[703] по патентам и товарным знакам (USPTO) выдало Genentech патент на использование рекомбинантной ДНК для производства таких белков, как инсулин или соматостатин, в микроорганизмах. Один обозреватель тогда писал: «Фактически действие патента покрывало[704] в качестве изобретения [все] генетически модифицированные микроорганизмы». В итоге этот патент Genentech стал одним из самых выгодных и спорных патентов за всю историю технологий.
Инсулин был грандиозной вехой в истории биотехнологической промышленности и бестселлером Genentech. Но не он стал тем лекарством, которое вбросило технологию молекулярного клонирования в центр внимания общественности.
В апреле 1982-го Кен Хорн, артист балета из Сан-Франциско, посетил дерматолога с жалобами на совершенно необъяснимый набор симптомов. Хорн уже несколько месяцев ощущал слабость; у него начался кашель и устойчивые к лечению приступы диареи. Из-за потери веса его щеки впали, а мышцы шеи напоминали кожаные ремни. Его лимфоузлы распухли, ну а теперь вот – танцор стащил с себя рубашку – по коже распространилась сеть узелков всех оттенков пурпурно-синего, похожая на сыпь из какого-то макабрического комикса.
Случай Хорна не был уникальным. С мая по август 1982-го, пока жители побережья плавились от жары, похожие странные эпизоды фиксировали в Сан-Франциско, Нью-Йорке и Лос-Анджелесе. Специалисту Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в Атланте поступило девять заявок на пентамидин – необычный антибиотик, используемый как резервное средство для лечения пневмоцистной пневмонии[705]. Это была какая-то бессмыслица: пневмоцистная пневмония – очень редкая инфекция, которая обычно поражает онкобольных с совершенно подавленным иммунитетом. Однако все заявки были для молодых мужчин с прежде отличным здоровьем, у которых иммунная система внезапно, совершенно необъяснимым образом коллапсировала.
Тем временем Хорну поставили диагноз «саркома Капоши»: довольно лениво развивающиеся новообразования кожи, нередко поражающие пожилых мужчин средиземноморского происхождения. Но случай Хорна, как и девять других, появившихся в следующие четыре месяца, не очень походил на описанные в научной литературе медленно растущие опухоли. Это был бурный, агрессивный рак, который быстро распространялся по коже, переходил в легкие и, казалось, питал склонность к гомосексуалам Нью-Йорка и Сан-Франциско. Тем временем Хорн продолжил озадачивать медиков все новыми и новыми головоломками. К прошлым проблемам у него добавились пневмоцистная пневмония и менингит. К концу августа уже было ясно, что на ровном месте разразилась настоящая эпидемия. Отмечая преобладающую ориентацию зараженных мужчин, врачи начали называть болезнь «иммунодефицит, ассоциированный с гомосексуальностью» (gay-related immune deficiency, GRID). Многие газеты в обвинительном ключе[706] писали о «чуме голубых».
Но уже в сентябре ошибочность термина стала очевидной: симптомы иммунологического коллапса, включая пневмоцистную пневмонию и странные варианты менингита, появились у трех пациентов с гемофилией А. Такая гемофилия, напомним, заставляла истекать кровью представителей английских монарших родов, а вызывает ее единственная мутация в гене фактора свертывания крови VIII. Столетиями страдающие гемофилией жили в постоянном страхе перед кровотечениями: царапинка на коже быстро могла вылиться в катастрофу. Однако к середине 1970-х гемофиликам уже научились помогать введением концентрированного фактора VIII. Из нескольких тысяч литров человеческой крови выделяли одну дозу этого препарата, так что она оказывалась эквивалентной сотне переливаний. В обычного пациента с гемофилией, таким образом, проникал сгущенный экстракт крови тысяч доноров. Случаи загадочного иммунологического коллапса у пациентов, подвергавшихся множественным переливаниям крови, четко указывали на причину недуга – какое-то содержащееся в крови болезнетворное начало, загрязнившее запасы фактора VIII. Возможно, новый вирус. Болезнь получила новое название – синдром приобретенного иммунного дефицита, СПИД.
Весной 1983-го, когда заболеваемость СПИДом еще не набрала обороты, Дэвид Гёддел в Genentech начал работать над клонированием гена фактора VIII. Как и в случае с инсулином, логика этого выбора была очевидной: вместо того чтобы выуживать недостающее вещество из литров человеческой крови, почему бы не создать его искусственно, используя молекулярное клонирование? Если удастся получить фактор VIII именно так, то он уже изначально будет лишен любых человеческих загрязнений и, следовательно, окажется куда безопаснее любых белков, добытых из крови. И тогда можно будет остановить волну заражений и смертей хотя бы среди гемофиликов. Слоган со старой футболки Гёддела, «Клонируй или умри», воплощался в жизнь.
Гёддел и Бойер не были единственными генетиками, задумавшими клонировать ген фактора VIII. Затея в итоге переросла в гонку наподобие инсулиновой, только с другими участниками. В массачусетском Кембридже команда исследователей из Гарварда под руководством Тома Маниатиса и Марка Пташне нацелилась на фактор VIII уже в стенах собственной компании под названием Genetics Institute («Институт генетики», в обиходе просто «Джи»). Обе команды понимали, что этому проекту суждено прощупать верхний предел возможностей технологии молекулярного клонирования. Соматостатин состоит из 14 аминокислот, инсулин – из 51. В факторе VIII их 2350. Совершить более чем 160-кратный скачок – это примерно как сразу после первого парения Уилбера Райта близ Китти-Хок Линдбергу пересечь Атлантику.
Разница в длине была не только количественным барьером: ученые не смогли бы добиться успеха без разработки новых стратегий клонирования. Гены соматостатина и инсулина создавали с нуля, сшивая друг с другом кирпичики ДНК: А химически связывали с Г, потом добавляли Ц, и так далее. Новый же ген был чересчур велик для такой химической сборки. Чтобы добыть его, и Genentech, и Genetics Institute должны были извлечь природный ген из клеток человека – вытянуть его, как червя из норки.
Только вот достать «червя» из генома, притом целым и невредимым, было нелегко. У человека большинство генов, напомним, прерываются интронами – участками ДНК, которые можно сравнить с бессмысленными символами, вклиненными в логичное сообщение. Ген для слова «геном» выглядел бы примерно так: ге……… но……м. Интроны в генах человека часто бывают неимоверно протяженными, что делает прямое клонирование гена практически невозможным (вместе с интронами он слишком велик и просто не поместится в бактериальную плазмиду).
Маниатис нашел блестящее решение, разработав технологию получения генов по матрице РНК с помощью обратной транскриптазы – фермента, катализирующего синтез ДНК по РНК. Применение обратной транскриптазы существенно повысило эффективность молекулярного клонирования: появилась возможность клонировать ген без всех ненужных вставок, потому что их уже вырезал клеточный аппарат сплайсинга. Клетка сама делала всю работу: даже такие громоздкие, напичканные интронами гены, как ген фактора VIII, доводились до состояния готовности к клонированию.
К концу лета 1983-го обе команды, использовав все доступные технологии, клонировали ген фактора VIII. Теперь им предстоял неистовый финишный рывок. В декабре соперники, все еще двигаясь плечо к плечу, объявили об успешном внедрении кодирующей последовательности гена в плазмиды. Затем плазмиды ввели в клетки, выделенные из яичников хомяка: эту клеточную культуру выбрали за ее способность производить огромное количество белка. В январе 1984-го в культуральной среде появились первые молекулы фактора VIII. В апреле, ровно через два года[707] после регистрации первых случаев СПИДа в Америке, и Genentech, и Genetics Institute заявили о получении чистого рекомбинантного фактора VIII в пробирке – фактора свертывания, не загрязненного человеческой кровью.
В марте 1987-го гематолог Гилберт Уайт провел в Центре лечения тромбозов в Северной Каролине первые клинические испытания рекомбинантного фактора VIII, полученного в клетках хомяка. Первым пациентом стал Дж. М., мужчина 43 лет, больной гемофилией. Пока первые капли внутривенного препарата поступали в кровь, Уайт в тревоге нарезал круги вокруг кушетки с пациентом, пытаясь вовремя уловить реакцию на лекарство. Через несколько минут после начала процедуры Дж. М. перестал говорить. Его глаза были закрыты, подбородок покоился на груди. «Скажите же что-нибудь!» – взывал Уайт. Ответа не было. Рука Уайта уже тянулась к тревожной кнопке, когда Дж. М. вдруг повернулся, издал хомячий звук и разразился смехом.
Новость об успешном лечении Дж. М. разнеслась по отчаявшемуся сообществу гемофиликов. Для людей с этим диагнозом СПИД был все равно что цунами во время наводнения. В отличие от гомосексуалов, которые быстро сориентировались и дали эпидемии согласованный, яростный и громкий отпор – бойкотом гей-клубов и саун, пропагандой безопасного секса, кампаниями за использование презервативов, – гемофилики наблюдали за нависающей над ними тенью смертельной болезни с немым ужасом: едва ли они могли бойкотировать кровь. С апреля 1984-го по март 1985 года, когда Управление США по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило первый тест на зараженность крови вирусом иммунодефицита человека, перед каждым гемофиликом, попавшим в больницу, вставал ужасающий выбор: умереть от потери крови или заразиться смертельной инфекцией. Число инфицированных ошеломляло: за этот период ВИЧ с препаратами крови получили 90 % страдающих тяжелой формой гемофилии[708]