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

Ученые, работавшие над проектом «Геном человека», скрепя сердце поражались достижениям Вентера, но не без оснований сомневались: будет ли то, что работало в случае с ДНК бактерии, работать для гораздо более сложного генома человека? Проправительственный консорциум хотел собрать воедино «композитный» геном – смесь многочисленных мужских и женских цепочек ДНК, которые смогли бы привести их различия к общему знаменателю и определить своеобразный платонический идеал для каждой хромосомы в отдельности. Консорциум предполагал, что лишь осторожный подход, неспешное передвижение от фразы к фразе может отсортировать все повторяющиеся участки, палиндромы и инверсии в ДНК и достичь этого идеала. Но микропроцессоры и автоматические секвенсоры продолжали работать быстрее, и Вентер бился об заклад, что если его команда соберет достаточно данных и позволит компьютерам их перелопатить, то они смогут превзойти достижения консорциума. Следует отдать должное Вентеру: он лично не изобретал метод дробовика и не составлял необходимые для секвенирования компьютерные алгоритмы, но у него было достаточно гордости (или наглости – как вам больше нравится), чтобы игнорировать всех своих заслуженных недоброжелателей и двигаться дальше.

И он сделал это! В мае 1998 года Вентер сообщил об основании новой компании, которая должна была практически разрушить международный консорциум. В частности, он планировал секвенировать геном человека за три года – на четыре года быстрее, чем предполагал окончить свою работу консорциум. Причем он предполагал потратить на это не три миллиарда долларов, а в десять раз меньше. Вентер и его команда составили новые планы настолько наспех, что у новой компании даже не было имени: позже она стала называться Celera. Для начала Celera получила от материнской компании сотни самых современных секвенсоров, которые обошлись в 300 тысяч долларов каждый. Эти машины (несмотря на то, что, как мы уже знаем, на них «могли работать даже обезьяны») обеспечили Вентеру такие возможности в деле секвенирования, которых не имели все остальные специалисты в мире, вместе взятые. Для обработки данных Celera обладала крупнейшим в мире гражданским суперкомпьютером. Напоследок Вентер отпустил шпильку в адрес конкурентов, сказав, что когда труды его команды сделают работу консорциума бессмысленной, его сотрудники все равно смогут найти себе полезное занятие. Например, секвенировать геном мыши.

Вызов, брошенный Вентером, деморализовал специалистов консорциума. Уотсон сравнил Вентера с Гитлером, захватившим Польшу, и большинство ученых из проекта «Геном человека» опасалось потерять кусок хлеба. Несмотря на солидную фору, не казалось невероятным, что Вентер сможет догнать и перегнать конкурентов. Чтобы задобрить своих ученых, стремившихся к независимости, консорциум открыл несколько филиалов в американских университетах, а также наладил партнерские отношения с лабораториями в Германии, Японии и Великобритании. Учреждения были настолько разбросаны, что даже сами сотрудники организации не верили, что работу удастся завершить вовремя: к 1998 году, который был уже восьмым из пятнадцати лет, отведенных на проект, а группы ученых коллективными усилиями успели секвенировали лишь 4 % человеческой ДНК. Особенно беспокоились специалисты из США. Пятью годами ранее 86 % членов Конгресса проголосовало за прекращение финансирования строительства сверхпроводящего суперколлайдера, огромного ускорителя частиц в Техасе, так как сроки строительства затягивались, а смета была перерасходована не на один миллиард долларов. Казалось, что «Геном человека» может ждать та же участь.

Ключевые сотрудники проекта «Геном человека» тем не менее отказывались сдаваться. После отставки Уотсона управление консорциумом взял на себя Фрэнсис Коллинз, хотя некоторые специалисты возражали против этого. Коллинз занимался фундаментальными генетическими исследованиями в Мичиганском университете; он открыл участки ДНК, отвечающие за кистозный фиброз и болезнь Хантингтона, а также консультировал участников проекта по изучению ДНК Линкольна. При всем этом он был страстным христианином, и некоторые за это считали его «идеологически несостоятельным». Получив предложение работать в консорциуме, Коллинз целый день молился в часовне, ожидая указаний от Иисуса. Иисус дал добро. К тому же (хоть это и не имеет значения) по сравнению с броским импозантным Вентером Коллинз выглядел очень неказисто: согласно одному описанию, у него были «усы щеточкой и прическа, будто бы он подстриг себя сам».

Коллинз, тем не менее, показал себя опытным дипломатом. Сразу после того, как Вентер объявил о своих планах, Коллинз оказался в самолете вместе с боссами Вентера из голодной до больших денег материнской корпорации. На высоте в 9 тысяч метров над землей Коллинз нагнулся к уху босса и ко времени приземления сумел его уболтать на поддержку государственных лабораторий, осуществлявших опыты по секвенированию. Узнав об этом, Вентер пришел в ярость. Затем, чтобы успокоить недоверчивых членов Конгресса, Коллинз объявил, что консорциум внесет в свои планы изменения, необходимые для того, чтобы закончить полное секвенирование на два года раньше. Уже в 2001 году планировалось выпустить «черновик» работы. Звучало это все красиво, но на практике новые сроки, форсируемые Коллинзом, оборачивались закрытием многих сопутствующих программ, которые требовали много времени, – Коллинз просто вычеркивал такие программы из исторического проекта. Один уволенный специалист жаловался, что в NIH его прочехвостили по самые не балуйся.

Британский коллега Коллинза в консорциуме, дюжий бородатый здоровяк Джон Салстон из Кембриджа, помог осуществить первую в мире попытку секвенирования полного генома животного: это был червь (кстати, именно Салстон предоставил образец своей спермы для «самого реалистического портрета в мире», появившегося в Лондоне). На протяжении большей части карьеры Салстон был типичной «лабораторной крысой» – не увлекался политикой и был счастлив, что имеет возможность закрыться в своей лаборатории и возиться с приборами. Однако в середине девяностых компания, снабжавшая Салстона секвенаторами, начала вмешиваться в его работу, запрещая доступ к необработанным данным без приобретения дорогостоящего ключа. Представители компании аргументировали это тем, что у них есть права на анализ данных, собранных Салстоном, в том числе и в коммерческих целях. В ответ Салстон взломал программное обеспечение секвенсеров и переписал их код, тем самым закрыв компании доступ к данным. С этого времени он стал настороженно относиться к коммерческим интересам и стал заядлым борцом за то, чтобы ученые получили право свободного обмена данными о ДНК. Идеи Салстона начали набирать популярность, когда он оказался назначенным на пост руководителя одной из дорогостоящих лабораторий консорциума в Центре Сенгера в Англии. Компания, поддерживавшая Celera, оказалась той же самой компанией, с которой Салстон в свое время воевал по поводу доступа к данным, и он считал эту корпорацию воплощением Мамоны, желающего захватить все данные о ДНК в свои руки и содрать с исследователей по три шкуры за право изучать их. Услышав объявление Вентера, Салстон воодушевил своих коллег, произнеся на конференции речь не хуже той, которую выдал Генрих V перед битвой при Азенкуре. Кульминационным моментом этой речи было объявление, что институт удвоит финансирование своих проектов, чтобы победить Вентера. Войска кричали «Ура!» и топали ногами.

И вскоре началась борьба: Крейг Вентер против консорциума. Соперничество было неистовым, но вместе с тем весьма оригинальным. Победа в меньшей степени зависела от проницательности, убедительности доказательств, профессиональных навыков (традиционных критериев успеха в науке) и в большей – просто-напросто от того, кто сохранит больше сил для того, чтобы быстрее работать. Крайне необходима была и ментальная устойчивость, так как геномная гонка, по оценкам специалистов, «имела все психологические признаки настоящей войны». Это была и гонка вооружений: каждая команда тратила десятки миллионов долларов, чтобы расширять свои возможности для секвенирования. Имели место и меры по введению противника в заблуждение. В определенный момент два специалиста из консорциума опубликовали в журнале материал, в котором анализировали новые секвенсоры, использовавшиеся в Celera. Они дали этому оборудованию очень неоднозначную оценку, – а в это время их боссы тайком договаривались о приобретении десятков подобных машин для консорциума. Присутствовала и тактика запугивания. Некоторые независимые специалисты получали предупреждения о том, что если они будут сотрудничать с Вентером, то их карьеры подойдут к концу, и сам Вентер обвинял консорциум в том, что тот старался препятствовать публикации его работ. Не обошлось без напряженности в среде союзников. Вентер вступал в бесчисленные стычки со своими менеджерами, а на одной из встреч консорциума немецкий ученый орал на своих японских коллег, допустивших ошибки в работе. Конечно, полным ходом шла пропаганда. Вентер и Celera на весь свет трубили о своих достижениях, но каждая новость от тех или других сопровождалась тем, что Вентер пренебрежительно отзывался о геноме коллег, «будто взятом из журнала карикатур», или же Салстон появлялся на телевидении, чтобы доказать, что Celera сморозила очередную глупость. Можно говорить даже о наличии боеприпасов! После получения смертельных угроз от неолуддитов [93] вокруг офиса Celera были вырублены все деревья, чтобы предотвратить появление снайперов, а Вентер был предупрежден ФБР о необходимости сканировать все посылки, на случай, если террористам вздумается послать по почте бомбу.

93

Луддиты – участники стихийных протестов в ходе промышленной революции в Англии, разрушавшие машины и оборудование. Неолуддиты борются с распространением современных технологий. При меч. пер.

Конечно, атмосфера взаимной ненависти, которой было пропитано соревнование, возбуждала интерес общественности и обеспечивала публичное внимание. Но в то же время эта атмосфера способствовала и появлению по-настоящему ценных научных трудов. Находясь под неослабевающим потоком критики, в компании Celera понимали, что им снова придется доказывать действенность метода дробовика. Поэтому они пока отложили свои стремления, связанные с геномом человека и в 1999 году начали работать (в сотрудничестве с командой Калифорнийского университета в Беркли, финансируемой Институтом здравоохранения) над секвенированием 120 миллионов оснований генома дрозофилы. К удивлению большинства, им удалось достичь идеального результата: на конференции, собранной сразу после того, как Celera завершила свою работу, исследователи дрозофилы аплодировали Вентеру стоя. И как только оба конкурента с новой силой приступили к работе над геномом человека, соперничество стало по-настоящему захватывающим. Конечно, споры по-прежнему продолжались. Когда Celera объявила о взятии высоты в один миллиард оснований, консорциум опроверг эту информацию, так как компания Вентера (защищая свои бизнес-интересы) не стала публиковать данные, и специалисты не могли их подтвердить. Месяцем спустя консорциум сам начал хвастаться преодолением миллиардного рубежа; через четыре месяца спустя там гордо объявляли о двух миллиардах. Но все эти трения совершенно несущественны по сравнению с действительно важным фактом: в течение нескольких месяцев ученые секвенировали намного больше ДНК, чем в течение двадцати предыдущих лет, вместе взятых. Когда Вентер работал на NIH, генетики критиковали его за то, что он штампует генетический материал, не стараясь разобраться в том, как что работает. Однако теперь все играли по правилам Вентера, лихорадочно секвенируя все новые и новые основания.

Прочую ценную информацию удалось добыть, когда ученые начали анализировать все, даже самые начальные, данные, полученные в результате секвенирования. С одной стороны, у людей оказалось слишком много ДНК, которая была аналогичной ДНК микробов и вирусов: широкое поле для изучения. Более того, оказалось, что у людей не так уж и много генов! До старта проекта «Геном человека» специалисты в большинстве своем считали, принимая во внимание сложность человеческого организма, что у нас 100 тысяч генов. В частности, Вентер вспоминает о том, что подозревались даже такие цифры, как 300 тысяч. Но по мере того как Celera и консорциум углублялись в тайны генома, оценка числа генов снизилась до 90 тысяч, потом до 70 тысяч, наконец до 50 тысяч – и продолжала снижаться. Начиная с первых дней работы, 165 ученых скинулись и образовали призовой фонд (1200 долларов), который должен был достаться тому, кто предскажет точное число генов в человеческом организме. Обычно данные в подобных шуточных тотализаторах расположены вокруг выигрышного варианта по принципу нормального распределения. Но в генетическом тотализаторе все было не так: с каждым днем становилось яснее, что низкие ставки имеют наивысший шанс на победу.

Всякий раз, когда ученые предвещали, что история проекта «Геном человека» станет реальной, происходило нечто пикантное и отвлекавшее всех участников гонки. Например, в начале 2000 года президент Билл Клинтон ни с того ни с сего объявил, что человеческий геном принадлежит всему человечеству, и призвал всех специалистов, в том числе и независимых, немедленно поделиться информацией о секвенировании. Пошли слухи, что правительство запретит патентовать гены, и эта информация очень быстро распугала инвесторов секвенирующих компаний. Celera за несколько недель потеряла шесть миллиардов из-за падения акций – из них 300 миллионов принадлежали лично Вентеру. Чтобы компенсировать эту и прочие неудачи, Вентер в то время пытался добыть кусочек мозга Эйнштейна, чтобы увидеть, как кто-то может секвенировать свою ДНК [94] , но потерпел неудачу.

94

Тяга специалистов Celera к ДНК знаменитостей граничила с пошлостью. Джеймс Шрив в своей увлекательной книге T e Genome War пишет, что главный разработчик гениальной суперкомпьютерной программы в Cele ra хранил на полке в своем кабинете «гнойный пластырь» в пробирке – в знак поклонения Фридриху Мишеру. Кстати, если вас интересует эксклюзивная информация о деятельности проекта «Геном человека», книга Шрива – это лучше всего написанное и самое интересное из всего, что мне известно по этой теме.

Звучит слишком трогательно, но некоторые специалисты надеялись, что Celera и консорциум смогут работать вместе. Салстон в 1999 году решительно опроверг слухи о перемирии с Вентером, но некоторое время спустя их помирить попытались другие специалисты. Дошло даже до идеи о публикации 90 %-го черновика генома человека как общей работы двух организаций. Переговоры шли полным ходом, но проправительственные ученые продолжали настороженно относиться к бизнес-интересам компании Celera (их рассердил отказ коллег немедленно опубликовать данные своих исследований). В ходе переговоров Вентер демонстрировал обычную харизму: один из представителей консорциума ругал его на чем свет стоит лицом к лицу, а его многочисленные коллеги делали то же самое за глаза. Фотография Вентера в журнале «Нью-Йоркер» была подписана трусливо анонимной цитатой старшего научного сотрудника: «Крейг Вентер – козел». Неудивительно, что планы по совместной разработке генома в конце концов провалились.