Живое и неживое. В поисках определения жизни - Карл Циммер
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
«Франкенштейновская идея попросту неверна, о химии речь или о трупах», – заявил Рассел.
Когда я упомянул эту теорию щелочных источников, Димер перечислил множество проблем, которые видел вокруг нее. Один из крупных недостатков теории заключался в том, что стенки источников были слишком толстыми, чтобы давать необходимую для удовлетворения этой концепции энергию. Представьте себе, сказал Димер, что вы пытаетесь использовать водяное колесо для получения электроэнергии. Если вы поставите колесо прямо под водопад, то овладеете энергией воды, падающей вертикально с большой высоты. Горизонтально она преодолевает совсем небольшое расстояние. «Но на расстоянии километра от водопада генератор работать не будет, энергии окажется попросту недостаточно», – сказал Димер.
В день моего приезда Дэвид проводил новый эксперимент. Он пригласил меня в Startup Sandbox потому, что недавно основал компанию UpRNA. Аспирант Гейб Медник из Санта-Круза стал его единственным сотрудником. У микроскопической компании Димера была одна цель: создать очередную биотехнологию, основанную на необычной химии времен зарождения жизни.
В августе 2018 г. американское Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) впервые за всю свою историю одобрило лекарство, основанное на РНК[351]. Компания Alnylam Pharmaceuticals разработала его как способ лечения транстиретиновой амилоидной полинейропатии[352]. Эту болезнь вызывает мутантный ген, синтезирующий дефектный белок. С годами вред от этих неправильных белков накапливается – люди чахнут, им становится трудно ходить, они мучаются судорогами и умирают от сердечных приступов.
Для разработки своего лекарства компания Alnylam изготовила липосомы по технологии, созданной при участии Димера 40 лет назад. В эти жировые пузырьки разработчики поместили специально сконструированные молекулы РНК. Липосомы проскальзывают внутрь клеток, где искусственная РНК высвобождается. Затем ее молекулы цепляются к матричной РНК поломанного гена, мешая клетке использовать ее для синтеза дефектных белков.
Успех Alnylam поднял вопрос о перспективах использования РНК для борьбы с избыточным холестерином, лечения рака и других заболеваний. Но была одна проблема: создание лекарств, основанных на РНК, стоит дорого. Компания Alnylam имитировала природу, используя ферменты для считывания искусственного гена и затем собирая молекулы РНК по одному основанию. Получив одобрение своего лекарства, компания установила цену его годового курса в 450 000 долларов.
Димер предположил, что сумеет изготовить РНК на заказ гораздо дешевле. Вместо того чтобы имитировать известную нам современную жизнь, он сымитирует жизнь мира РНК. Димер и Медник запускали в свой искусственный пруд гены ДНК и затем пытались собрать комплементарные им молекулы РНК, высушивая и увлажняя пробирки. Для первой пробы они собирались изготовить молекулу РНК, которая отключала бы ген светящегося белка. Если добавить такую РНК в чашку со светящимися клетками, она захватит матричную РНК, отвечающую за этот белок, и клетки потемнеют. А когда это удастся, исследователи смогут начать работу над молекулами РНК, которые будут блокировать синтез белков, вызывающих заболевания.
Дэвид Димер понятия не имел, добьется ли он успеха. Но то, что он узнал о начальном этапе существования жизни, придавало ему уверенности, что добьется. «Все, что я делаю, – сказал он, – основывается на знании, что у жизни было начало».
Не видно кустов
Февральское солнце светило почти невыносимо. Я вышел из такси перед бюро пропусков Лаборатории реактивного движения (ЛРД)[353] NASA в Пасадине, штат Калифорния. Перед тем я провел несколько месяцев в холодной Новой Англии, под небом, которое в основном было либо пасмурным, либо темным, либо пасмурным и темным одновременно. Сотрудница ЛРД Лори Бардж встретила меня на проходной и повела в здание. По пути она надела темные очки Michael Kors, и ее глаза скрылись за дымчатыми стеклами. Пока мы шли по усаженному пальмами внутреннему двору, я щурился, словно шахтер, которого только что спасли из-под завала.
Я приехал в ЛРД поговорить с Бардж о ее астробиологических исследованиях. «По сути, это о том, как зарождается жизнь и как нам ее найти», – разъяснила она, когда мы устроились в тени пить кофе. Это была подходящая наука для исследователей, подобных Бардж, т. е. тех, кого с детства занимали фундаментальные вопросы. «Я хотела знать, откуда мы взялись, – рассказывала она. – Я хотела знать, откуда взялось Солнце. Откуда взялась Вселенная? Откуда взялась Земля? Почему Земля именно такая? А жизнь – она уникальна для Земли?»
Трудно было себе представить такого человека, как Бардж, где-то, кроме ЛРД. Это, наверное, самое главное научное учреждение на всей нашей планете, где исследуют возможность того, что мы не одиноки. Отправившись к Бардж, я смог впервые увидеть ЛРД своими глазами и, признаюсь, чувствовал себя словно паломник, наконец попавший в святое место.
Я принадлежу к поколению родившихся в 1960-е гг., когда земная жизнь внезапно пустила свои побеги за пределы населенной бактериями стратосферы, в космос. Тогда мы сидели по-турецки на коврах перед выпуклыми стеклянными телеэкранами, разглядывая нечеткие изображения: двуногие млекопитающие, заключенные в небольшие пузыри земной атмосферы, гуляли по Луне. В кинофильмах и телесериалах, которые мы в те времена смотрели, люди путешествовали по всей Галактике и встречались с нескончаемой чередой других форм жизни, странно напоминавших тех двуногих млекопитающих, которые откликаются на голливудские объявления о кинопробах. Казалось, началась межпланетная эра.
Но дальше Луны пилотируемая астронавтика не продвинулась, да и там задержалась не надолго. К 1970-м гг. ее амбиции сжались до околоземной орбиты. Тесные космические станции летали у нас над головами так низко, что можно было различить их блеск на ночном небе. Другие планеты исследовались машинами, а не людьми. И многие были сконструированы в ЛРД.
Именно здесь инженеры создали первые космические аппараты, улетевшие к другим планетам, – «Маринер-2», который в 1962 г. пролетел вблизи Венеры, и «Маринер-4», ставший три года спустя первым посланником человечества на Марс. Он летал над Красной планетой и делал снимки, а когда пиксели поступили в ЛРД, ученые увидели покрытую кратерами пустыню.
Среди сотрудников лаборатории были геологи, изучавшие, как планеты образовались из облаков мелких камушков. Были специалисты по атмосфере, размышлявшие о вихрях углекислого газа и сероводорода. И конечно, в штате ЛРД наличествовали биологи. Они не столько изучали известную нам жизнь, сколько задумывались о том, какой она может быть. В 1960 г. уже упоминавшийся микробиолог Джошуа Ледерберг дал этой новой области знаний название «экзобиология». Один ученый издевательски заметил, что экзобиологи, скорее, «экс-биологи». Специалисты из ЛРД не обратили на это внимания и продолжили работу над методами обнаружения внеземной жизни.
И разделились в грубом приближении на два лагеря. Первые считали, что жизнь лучше всего искать вблизи. Они собирались посылать на другие планеты исследовательские аппараты и проводить
