В рамках научно-просветительского проекта ProСветильник Ижевск посетил биоинформатик, доктор биологических наук, один из основателей Диссернета, вице-президент по биомедицинским исследованиям Сколтеха и заведующий лабораторией в Институте проблем передачи информации им. Харкевича Михаил Гельфанд. Мы поговорили с ученым и выяснили, чем ДНК древнего человека отличается от нашего и почему идея о достижении бессмертия кажется ему бессмысленной.
Чем занимаются биоинформатики?
Биоинформатики, говорит Михаил Гельфанд, занимаются биологией, используя в качестве инструмента не микроскоп, а компьютер, и исследуют большие объемы данных, которые получены биологами.
«Биоинформатика не является отдельной наукой, как и, например, электронная микроскопия. Это набор инструментов, которыми умеют владеть специалисты в этой области».
Биоинформатика стала возможной с тех пор, как появились биологические экспериментальные методы, которые позволяют получать большие объемы данных, например, о том, как работают гены в разных органах. В основе всех биоинформатических приемов, отметил ученый, лежат эволюционные соображения.
«Это тот путь, который прошли физика высоких энергий и астрофизика за некоторое время до этого. Можно считать, что в этом году юбилей биоинформатики. В 1983 году была опубликована первая статья, где был сделан нетривиальный биологический вывод на основе сравнения последовательностей: было доказано, что один из генов вируса, вызывающего рак у птиц, является вариантом его нормального гена».
В России биоинформатика занимает одно из ведущих мест, при этом биоинформатики сами не проводят экспериментов.
«Сейчас экспериментаторы испытывают трудности с реактивами, приборами. Но до тех пор, пока интернет не отрубили, сохраняются возможности для использования международных баз данных и для коллаборации. Поэтому на общем фоне биоинформатика чувствует себя относительно хорошо».
Наследуется ли темперамент от родителей?
Как говорит Михаил Гельфанд, наследственность влияет на все сложные психические функции – темперамент, эмоциональные проявления, эмпатию, интеллект.
Но пока этот существенный генетический компонент определить невозможно, поскольку он зависит от большего количества генов. Каждый из них вносит очень маленький вклад. Кроме того, для психических функций человека важна еще и обстановка – эмоциональное и интеллектуальное состояние, в котором растет ребенок.
«Если ребенок растет в благоприятной среде, то, даже если у него будут какие-то сложности с унаследованной компонентой темперамента, он все равно будет нормальным человеком. А если в семье не особенно благоприятная атмосфера, то какая бы здоровая наследственность ни была, он может вырасти невротиком. Кроме того, очень влияет и внешняя обстановка – в школе или во дворе, где много времени проводит ребенок».
Как наше ДНК отличается от ДНК древнего человека?
ДНК двух современных людей, говорит Михаил Гельфанд, отличаются примерно в одном промилле генома (одна тысячная доля, ¹⁄₁₀ процента), это примерно три миллиона точечных различий; кроме того, есть глобальные перестройки – повторы, удаления, перестановки фрагментов генома. С неандертальцем примерно в три раза больше. Мы от шимпанзе отличаемся в одном проценте генома; это немного – как две мушки-дрозофилы, относящиеся к одному виду.
«Геном человека и обезьяны отличается на 1%. Но сказать радикально, что у шимпанзе нет чего-то такого, что есть у человека, нельзя. Геномная история человека хорошо восстанавливается до неандертальцев, дальше ДНК уже не сохраняется, а палеонтологическая цепочка наших предков очень длинная и подробная. С шимпанзе хуже, в жарком и влажном климате кости не сохраняются, поэтому цепочка от нашего общего предка до шимпанзе прослеживается хуже».
На вопрос, почему люди не хотят верить в то, что обезьяна наш предок, Михаил Гельфанд ответил, что это, возможно, связано с религиозной догмой, согласно которой человек был сотворен Создателем.
Почему пересадка органов животных человеку – плохая идея
Медицина и, в частности, трансплантология, шагнула вперед. Пока существует огромная нехватка органов для трансплантации, и попытки их пересадки от генномодифицированной свиньи терпят неудачу. Уже двоим пациентам было пересажено такое сердце, но проблема заключается в том, что пациенты не прожили более двух месяцев.
Пока что подобрать животное, более подходящее человеку, чем свинья, не удалось. Во-первых, потому, что такое животное должно быть сравнимо с человеком по размеру, во-вторых, иммунитет пациента не должен реагировать на инородный орган. Тут же встает вопрос об этичности пересадки сердца, например, от шимпанзе к человеку.
«Шимпанзе может разговаривать на уровне 4-летнего ребенка. С ними, надо сказать, уже довольно давно не проводят острых опытов. С гориллами то же самое. Именно у свиньи по какой-то исторической случайности нет антигенов, которые есть у других животных и на которые остро реагирует человеческая иммунная система. Свинью гуманизировать (генетически модифицировать, приблизив к человеку по антигенным свойствам) проще, поскольку она уже частично гуманизирована за счет исторической случайности».
Михаил Гельфанд говорит, что идея с пересадкой органов от животного к человеку ему не очень нравится из-за транспозонов (геномные паразиты, которые умеют сами себя размножать и перемещаться по геному). Новый транспозон начинает бесконтрольно перемещаться (старые спокойнее, для них есть механизмы контроля) и может попасть в такое место, где он попортит регуляцию какого-то важного гена. В результате возрастает частота генетических аномалий.
«Человечество вырождается от общего маразма, а не от генетики»
Сейчас, говорит Михаил Гельфанд, давление естественного отбора на человечество снижается. Но происходит это не во всем мире, а в так называемых развитых странах. В Африке, например, голод по-прежнему является существенным фактором человеческой эволюции.
«Человечество вырождается от общего маразма, а не от генетики. Термин «вырождение» мне не очень нравится. Действительно, в так называемых развитых странах давление естественного отбора снижено. Люди с генетическими недостатками за счет медицины живут и имеют потомство. Генетический груз есть, но он распределяется по популяции неравномерно. Когда за счет отбора убираются самые слабые особи, то плохие варианты генов из популяции убираются. С другой стороны, даже если отбор ослаблен и генетический груз больше, это компенсируется лучшей медициной и педагогикой. Поэтому предсказать, где установится равновесие, невозможно».
«Человечество пока не созрело для того, чтобы его улучшать»
К радикальному продлению жизни и трансгуманизму (философская концепция, при которой достижения науки и технологии будут использованы для улучшения умственных и физических возможностей человека и устранения тех аспектов человеческого существования, которые считаются нежелательными: страданий, болезней, старения и смерти – прим. ред.) ученый относится с осторожностью и считает, что его не существует и в обозримом будущем существовать не будет.
«Так называемый «трансгуманизм» – это пустой и потому бессмысленный лозунг, за которым нет никакого будущего. Предположим, все стали бессмертными, тогда надо перестать размножаться, иначе на всех не хватит планеты. Если одновременно живут не три поколения, а десять, то придется отказаться от чудесной стороны человеческой жизни. Поскольку добровольно этого никто делать не будет, надо будет выдавать карточки на рождение. Чудесные визионеры XX в. Олдос Хаксли, Джордж Оруэлл и Евгений Замятин подробно рассмотрели, какие последствия от этого будут».
Ученый рассказывает, что сейчас есть технологии, которые в принципе позволяют точечно менять наследуемый геном. Но вопрос о том, хотим ли мы это применять к человеку, очень тонкий.
«Жизненный опыт показывает, что человечество изобретает технологии быстрее, чем учится ими разумно пользоваться. Инженерная мысль сильно обгоняет гуманитарную. У естественников принято относиться к гуманитариям пренебрежительно. Это неправильно, они умеют думать о таких вещах. Кроме того, человеческий геном настолько сложен, что если мы начнем ковыряться в нем отверткой, то непонятно, что мы наковыряем в попытках что-то улучшить. Разговоры про улучшение человечества бессмысленны. Человечество пока не созрело, чтобы его улучшать. Немедленно возникает кошмарное расслоение между теми, кто может себе это позволить и наоборот».
Подробнее о проекте ProСветильник вы можете прочитать по ссылке.