Этот исторический момент взволновал всех без исключения, вне зависимости от вероисповедания и убеждений. «Сегодня мы изучаем язык, на котором Бог создавал жизнь», – провозгласил Билл Клинтон, а Ричард Докинз, биолог-эволюционист и убежденный атеист, заявил: «Наряду с музыкой Баха, сонетами Шекспира и лунной программой "Аполлон", проект "Геном человека" является одним из тех достижений человеческого духа, которые заставляют меня гордиться тем, что я принадлежу к человечеству»[130].
Другие ученые и популярные издания не отставали от них по части высокопарных заявлений. Утверждалось, что идентификация всех человеческих генов позволит создать новые методы борьбы с болезнями и откроет новую эру по-настоящему персонализированной медицины. Некоторые ученые предполагали, что, секвенировав геном отдельного человека, можно в деталях увидеть его судьбу: сильные и слабые стороны, способности и таланты, предрасположенность к болезням, скорость старения и возможную продолжительность жизни.
Торжественная церемония, во время которой было сделано это заявление, стала кульминацией долгого и трудного пути. Много лет международный консорциум ученых, преимущественно из США и Великобритании, финансируемый из национальных бюджетов и биомедицинских благотворительных фондов вроде Wellcome Trust, медленно, но неуклонно шел к цели, определяя последовательность нуклеотидов в одном участке ДНК за другим. Организация называлась общественным консорциумом, потому что получала значительное государственное финансирование и приняла обязательство сделать полученные данные доступными для всех.
Затем, в начале 1990-х гг., в гонку вступил Дж. Крейн Вентер, прославившийся тем, что первым полностью расшифровал геном бактерии Haemophilus influenzae. Вентер был белой вороной среди коллег[131]. Он вел жизнь типичного американского предпринимателя и капиталиста, бороздил океаны на яхте и нередко путешествовал на частном реактивном самолете. Одна из немногих моих с ним встреч произошла в лаборатории Колд-Спринг-Харбор на конференции, посвященной 150-летию выхода знаменитого труда Чарльза Дарвина «Происхождение видов», на которой Вентер, едва сойдя с самолета, выступил с лекцией и немедленно снова улетел, поскольку у него явно имелись дела поважнее, – в отличие от тех, кто, как и я, остался до конца конференции, длившейся целую неделю. Ранее, во время работы в Национальных институтах здравоохранения (National Institutes of Health, NIH) в Бетесде (штат Мэриленд), крупном государственном учреждении, занимающемся биомедицинскими исследованиями, Вентер вызвал в академическом сообществе громкий скандал, попытавшись запатентовать последовательности фрагментов человеческой ДНК с целью их коммерческого использования для лечения и диагностики. Решение NIH[132] дать этому начинанию зеленый свет побудило Джеймса Уотсона, первого директора Национального центра исследования генома человека, уйти с этого поста. Хотя NIH и подал заявку на патент на имя Вентера, тот позже заявил, что всегда был противником этой организации[133].
Вентер считал, что общественный научный консорциум работает слишком медленно, а метод, которым сам ученый воспользовался для секвенирования миллиона оснований у бактерии, вполне можно использовать более широко, например для расшифровки последовательности около трех миллиардов оснований человеческого генома, с гораздо меньшими затратами. С этой целью он основал частную компанию под названием Celera. Разумеется, Вентер не погнушался использовать в своих целях и данные по обширным участкам человеческого генома, которые общественный консорциум секвенировал еще до того, как он сам вступил в гонку. Столь бесцеремонное поведение Вентера возмутило многих ученых, работающих в той же области, и они твердо вознамерились не допустить патентования генома человека, как и геномов всех других живых существ, в интересах частных компаний, оставив их доступными для всего человечества.
В числе других против Вентера выступил Джон Салстон, один из руководителей общественного консорциума. Он был полной противоположностью Вентера. Несмотря на большую известность и влияние, Салстон носил потрепанную одежду и сандалии, на манер хиппи 1960-х гг. Жил он в весьма скромном доме и в лабораторию ездил на старом велосипеде. Являясь одним из самых ярых сторонников свободного доступа к геному для всех ученых[134], Салстон выступал с резкой критикой как мотивов, так и вклада Вентера в научные исследования. Перед завершением работы по подготовке «черновой» версии[135] генома человека отношения между участниками общественного консорциума и Вентером накалились настолько, что президенту Клинтону пришлось вмешаться лично, чтобы во время пресс-конференции противники соблюдали приличия.
Несмотря на всю поднятую шумиху, черновая версия генома, о которой шла речь в заявлении Клинтона и Блэра, была далеко не полной. Больших фрагментов генома все еще недоставало, особенно участков, составленных из повторяющихся «букв» и потому особенно трудных для расшифровки, и ученым еще предстояло выяснить, как на самом деле некоторые секвенированные участки ДНК стыкуются между собой. О полной расшифровке последовательности ДНК объявили[136] спустя три года, хотя в действительности даже сегодня остаются некоторые пробелы, в том числе в Y-хромосоме, мужской половой хромосоме. (Напомним, что у женщин две X-хромосомы, у мужчин – одна X– и одна Y-хромосома.)
Последовательность человеческого генома нередко называют «книгой жизни», но это не совсем верно. На самом деле даже полностью расшифрованная последовательность скорее похожа на длинную строку без знаков препинания, чем на книгу. Такой текст не будет разбит на главы и абзацы, даже на предложения, там не будет перекрестных ссылок, чтобы обеспечить единый контекст. Этот текст точно не будет похож на тщательно подготовленную энциклопедию, где можно найти нужный ген и узнать все и о нем, и обо всех его внешних связях. И, если честно, значительная часть этой последовательности не поддается расшифровке. Лишь около 2 % нашей ДНК кодирует белки, выполняющие большинство жизненных функций. Остальное составляет то, что биологи когда-то отбрасывали как «мусорную ДНК»; сейчас они все больше склоняются к выводу, что эта часть тоже важна, но пока не понимают, чем и почему.
Сначала ученые даже не знали, где находятся многие гены, кодирующие белки, потому что сигналы, отмечающие начало и конец гена, не всегда очевидны. Их поиск осложняется также наличием так называемых псевдогенов – участков, которые, по всей видимости, когда-то кодировали белки, но больше не экспрессируются или не функционируют. Многие псевдогены произошли от вирусов, которые встроили свои гены в нашу ДНК. Наконец, даже знание последовательности гена само по себе не позволяет автоматически определить его функцию. Тем не менее секвенирование генома было грандиозным стартом. Оно позволило нам ставить вопросы и проводить эксперименты, которые невозможно было представить прежде. Это событие стало переломным моментом в биологии.
Вы также могли подумать, что в книге жизни можно найти точные сведения о том, как будут развиваться и чем завершатся наши индивидуальные истории. Что ни говори, а ДНК – это носитель всей генетической информации, главный регулятор, контролирующий биологические процессы. Разве мы, зная точно всю последовательность ДНК, не можем предсказать, как будет развиваться клетка или организм? Конечно, нам удалось связать многие болезни с мутациями в том или ином гене, например муковисцидоз, рак молочной железы, болезнь Тея – Сакса и серповидноклеточную анемию. Но в целом в биологии все не настолько жестко детерминировано.
Представление о том, что ДНК определяет судьбы людей, опровергают истории однояйцевых близнецов. У них одни и те же гены, и они зачастую поразительно похожи, даже если разлучены при рождении. Это неудивительно. Удивительно другое: однояйцевые близнецы, выросшие в одних условиях, зачастую сильно отличаются друг от друга, даже если речь идет о заболеваниях, в значительной мере задаваемых генами, например о шизофрении.
Каждый из нас – живое свидетельство того, что сама по себе ДНК не определяет судьбу. Все наши клетки происходят от одной-единственной зиготы, которая, делясь, производит новые клетки с одним и тем же набором генов. Однако эти гены дают начало множеству разных клеток. Клетки кожи радикально отличаются от нейронов, или от клеток мышечной ткани, или от лейкоцитов крови. Как мы знаем, различные гены активируются и отключаются в ответ на изменения окружающей среды. Из этого следует, что разные клетки, оказываясь в различных обстоятельствах, экспрессируют разные гены и идут отличающимися путями при формировании разных