WEBVTT

00:00:00.844 --> 00:00:03.306
Сегодня речь пойдёт о генном драйве,

00:00:03.330 --> 00:00:05.883
но для начала я расскажу вам
короткую историю.

00:00:06.621 --> 00:00:09.844
20 лет назад биолога
по имени Энтони Джеймс

00:00:09.868 --> 00:00:12.187
захватила идея создания комаров,

00:00:12.211 --> 00:00:14.790
которые не переносят малярию.

NOTE Paragraph

00:00:15.683 --> 00:00:19.739
Идея была отличная,
но, увы, практически провальная.

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

00:00:23.280 --> 00:00:25.287
вывести устойчивого к малярии комара.

00:00:26.286 --> 00:00:29.913
Джеймс всё же сумел это сделать
несколько лет назад,

00:00:29.937 --> 00:00:32.008
добавив некоторые гены,
которые не позволяют

00:00:32.032 --> 00:00:34.746
малярийному паразиту
выжить в организме комара.

NOTE Paragraph

00:00:35.551 --> 00:00:37.373
Но это привело к новой проблеме.

00:00:38.043 --> 00:00:40.885
Как, сумев вывести
устойчивого к малярии комара,

00:00:40.909 --> 00:00:44.495
добиться того, чтобы он заменил
всех комаров-переносчиков малярии?

00:00:46.107 --> 00:00:47.580
Есть пара вариантов.

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

00:00:49.651 --> 00:00:52.738
какое-то количество новых
генномодифицированных комаров,

00:00:52.762 --> 00:00:54.088
выпустить их на волю

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

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

00:00:58.811 --> 00:01:03.111
в 10 раз больше комаров, чем уже есть
в природе, чтобы это удалось.

00:01:03.135 --> 00:01:05.222
И если в деревне живёт 10 000 комаров,

00:01:05.246 --> 00:01:07.325
нужно выпустить ещё 100 000.

00:01:08.229 --> 00:01:09.379
Можно себе представить,

00:01:09.403 --> 00:01:12.157
что жителям деревни такая стратегия
пришлась не по вкусу.

NOTE Paragraph

00:01:12.181 --> 00:01:13.331
(Смех)

NOTE Paragraph

00:01:14.963 --> 00:01:18.667
И вот в январе прошлого года
Энтони Джеймс получил email

00:01:18.691 --> 00:01:20.642
от биолога по имени Итан Бир.

00:01:21.400 --> 00:01:24.259
Бир сообщил, что он и его аспирант
Валентино Ганц

00:01:24.283 --> 00:01:27.227
обнаружили механизм,
который гарантирует не только

00:01:27.251 --> 00:01:29.925
наследование отдельного
генетического признака,

00:01:29.949 --> 00:01:32.028
но и его невероятно
быстрое распространение.

00:01:32.734 --> 00:01:35.400
Если они были правы,
это решило бы задачу,

00:01:35.424 --> 00:01:37.805
над которой он и Джеймс
работали в течение 20 лет.

NOTE Paragraph

00:01:38.450 --> 00:01:43.108
Для проверки они ввели в геном
двух комаров противомалярийный ген,

00:01:43.132 --> 00:01:45.291
а также новый механизм — генный драйв,

00:01:45.315 --> 00:01:46.806
который я объясню чуть позже.

00:01:47.506 --> 00:01:49.839
И вдобавок они сделали так,
чтобы у любого комара,

00:01:49.863 --> 00:01:51.801
унаследовавшего противомалярийный ген,

00:01:51.825 --> 00:01:55.824
были не белые глаза, как обычно,
а красные глаза.

00:01:56.682 --> 00:01:58.732
Это было сделано просто для удобства,

00:01:58.756 --> 00:02:01.293
чтобы с первого взгляда
можно было их отличать.

NOTE Paragraph

00:02:02.192 --> 00:02:04.949
Этих двух противомалярийных
комаров с красными глазами

00:02:04.973 --> 00:02:07.632
поместили в бокс с 30-ю обычными
белоглазыми особями

00:02:07.656 --> 00:02:08.830
и оставили размножаться.

00:02:09.383 --> 00:02:13.240
Два поколения спустя у них
появилось 3 800 внуков.

00:02:14.217 --> 00:02:16.010
Но удивительно не это.

00:02:16.716 --> 00:02:18.638
Удивительно вот что:

00:02:18.662 --> 00:02:21.569
начав только с двумя комарами 
с красными глазами

00:02:21.593 --> 00:02:22.927
и 30 комарами с белыми,

00:02:22.951 --> 00:02:25.712
ожидаешь в основном белоглазое потомство.

00:02:26.514 --> 00:02:29.538
Но когда Джеймс открыл бокс,

00:02:29.562 --> 00:02:32.903
все 3 800 комаров оказались красноглазыми.

NOTE Paragraph

00:02:33.315 --> 00:02:35.355
Когда я спросила об этом Итана Бира,

00:02:35.379 --> 00:02:38.894
от волнения он начал
практически кричать в трубку.

00:02:39.886 --> 00:02:42.049
Потому что комары
только с красными глазами

00:02:42.073 --> 00:02:45.021
нарушают основу основ биологии —

00:02:45.045 --> 00:02:46.287
менделевскую генетику.

00:02:46.912 --> 00:02:48.081
Объясню вкратце:

00:02:48.105 --> 00:02:50.869
согласно менделевской генетике,
при спаривании самца и самки

00:02:50.893 --> 00:02:53.535
детёныш наследует половину
ДНК от каждого из родителей.

00:02:53.559 --> 00:02:57.154
Если обычный комар имеет генотип aa,
а новый комар — aB,

00:02:57.178 --> 00:02:58.980
где B — противомалярийный ген,

00:02:59.004 --> 00:03:01.391
то у потомства должны быть
четыре сочетания:

00:03:01.415 --> 00:03:03.988
aa, aB, aa, Ba.

00:03:04.884 --> 00:03:07.173
Но из-за нового генного драйва

00:03:07.197 --> 00:03:08.709
у всех оказался генотип aB.

00:03:09.900 --> 00:03:12.452
С точки зрения биологии,
такое вообще невозможно.

NOTE Paragraph

00:03:12.476 --> 00:03:13.780
Так в чём же дело?

00:03:14.709 --> 00:03:16.153
Во-первых, это объясняется

00:03:16.177 --> 00:03:19.447
появлением инструмента
редактирования генов CRISPR в 2012 году.

00:03:20.701 --> 00:03:22.811
Многие из вас, вероятно,
слышали о CRISPR,

00:03:22.835 --> 00:03:26.136
поэтому скажу вкратце, что CRISPR —
инструмент, позволяющий учёным

00:03:26.160 --> 00:03:28.739
редактировать гены очень точно,
легко и быстро.

00:03:29.533 --> 00:03:33.262
Это достигается использованием механизма,
уже существовавшего у бактерий.

00:03:33.286 --> 00:03:35.912
В основе — белок,
действующий как ножницы

00:03:35.936 --> 00:03:37.170
и разрезающий ДНК,

00:03:37.194 --> 00:03:39.677
а также молекула РНК,
направляющая ножницы

00:03:39.701 --> 00:03:41.419
в любую нужную вам точку генома.

00:03:41.443 --> 00:03:44.133
Получается своего рода
текстовый редактор для генов.

00:03:44.157 --> 00:03:46.783
Можно изъять целый ген, добавить ген

00:03:46.807 --> 00:03:49.252
или отредактировать всего одну
букву внутри гена.

00:03:49.646 --> 00:03:51.599
И сделать это можно почти с любым видом.

NOTE Paragraph

00:03:53.328 --> 00:03:57.042
Помните, я говорила, что с генным драйвом
возникли две трудности?

00:03:57.835 --> 00:04:00.955
Во-первых, было сложно создать комара,

00:04:00.979 --> 00:04:02.366
устойчивого к малярии.

00:04:02.390 --> 00:04:04.517
Это уже в прошлом благодаря CRISPR.

00:04:05.117 --> 00:04:06.879
Другая трудность касалась логистики.

00:04:07.307 --> 00:04:09.109
Как же распространить нужный признак?

00:04:10.196 --> 00:04:11.672
Вот здесь требуется ловкость.

NOTE Paragraph

00:04:12.943 --> 00:04:16.545
Пару лет назад биолог
из Гарварда по имени Кевин Эсвельт

00:04:16.569 --> 00:04:17.919
заинтересовался, что будет,

00:04:17.943 --> 00:04:21.570
если сделать так, чтобы
CRISPR вносил не только новый ген,

00:04:21.594 --> 00:04:24.435
но и весь механизм, осуществляющий
вырезание и вставку.

00:04:25.233 --> 00:04:29.073
Иными словами, чтобы CRISPR
копировал и вставлял сам себя.

00:04:30.145 --> 00:04:33.276
Тогда получится вечный двигатель
для редактирования генов.

00:04:34.458 --> 00:04:36.192
Именно так всё и случилось.

00:04:37.037 --> 00:04:39.915
Генный драйв CRISPR, созданный Эсвельтом,

00:04:39.939 --> 00:04:43.582
не только гарантирует
передачу признака потомству,

00:04:43.606 --> 00:04:46.044
но и, оказавшись в гаметоцитах,

00:04:46.068 --> 00:04:48.644
автоматически копирует и вставляет
новый ген

00:04:48.668 --> 00:04:51.314
в обе хромосомы
каждой отдельной особи.

00:04:51.743 --> 00:04:54.140
Это как функция «найти и заменить»,

00:04:54.164 --> 00:04:57.385
в научном смысле — переход
гетерозиготного признака в гомозиготный.

NOTE Paragraph

00:04:59.045 --> 00:05:01.656
Что же это значит?

00:05:01.680 --> 00:05:04.404
Для начала — что у нас теперь
есть очень мощный

00:05:04.428 --> 00:05:07.085
и при этом немного пугающий инструмент.

00:05:08.576 --> 00:05:11.465
До сих пор то, что генный драйв
не был применим на практике,

00:05:11.489 --> 00:05:12.972
в некотором роде успокаивало.

00:05:13.425 --> 00:05:16.107
Как правило, изменяя гены в организме,

00:05:16.131 --> 00:05:18.480
мы делаем его
менее эволюционно пригодным.

00:05:18.504 --> 00:05:21.337
И биологи могут создавать
сколько угодно дрозофил-мутантов,

00:05:21.361 --> 00:05:22.614
ни о чём не беспокоясь.

00:05:22.638 --> 00:05:25.645
С теми, кто случайно улетит,
разберётся естественный отбор.

NOTE Paragraph

00:05:26.750 --> 00:05:29.973
Нас в генном драйве одновременно
впечатляет и пугает именно то,

00:05:29.997 --> 00:05:31.757
что теперь всё будет обстоять иначе.

00:05:33.092 --> 00:05:36.656
Если новый признак не станет серьёзной
помехой с точки зрения эволюции —

00:05:36.680 --> 00:05:38.759
например, комар не сможет летать,

00:05:38.783 --> 00:05:42.236
генный драйв на базе CRISPR
будет беспрерывно распространять его,

00:05:42.260 --> 00:05:45.266
пока он не передастся
каждой особи в популяции.

00:05:47.101 --> 00:05:49.990
Совсем непросто создать
так хорошо работающий генный драйв,

00:05:50.014 --> 00:05:52.188
но Джеймс и Эсвельт считают, что возможно.

NOTE Paragraph

00:05:53.339 --> 00:05:57.163
К счастью, это откроет перед нами
некоторые удивительные возможности.

00:05:57.187 --> 00:05:59.091
Если противомалярийный генный драйв

00:05:59.115 --> 00:06:01.315
будет лишь у 1% комаров рода Anopheles —

00:06:01.339 --> 00:06:03.091
тех самых, что переносят малярию,

00:06:03.488 --> 00:06:07.607
он, по мнению учёных, распространится
во всей популяции за год.

00:06:08.178 --> 00:06:11.047
То есть за год можно, в сущности,
искоренить малярию.

00:06:11.455 --> 00:06:15.327
На практике это станет возможным
лишь через несколько лет,

00:06:15.351 --> 00:06:18.069
но всё же: 1 000 детей
в день умирает от малярии.

00:06:18.093 --> 00:06:20.283
За год эту цифру
можно снизить почти до нуля.

00:06:20.966 --> 00:06:23.862
То же касается лихорадки денге,
чикунгуньи, жёлтой лихорадки.

NOTE Paragraph

00:06:25.211 --> 00:06:26.616
И это ещё не всё.

00:06:27.215 --> 00:06:29.691
Допустим, вы хотите избавиться
от инвазивного вида —

00:06:29.715 --> 00:06:31.838
выставить азиатского карпа
из Великих озёр.

00:06:32.434 --> 00:06:34.458
Нужно лишь выпустить такой генный драйв,

00:06:34.482 --> 00:06:36.799
чтобы в потомстве у рыб
появлялись одни самцы.

00:06:37.386 --> 00:06:41.584
Несколько поколений спустя
не останется самок, и карпа не будет.

00:06:41.608 --> 00:06:44.687
Теоретически мы сможем восстановить
сотни аборигенных видов,

00:06:44.711 --> 00:06:46.378
которые сейчас на грани вымирания.

NOTE Paragraph

00:06:47.410 --> 00:06:50.697
Теперь от хороших новостей

00:06:50.721 --> 00:06:52.013
перейдём к плохим.

00:06:53.070 --> 00:06:55.098
Генный драйв настолько эффективен,

00:06:55.122 --> 00:06:58.947
что даже случайный выпуск
может изменить целый вид,

00:06:58.971 --> 00:07:00.161
зачастую очень быстро.

00:07:01.178 --> 00:07:03.304
Энтони Джеймс принял меры безопасности:

00:07:03.328 --> 00:07:05.494
разводил комаров в лаборатории
с биоизоляцией

00:07:05.518 --> 00:07:08.106
и выбрал вид, неаборигенный для США,

00:07:08.130 --> 00:07:09.685
чтобы случайно улетевшие особи

00:07:09.709 --> 00:07:12.724
просто вымерли и им было бы
не с кем спариваться.

00:07:12.748 --> 00:07:16.771
Но если десяток азиатских карпов
с генным драйвом самцов в потомстве

00:07:16.795 --> 00:07:20.724
случайно уплывёт
из Великих озёр обратно в Азию,

00:07:20.748 --> 00:07:24.177
есть шанс, что они сведут на нет
аборигенную популяцию азиатского карпа.

00:07:25.930 --> 00:07:28.842
И это вполне вероятный исход,
учитывая, как тесен наш мир.

00:07:28.866 --> 00:07:31.437
Поэтому, кстати, и возникла
проблема инвазивных видов.

00:07:31.912 --> 00:07:33.080
И это только рыба.

00:07:33.428 --> 00:07:36.016
А вот комаров и плодовых мушек

00:07:36.040 --> 00:07:38.000
вообще невозможно сдержать.

00:07:38.024 --> 00:07:40.135
Они пересекают границы
и океаны постоянно.

NOTE Paragraph

00:07:41.754 --> 00:07:43.936
Ещё одна плохая новость —

00:07:43.960 --> 00:07:46.278
генный драйв может не остаться в рамках

00:07:46.302 --> 00:07:48.115
так называемого целевого вида.

00:07:48.556 --> 00:07:50.055
В этом виноват перенос генов —

00:07:50.079 --> 00:07:52.676
так красиво называют ситуацию,
в которой близкие виды

00:07:52.700 --> 00:07:53.948
иногда скрещиваются.

00:07:53.972 --> 00:07:57.123
При этом возникнет вероятность
передачи генного драйва —

00:07:57.147 --> 00:07:59.674
например, от азиатского карпа
к другому виду карпа.

00:07:59.698 --> 00:08:03.413
Ничего страшного, если драйв
вносит такой признак, как цвет глаз.

00:08:03.437 --> 00:08:05.684
Есть немалый шанс,
что мы станем свидетелями

00:08:05.708 --> 00:08:08.279
всплеска численности странных
дрозофил совсем скоро.

00:08:09.390 --> 00:08:10.653
Но возможно непоправимое,

00:08:10.677 --> 00:08:13.581
если драйв нацелен
на полное истребление вида.

NOTE Paragraph

00:08:14.351 --> 00:08:17.879
Тревожит и то, что технология, необходимая

00:08:17.903 --> 00:08:21.594
для генетического конструирования
организма и добавления генного драйва,

00:08:21.618 --> 00:08:24.952
доступна практически любой
лаборатории в мире.

00:08:24.976 --> 00:08:26.316
Справится даже студент.

00:08:27.209 --> 00:08:30.491
Даже одарённый старшеклассник,
у которого есть оборудование.

NOTE Paragraph

00:08:32.526 --> 00:08:34.835
Должно быть, мои слова вас ужасают.

NOTE Paragraph

00:08:35.351 --> 00:08:37.557
(Смех)

NOTE Paragraph

00:08:37.581 --> 00:08:40.471
Тем не менее любопытно,
что почти все мои собеседники-учёные

00:08:40.495 --> 00:08:44.376
считают, что в генном драйве нет
ничего страшного или опасного.

00:08:44.400 --> 00:08:47.028
Отчасти из-за уверенности,
что учёные будут

00:08:47.052 --> 00:08:49.256
очень осторожно и ответственно
применять его.

NOTE Paragraph

00:08:49.280 --> 00:08:50.294
(Смех)

NOTE Paragraph

00:08:50.318 --> 00:08:51.548
Пока что так и есть.

00:08:52.302 --> 00:08:54.998
К тому же у генного драйва
есть и свои ограничения.

00:08:55.022 --> 00:08:58.331
Во-первых, он подходит только видам,
размножающимся половым путём.

00:08:58.704 --> 00:09:02.132
Так что, на наше счастье, с его помощью
нельзя создать вирусы и бактерии.

00:09:02.156 --> 00:09:05.346
Также признак распространяется
только с каждым следующим поколением.

00:09:05.370 --> 00:09:07.363
Так что изменить или истребить популяцию

00:09:07.387 --> 00:09:10.713
получится, только если у вида
короткий репродуктивный цикл,

00:09:10.737 --> 00:09:13.537
как у насекомых или мелких
позвоночных — мышей и рыб.

00:09:14.438 --> 00:09:16.699
Но уйдут века, прежде чем
среди слонов или людей

00:09:16.723 --> 00:09:19.103
признак распространится
достаточно широко.

NOTE Paragraph

00:09:20.079 --> 00:09:25.221
И даже применяя CRISPR, не так-то легко
создать по-настоящему губительный признак.

00:09:26.079 --> 00:09:27.808
Скажем, вы хотите создать дрозофилу,

00:09:27.832 --> 00:09:30.387
которая питалась бы свежими
фруктами, а не гниющими,

00:09:30.411 --> 00:09:33.044
чтобы саботировать
сельское хозяйство Америки.

00:09:33.068 --> 00:09:34.598
Для начала придётся выяснить,

00:09:34.622 --> 00:09:37.394
какие гены в ответе за то,
что предпочитает есть мушка, —

00:09:37.418 --> 00:09:39.965
а этот процесс сам по себе
долгий и сложный.

00:09:40.489 --> 00:09:43.793
Потом нужно будет изменить эти гены,
чтобы повлиять на её поведение

00:09:43.817 --> 00:09:45.355
в нужную вам сторону —

00:09:45.379 --> 00:09:48.180
а это ещё более долгое
и сложное предприятие.

00:09:48.204 --> 00:09:49.522
И это может не сработать,

00:09:49.546 --> 00:09:52.040
ведь гены, контролирующие
поведение, сложны.

00:09:52.064 --> 00:09:54.072
Так что если вы террорист перед дилеммой:

00:09:54.096 --> 00:09:56.454
приступить к утомительным
научным исследованиям,

00:09:56.478 --> 00:10:00.005
которые займут годы кропотливой
работы и могут не дать результата,

00:10:00.029 --> 00:10:01.376
или устраивать взрывы —

00:10:01.400 --> 00:10:03.055
вы, скорее всего, выберете второе.

NOTE Paragraph

00:10:03.498 --> 00:10:05.918
Это вдвойне верно —
ведь по крайней мере в теории

00:10:05.942 --> 00:10:09.076
должно быть несложно создать
так называемый реверсивный драйв,

00:10:09.100 --> 00:10:12.798
который перезапишет те изменения,
что внёс первый генный драйв.

00:10:12.822 --> 00:10:15.116
Если вам не понравится
результат изменений,

00:10:15.140 --> 00:10:17.973
вы выпустите второй драйв,
который их отменит —

00:10:17.997 --> 00:10:19.147
по крайне мере в теории.

NOTE Paragraph

00:10:21.374 --> 00:10:23.096
Так что же это значит для нас?

00:10:24.604 --> 00:10:28.199
Теперь мы способны изменять
целые виды по своему усмотрению.

00:10:29.017 --> 00:10:30.183
Но стóит ли?

00:10:30.552 --> 00:10:31.917
Мы теперь боги?

00:10:33.972 --> 00:10:35.305
В этом я не уверена.

00:10:36.094 --> 00:10:37.321
Но я знаю вот что:

00:10:38.329 --> 00:10:40.187
во-первых, немало умных людей

00:10:40.211 --> 00:10:43.067
и сейчас обсуждают,
как регулировать генный драйв.

00:10:43.598 --> 00:10:46.162
В то же время другие умные люди

00:10:46.186 --> 00:10:48.297
заняты тем, что создают механизм защиты —

00:10:48.321 --> 00:10:51.873
генный драйв, который саморегулируется
или затухает за несколько поколений.

00:10:52.644 --> 00:10:53.844
Это здорово.

00:10:54.313 --> 00:10:56.860
Но эту технологию всё равно
требуется обсуждать.

00:10:58.059 --> 00:10:59.789
И, учитывая природу генного драйва,

00:10:59.813 --> 00:11:01.503
обсуждать в мировом масштабе.

00:11:02.131 --> 00:11:04.838
Что, если Кения захочет применить драйв,
а Танзания нет?

00:11:05.241 --> 00:11:08.608
Кто разрешит применение
генного драйва, передающегося по воздуху?

NOTE Paragraph

00:11:10.874 --> 00:11:12.828
Я не знаю ответа на этот вопрос.

00:11:13.618 --> 00:11:15.626
Но в наших силах, продолжая исследования,

00:11:15.650 --> 00:11:18.484
правдиво говорить
о рисках и преимуществах

00:11:18.508 --> 00:11:20.730
и нести ответственность за свои решения.

00:11:21.817 --> 00:11:25.730
Я имею в виду не только решение
применить генный драйв,

00:11:25.754 --> 00:11:27.753
но и решение его не применять.

00:11:29.111 --> 00:11:32.088
Люди склонны полагать,
что самый безопасный вариант —

00:11:32.112 --> 00:11:33.904
сохранять статус-кво.

00:11:34.905 --> 00:11:36.477
Но это не всегда так.

00:11:37.711 --> 00:11:41.112
У генного драйва есть риски,
и о них нужно говорить,

00:11:41.136 --> 00:11:44.286
но малярия существует
и убивает 1 000 человек в день.

00:11:44.977 --> 00:11:48.541
Борясь с ней, мы распыляем пестициды,
которые серьёзно вредят другим видам,

00:11:48.565 --> 00:11:50.135
включая земноводных и птиц.

NOTE Paragraph

00:11:51.668 --> 00:11:54.532
Так что когда вы в следующий раз
услышите о генном драйве —

00:11:54.556 --> 00:11:56.810
а вы о нём услышите, поверьте мне, —

00:11:56.834 --> 00:11:58.378
вспомните об этом.

00:11:58.402 --> 00:12:00.422
Действовать бывает страшно,

00:12:00.446 --> 00:12:02.583
но бездействие порой гораздо хуже.

NOTE Paragraph

00:12:04.746 --> 00:12:12.566
(Аплодисменты)