Растут ли волосы у покойника? Мифы современной науки - Эрнст Фишер

Гены программируют жизнь

В своем «Воспоминании о веке» философ и историк Раймонд Клибанский вдохновенно критикует социологов, последователей Макса Вебера. Как пишет Клибанский, задача их науки заключалась в том, «чтобы овладеть историей в свете определенных понятий». И если кому-нибудь из них удавалось «назвать определенное понятие, которое, казалось, способно описать то или иное явление, считалось, что оно разгадано». Вывод, сделанный Клибанским в отношении социологов XX века, легко можно применить и в отношении биологов нашего столетия, которые слишком много возятся с генами и при этом слишком мало удивляются их сложности. Имея некоторое понятие о феномене наследственности, они уже считают, что что-то поняли. Конкретным примером этого утверждения может служить понятие генетической программы, без которого, по-видимому, невозможно проникнуть в тайны жизни.

А совсем недавно «программа» сия стала понятием моды – это случилось, когда медикам, вкусившим вкус славы, во время шоу даже было разрешено заявить о желании клонировать человека. И сегодня, с тех пор как была провозглашена возможность получения основных клеток способом, не вызывающим опасений с точки зрения этики, слово «программа» снова на устах у всех специалистов в области медицинской генетики.

Программирование, пере– и репрограммирование

Кто бы из экспертов ни высказывался против (действительно отвратительного) метода клонирования, не вдаваясь при этом ни в область морали, ни в область этики, а обращая внимание лишь на научную тщательность и осуществимость цели, он всегда использует одни и те же понятия, а именно «программа» и «программирование». Поэтому Ян Вилмут, духовный «отец» клонированной овечки Долли, настойчиво предупреждал, например, о невозможности переноса его метода на человека, поскольку в клонированном эмбрионе «перепрограммирование переданного клеточного ядра» происходит не так, как при нормальном оплодотворении. Хотя «клеточное программирование» в эмбрионе еще не совсем понятно, но при «репрограммировании его генома» легко могут произойти ошибки – так представляют себе этот процесс Вилмут и его коллеги. Вот почему, объясняли они, большинство клонированных животных погибает во время эмбрионального развития или рождаются больными. И наверняка то же самое может произойти и при клонировании людей.

В последнее время речь идет не столько о человеке, сколько о стволовых клетках, причем полученных искусственным путем. Например, если из кожных клеток хотят получить работоспособные стволовые клетки, нужно обеспечить репрограммирование. (Это слово, репрограммирование, Вилмут много лет назад, не понимая его значения, использовал во время дебатов.) Нельзя спрашивать биологов о том, функционирует ли такая программа запуска. Они вообще не думают о своих метафорах и обоснованно и необоснованно считают, что природа действует в соответствии с тем, что инженеры-программисты называют программой. А наша задача – показать, что так бывает не всегда.

К сожалению, мы привыкли к программе, о которой сегодня можно прочитать во всех газетах и которую озвучил известный интриган биохимик Крейг Вентер, представляющий самого себя как компьютер, способный считывать свое программное обеспечение. Тут журналисты с ним заодно. Все они воспевают генетическую программу, позволяющую репрограммировать жизнь, причем иногда это называется программированием или перепрограммированием. Певцы очень много внимания уделяют высоким нотам, совершенно не замечая, что говорят о том, чего в жизни клеток практически не существует. Из повседневной жизни нам известны самые разнообразные программы: художественные, кино-, телепрограммы, программы путешествий, партий или стиральных машин, и, вне всякого сомнения, термин в этих сочетаниях понимается нами вполне осмысленно. То же самое происходит и с компьютером, состоящим из программного и аппаратного обеспечения и, таким образом, являющимся прибором, выполняющим свои задачи, например, с помощью вычислительной программы или в результате использования записывающей программы. Несомненно, как машины, так и люди – каждый в своей манере, – придерживаются программ, и именно это делает данное понятие слишком ясным, а тем самым и слишком соблазнительным.

Где же генетическая программа?

Но как обстоят дела с программами в клетках и их генах? Действительно ли существует на этом уровне нечто подобное генетической программе, функционирующее с начала жизни и постоянно обновляющееся в процессе развития, в то время как эмбрион растет, а его клетки меняются?

Ответ является настолько однозначно отрицательным, что приходится лишь удивляться тому упорству, с которым это понятие держится в народе. Есть подозрение, что здесь наряду с хотя и понятной, но безответственной необдуманностью имеет значение также и настоятельная потребность науки в популяризации и популярности. Компьютерные программы как раз в моде, а к ней хотелось бы все же хоть немного приобщиться. Но, к сожалению, использование термина «программа» к развитию жизни имеет слабое отношение. Все дело в том, что многие генетики рассматривают и описывают свои объекты при полном отсутствии фантазии. Вместо того чтобы размышлять о разнообразных закономерностях, при помощи которых природа достигает своего многообразия, и пытаться определить различия между разными механизмами порядка, такие генетики подводят все происходящее под понятие «программирование» и представляют человека как некий механизм. А ведь на одном простом примере из повседневной жизни можно показать, почему не все однородные процессы должны носить программный характер, и для их понимания требуется больше интеллекта, чем для использования слова «программа».

Во время театрального спектакля можно различить две сферы: то, что происходит на сцене, и то, что происходит в зрительном зале. Действия актеров определяются текстом пьесы, то есть можно сказать, что спектакль идет на основе некой программы (которую режиссер или драматург могут как-то и изменить – перепрограммировать). Действия же зрителей подчиняются правилам (этикету), но не тексту. Правда, каждый вечер происходят одни и те же сцены – кто-то кашляет, кто-то смеется, кто-то засыпает, кто-то пьет что-нибудь во время антракта, но наблюдаемая здесь высокая степень регулярности ни в коем случае не является результатом программирования.

Маленькая программа жизни

О событии программного характера можно говорить лишь в том случае, если наряду с заявленным событием существует еще и вторая вещь, сходная по форме (изоморфная) и осуществляющая регулирование по времени – это и есть программа. Если с помощью этой установки рассматривать жизнь клетки (или наше знание о ней), то действительно распознается процесс, происходящий в соответствии с программой. Имеется в виду первый шаг при производстве генных продуктов, известных как протеины (белки) и в конечном счете выполняющих всю биохимическую работу в клетке. Синтез протеинов начинается с преобразования последовательности генов в последовательность элементов, из которых состоит протеин. Выражаясь профессиональным языком, возникает первичная структура белка – ученые говорят, что последовательность генных элементов переносится на последовательность элементов протеина. Этот шаг – формирование данной структуры – носит явно программный характер, но на этом все и заканчивается. Образованием первичной структурой белков завершается генная программа, после этого клетка живет уже по другим законам.

Располагая лишь первичной структурой, белки еще не могут выполнять возложенные на них функции – для этого им необходимо принять более сложные формы, конфигурации, далеко выходящие за пределы запрограммированной последовательности аминокислот. Этот процесс происходит уже не в соответствии с генными установками, а в зависимости от условий среды. Да, конечно же, с максимальной регулярностью, но за ним ни в коем случае не стоит никакая программа и уж точно – никакой программист.

Но и тут, после образования вторичной структуры, большая часть белков еще не работает. Они выискивают партнеров, объединяются в семьи и, по всей вероятности, образуют даже сети, причем это опять-таки модное слово, которое скорее всего отражает в большей степени прегрешения мышления, чем новые достижения. В действительности никто точно не знает, что требуется для обеспечения работоспособности генных продуктов, и никакие программы ясности в дело не вносят. Можно сказать только одно: генетическая программа играет самую незначительную роль, когда жизнь ищет свою форму, когда развивается эмбрион или когда стволовая клетка отправляется в путь навстречу своей специализации. А уж как при этом гарантируется природой проявляющаяся надежность биологического события, по сей день остается тайной – и так будет до тех, пока мы будем говорить о программах, которые здесь якобы всем и управляют.