Эрик Кандель - В поисках памяти

До 1976 года внедрение новых научных открытий в медицинскую практику в Соединенных Штатах шло медленно, а люди вроде меня, занимающиеся академической наукой, не особенно интересовались сотрудничеством с фармацевтической промышленностью для разработки лекарственных препаратов. Но в тот год ситуация радикально изменилась. Роберт Суонсон, двадцативосьмилетний рисковый инвестор, понял, какие возможности для фармацевтики открывает генная инженерия, и убедил Герберта Бойера, профессора Калифорнийского университета в Сан-Франциско и одного из новаторов в этой области, основать вместе с ним корпорацию Genentech (Genetic engineering technologies — «Генно-инженерные технологии»). Это была первая биотехнологическая компания, специализировавшаяся на внедрении в производство лекарственных препаратов на основе белков, полученных с помощью генной инженерии. Суонсон и Бойер вложили в это предприятие по пятьсот долларов и скрепили договор рукопожатием. После этого Суонсон добыл еще несколько сотен тысяч, и компания заработала. В настоящее время ее стоимость составляет около 20 млрд [33] В 2009 году швейцарская фармацевтическая компания Roche выкупила Genentech за сумму, превышающую 40 млрд долларов. .

Незадолго до этого биологи научились быстро считывать последовательность нуклеотидов в ДНК и разработали ряд эффективных методов генной инженерии. Эти методы позволяли вырезать определенные последовательности хромосом, сшивать их друг с другом и вставлять в геном кишечной палочки, получая множество копий нового гена, которые могли экспрессироваться в бактериальной клетке и производить соответствующий белок. Бойер одним из первых понял, что гены многоклеточных животных, в том числе человеческие, можно экспрессировать в бактериальных клетках. Более того, он сыграл заметную роль в разработке методов, позволяющих это делать.

Основатели корпорации Genentech планировали использовать метод рекомбинантной ДНК, чтобы в большом количестве синтезировать два человеческих гормона, имеющих немалое медицинское значение: инсулин и гормон роста. Инсулин, выделяемый в кровь поджелудочной железой, позволяет регулировать уровень сахара в крови, а гормон роста, выделяемый гипофизом, регулирует процессы роста и развития. Чтобы доказать возможность широкомасштабного производства этих двух довольно сложных белков, корпорация Genentech начала с получения более простого белка [34] Вещества, молекулы которых состоят из цепочек аминокислот, называют пептидами. Белками называют пептиды с очень длинными цепочками. Обсуждаемые здесь гормоны (инсулин, гормон роста и серотонин) — пептиды, но не белки, потому что их молекулы представляют собой сравнительно короткие цепочки. Но механизм синтеза таких пептидов в клетках аналогичен механизму синтеза белков, а их молекулы отличаются от молекул белков только размерами, поэтому автор для простоты называет их белками. соматостатина — гормона, выделяемого в кровь поджелудочной железой и подавляющего выделение инсулина.

До 1976 года количество соматостатина, инсулина и гормона роста, доступного для медицинского использования, было ограничено. Инсулина и соматостатина было мало, потому что их приходилось выделять из организмов свиней и коров. Поскольку последовательности аминокислот в соответствующих гормонах людей и этих животных немного отличаются, иногда гормоны животных вызывали у людей аллергические реакции. Гормон роста добывали из человеческих гипофизов, извлеченных из трупов. Помимо того что получаемого препарата тоже не хватало, иногда он оказывался зараженным прионами — инфекционными белками, вызывающими болезнь Кройцфельдта — Якоба — смертельное заболевание, вызывающее прогрессирующее слабоумие, от которого умер Ирвинг Купферман. Использование рекомбинантной ДНК открывало возможность синтезировать эти гормоны с помощью человеческих генов и производить их в неограниченных количествах намного более дешевым способом, не заботясь о безопасности. Бойер и Суонсон понимали, что, клонируя человеческие гены, можно будет получать для медицинских нужд эти и другие белки, а когда-нибудь и лечить наследственные заболевания, заменяя поврежденные гены пациентов клонированными нормальными генами.

В 1977 году через год после основания совместного предприятия с Суонсоном, Бойер разработал метод клонирования генов, позволяющий в больших количествах синтезировать соматостатин, тем самым продемонстрировав, что с помощью рекомбинантной ДНК можно наладить производство препаратов, обладающих большой медицинской и коммерческой ценностью. Три года спустя сотрудникам Genentech удалось клонировать ген человеческого инсулина.

Через два года после корпорации Genentech была основана компания Biogen — второе ведущее биотехнологическое предприятие. Но за эти два года произошли колоссальные изменения. Компания Biogen была создана не молодым предпринимателем, поначалу действовавшим в одиночку, а Кевином Лэндри и Дэниэлом Адамсом — двумя крупными инвесторами, представлявшими серьезные венчурные фирмы. Они начали не с тысячи долларов и рукопожатия, а с 750 тыс. долларов и пакета контрактов, позволивших собрать несравненную команду биотехнологов. Инвесторы обратились с предложениями к лучшим и способнейшим специалистам: вначале к Уолтеру Гилберту из Гарварда, а затем к Филлипу Шарпу из Массачусетского технологического института, Шарлю Вайсману из Цюрихского университета, Петеру Хансу Хофшнайдеру из мюнхенского Института биохимии Макса Планка и Кеннету Марри из Эдинбургского университета. После некоторых переговоров все они согласились работать на новое предприятие, а Гилберт даже возглавил научно-консультативный совет.

Вскоре из этих начинаний возникла отдельная отрасль. Биотехнологическая промышленность не только ввела в производство собственную новую продукцию, но и изменила всю фармацевтическую промышленность. В 1976 году большинству крупных фармацевтических компаний не хватало смелости и гибкости, чтобы самим организовать исследования, связанные с рекомбинантной ДНК, но, вкладывая в одни биотехнологические предприятия и покупая другие, они быстро вошли в курс дела.

Биотехнологические компании изменили и научное сообщество, особенно его отношение к коммерциализации науки. Американские ученые относились к участию в производстве отрицательно, в отличие от ученых из большинства европейских стран. Великий французский биолог Луи Пастер, заложивший в конце XIX века основы наших представлений о возбудителях инфекционных заболеваний, имел немало связей с производством. Он открыл биологические основы брожения, с помощью которого производят вино и пиво. Изобретенные им методы определения и уничтожения бактерий, заражающих гусениц тутового шелкопряда, вино и молоко, позволили спасти винную и молочную промышленность и внедрить пастеризацию молока, предотвращающую его заражение и порчу. Пастеру удалось впервые получить вакцину от бешенства, и Институт Пастера в Париже, учрежденный и названный в его честь еще при жизни ученого, получает немалую долю доходов от производства этой вакцины. Генри Дейл, английский ученый, сыгравший важную роль в открытии химических основ синаптической передачи, свободно перешел со своей должности в Кембриджском университете на работу в Физиологические исследовательские лаборатории Уэллкома, фармацевтическую компанию, а затем снова стал работать в научном учреждении — лондонском Национальном институте медицинских исследований.