Сергей Тараненко - Наполовину мертвый кот, или Чем нам грозят нанотехнологии

Ученые уверены: в результате реализации этой, кажущейся на первый взгляд нереальной, идеи, пусть даже через 10 или 20 лет, мамонт будет клонирован.

Парк Юрского периода: продолжение следует.

Риск манипуляции с генетической информацией.

Риск вмененной безопасности ГМО для организма человека. Риск вменения безопасности по внемедицинским и внетехнологическим причинам.

Риск неконтролируемого параллельного переноса генетической информации.

Риск перенесения нечеловеческих болезней на человека — результат использования человеческих генов в геноме иных организмов.

Риски изменения биологического разнообразия биосферы Земли.

Успехи генной инженерии связаны с возможностью расшифровки генома, что, в частности, означает способность определения нуклеоидной последовательности молекулы ДНК — той самой белковой молекулы (см. рис. 4.3), в которой зашифрован генетический код (см. рис. 4.4).

Для определения нуклеоидной последовательности белков — тех букв-кирпичиков, из которых построены все белки, включая и молекулу ДНК, — используют биочипы.

Биочип, или, более полно, биологический чип, — это матрица с нанесенными молекулами белков для одновременного проведения большого числа анализов в одном образце (рис. 4.5). В основе механизма действия биочипов лежит молекулярное распознавание анализируемых молекул молекулами-биополимерами, нанесенными на чип.

Нанотехнологии дают основание предполагать скорое появление следующего поколения биочипов: нанобиочипов — электронных биочипов, на которых можно быстро и дешево проанализировать наличие или отсутствие огромного количества различных белков в капельке крови.

Наши гены, данные нам от рождения, вовсе не гарантируют наличие или отсутствие достаточного количества того или иного белка, «закодированного» этим геномом. Как говорят ученые, гены обладают различной экспрессией, что попросту означает, работают они или «ленятся». А эти белки важны для организма. Среди них, например, ферменты, запускающие или тормозящие разнообразные биологические процессы в нашем организме.

Совокупность белков организма, можно сказать белковый портрет, называют протеомом. При этом любые молекулярно-биологические процессы, происходящие в живых организмах, отражаются в протеоме. Протеом организма — величина не постоянная: экспрессия генов может меняться под воздействием множества факторов внешней среды, а также изменений внутри организма, связанных, например, с возрастом, болезнью или другими причинами.

Масштаб протеома — несколько миллионов белков, различающихся по своей структуре, хотя закодирован он только 22 000 генами. И чип, необходимый для мгновенного анализа протеома в целом, перестает быть похожим на тот, который представлен на рис. 4.5. Это наноструктура.

Зачем все это нужно? Зачем нужен столь сложный анализ, кроме как из-за здорового научного любопытства? На это отвечает стартовавший 23 сентября 2010 г. международный проект «Протеом человека».

Проект «Протеом человека» — крупная международная научная инициатива, направленная на идентификацию всех белков человека. В результате выполнения проекта будут созданы дешевые и доступные каждому методы медицинской диагностики, позволяющие определять самые ранние стадии развития заболеваний, индивидуальные методы лечения заболеваний, включая те, которые в настоящее время считаются неизлечимыми.

Цель российской части проекта — определение протеома 18-й хромосомы человека, выяснение путей взаимодействия белков 18-й хромосомы человека со всеми остальными белками этих клеток. На рис. 4.6 видны масштабы этой части проекта и основные заболевания, которые предполагается победить.

Спектр заболеваний чрезвычайно широк: от шизофрении и болезни Альцгеймера до ревматоидного артрита. Среди них и диабет, и некоторые виды рака, а также ряд наследственных заболеваний, таких как болезнь Ниманна — Пика.

Так вот, вернемся к нашему наночипу. Пришли вы в медицинскую лабораторию. Сдали кровь. Заплатили 300 рублей. На следующий день вам объявили результат: вероятность заболевания (далее наименование) — 70 %. Вам необходимо принимать превентивные меры, чтобы не заболеть.

Иными словами, чаще будут предотвращать болезнь, чем ее лечить. Здорово?

Может оказаться, что вовсе и нет! Среди рисков, связанных с нанотехнологиями, есть очень странные риски. Например, такие как риск не воспользоваться открывающимися возможностями. Если сомневаетесь, задумайтесь: почему зубы до сих пор сверлят? И захотят ли стоматологи отказаться от своей — вполне доходной — деятельности? А здесь речь идет о глобальном фармацевтическом рынке с объемом продаж до 600 миллиардов долларов в год.

Устойчивые структуры современной экономики, ориентированной на «эффективность», под которой понимается возможность извлечения максимально большого дохода с максимально низкими издержками, могут оказаться несовместимыми с теми возможностями, которые предоставляют нанотехнологии. Как возможный результат — смена технологического уклада в целом, чему посвящена третья часть книги.

Но, кроме этого, вполне возможны процессы торможения технологического развития как несовместимого с институтами современности и далеко не только в медицине.