За последние десятилетия биология и медицина совершили огромный рывок вперед. Вмешательство в гены человека и создание химер, гибридов совершенно разных организмов сегодня уже не фантастика. К сожалению, эти достижения можно использовать не только в мирных целях. Биотехнологии могут стать оружием, намного более опасным, чем ядерное, и покончить с человечеством несколькими разными способами.
Инвазия
Так получилось, что экосистемы в различных районах нашей планеты приходили в равновесие тысячи лет. Сотни видов животных, насекомых, растений и т.д. приспособились друг к другу и поддерживают жизнеспособность окружающей среды.
В ноябре 2011 года Министерство сельского хозяйства США объявило об опасности биотерроризма с использованием инвазивных видов. Противник может распространить чужеродные для определенной экосистемы организмы и тем самым нанести значительный экономический ущерб и вред людям. В качестве примера может служить барбарис. Это неприхотливое растение может расти в широтах от Крыма до Санкт-Петербурга. Само по себе оно безвредно и выращивается садоводами. Однако оно может быть промежуточным носителем опасной грибковой болезни - стеблевой ржавчины. Эта болезнь зерновых встречается редко, но приводит к огромным потерям сельскохозяйственной продукции – от 50% до 100%.
Нетрудно догадаться, что зараженный ржавчиной барбарис способен нанести государству больший ущерб, чем санкции и авиабомбы. При соответствующих генных модификациях грибка стеблевой ржавчины семена барбариса могут лишить небольшую бедную страну урожая зерновых и спровоцировать социальный взрыв.
Один из самых опасных иназивных видов - это бактерии. Важнейшим продуктом сельского хозяйства является мясо, а значит, животные – первая мишень для экономического удара. С помощью переноса определенных фрагментов ДНК, взятых у устойчивых к антибиотикам бактерий, можно, например, превратить бактерию R. Rurninantium в биологическое оружие. Бактерия R. Rurninantium вызывает острое заболевание у животных и в отдельных случаях у людей. Распространенная через клещей генно-модифицированная бактерия может вызвать массовую гибель свиней и коров, а главное – панику среди населения.
Кроме естественных инвазивных видов сегодня существует возможность разработки химер – гибридных организмов, имеющих ДНК двух и более разных существ.
Здесь дело только за фантазией. Можно представить паразитов, передающих смертельные вирусы человеку, насекомых, саранчу, съедающую основу экономики отсталой страны, например, финики и т.п. Надо понимать, что внимание ученых сегодня сосредоточено в основном на создании гибридов человеческих генов и генов лабораторных животных – для медицинских целей. Впервые о химерах с человеческими генами громко заговорили в 2008 году, когда британские ученые попросили разрешения создать эмбрион-гибрид свиньи и человека, причем генов последнего было 99%. Обычно подобная работа с животными, насекомыми или растениями не афишируется и общественностью не обсуждается, но в научной медицине уже около 10 лет технология гибридизации существует и успешно применяется.
Угроза человеку
С помощью современных биотехнологий можно нанести неожиданный удар не только экономике, но и непосредственно здоровью людей. Совсем недавно, в декабре 2011 года голландские и американские ученые модифицировали вирус птичьего гриппа H5N1, превратив его в потенциального убийцу миллионов людей. Дело в том, что вирус H5N1 хоть и имеет высокую летальность у людей (до 60%), он не может передаваться от млекопитающего к млекопитающему. Ученые искали тот самый фактор, который позволяет вирусу заражать человека, и нашли, создав смертельно опасный штамм. По мнению специалистов, модифицированный H5N1 способен вызвать глобальную эпидемию и убить по меньшей мере 40 млн человек. Это сравнимо с гибелью людей от знаменитой «испанки» - пандемии гриппа в 1918-1919 годах, которая за 18 месяцев унесла жизни около 42 млн человек. «Испанка», кстати, также пришла к людям от птиц, мутировав в смертельное заболевание.
Информацией о новом типе вируса H5N1 обладают около 100 лабораторий и тысячи ученых по всему миру, так что при желании они могут изготовить свой собственный смертоносный штамм, который способен погрузить в хаос многие страны и дестабилизировать мировую экономику.
Вирус H5N1 имеет все необходимые инструменты для убийства человека. Прежде всего он поражает легочную ткань, в результате чего снижается уровень кислорода в крови, и человек постепенно умирает. Но даже если внешние симптомы инфицирования удалось победить, коварный вирус продолжает жить в мозге и уничтожать дофаминовые нейроны, вызывая симптомы болезни Паркинсона.
Многочисленные исследования вируса гриппа гражданскими и военными вирусологами показывают и другое его свойство – он избирателен в отношении определенного набора генов. Например, от «испанки» вымирали целые деревни эскимосов, в то время как в индийской армии смертность не превышала 22%.
Таким образом, есть возможность нацелить вирусное оружие на определенные этнические группы. Также существуют технологии создания гибридных вирусов. Так, в марте 2011 года китайские ученые создали более 127 штаммов-гибридов вирусов H1N1 и H5N1 (свиной и птичий грипп), некоторые из них были патогенными.
Впрочем, создание гибридных штаммов и замена одних аминокислот другими – это технология примитивная, и скорее ее используют биотеррористы. Уже существует технология создания вируса с заданными возможностями, проще говоря, конструктор вирусов, который позволяет создавать «многоцелевые» вирусы с различными функциями. Такие вирусы могут стать идеальным инструментом для генной терапии, но с равным успехом они могут поражать сразу несколько систем организма человека, не оставляя шансов на лечение, или работать хирургически тонко, например, выводя из строя только мозг, органы зрения, размножения и т.д.
В декабре 2012 года ученые из Университета Северной Каролины (США) разработали технологию разборки вирусов на фрагменты и последующей сборки нового вируса с заданными возможностями. Они планируют таким образом использовать вирусы для генной терапии – замены поврежденных участков ДНК исправными.
За основу будущего вируса можно взять различные типы вирусов. Возьмем, к примеру, адено-связанный вирус (AAV). Это небольшой непатогенный вирус, который живет в организмах большинства людей. Из различных форм вируса AAV выделяются определенные факторы, например, способность AAV1 проникать в мышцы или AAV8 - в клетки печени. Затем можно воспользоваться уже проверенной технологией, разработанной командой американских и британских ученых, которые научились программировать адено-связанный вирус на встраивание гена, продуцирующего выработку белка (фактора IX). Этот белок отвечает за свертываемость крови, и если вызвать гиперпродукцию фактора IX в определенной части тела, то там начнут образовываться микротромбы, делающие человека инвалидом или приводящие к смерти.
Свертываемость – это лишь один из сотен механизмов, влияющих на жизнедеятельность организма. Скорее всего, врачи даже не поймут, что произошло с человеком, особенно если собранный специалистами вирус будет имитировать симптомы распространенной болезни.
Современные биологическая война и терроризм могут быть совсем не похожи на представления большинства неспециалистов. Наука открывает все больше возможностей для скрытого, тонкого воздействия на организм человека. Трудно организовать распыление вируса или патогенной бактерии над всеми крупными городами страны, но есть и другие технологии, пока находящиеся на острие прогресса. Например, в начале этого года китайские ученые из Нанкинского университета обнаружили, казалось бы, невероятный факт: частички микро-РНК пищи могут ограниченно воздействовать на наши гены, влияя на работу печени и других органов пищеварения. По-видимому, этот природный механизм должен помогать нам лучше усваивать пищу.
Исследования показали, что в крови испытуемых, поевших рисовую кашу, оказались около 30 фрагментов растительной микро-РНК. Этот генетический материал ингибирует активность рецепторов, ответственных за удаление из крови «плохого» холестерина. Таким образом, наш организм получает из растений функциональные молекулы (как витамины), но главное – имеет еще одни важный, ранее неизвестный механизм взаимодействия с окружающей средой. Эти «ворота» могут впустить не только полезные растительные микро-РНК. Наука уже освоила программирование РНК, и специалист в этой области может запрограммировать их на вмешательство в наш геном.
Например, в 2007 году компании Monsanto и Devgen научились с помощью искусственных микро-РНК, внедренных в растения, убивать насекомых вредителей. Несчастное насекомое под названием блошка длинноусая ест генетически модифицированную кукурузу. В организм вредителя попадает молекула микро-РНК, которая блокирует ген, ответственный за выработку энергии в организме блошки. В результате максимум через 12 дней вредитель гарантированно гибнет, поскольку безопасная для всех остальных живых существ пища стала для блошки смертельно ядовитой. Растительную микро-РНК можно настроить на убийство или изменение биологических процессов любого насекомого. Теперь, как выяснилось, это возможно и в отношении человека.
Современные биотехнологии имеют огромный разрушительный потенциал. Страшно представить, как целые государства или даже регионы планеты гибнут в эпидемиях, как миллионы граждан неотвратимо к 30-40 годам заболевают болезнью Альцгеймера или неожиданно теряют зрение, слух... Сценариев можно придумать бесчисленное множество. К сожалению, защититься от таких разрушительных атак смогут только страны, обладающие высоким научным потенциалом в области биотехнологий и особенно генной инженерии. Сегодня таких государств совсем немного…