Затухающий бум в интернет-бизнесе передает палочку эстафеты биотехнологической промышленности. С ее появлением люди не только получили надежду на осуществление давней мечты о вечной молодости (и, возможно, бессмертия?). Генные технологии сулят в самом близком будущем сверхкрупные прибыли. Уже сегодня компании, ориентированные на «новые технологии», получают гигантские доходы. Конечно, велики и затраты, но возможности, открывающиеся перед человечеством, стоят того. Обидно, правда, что Россия проявляет пока очень незначительную активность на международном рынке генных технологий...
Биотехнология, биоинженерия – слова эти утвердились в словарях недавно. Громко они зазвучали, когда пришли первые успехи генных исследований. Например, ученым удалось превратить бактерии в микроскопические фабрики, производящие некоторые фармацевтические препараты.
Первым в списке надо поставить инсулин – белок, вырабатываемый в организме человека поджелудочной железой. Сейчас бактериальный инсулин, спасающий при диабете, уже продается в аптеках.
Теперь об интерфероне. Это особое вещество (обнаружили его в 1957 году) вырабатывают клетки животных и человека под воздействием вируса. Прививки интерферона защищают человека от многих вирусных заболеваний, например гриппа. Но как добыть этот препарат в большом количестве? Ведь из литра крови удается выделить лишь микрограммы интерферона – дозу, достаточную для одной инъекции. Ученые нашли выход, «воспитав» в бактериях способность синтезировать сотни микрограммов полезного вещества в расчете на литр раствора, где содержатся бактериальные клетки.
С помощью подобных же приемов из кишечной палочки (исследования Института молекулярной биологии РАН) удалось получить еще один важный белок – гормон роста соматотропин. Его недостаток приводит к карликовости, избыток – к гигантизму.
Еще в январе 2001 года британский парламент одобрил законопроект, разрешающий клонирование эмбрионов человека. Британцы явно почувствовали, куда дует ветер в глобальной экономике. «Решение парламента позволит Великобритании стать мировым лидером в области биотехнологий», – тут же заявил британский премьер-министр. Действительно, у англичан очень велико желание стать мировым центром «новой» экономики и получать десятки миллиардов инвестиций. К слову, в Великобритании уже действуют 160 биотехнологических компаний. Сегмент, который «ориентирован на человека», покоится на ключевой человеческой потребности – жить как можно дольше и не болеть.
Проект «Геном человека» превратился в золотую жилу не сразу. Чем ближе ученые к расшифровке «книги жизни», тем жестче споры вокруг авторских прав на весь геном и на отдельные гены. И частные лаборатории принялись изо всех сил столбить изобретения на «рынке генов». Решающую роль в этом сыграл президент и главный акционер всемирно известной теперь частной американской компании Celera Genomics Крэйг Вентер. Своим примером он доказал, что на конвейер можно поставить не только производство автомобилей, но и процесс расшифровки генов.
Сын актрисы и бухгалтера, Крэйг Вентер служил во время вьетнамской войны полевым медиком, а после армии решил посвятить себя биохимии. Сегодня ему около шестидесяти. Его компания Celera Genomics находится в городке Роквилл, под Вашингтоном. Роквилл не без оснований называют Силиконовой долиной генетики: тут действуют десятки разного рода частных биотехнологических центров.
Начинал работу Вентер в рамках проекта «Геном человека» (Human Genome Project) под руководством легендарного Джеймса Уотсона, получившего в 1962 году Нобелевскую премию за открытие структуры ДНК. Считается, что именно Крэйг был инициатором идеи приватизации свежепрочитанных генов. А когда разразился скандал и это предложение было отвергнуто (1992 год), Вентер вышел из проекта и создал собственный альтернативный центр исследований – Институт исследований генома (TIGR).
Конфликт из-за авторских прав на геном между руководством Celera Genomics (гены – собственность открывших их исследователей) и международным консорциумом Human Genome Project (гены принадлежат всему человечеству) не был неожиданностью. В биотехнологию потекли гигантские деньги. Инвестиции в эту разновидность «хайтека» позволили создать целую индустрию.
Деньги действительно требуются немалые. В США, например, стоимость полного цикла создания лекарства нового типа - от исследований в лабораториях до появления на рынке - составляет до полумиллиарда долларов. Выполнить подобный объем работ никакое государство, даже США, себе позволить не может. Подобное по плечу только гигантским транснациональным компаниям. А им нужны гарантии, что гены человека и животных находятся в их собственности. Биотехнологическим гигантам необходимо монопольное право на генетические разработки. Только так можно рассчитывать на реальную прибыль (точнее, сверхприбыль), которая окупит все затраты (точнее, сверхзатраты).
Геном человека, по сути, сегодня еще до конца не раскрыт, его содержание и смысл слабо осознаны. Даже Крэйг Вентер признает, что эпопея с геномом человека будет закончена лишь через 50-100 лет. Однако все это не смущает фармацевтические компании. Почуяв запах больших барышей, они готовы приватизировать даже будущие генные открытия. Так, калифорнийская фирма «Инсайт», чтобы опередить конкурентов, в октябре 1999 года зарегистрировала права на 44 гена человека, расшифровав лишь их малые фрагменты, еще толком не зная, за что же они «отвечают» в человеческом организме.
Генные спешка и ажиотаж подогреваются еще и тем, что геномы человека и животных имеют стратегическое и даже военное значение. Министерство энергетики, поддерживающее консорциум Human Genome Project, объявило, что расшифровка генетических карт даже простых микробов позволит создать биопрепараты, которые смогут уничтожить ядерные и химические отходы, производить новые виды топлива.
Очень трудно перечислить все, что биотехнология сейчас обещает человечеству. Обсудим лишь некоторые из этих посулов. Начнем с растений. Основные сельхозкультуры уже подверглись генной модификации. И этот рынок поделен между десятком крупнейших агрофирм. Так, трансгенная кукуруза стала собственностью компаний Monsanto (США) и Novatis (Швейцария), трансгенный хлопок – собственность (с 1992 года!) американской фирмы Agracetus...
В медицине обещания биотехнологов еще более заманчивы, а борьба частных фирм за обладание результатами исследований генетиков еще более жестка. В 1999 году исследователи, входящие в Human Genome Project, завершили полную расшифровку молекулярного «текста» 22-й хромосомы человека. Считается, что генные мутации различных участков 22-й хромосомы приводят к букету болезней: сердечной недостаточности, нарушениям иммунной системы, раку, шизофрении и умственной отсталости. Есть надежда, что расшифровка этой хромосомы в будущем позволит дать средства для борьбы со всеми этими недугами.
«Англичане сделали полную структуру холерного вибриона, – рассказал в одном из интервью заместитель председателя российского Совета по геному Евгений Твердохлебов. – Сама по себе структура никому уже на фиг не нужна. Они ее раздолбали функционально и определили все гены. И нашли ген, который выделяет токсин. Этот ген вырезается, ДНК снова закольцовывается, и получается жизнеспособный холерный вибрион, не опасный для жизни, то есть идеальная вакцина. Вот пример того, что и как будет делаться».
Другой достойный внимания факт. Уже несколько лет компании Advanced Tissue Science и Smith Nephew выращивают участки кожи, суставные сумки, связки, хрящи, сосуды, клапаны сердца и отдельные мускульные волокна. Готовят «запасные части» для человеческого организма. Теперь становится реальностью мечта биотехнологов – создавать «банки деталей», которыми будут оснащены все лечащие людей солидные клиники.
Набирает силы и генетическая медицина. Врачи планируют лечить все виды тяжелых заболеваний, находя неполадки в гене, отвечающем за данный недуг. Уже через десять лет в распоряжении врачей будут десятки ДНК-тестов для выявления разных болезней, в том числе и рака. Биотехнология обещает и «персонализированную медицину». Лекарства людям будут прописывать с учетом их индивидуальности, точнее, с учетом всех особенностей генома конкретного пациента.
Учитывая все вышесказанное, неудивителен устойчивый рост акций биохайтека. В отличие от виртуального сетевого бизнеса, который фактически не создает реального продукта, биотехнологи дают то, что можно «подержать в руках». И эти новые продукты пользуются бешеным спросом. По оценкам экспертов, только рынок обезболивающих препаратов растет на 12 процентов в год.
Биотехнологический бум тесно связан и с демографической ситуацией в развитых странах. Их население стремительно стареет. Предполагают, что к 2050 году каждый четвертый житель нашей планеты будет старше 60 лет, а в Европе престарелые граждане составят 40 процентов от общего населения. При этом количество «пенсионеров» возрастет с 600 миллионов до 2 миллиардов. И все они будут потенциальными клиентами - потребителями продуктов биотехнологической индустрии. Кроме того, пенсионные системы стран «Большой семерки» на грани краха. Никаких денег не хватит, чтобы содержать такую прорву неработающих людей, обеспечив им приличную жизнь. Выход только один: предложить биопродукты, способные продлить период активной жизни стареющего поколения. Чтобы человек уходил на заслуженную пенсию, скажем, не в 60, а в 100 лет! Эту идею сейчас повсеместно обсуждают в развитых странах. И здесь вновь может помочь биохайтек.
Много надежд связано и с новым направлением генной науки –протеомикой (термин «протеом» сложен из части слова «протеин» (белок) и окончания слова «геном»). С помощью протеомики надеются устранить «недочеты» прежних лекарственных препаратов. Научная фармакология существует примерно сто лет, с той поры, когда синтезировали аспирин. Обычно лекарства, которые предлагают фармакологи, дают побочные токсичные эффекты. Взять хотя бы тот же аспирин. Он «давит» одну разновидность человеческого фермента – циклооксигеназы и стимулирует другую (на выяснение этого обстоятельства медицине понадобилось 80 лет).
В результате в клетках слизистой оболочки желудка человека возникают кровотечения. Развивается гастрит.
Все дело в особенностях нашего генома. В нем наблюдаются мельчайшие различия, на которые прежде не обращали должного внимания. Эти геномные отличия людей носят ученое название «сингулярный нуклеотидный полиморфизм» («снип» на медицинском жаргоне). Такой «снип», к примеру, был открыт при анализе ДНК Николая II и его племянника. Вот эти «снипы» определяют не только реакцию того или иного человека на лекарство, но также и его подверженность заболеваниям. Скажем, склонность к повышению артериального давления. Понятно, что «стандартное» лекарство не может угодить абсолютно всем больным.
За 20 лет существования биотехнологии ученые распознали функции примерно 10 тысяч генов. Гораздо больше времени уйдет на расшифровку структуры их белковых продуктов, да и денег на это потребуется несметное количество. Однако протеомика стоит того.
Лекарства все еще очень дороги. На создание нового лечебного средства уходит примерно 15 лет работы больших коллективов ученых и технологов. Однако расшифровка генома, навыки, которые генные инженеры при этом получили, позволят компьютеризировать поиски новых лечебных средств. Ученые надеются, что успехи протеомики позволят сократить расходы на создание новых лекарств с 500 до 200 миллионов долларов и практически вдвое уменьшить срок их «путешествия» от лабораторного стола до прилавков аптек.
Юрий ЧИРКОВ, доктор химических наук