НАУКАТА Е ЦЯЛА ПОРЕДИЦА ОТ КОРИДОРИ С НОВИ ВРАТИ, ВОДЕЩИ КЪМ НЕПОЗНАТОТО
− Евгений Давидович, обикновено се смята, че най-важното е, че декодирането на човешкия геном е завършено, така че сега всички врати са отворени за изследователите. И ще бъде възможно да победим рака, да разберем как работи мозъкът, да удължим живота до 200 години. Така ли е?
- Не, не така. Проектът за човешкия геном е много голяма стъпка към това, за което ме попитахте, но е малка стъпка в сравнение с това, през което трябва да преминете, за да постигнете това, което искате. Някои от това, което назовахте, според мен е по принцип непостижимо. Идеята за два века живот е не само нереалистична, но и вредна. Трябва да се радваме, че сме живи, докато сме живи.
Да вземем крайности: ако хората живееха вечно, тогава обществото щеше да изпадне в пълен застой, нови идеи нямаше да се появят, земята щеше да се препълни с матусалами. И тогава има само икономически изчисления на американците. Те разгледаха как и какво влияе продължителността на живота. Поддръжката на възрастните хора, предоставянето на помощ за тях, борбата с свързаните с възрастта заболявания - всичко това не е евтино. Изчисленията показаха, че сега средната продължителност на живота в Съединените щати изглежда е около 73 години, така че какво ще се случи, ако увеличим тази цифра? Оказва се, че около 30% от бюджета на САЩ се харчат за нуждите, свързани със стареенето. Ако биотехнолозите удължат живота на американците с 10 години, тогава ще трябва да се изхарчи целият бюджет на САЩ!
−Значи е икономически неизгодно да се живее дълго време?
- Така излиза. Индианците по едно време оставиха стари хора на пътеката, разпределяйки им определен запас от храна. И старите хора вярвали, че така трябва да бъде, защото племето не е в състояние да издържа старейшините. И въпреки че изглеждаме много по-могъщи в сравнение с индианците, ние също сме „племе“ и претоварванията могат да станат непоносими дори за човечеството. Това са икономически, но ги има и такивагенетични съображения. Геномът е подреден по такъв начин, че непрекъснато се променя, грубо казано, геномът старее. Той е атакуван отвътре и отвън и белезите от тези наранявания се натрупват. И клетките - те са 10 14 в нашето тяло - влизат в противоречие една с друга.
Когато човек току-що се роди, работата на всички клетки е координирана, те действат в унисон, ако няма наследствен дефект, и тогава човек изразходва този ресурс, даден му от природата. Всеки има своя. Определя се от много фактори: както генетични, така и условията, в които се е намирал ембрионът. Накратко, човек се ражда с "ресурс". И тогава той започва да го харчи като шагренова кожа: колкото по-луксозно живее, толкова по-бързо прекарва живота си. Така че е малко вероятно да успеем да намалим скоростта на вредните мутации, на които нашите клетки са подложени толкова много, че продължителността на живота да се увеличи до 200 години. Скоростта на мутация няма много общо с нищо.
Всички казват: вулканите, Чернобил причиняват вреда, но основните мутации, които получава нашият геном, не идват оттам. Разбира се, ако човек е поставен до химически завод и ако диша мръсен въздух всеки ден, тогава външните фактори започват да играят роля. Но ако човек живее в обикновени градски условия, тогава въпреки че би могъл и всичко, все пак това, което човек получава като генни удари, идва отвътре. Вие ядохте и веднага преминахте от вкусна храна към неприятни последици за генома. Вие вдишвате въздуха и митохондриите във вашите клетки...
−Рисуваш ужасна картина. За да живеете дълго, трябва да седите в хладилника, избягвайки храна, напитки и всичко, което прави живота червен?
- Уви, така работи нашият геном. Еволюцията избра ДНК като геном, молекула, достатъчно стабилна, за да позволи предаваненаследствени черти от поколение на поколение, но достатъчно лабилни, променящи се, така че тези черти се променят и така накрая човек умира.
Сега - за рака. Дешифрирането на генома предоставя изобилна информация за това какво представлява той. Има сто вида рак и геномът ни позволява много ясно да разграничим тези форми. Но ето какво е досадното: оказа се, че когато сравнявате ракова клетка с нормална, тя се различава не с 1-2, не с 5-10, както си мислехме, а със стотици гени! И днес сме в известно объркване: имаме големи победи в дешифрирането на механизмите на така наречения наследствен рак, имам предвид семейната предразположеност към рак, тук всичко изглежда повече или по-малко безопасно, макар и не съвсем. Но най-често срещаните спонтанно възникващи видове рак - тук мистерията се вкопчва в мистерията, тук работят стотици гени и възниква въпросът кои от тях са виновниците за болестта.
−Какво наистина даде на науката завършването на проекта за човешкия геном?
- Има теоретична част от това дълго търсене: отдалечаваме се от предгеномната ера, когато основният принцип на науката беше правилото "един ген - един ензим", което означаваше, че изучавахме отделни гени. И сега преминаваме към принципа „един геном – един организъм“, което означава, че вече преминаваме към изучаването на генната система, как гените координират съвместната си работа. Това е много голяма крачка напред. Стъпка към "системна биология". Сега се занимаваме със системи от гени, "функционални модули", както сега се наричат.
Клетката получава сигнал, сигналът от клетката мина по такъв и такъв път, стигна до клетъчното ядро, група гени се включиха и това предизвика цяла каскада от явления. Благодарение на този преход наистина можем да разчитаме, че след 25 години ще разберем как живее клетката. На какво е животътклетъчно ниво.
Човешкият геном също е породил куп технологии, една от тях са микрочипове, те ви позволяват да проследявате всички гени едновременно с много малко устройство. С помощта на микрочипове можем да дадем на всеки човек генетична карта при раждането му. Да кажеш: имаш предразположеност към това, това, това, това. Пазете се от това, това, това, това.
−Всеки знае какво е аспирин, аналгин, антибиотици. Ама нещо не се чува за генните хапчета. Какви генни лекарства вече се предлагат в аптеките?
- Добре, да кажем, че можете да си купите генно модифициран инсулин. Помогнете на хората с диабет. Разбира се, не всеки има диабет. Искате ли медии? Моля - интерферон, също плод на въображението на генните инженери. Това е широкоспектърно антивирусно средство. Има много вирусни заболявания - във всички случаи интерферонът е полезен. Просто няма генни хапчета като аналгина, има по-специализирани неща и това има дълбок смисъл.
Споменахте аспирина, човек го приема и това лекарство удря много системи, добре е, че го прави пестеливо и всички генни технологии са предназначени за много фини ефекти, с минимум странични ефекти. Те са насочени към определена система от гени и следователно са по-специализирани.
−Какви пробиви в опазването на човешкото здраве благодарение на генетичните средства могат да се очакват? Или просто цялата медицина трябва да бъде преустроена по нов начин? Дайте на всеки индивидуални генни карти?
- Въпросът дали да се дават или не такива карти е изключително труден. Има две страни – техническа и етична. Техническата част е доста разрешима, етичната част е огромен проблем. Давате ми генна карта и аз започвам да живея сякаш под Дамоклевия меч. И не че картата показва: „Терминътживотът ти е 40 години. Това няма да стане, но ще пише, че имате нещо неприятно и това. Това трябва да се страхува, това трябва да се избягва.
Не мисля, че на много хора ще им е приятно да живеят с такава карта. От друга страна, застрахователната компания вече няма да ви осигурява и може да е трудно да си намерите работа. И така нататък. Но това, което вече се развива активно и ще бъде въведено, е генната терапия. Има ваксина срещу рак или ДНК ваксина, която се основава на чисто генетични подходи. Какво означават думите "ваксина срещу рак"? Взимам ракови клетки на този пациент. Проблемът с рака отчасти се дължи на факта, че човешката имунна система изглежда не „усеща” раковите клетки и следователно не се бори с тях. И този дефект може да се пребори, определени гени могат да бъдат въведени в раковите клетки, които ще помогнат на имунната система да „разпознае врага“. И така, ние модифицираме раковите клетки и ги въвеждаме обратно в тялото на пациента. Имунната система се активира, това е типичен принцип на ваксината, тялото започва да унищожава раковите клетки в тялото, където и да се намират. Ето един пример за генна терапия за вас и това е много реално нещо. Това вече е във фаза на тестване. И всичко това е резултат от декодирането на генома.
−За да получите пари за наука, какви проекти се предлагат в момента на Запад? Какви етапи виждате там? Към какво трябва да се стремят генните инженери сега?
- На това, което казах. За тази тема се отделят огромни средства. Който? Например Националният здравен институт на САЩ сега има годишен бюджет от приблизително 30 милиарда долара. От тези пари мисля, че добра половина отиват за такива изследвания. В същото време не забравяйте, че има огромен брой компании, всеки фармацевтичен гигант вече имасъстав на геномния център, чиято задача е да работи за бъдещето. Тук се занимават с проблема на генната диагностика, проблемите на генната терапия, проблемите на лекарствата, насочени към определени гени. Появяват се понятия като "фармакогенетика" и "фармакогеномика", решават се проблемите на предразположеността на хората към странични ефекти при приемането на различни лекарства. Те търсят тези гени, които могат да бъдат повлияни от определени лекарства. Сега цялата медицина използва около 500 лекарствени цели, а декодирането на генома ще увеличи тази цифра до няколко хиляди.
−Кажете няколко думи за вашия институт, той е на четвърт век, вие сте негов директор десетилетие и половина. С оглед на трудната ситуация каква научна стратегия сте избрали? Какво ще кажете за нашата българска биотехнология?
- Това са въпроси, които директорът на института не решава. Особено бюджетната. Директорът на института танцува в много ограничени граници. По времето, когато получих назначението, аз като директор имах много лостове, които можеха да определят научното лице на института. Бих могъл да поканя някой от водещите учени да оглави такова и такова направление. Бих могъл да определя някои приоритети и да инвестирам пари в тях - сега не мога да направя нищо от това. Академията на науките ми дава бюджет, изчислен за броя на хората, които работят в института, и в този бюджет на практика няма пари за наука, а само заплати. Парите за наука трябва да се съберат чрез грантове, а тези пари всъщност са много малко. Смешно, направо казано, на фона на грантовете, които получават нашите американски, дори европейски колеги.
Най-сериозните грантове са международни, но има голяма конкуренция, получават ги само силни групи учени. Но дори и тук има малка надежда, че ситуацията ще продължи. Има много дискусии в САЩвъпросът е всичко това да се сведе до минимум. Единственото хубаво нещо на нашата наука е, че някак си се стабилизира. Поне не се влошава, както е от 1991 г., когато всичко вървеше надолу. Сега положението дори леко се подобрява.
− Появиха ли се млади хора в българската биотехнология?
−Идват млади, защитават дисертации и заминават в чужбина. Често завинаги. Това е огромен проблем. Нашето стабилно ядро от изследователи остарява. И тук би било много добре за нас, ако хората живеят до 200 години. И ние нямаме средна връзка, тогава започват студенти и специализанти. И няма млад, енергичен мениджър на средно ниво, тази работлива научна сила, която определя динамиката на научния прогрес, всички отиват там.
− Говорихме за медицина, обратно към науката, какво ще кажете за нея? Проектът за човешкия геном беше като Атомния проект и работата вървеше добре. Но сега сме наводнени с монблани от генетична информация и разбираме малко. Как трябва да се продължи работата? Може би да поверим въпроса на интелигентни роботи, те ще ни обяснят какво е животът?
−Интелигентните роботи няма да обяснят нищо, но сега всички работят−прав си - върху разбирането на геномната информация. Тук важна роля играят информационните технологии, обработката на тези данни с помощта на компютри. Геномът има огромна база данни - Gene Bank. И задачата се състои в преминаването от статичен опис към следващия етап - към динамичните характеристики на генома.
Получихме информация за човешкия геном, току-що дешифрирахме генома на мишката, генома на дрождите - така се формира единно геномно информационно поле. И сега задачата е да направим пробив с помощта на компютърна обработка в този огромен набор от данни.Има много проблеми там. И сега всичко това се решава активно, обсъжда се, много голям брой учени участват в това, раждат се много нови проекти. Функционална геномика, протеомика или изследване на това как се образуват протеините, колко от тях, кога се появява определен протеин. Всяка клетка има свои собствени гени и всяка клетка има свои собствени протеини, така че клетките са различни една от друга. Освен това в природата има огромно генетично разнообразие от хора, което трябва да се разбере. И има много проекти.
− През 1944 г. Нобеловият лауреат физик Шрьодингер написа книгата „Какво е животът от гледна точка на физиката“. Тя често е цитирана. Не мислите ли, че това е вечен въпрос, над него е размишлявал Аристотел, учените от XXVвек ще си набиват главата и той никога няма да бъде решен?
−Не съвсем точни думи: "какво е животът." Шрьодингер каза: "Какво е животът?" Какво означава "Какво е животът" на английски? Това са свободи на превода. Както навремето, книгата на Мичъл Уилсън "Живот със светкавица" беше преведена като "Живот в мрака". Така че тук. Говорим за механизмите на живота. И Ламарк, и Шрьодингер повдигнаха този въпрос, и двамата говореха за „часовниковия механизъм“ на живота. Това е, което правим−механизми. Най-близката цел е клетка.
Ако разберем как е организирано, ако разберем как се въртят клетъчните колела, тогава ще продължим много напред. След това ще се опитаме да разберем какъв е животът на едноклетъчния организъм. И след време ще стигнем до въпросите как работи мозъкът, черният дроб или сърцето. Е, що се отнася до вечността и проблема „какво е животът?“, тогава един от изследователите, много виден, каза: науката прилича на коридор, в който в далечината се вижда врата. Най-накрая стигнахте до тази врата, отворихте я и вижте: отново коридор и новврата. Така че науката е безкрайна поредица от коридори с нови врати, водещи към Неизвестното. В науката няма окончателно решени проблеми, само математиката може да се похвали с това.