Синдром Паганини и другие правдивые истории о гениальности, записанные в нашем генетическом коде

Современные врачи едва ли могли бы лучше помочь Дарвину. Список более-менее вероятных ретродиагнозов включает в себя воспаление среднего уха, аллергию на птичье перо, вялотекущий гепатит, волчанку, нарколепсию, агорафобию, синдром хронической усталости и опухоль надпочечной железы. Последнее может объяснить, почему Дарвин, большую часть времени проводивший дома, как типичный бледнолицый англичанин, в конце жизни приобрел бронзовый цвет кожи, как Кеннеди. Один из достаточно убедительных диагнозов – болезнь Шагаса, которая вызывает симптомы, похожие на грипп. Дарвин мог подцепить эту болезнь от южноамериканского поцелуйного клопа, которого он держал на «Бигле» в качестве питомца (он восхищался, наблюдая, как клоп сосет кровь из пальца, надуваясь при этом, как клещ). Однако болезнь Шагаса не объясняет все симптомы Дарвина. Вполне возможно, что она просто изуродовала пищеварительный тракт ученого и сделала его уязвимым для более глубоких, дремлющих генетических дефектов. По крайней мере, другие полуправдоподобные диагнозы, вроде «синдрома циклической рвоты» и «хронической непереносимости лактозы» [91] , обоснованы во многом генетическими причинами. Стоит добавить, что большая часть семьи Дарвинов росла болезненной, а его мать, Сусанна, умерла от не определенных болей в животе, когда Чарльзу было восемь лет.

91

Если бы в мире все происходило как надо, мы бы называли это состояние не «непереносимостью», а «переносимостью» лактозы, так как способность усваивать молоко – это необычная способность, которую мы приобрели в результате относительно недавней мутации. Точнее говоря, двух недавних мутаций – европейской и африканской. В обоих случаях мутация связана с отключением участка во 2-й хромосоме, который у взрослых останавливает производство фермента, расщепляющего молочный сахар – лактозу. И хотя в Европе мутация произошла исторически раньше (около 7000 лет до н. э.), африканский ген распространялся особенно быстро. Изучавший эту проблему специалист указывает: «Это был, пожалуй, сильнейший сигнал селекции, когда-либо наблюдавшийся в каждом геноме, в каждом исследовании, в каждой популяции в мире». Переносимость лактозы – прекрасный пример генно-культурной коэволюции, так как возможность усваивать молоко не принесла бы никакой пользы, случись она до одомашнивания крупного рогатого скота и прочих животных, стабильно снабжающих людей молоком.

Генетические проблемы кажутся тем более многозначительными, учитывая, что стало с детьми Дарвина. Примерно 10 % жителей викторианской эпохи, принадлежавших к «праздному классу», вступали в брак с кровными родственниками, и Дарвин поступил так же, взяв в жены свою двоюродную сестру Эмму Веджвуд (их общим дедом был знаток фарфора Джозайя Веджвуд). Из десяти детей Дарвинов большинство были болезненными. Трое, став взрослыми, оказались бесплодны, еще трое умерли в младенчестве – это примерно вдвое превышало показатели детской смертности в Англии того времени. Один из них, Чарльз Уоринг, прожил 19 месяцев, Мэри-Элеанор – всего 23 дня. Когда заболела его любимая дочь, Энн Элизабет, Дарвин взял ее к доктору Галли на водолечение. Но десятилетняя девочка все же умерла, что погасило последние остатки религиозной веры в душе Дарвина.

Несмотря на всю злость по отношению к Богу, Дарвин в основном винил в немощах своих детей самого себя. В то время как большинство (около 90 %) детей от браков двоюродных братьев и сестер рождаются здоровыми, у них наблюдаются гораздо более серьезные риски врожденных дефектов и проблем со здоровьем, и вероятность увеличивается в «неблагополучных» семьях, где родители уже имеют такие проблемы. Дарвин опережал свое время, подозревая эту опасность. Так он проверял действие инбридинга на растения не только чтобы укрепить обоснования теорий наследственности и естественного отбора, но и увидеть, поможет ли это пролить свет на проблемы со здоровьем у членов его семьи. В то же время он пишет петицию в парламент, обращаясь с предложением включить в программу переписи населения 1871 года вопросы о родственных браках и состоянии здоровья. Петиция была отвергнута, но идея не умерла: оставшиеся в живых дети Дарвина унаследовали его тревоги. Один из его сыновей, Джордж, доказывал необходимость запрета браков между двоюродными братьями и сестрами в Англии, а сын другой сын Леонард (кстати, потомства не оставивший), в 1912 году, по иронии судьбы, председательствовал на первом международном конгрессе, посвященном евгенике – науке об искусственном разведении человека.

Ученые могли бы определить характер болезни Дарвина, получи они его ДНК. Однако Дарвин, в отличие от Линкольна, смиренно преставился от сердечного приступа, не оставив никаких кровавых наволочек. Вестминстерское аббатство, где похоронен Дарвин, до сих пор отказывает выдать его кости для ДНК-экспертизы, в том числе и потому, что врачи и генетики пока не договорились, что именно нужно исследовать. Все еще более усложняется тем, что многие врачи делают вывод: болезнь, которой страдал Дарвин, была связана с ипохондрией или с другими причинами, выявить которые уже достаточно сложно. В самом деле, наше внимание к ДНК Дарвина может быть неуместным, обоснованным современной «модой». Стоит вспомнить, что когда на пике популярности был фрейдизм, многие специалисты видели истоки заболевания Дарвина в проявлении Эдипова комплекса. Они утверждали, что, будучи не в силах превзойти своего биологического отца (весьма представительного мужчину), Дарвин вместо этого «вернул Отца Небесного в царство естественной истории», как изливался один врач. Для такого мышления страдания Дарвина, «очевидно», происходят от подавленной вины за это «отцеубийство».

Возможно, наши попытки наощупь отыскать в последовательностях ДНК причины странных заболеваний, вроде дарвиновского, когда-то будут казаться столь же нелепыми. И несмотря на это, эти поиски вслепую оставляют нам более глубокое суждение о Дарвине и прочих знаменитостях, – то, что они занимались своим делом, несмотря на болезни. Зачастую молекула ДНК воспринимается как некий материалистический аналог души, наша химическая квинтэссенция. Увы, даже полная расшифровка чьей-либо ДНК позволяет узнать о человеке не так много.

Глава 14. Три миллиарда маленьких кусочков Почему у человека не больше генов, чем у других видов?

Масштаб, размах, амбиции, десятки лет работы и десятки миллиардов долларов – вот причины того, что проект «Геном человека», попытка расшифровать всю цепочку ДНК, справедливо называют Манхэттенским проектом в биологии. Но мало кто поначалу предполагал, что этот проект будет в такой же мере окружен различного рода моральными противоречиями, как и предприятие в Лос-Аламосе. Попросите ваших друзей-биологов составить краткое резюме этого проекта, и вы сразу узнаете, что для них ценно. Будут ли они восхищаться учеными из государственных учреждений за их самоотверженность и преданность делу, либо же назовут их непробиваемыми бюрократами? Будут ли они возносить вызов частного сектора правительству как героический бунт или осуждать его как самопиар и жажду наживы? Считают ли они, что проект удался, или твердят об обманутых надеждах? Как и любая эпопея, расшифровка генома человека может поддерживать любое из прочтений.

Проект «Геном человека» ведет свою родословную с 1970-х годов, когда британский биолог Фредерик Сенгер, уже будучи нобелевским лауреатом, предложил метод секвенирования ДНК, заключавшийся в записи последовательностей А, Ц, Г и Т, и тем самым определить, за что конкретно отвечает ДНК. Если вкратце, метод Сенгера включал в себя три основных этапа: нагревание исследуемой ДНК до тех пор, пока ее нити не разделятся; разделение этих нитей на отдельные фрагменты; использование индивидуальных А, Ц, Г и Т для постройки новых комплементарных цепочек, основанных на этих фрагментах. Толково, хотя стоит сказать и о недостатке. Сенгер использовал специальные радиоактивные варианты каждого из оснований, которые затем вливались в готовые комплементы. Поскольку Сенгер мог отличить, какое из оснований – А, Ц, Г или Т является источником радиации в любой точке комплемента, он также мог определить, где находится каждое из оснований и тем самым подсчитать последовательность.

Сенгеру приходилось подсчитывать основания вручную, что очень утомительно. Тем не менее это позволило ему секвенировать первый геном, 5400 оснований и 11 генов вируса X174. За эту работу Сенгер получил вторую Нобелевскую премию, в 1980 году – неплохо для того, кто однажды признался, что никогда не поступил бы в Кембридж, если бы «родители не были достаточно богаты». В 1986 году два биолога из Калифорнийского университета автоматизировали метод Сенгера. Кроме того, вместо радиоактивных оснований они использовали флуоресцентные варианты А, Ц, Г и Т, каждый из которых производил определенный цвет, на который реагировал лазер, – этакое ДНК в системе «Техниколор». Это устройство, управляемое компьютером, в одночасье сумело сделать возможными масштабные проекты по секвенированию.

При этом, как ни странно, к секвенированию ДНК не проявили абсолютно никакого интереса правительственные учреждения, спонсировавшие большинство биологических исследований, – Национальные институты здоровья (англ. National Institutes of Health – NIH). Кому – удивлялись их представители – могла прийти в голову идея расшифровывать три миллиона непонятных символов? Впрочем, не все институты отнеслись к проекту столь пренебрежительно. Министерство энергетики посчитало секвенирование естественным продолжением своих трудов по влиянию радиации на ДНК и оценило революционный потенциал этой работы. Поэтому в апреле 1987 года при поддержке Министерства взял старт первый в мире проект по изучению генома человека, рассчитанный на семь лет, с поддержкой на общую сумму в один миллиард долларов, базирующийся в Лос-Аламосе, практически там же, где разрабатывался Манхэттенский проект. Забавно, что как только бюрократы из NIH услышали о цифре в один миллиард, они внезапно решили, что секвенирование все же не лишено смысла. В 1988 году Институты здравоохранения создали конкурирующий проект по секвенированию, чтобы урвать свою долю бюджетного пирога. Также было принято очень удачное в научном плане решение: директором конкурирующего института бы назначен Джеймс Уотсон.

К 1980-м годам Уотсон заслужил и поддерживал репутацию «Калигулы от биологии», человека, который, по свидетельству научных историков, «имел разрешение говорить все, что приходит ему в голову и может восприниматься серьезно; к сожалению, он так и делал, со всей присущей ему грубой бесцеремонностью». Тем не менее, сколько бы Уотсон не отвергал взгляды коллег, он сохранил свой авторитет среди специалистов, помощь которых пригодилась бы ему на новой работе, поскольку часть крупных ученых поддержала его энтузиазм в вопросах секвенирования. Некоторые биологи отвергли редукционистские исследования генома человека, поскольку они, по их мнению, угрожали понизить человеческое существо до какой-то лужицы данных. Другие опасались, что проект десятилетиями будет поглощать все возможные исследовательские фонды и при этом не принесет практических результатов – типичный «мыльный пузырь». Третьи считали эту работу невыносимо однообразной, даже с учетом помощи машин (один из таких ученых доказывал, что только заключенные-рецидивисты согласятся заниматься секвенированием, он предлагал «по двадцать мегабаз каждому с перерывом на выходные для большей точности»). Больше всего ученые боялись потерять автономию. Такой важный проект должен был управляться с самого верха, и биологов возмущала идея стать лишь «обслугой», которой приказывают, чем заниматься. «Многие представители американского научного сообщества – жаловался один из первых участников проекта “Геном” – лучше будут поддерживать мелких посредственностей, чем даже представят себе возможность, что может существовать нечто гораздо более совершенное».

При всей своей бестактности Уотсон смог развеять страхи коллег и поспособствовать тому, что NIH перехватили у Министерства энергетики контроль над проектом. Он проводил агитацию по всей стране, читал лекции о важности секвенирования и подчеркивал, что проект «Геном человека» упорядочит не только человеческую ДНК, но и ДНК мышей и дрозофил, так что все генетики окажутся в выигрыше. Кроме этого, он предлагал создавать схемы человеческих хромосом, обозначая на них каждый ген (подобно тому, что Чарльз Стертевант в 1911 году сумел сделать с хромосомами дрозофилы). Уотсон доказывал, что с помощью такой схемы каждый ученый сможет отыскать полюбившийся ген и успешно изучать его, а не ждать пятнадцать лет (такой срок NIH отвели на полное секвенирование). С помощью последнего аргумента Уотсон закинул удочки в Конгресс, члены которого были весьма переменчивы и невежественны и могли прекратить финансирование проекта, если бы не видели еженедельных результатов. Чтобы убедить конгрессменов, некоторые горячие сторонники NIH пообещали, что если государство продолжит выделять средства, человечество будет освобождено от многих заболеваний (и не только заболеваний: утверждалось, что таким образом можно покончить и с голодом, и с нищетой, и с преступностью). Уотсон привлек и зарубежных специалистов, чтобы придать секвенированию престиж на международном уровне, и вскоре проект «Геном человека» был воплощен в жизнь.