0:00:00.844,0:00:03.306
Сегодня речь пойдёт о генном драйве,

0:00:03.330,0:00:05.883
но для начала я расскажу вам[br]короткую историю.

0:00:06.621,0:00:09.844
20 лет назад биолога[br]по имени Энтони Джеймс

0:00:09.868,0:00:12.187
захватила идея создания комаров,

0:00:12.211,0:00:14.790
которые не переносят малярию.

0:00:15.683,0:00:19.739
Идея была отличная,[br]но, увы, практически провальная.

0:00:20.596,0:00:23.256
Во-первых, оказалось очень сложно

0:00:23.280,0:00:25.287
вывести устойчивого к малярии комара.

0:00:26.286,0:00:29.913
Джеймс всё же сумел это сделать[br]несколько лет назад,

0:00:29.937,0:00:32.008
добавив некоторые гены,[br]которые не позволяют

0:00:32.032,0:00:34.746
малярийному паразиту[br]выжить в организме комара.

0:00:35.551,0:00:37.373
Но это привело к новой проблеме.

0:00:38.043,0:00:40.885
Как, сумев вывести[br]устойчивого к малярии комара,

0:00:40.909,0:00:44.495
добиться того, чтобы он заменил[br]всех комаров-переносчиков малярии?

0:00:46.107,0:00:47.580
Есть пара вариантов.

0:00:47.604,0:00:49.627
Суть плана А была в том, чтобы развести

0:00:49.651,0:00:52.738
какое-то количество новых[br]генномодифицированных комаров,

0:00:52.762,0:00:54.088
выпустить их на волю

0:00:54.112,0:00:56.079
и надеяться, что их гены распространятся.

0:00:56.673,0:00:58.787
Проблема в том, что пришлось бы выпустить

0:00:58.811,0:01:03.111
в 10 раз больше комаров, чем уже есть[br]в природе, чтобы это удалось.

0:01:03.135,0:01:05.222
И если в деревне живёт 10 000 комаров,

0:01:05.246,0:01:07.325
нужно выпустить ещё 100 000.

0:01:08.229,0:01:09.379
Можно себе представить,

0:01:09.403,0:01:12.157
что жителям деревни такая стратегия[br]пришлась не по вкусу.

0:01:12.181,0:01:13.331
(Смех)

0:01:14.963,0:01:18.667
И вот в январе прошлого года[br]Энтони Джеймс получил email

0:01:18.691,0:01:20.642
от биолога по имени Итан Бир.

0:01:21.400,0:01:24.259
Бир сообщил, что он и его аспирант[br]Валентино Ганц

0:01:24.283,0:01:27.227
обнаружили механизм,[br]который гарантирует не только

0:01:27.251,0:01:29.925
наследование отдельного[br]генетического признака,

0:01:29.949,0:01:32.028
но и его невероятно[br]быстрое распространение.

0:01:32.734,0:01:35.400
Если они были правы,[br]это решило бы задачу,

0:01:35.424,0:01:37.805
над которой он и Джеймс[br]работали в течение 20 лет.

0:01:38.450,0:01:43.108
Для проверки они ввели в геном[br]двух комаров противомалярийный ген,

0:01:43.132,0:01:45.291
а также новый механизм — генный драйв,

0:01:45.315,0:01:46.806
который я объясню чуть позже.

0:01:47.506,0:01:49.839
И вдобавок они сделали так,[br]чтобы у любого комара,

0:01:49.863,0:01:51.801
унаследовавшего противомалярийный ген,

0:01:51.825,0:01:55.824
были не белые глаза, как обычно,[br]а красные глаза.

0:01:56.682,0:01:58.732
Это было сделано просто для удобства,

0:01:58.756,0:02:01.293
чтобы с первого взгляда[br]можно было их отличать.

0:02:02.192,0:02:04.949
Этих двух противомалярийных[br]комаров с красными глазами

0:02:04.973,0:02:07.632
поместили в бокс с 30-ю обычными[br]белоглазыми особями

0:02:07.656,0:02:08.830
и оставили размножаться.

0:02:09.383,0:02:13.240
Два поколения спустя у них[br]появилось 3 800 внуков.

0:02:14.217,0:02:16.010
Но удивительно не это.

0:02:16.716,0:02:18.638
Удивительно вот что:

0:02:18.662,0:02:21.569
начав только с двумя комарами [br]с красными глазами

0:02:21.593,0:02:22.927
и 30 комарами с белыми,

0:02:22.951,0:02:25.712
ожидаешь в основном белоглазое потомство.

0:02:26.514,0:02:29.538
Но когда Джеймс открыл бокс,

0:02:29.562,0:02:32.903
все 3 800 комаров оказались красноглазыми.

0:02:33.315,0:02:35.355
Когда я спросила об этом Итана Бира,

0:02:35.379,0:02:38.894
от волнения он начал[br]практически кричать в трубку.

0:02:39.886,0:02:42.049
Потому что комары[br]только с красными глазами

0:02:42.073,0:02:45.021
нарушают основу основ биологии —

0:02:45.045,0:02:46.287
менделевскую генетику.

0:02:46.912,0:02:48.081
Объясню вкратце:

0:02:48.105,0:02:50.869
согласно менделевской генетике,[br]при спаривании самца и самки

0:02:50.893,0:02:53.535
детёныш наследует половину[br]ДНК от каждого из родителей.

0:02:53.559,0:02:57.154
Если обычный комар имеет генотип aa,[br]а новый комар — aB,

0:02:57.178,0:02:58.980
где B — противомалярийный ген,

0:02:59.004,0:03:01.391
то у потомства должны быть[br]четыре сочетания:

0:03:01.415,0:03:03.988
aa, aB, aa, Ba.

0:03:04.884,0:03:07.173
Но из-за нового генного драйва

0:03:07.197,0:03:08.709
у всех оказался генотип aB.

0:03:09.900,0:03:12.452
С точки зрения биологии,[br]такое вообще невозможно.

0:03:12.476,0:03:13.780
Так в чём же дело?

0:03:14.709,0:03:16.153
Во-первых, это объясняется

0:03:16.177,0:03:19.447
появлением инструмента[br]редактирования генов CRISPR в 2012 году.

0:03:20.701,0:03:22.811
Многие из вас, вероятно,[br]слышали о CRISPR,

0:03:22.835,0:03:26.136
поэтому скажу вкратце, что CRISPR —[br]инструмент, позволяющий учёным

0:03:26.160,0:03:28.739
редактировать гены очень точно,[br]легко и быстро.

0:03:29.533,0:03:33.262
Это достигается использованием механизма,[br]уже существовавшего у бактерий.

0:03:33.286,0:03:35.912
В основе — белок,[br]действующий как ножницы

0:03:35.936,0:03:37.170
и разрезающий ДНК,

0:03:37.194,0:03:39.677
а также молекула РНК,[br]направляющая ножницы

0:03:39.701,0:03:41.419
в любую нужную вам точку генома.

0:03:41.443,0:03:44.133
Получается своего рода[br]текстовый редактор для генов.

0:03:44.157,0:03:46.783
Можно изъять целый ген, добавить ген

0:03:46.807,0:03:49.252
или отредактировать всего одну[br]букву внутри гена.

0:03:49.646,0:03:51.599
И сделать это можно почти с любым видом.

0:03:53.328,0:03:57.042
Помните, я говорила, что с генным драйвом[br]возникли две трудности?

0:03:57.835,0:04:00.955
Во-первых, было сложно создать комара,

0:04:00.979,0:04:02.366
устойчивого к малярии.

0:04:02.390,0:04:04.517
Это уже в прошлом благодаря CRISPR.

0:04:05.117,0:04:06.879
Другая трудность касалась логистики.

0:04:07.307,0:04:09.109
Как же распространить нужный признак?

0:04:10.196,0:04:11.672
Вот здесь требуется ловкость.

0:04:12.943,0:04:16.545
Пару лет назад биолог[br]из Гарварда по имени Кевин Эсвельт

0:04:16.569,0:04:17.919
заинтересовался, что будет,

0:04:17.943,0:04:21.570
если сделать так, чтобы[br]CRISPR вносил не только новый ген,

0:04:21.594,0:04:24.435
но и весь механизм, осуществляющий[br]вырезание и вставку.

0:04:25.233,0:04:29.073
Иными словами, чтобы CRISPR[br]копировал и вставлял сам себя.

0:04:30.145,0:04:33.276
Тогда получится вечный двигатель[br]для редактирования генов.

0:04:34.458,0:04:36.192
Именно так всё и случилось.

0:04:37.037,0:04:39.915
Генный драйв CRISPR, созданный Эсвельтом,

0:04:39.939,0:04:43.582
не только гарантирует[br]передачу признака потомству,

0:04:43.606,0:04:46.044
но и, оказавшись в гаметоцитах,

0:04:46.068,0:04:48.644
автоматически копирует и вставляет[br]новый ген

0:04:48.668,0:04:51.314
в обе хромосомы[br]каждой отдельной особи.

0:04:51.743,0:04:54.140
Это как функция «найти и заменить»,

0:04:54.164,0:04:57.385
в научном смысле — переход[br]гетерозиготного признака в гомозиготный.

0:04:59.045,0:05:01.656
Что же это значит?

0:05:01.680,0:05:04.404
Для начала — что у нас теперь[br]есть очень мощный

0:05:04.428,0:05:07.085
и при этом немного пугающий инструмент.

0:05:08.576,0:05:11.465
До сих пор то, что генный драйв[br]не был применим на практике,

0:05:11.489,0:05:12.972
в некотором роде успокаивало.

0:05:13.425,0:05:16.107
Как правило, изменяя гены в организме,

0:05:16.131,0:05:18.480
мы делаем его[br]менее эволюционно пригодным.

0:05:18.504,0:05:21.337
И биологи могут создавать[br]сколько угодно дрозофил-мутантов,

0:05:21.361,0:05:22.614
ни о чём не беспокоясь.

0:05:22.638,0:05:25.645
С теми, кто случайно улетит,[br]разберётся естественный отбор.

0:05:26.750,0:05:29.973
Нас в генном драйве одновременно[br]впечатляет и пугает именно то,

0:05:29.997,0:05:31.757
что теперь всё будет обстоять иначе.

0:05:33.092,0:05:36.656
Если новый признак не станет серьёзной[br]помехой с точки зрения эволюции —

0:05:36.680,0:05:38.759
например, комар не сможет летать,

0:05:38.783,0:05:42.236
генный драйв на базе CRISPR[br]будет беспрерывно распространять его,

0:05:42.260,0:05:45.266
пока он не передастся[br]каждой особи в популяции.

0:05:47.101,0:05:49.990
Совсем непросто создать[br]так хорошо работающий генный драйв,

0:05:50.014,0:05:52.188
но Джеймс и Эсвельт считают, что возможно.

0:05:53.339,0:05:57.163
К счастью, это откроет перед нами[br]некоторые удивительные возможности.

0:05:57.187,0:05:59.091
Если противомалярийный генный драйв

0:05:59.115,0:06:01.315
будет лишь у 1% комаров рода Anopheles —

0:06:01.339,0:06:03.091
тех самых, что переносят малярию,

0:06:03.488,0:06:07.607
он, по мнению учёных, распространится[br]во всей популяции за год.

0:06:08.178,0:06:11.047
То есть за год можно, в сущности,[br]искоренить малярию.

0:06:11.455,0:06:15.327
На практике это станет возможным[br]лишь через несколько лет,

0:06:15.351,0:06:18.069
но всё же: 1 000 детей[br]в день умирает от малярии.

0:06:18.093,0:06:20.283
За год эту цифру[br]можно снизить почти до нуля.

0:06:20.966,0:06:23.862
То же касается лихорадки денге,[br]чикунгуньи, жёлтой лихорадки.

0:06:25.211,0:06:26.616
И это ещё не всё.

0:06:27.215,0:06:29.691
Допустим, вы хотите избавиться[br]от инвазивного вида —

0:06:29.715,0:06:31.838
выставить азиатского карпа[br]из Великих озёр.

0:06:32.434,0:06:34.458
Нужно лишь выпустить такой генный драйв,

0:06:34.482,0:06:36.799
чтобы в потомстве у рыб[br]появлялись одни самцы.

0:06:37.386,0:06:41.584
Несколько поколений спустя[br]не останется самок, и карпа не будет.

0:06:41.608,0:06:44.687
Теоретически мы сможем восстановить[br]сотни аборигенных видов,

0:06:44.711,0:06:46.378
которые сейчас на грани вымирания.

0:06:47.410,0:06:50.697
Теперь от хороших новостей

0:06:50.721,0:06:52.013
перейдём к плохим.

0:06:53.070,0:06:55.098
Генный драйв настолько эффективен,

0:06:55.122,0:06:58.947
что даже случайный выпуск[br]может изменить целый вид,

0:06:58.971,0:07:00.161
зачастую очень быстро.

0:07:01.178,0:07:03.304
Энтони Джеймс принял меры безопасности:

0:07:03.328,0:07:05.494
разводил комаров в лаборатории[br]с биоизоляцией

0:07:05.518,0:07:08.106
и выбрал вид, неаборигенный для США,

0:07:08.130,0:07:09.685
чтобы случайно улетевшие особи

0:07:09.709,0:07:12.724
просто вымерли и им было бы[br]не с кем спариваться.

0:07:12.748,0:07:16.771
Но если десяток азиатских карпов[br]с генным драйвом самцов в потомстве

0:07:16.795,0:07:20.724
случайно уплывёт[br]из Великих озёр обратно в Азию,

0:07:20.748,0:07:24.177
есть шанс, что они сведут на нет[br]аборигенную популяцию азиатского карпа.

0:07:25.930,0:07:28.842
И это вполне вероятный исход,[br]учитывая, как тесен наш мир.

0:07:28.866,0:07:31.437
Поэтому, кстати, и возникла[br]проблема инвазивных видов.

0:07:31.912,0:07:33.080
И это только рыба.

0:07:33.428,0:07:36.016
А вот комаров и плодовых мушек

0:07:36.040,0:07:38.000
вообще невозможно сдержать.

0:07:38.024,0:07:40.135
Они пересекают границы[br]и океаны постоянно.

0:07:41.754,0:07:43.936
Ещё одна плохая новость —

0:07:43.960,0:07:46.278
генный драйв может не остаться в рамках

0:07:46.302,0:07:48.115
так называемого целевого вида.

0:07:48.556,0:07:50.055
В этом виноват перенос генов —

0:07:50.079,0:07:52.676
так красиво называют ситуацию,[br]в которой близкие виды

0:07:52.700,0:07:53.948
иногда скрещиваются.

0:07:53.972,0:07:57.123
При этом возникнет вероятность[br]передачи генного драйва —

0:07:57.147,0:07:59.674
например, от азиатского карпа[br]к другому виду карпа.

0:07:59.698,0:08:03.413
Ничего страшного, если драйв[br]вносит такой признак, как цвет глаз.

0:08:03.437,0:08:05.684
Есть немалый шанс,[br]что мы станем свидетелями

0:08:05.708,0:08:08.279
всплеска численности странных[br]дрозофил совсем скоро.

0:08:09.390,0:08:10.653
Но возможно непоправимое,

0:08:10.677,0:08:13.581
если драйв нацелен[br]на полное истребление вида.

0:08:14.351,0:08:17.879
Тревожит и то, что технология, необходимая

0:08:17.903,0:08:21.594
для генетического конструирования[br]организма и добавления генного драйва,

0:08:21.618,0:08:24.952
доступна практически любой[br]лаборатории в мире.

0:08:24.976,0:08:26.316
Справится даже студент.

0:08:27.209,0:08:30.491
Даже одарённый старшеклассник,[br]у которого есть оборудование.

0:08:32.526,0:08:34.835
Должно быть, мои слова вас ужасают.

0:08:35.351,0:08:37.557
(Смех)

0:08:37.581,0:08:40.471
Тем не менее любопытно,[br]что почти все мои собеседники-учёные

0:08:40.495,0:08:44.376
считают, что в генном драйве нет[br]ничего страшного или опасного.

0:08:44.400,0:08:47.028
Отчасти из-за уверенности,[br]что учёные будут

0:08:47.052,0:08:49.256
очень осторожно и ответственно[br]применять его.

0:08:49.280,0:08:50.294
(Смех)

0:08:50.318,0:08:51.548
Пока что так и есть.

0:08:52.302,0:08:54.998
К тому же у генного драйва[br]есть и свои ограничения.

0:08:55.022,0:08:58.331
Во-первых, он подходит только видам,[br]размножающимся половым путём.

0:08:58.704,0:09:02.132
Так что, на наше счастье, с его помощью[br]нельзя создать вирусы и бактерии.

0:09:02.156,0:09:05.346
Также признак распространяется[br]только с каждым следующим поколением.

0:09:05.370,0:09:07.363
Так что изменить или истребить популяцию

0:09:07.387,0:09:10.713
получится, только если у вида[br]короткий репродуктивный цикл,

0:09:10.737,0:09:13.537
как у насекомых или мелких[br]позвоночных — мышей и рыб.

0:09:14.438,0:09:16.699
Но уйдут века, прежде чем[br]среди слонов или людей

0:09:16.723,0:09:19.103
признак распространится[br]достаточно широко.

0:09:20.079,0:09:25.221
И даже применяя CRISPR, не так-то легко[br]создать по-настоящему губительный признак.

0:09:26.079,0:09:27.808
Скажем, вы хотите создать дрозофилу,

0:09:27.832,0:09:30.387
которая питалась бы свежими[br]фруктами, а не гниющими,

0:09:30.411,0:09:33.044
чтобы саботировать[br]сельское хозяйство Америки.

0:09:33.068,0:09:34.598
Для начала придётся выяснить,

0:09:34.622,0:09:37.394
какие гены в ответе за то,[br]что предпочитает есть мушка, —

0:09:37.418,0:09:39.965
а этот процесс сам по себе[br]долгий и сложный.

0:09:40.489,0:09:43.793
Потом нужно будет изменить эти гены,[br]чтобы повлиять на её поведение

0:09:43.817,0:09:45.355
в нужную вам сторону —

0:09:45.379,0:09:48.180
а это ещё более долгое[br]и сложное предприятие.

0:09:48.204,0:09:49.522
И это может не сработать,

0:09:49.546,0:09:52.040
ведь гены, контролирующие[br]поведение, сложны.

0:09:52.064,0:09:54.072
Так что если вы террорист перед дилеммой:

0:09:54.096,0:09:56.454
приступить к утомительным[br]научным исследованиям,

0:09:56.478,0:10:00.005
которые займут годы кропотливой[br]работы и могут не дать результата,

0:10:00.029,0:10:01.376
или устраивать взрывы —

0:10:01.400,0:10:03.055
вы, скорее всего, выберете второе.

0:10:03.498,0:10:05.918
Это вдвойне верно —[br]ведь по крайней мере в теории

0:10:05.942,0:10:09.076
должно быть несложно создать[br]так называемый реверсивный драйв,

0:10:09.100,0:10:12.798
который перезапишет те изменения,[br]что внёс первый генный драйв.

0:10:12.822,0:10:15.116
Если вам не понравится[br]результат изменений,

0:10:15.140,0:10:17.973
вы выпустите второй драйв,[br]который их отменит —

0:10:17.997,0:10:19.147
по крайне мере в теории.

0:10:21.374,0:10:23.096
Так что же это значит для нас?

0:10:24.604,0:10:28.199
Теперь мы способны изменять[br]целые виды по своему усмотрению.

0:10:29.017,0:10:30.183
Но стóит ли?

0:10:30.552,0:10:31.917
Мы теперь боги?

0:10:33.972,0:10:35.305
В этом я не уверена.

0:10:36.094,0:10:37.321
Но я знаю вот что:

0:10:38.329,0:10:40.187
во-первых, немало умных людей

0:10:40.211,0:10:43.067
и сейчас обсуждают,[br]как регулировать генный драйв.

0:10:43.598,0:10:46.162
В то же время другие умные люди

0:10:46.186,0:10:48.297
заняты тем, что создают механизм защиты —

0:10:48.321,0:10:51.873
генный драйв, который саморегулируется[br]или затухает за несколько поколений.

0:10:52.644,0:10:53.844
Это здорово.

0:10:54.313,0:10:56.860
Но эту технологию всё равно[br]требуется обсуждать.

0:10:58.059,0:10:59.789
И, учитывая природу генного драйва,

0:10:59.813,0:11:01.503
обсуждать в мировом масштабе.

0:11:02.131,0:11:04.838
Что, если Кения захочет применить драйв,[br]а Танзания нет?

0:11:05.241,0:11:08.608
Кто разрешит применение[br]генного драйва, передающегося по воздуху?

0:11:10.874,0:11:12.828
Я не знаю ответа на этот вопрос.

0:11:13.618,0:11:15.626
Но в наших силах, продолжая исследования,

0:11:15.650,0:11:18.484
правдиво говорить[br]о рисках и преимуществах

0:11:18.508,0:11:20.730
и нести ответственность за свои решения.

0:11:21.817,0:11:25.730
Я имею в виду не только решение[br]применить генный драйв,

0:11:25.754,0:11:27.753
но и решение его не применять.

0:11:29.111,0:11:32.088
Люди склонны полагать,[br]что самый безопасный вариант —

0:11:32.112,0:11:33.904
сохранять статус-кво.

0:11:34.905,0:11:36.477
Но это не всегда так.

0:11:37.711,0:11:41.112
У генного драйва есть риски,[br]и о них нужно говорить,

0:11:41.136,0:11:44.286
но малярия существует[br]и убивает 1 000 человек в день.

0:11:44.977,0:11:48.541
Борясь с ней, мы распыляем пестициды,[br]которые серьёзно вредят другим видам,

0:11:48.565,0:11:50.135
включая земноводных и птиц.

0:11:51.668,0:11:54.532
Так что когда вы в следующий раз[br]услышите о генном драйве —

0:11:54.556,0:11:56.810
а вы о нём услышите, поверьте мне, —

0:11:56.834,0:11:58.378
вспомните об этом.

0:11:58.402,0:12:00.422
Действовать бывает страшно,

0:12:00.446,0:12:02.583
но бездействие порой гораздо хуже.

0:12:04.746,0:12:12.566
(Аплодисменты)