Новая евгеника: генная инженерия

Ключевым различием между естественным отбором и селекцией является то, что последняя всегда основана на ценностных суждениях. Естественный отбор — это автоматический процесс, который совершенно индифферентен к таким понятиям, как хорошее и плохое, красивое и уродливое, сильное и слабое, благородное и грубое. Естественный отбор вращается исключительно вокруг репродуктивной жизнеспособности. Хотя репродуктивная жизнеспособность необходима и при селекционном выведении, селекция ориентирована на развитие некоторой характеристики или набора характеристик, которые, как считается, обладают ценностью. Евгеника, в своем первичном смысле, подобно другим формам селекции, концептуализировалась как средство «улучшения» породы, в данном случае человеческой расы. Идея евгеники очень стара и восходит к Платону и даже к более раннему времени. Ее исповедовали многие люди — от деятелей искусства, подобных Джорджу Бернарду Шоу, до человека, чье имя стало синонимом зла, — Адольфа Гитлера. В ходе истории появлялось несколько различных евгенический движений. Однако ни одна из евгенических программ не просуществовала до того времени, когда можно приняться за значительное изменение генофонда выбранной популяции. Могла ли подобная программа селекционного выведения просуществовать необходимое для осуществления время, становится вопросом для обсуждений. Вскоре мы будем обладать технологическим «ноу-хау», позволяющим изменять человеческий геном за одно поколение. Генная инженерия как наука появилась в конце 1960-х — начале 1970-х годов после открытия ферментов рестриктаз (Avise, 1998). Изучая, как вирусы и кольца дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), так называемые плазмиды, инфицируют клетки бактерий, рекомбинируют и воспроизводят себя, ученые обнаружили, что вирусы производят ферменты, названные рестриктазами, которые рассекают цепочки ДНК в специфических местах. Ферменты рестриктазы распознают определенные отрезки нуклеотидов, расположенных в специфическом порядке, и рассекают ДНК только в этих местах. Каждый фермент рестриктаза распознает свою нуклеотидную последовательность. Таким образом, ферменты рестриктазы образуют молекулярный «набор инструментов», который позволяет разрезать хромосому на различные отрезки желаемой длины в зависимости от того, какое количество различных ферментов рестриктаз используется. Каждый раз, когда используется определенный фермент рестриктаза или группа таких ферментов, ДНК разрезается на одно и то же количество идентичных отрезков, что обеспечивает точную репликацию. В 1978 году Нобелевская премия по физиологии была присвоена открывателю фермента рестриктазы Гамильтону О. Смиту, а первыми, кто использовал эти инструменты для анализа генетического состава вируса, стали Дэниел Натане и Вернер Арбер.

Ферменты рестриктазы позволяют удалять элемент ДНК из хромосомы одного организма и встраивать его в хромосому другого (Avise, 1998). Это создает возможность для продуцирования новой комбинации генов, которая может отсутствовать в природе. Например, человеческий ген можно встроить в бактерию, а ген бактерии — в растение. Однако пока эта возможность имеет пределы. Вопреки идеям научной фантастики, в настоящее время ученые не способны создать совершенно новый организм, начав лишь с пробирки, наполненной нуклеотидами. Они должны начинать с полного генетического материала уже существующего организма. Таким образом, генная инженерия обеспечивает добавление только одной новой характеристики — или небольшого их числа — в организм, который остается, в сущности, тем же. Кроме того, можно переносить только характеристики, которые определяются одним или несколькими генами. Текущие знания в области поведенческой генетики еще недостаточны, чтобы позволить ученым переносить поведенческие черты, такие как интеллект, которые представляют собой сложную совокупность многих генов и онтогенетических факторов.

В конце 1970-х — начале 1980-х годов были получены и испытаны в клинических условиях несколько биологически полезных пептидов (цепочек аминокислот, которые функционируют как нейротрансмиттеры и гормоны) (Bodmer & McKie, 1995). Первым генно-инженерным продуктом, одобренным для использования людьми, стал инсулин, полученный с помощью бактерий. Введение человеческого гена инсулина в бактерии было осуществлено компанией Genetech, занимающейся генной инженерией. После проверки и одобрения для медицинского использования началось широкомасштабное производство генно-инженерного человеческого инсулина, и в декабре 1980 года человеческий инсулин, полученный в бактериях, был впервые в мире введен диабетическому пациенту, став тем самым первым генно-инженерным продуктом, вошедшим в медицинскую практику. Генно-инженерные продукты часто можно идентифицировать по префиксу r от «рекомбинантный» (recombinant). Поэтому инсулин, полученный методом генной инженерии, иногда обозначают как r-инсулин.

Интерфероны — еще одна важная в медицинском отношении группа пептидов, которая стала доступна в большом количестве только после развития методов генной инженерии (Bodmer & McKie, 1995). Интерферон помогал при лечении вирусных инфекций, и имелись веские данные, что он может быть эффективен против некоторых видов рака. До появления методов генной инженерии требовалась трудоемкая обработка большого объема человеческой крови для получения интерферона в количестве, которого хватало для лечения лишь нескольких пациентов. К другим полезным в медицинском отношении человеческим пептидам, которые стали широко доступными благодаря генной инженерии, относятся гормон человеческого роста, который используют для лечения людей с врожденной карликовостью, и активатор плазминогена тканевого типа (t-PA), ставший многообещающим новым средством для людей, переживших сердечный приступ. После выделения в начале 1980-х годов ретровирусных векторов (переносчиков инфекции) стала широко доступной возможность эффективного переноса генов в клетки млекопитающих в целях генной терапии.

14 сентября 1990 года Соединенные Штаты стали первой страной, которая санкционировала введение новых генов в организм человеческих существ (Bodrner & McKie, 1995). Генное лекарство было использовано для лечения 4-летней девочки с тяжелой комбинированной иммунной недостаточностью (severe combined immune deficiency, SCID). У страдающих SCID отсутствует ген, который контролирует продуцирующие команды, жизненно важные для иммунного функционирования. До генного лечения пациентам с SCID приходилось жить внутри стерильных пластиковых камер. В начале 1991 года с помощью той же самой генной терапии лечили 9-летнюю девочку с SCID. В 2000 году было объявлено, что трех французских младенцев, родившихся с SCID, исцелили, используя более совершенный вариант этой методики (D'Agnese, 2001).

В настоящее время ретровирусы используют в качестве транспортирующих средств, которые переносят гены-лекарства к клеткам внутри человеческого организма. Некоторые соматические формы генной терапии не воздействуют на зародышевые клетки, и, соответственно, введенные гены не передаются потомству пациента. Сейчас по всему миру проходят санкционированные клинические испытания более десятка различных типов соматических генных лекарств (Wekesser, 1996). Большинство видов лечения направлено против рака, а остальные — против заболеваний одного гена, таких как гемофилия. Следующим крупным шагом в человеческой генной инженерии будет зародышево-родительская (germ-line) генная терапия, корректирующая недостатки, которые присутствуют в репродуктивных клетках будущих родителей или в самих эмбрионах (Taylor, 1998).

Граница между зародышево-родительской коррекцией потенциальных проблем здоровья и улучшением потомства сильно размыта. Например, было показано, что люди с двумя аллелями длинного варианта гена для фермента, расщепляющего ангиотензин (angiotensin-converting enzyme, АСЕ), обладают большей мышечной эффективностью и жизненной силой, чем люди с длинным и коротким генами АСЕ, которые, в свою очередь, обладают большей физической выносливостью, чем люди с двумя короткими генами АСЕ (Montgomery, 2000). Если будут отсутствовать негативные плейотропные (обусловленные множественным действием гена) эффекты, связанные с двумя длинными генами, и зародышево-потомственная процедура будет в целом безопасной, многие будущие родители, если у них появится такая возможность, предпочтут, чтобы их ребенок обладал повышенной жизненной силой. Аналогичным образом, по мере того как станут выявлять все больше общих благотворных эффектов одиночного гена, нас неизбежно ждет эра «сконструированного младенца».

У этих «сконструированных людей» будет также доступ к заметно улучшенным соматическим методам и фармакологическим технологиям, обеспечивающим очень точную корректировку гормонов и нейротрансмиттеров. Понятие «человек, сделавший себя сам» станет реальностью в самом буквальном смысле. Никто не возьмется предсказать, будут ли эти существа больше напоминать полубогов, монстров или нечто еще невообразимое. То, что подобные эксперименты составляют часть человеческой судьбы, кажется очень вероятным при условии, что наша нынешняя цивилизация просуществует в будущем достаточно долго.

Конечно, никто из нас не может знать будущее с определенностью, но если человеческая история является хоть каким-то индикатором того, что следует ожидать, мы должны быть очень осторожны. Нынешнее состояние мира — прямое следствие бессчетных действий, совершаемых в силу древних животных мотивов. Это не означает, что животные мотивы обязательно порочны или деструктивны. Наша способность сострадать и сопереживать — продукт нашей биологии. Многочисленные писатели в области научной фантастики и футуристы полагают, что если искусственный интеллект (ИИ) достигнет уровня сложности, необходимой для самопонимания, подобное существо будет автоматически не способно причинять вред другим существам, обладающим сознанием. Их логика сводится к имплицитному допущению, что сознающий себя интеллект будет обладать эмпатией по отношению к другим сознательным сущностям. Это кажется крайне маловероятным. Все говорит о том, что самосознающему ИИ будет известна только холодная безучастность. Если ИИ сможет оценивать собственное существование, он, вероятно, станет защищать себя с полной безжалостностью, невзирая на то, как это отразится на других чувствующих невинных существах, которым случится встать у него на пути.

Только зоны нашей предыстории как созданий, развивающихся под родительской опекой, живущих в социальных группах вместе с близкими родственниками и воспитывающих собственных детей, наделяют нас способностью к чему-то большему, чем холодное равнодушие или безжалостная эгоистичность. То, что мы вполне способны к последнему, прекрасно видно из историй. Наши примитивные тенденции к ксенофобии, территориальной защите и неумолимой враждебности, усиленные за счет гигантского мозга и культурного наследия, вызвали огромные разрушения. Что касается будущего, то реальная угроза состоит в том, что мы полностью откажемся от своего животного «я» (т. е. от своей эволюционной психологической природы). Наша способность к мужеству, страданию, жертвенности, доброте и любви также прочно коренится в нашей биологии. Именно наша биология, вместе с нашим сознанием высшего порядка, и придает нам человечность и надежду на что-то лучшее.

Резюме.

С тех пор как человечество впервые ступило на путь, ведущий к сельскому хозяйству и цивилизации, возникло и стало расти все большее несоответствие между нашим эволюционным геномом и миром, в котором мы обитаем. Современный образ жизни, как правило, связан с диетой, богатой холестерином, очищенной мукой, сахаром и солью и бедной фруктами и овощами. Плохое питание дополняется заметным отсутствием регулярных физических упражнений. Кроме того, современные психологические стрессоры вызывают примитивные (первобытные) стрессовые реакции, которые взаимодействуют с эффектами скудной диеты и сидячих привычек и обостряют их, приводя к сердечно-сосудистым заболеваниям и другим проблемам со здоровьем. Утрату традиционных племенных связей как источника социальной поддержки соотносят с общим повышением частоты тяжелой депрессии.

У современных людей паттерны создания коалиции и территориальной защиты внутренней группы от внешней, присущие древним приматам, значительно усилены за счет языка и культурной передачи информации. Соответственно, XX век отмечен двумя мировыми войнами, множеством войн меньшего масштаба и гонкой ядерных вооружений между мировыми сверхдержавами. Та же склонность к культурной индоктринации, которая в ходе эволюции цементировала племенные группы, способствует солидарности между нациями, состоящими из сотен миллионов людей. К сожалению, частью этого наследия является агрессивная защита территорий от других групп/национальностей.

Одна из наиболее серьезных проблем, которые мучают современное общество, — употребление наркотиков. Предрасположенность к употреблению наркотиков существует потому, что центры подкрепления в мозге эволюционировали так, чтобы гарантировать поведение, необходимое для выживания. Наркотики с потенциалом привыкания прямо или косвенно стимулируют эти центры подкрепления, минуя типовые паттерны поведения, обеспечивающего выживание, такие как принятие пищи и питье. Люди, находящиеся в пиковом репродуктивном возрасте, подвергаются особому риску употребления наркотических веществ, которое может представлять собой неосознанную «брачную демонстрацию», согласующуюся с принципом гандикапа Захави.

Недавние успехи психофармакологии возвестили новую эру преодоления психологического дистресса. Люди, страдающие тяжелыми психологическими расстройствами, заметно выиграли от этих достижений, но создание подобных лекарств породило другую проблему. В современном западном обществе процент людей, употребляющих эти препараты, значительно превышает процент тех, у кого диагностируют тяжелую или умеренную психопатологию. Какими бы проблематичными ни были нейрохимические регуляторы, которые стали возможными благодаря психофармакологии, их следует рассматривать как грубые и относительно второстепенные при сравнении с новейшим достижением в биотехнологии — генной инженерией.

Генная инженерия как наука зародилась в конце 1960-х-начале 1970-х годов после открытия ферментов рестриктаз, которые рассекают цепочки ДНК в определенных местах. Некоторые генетические заболевания у людей лечат с помощью соматической генной терапии, которая использует ретровирусы, вводящие нормально функционирующие гены в организм пациента. Следующим шагом в генной инженерии человека будет зародышево-потомственная генная терапия, которая необратимо меняет геном субъекта и обеспечивает передачу измененных генов его детям. Хотя зародышево-потомственная терапия будет сначала использоваться для корректировки потенциальных проблем со здоровьем, вероятно, скоро последует применение этого вида терапии для улучшения потомства. Когда будет выявлено еще больше благотворных эффектов одиночных генов и начнут лучше понимать плейотропные эффекты, нас ждет век «сконструированного младенца».

Вопросы для обсуждения.

1. Обсудите, каким образом наша эволюционная психология и физиология могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду?

2. Разработайте план жизненного стиля, нацеленный на поддержание оптимального физического и психического здоровья в контексте современной повседневной жизни.

3. Обсудите концепцию эволюционной способности к индоктринации в связи с традиционными идеями патриотизма, гражданского долга и национальной обороны.

4. Обсудите связь между химией нервных процессов и психологическим функционированием. Когда оправдано психофармакологическое вмешательство? Следует ли считать психологический дистресс нормальной частью «человеческого опыта»? Почему да или почему нет?

5. Обсудите опасности, которые несет с собой зародышево-потомственная генная инженерия человека. Могут ли потенциальные выгоды перевесить возможный риск?

Ключевые термины.

Анксиолитики (anxiolytics)

Антидепрессант (antidepressant)

Антиоксидант (antioxidant)

Антипсихотик (antipsychotic)

Атеросклероз (atherosclerosis)

Гипертония (hypertension)

Гиппокамп (hippocampus)

Глицемический показатель (glycemic index)

Глюконеогенез (gluconeogenesis)

Допамин (dopamine)

Евгеника (eugenics)

Зародышево-потомственная терапия (germ-line therapy)

Ингибиторы МАО (МАО inhibitors)

Индоктринация (indoctrination)

Канцерогенный, онкогенный (carcinogenic)

Кортизол (cortisol)

Личность типа A (type A personality)

Медиальный переднемозговой пучок (medial forebrain bundle)

Мелатонин (melatonin)

Никотин (nicotine)

Обряд инициации (rite of passage)

Остеопороз (osteoporosis)

Плейотропный (pleiotropic)

Посттравматическое стрессовое расстройство (posttraumatic stress disorder)

Прилежащее ядро (nucleus accumbens)

Реакция нападения/бегства (fight/ flight response)

Ретровирусы (retroviruses)

Сезонное аффективное расстройство (seasonal affective disorder, SAD)

Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (serotonin selective re-uptake inhibitors, SSRIs)

Сконструированные люди (designer humans)

Соматическая генная терапия (somatic gene therapy)

Стойкая личность (hardy personality)

Теория несоответствия (mismatch theory)

Трициклики (tricyclics)

Ферменты рестриктазы (restriction enzymes)

Холестерин (cholesterol)

Центры подкрепления (reinforcement centers)

Шишковидная железа (pineal gland)

Эпинефрин (epinephrine)

Яномамо (Yonomamo)