Я видела исследования[74] и видеозаписи. Они хранятся на компьютере Аарона Шилса, биолога дикой природы, который работает над созданием сверхзащищенного жилого модуля для мышей в штаб-квартире Национального научно-исследовательского центра дикой природы в Форт-Коллинсе, штат Колорадо. Гвоздь программы – моделируемая естественная среда размером с комнату, или SNE (simulated natural environment); ее мне Аарон этим утром и показывает. Все здешние мыши чипированы, а под приподнятым полом SNE помещается считыватель, гарантирующий, что каждая на учете. Стены сделаны из гладких (чтобы нельзя было вскарабкаться) пластиковых панелей, прикрученных с внешней стороны, чтобы не дать мышам шанса подпрыгнуть и зацепиться коготком за головку болта, подобно скалолазам, цепляющимся кончиками пальцев за еле заметные выступы скалы. Швы SNE и углы помещения, где SNE установлена, закрыты металлическими планками. Мышь может прогрызть что угодно, было бы во что вонзить зубы, – дерево, пластик, шлакобетон, алюминий. Передние зубы мыши – самозатачивающиеся клинки. Задняя их поверхность мягче передней, поэтому каждый раз, когда мышь смыкает челюсти, твердая эмаль передней части ее нижних резцов стачивает мягкую внутреннюю поверхность верхних, заостряя режущий край. Собственно, само их название – грызуны – происходит от слова «грызть». Грызут они быстро и эффективно, так быстро и эффективно, что им приходится всасывать внутреннюю поверхность щек сквозь промежуток между зубами, чтобы прикрыть дыхательное горло во избежание попадания туда опилок.
Нынешние обитатели SNE – обычные мыши, ничего особенного собой не представляющие. Меры предосторожности разрабатываются в расчете на будущих жильцов: мышей, генетически модифицированных так, чтобы давать потомство исключительно мужского пола. Дополнительно мышей изменили с помощью процесса генного драйва, чтобы они распространяли эту черту быстрее, чем она могла бы распространиться естественным путем. Генный драйв – одно из возможных будущих средств борьбы с инвазивными видами, потенциальная альтернатива разбрасыванию ядохимикатов по всему острову.
Как и любая генная модификация, генный драйв заставляет некоторых чувствовать себя неуютно, причем это касается не только обычной публики, но и научного сообщества. Пример, который на слуху, – Джейн Гудолл. Поэтому генной инженерии мышей должна предшествовать инженерия вольера, из которого они не смогут сбежать. Задача Аарона – создать такое место и с высокой степенью уверенности доказать, что побег невозможен. Мышь не проскочит.
«Иначе я буду во всех новостях». В 2017 году лось, инфицированный крайне заразной бактериальной инфекцией, сбежал из загона ветеринарной службы Министерства сельского хозяйства, расположенной по соседству с Научно-исследовательским центром. «Люди думали, что он наш». У Аарона зеленые глаза и темно-рыжие волосы до плеч, стянутые эластичной резинкой. Я вдруг поняла, что это Аарона я видела чуть раньше у проходной. Он пронесся мимо на всех парах – хвостик по ветру, – пока охранник проверял у меня документы. Казалось, он сейчас дверь снесет, но нет – это так он спешит на работу по утрам.
В списке инвазивных видов, изводящих и убивающих редких эндемичных животных островов, домовая мышь стоит отнюдь не на первом месте. Мыши могут представлять угрозу для островных морских птиц, которые эволюционировали в отсутствие естественных врагов, – например, для многострадальных альбатросов атолла Мидуэй. (Где с 2015 года видеоловушки фиксируют ужасающие сцены: мыши живьем обгладывают альбатросов, высиживающих яйца.)
Однако мышей выбрали для тестирования технологии генного драйва не ради сохранения морских птиц. Мышей выбрали, потому что наука знает о них всё. Нельзя жонглировать геномом животного, если вы его предварительно не расшифровали. А еще мыши могут давать потомство каждые несколько недель. Эффекты генного драйва проявляются в течение нескольких поколений, поэтому ученые, которые хотят закончить исследование до выхода на пенсию, предпочитают работать с быстро размножающимися видами.
На сегодняшний день из SNE сбежала одна-единственная мышь. Это было похоже на киношный побег из тюрьмы. Мышь зарылась глубоко в опилки, которые заменяют животным постель, и когда служащий вошел, чтобы поменять их, вместе с ними он смел в совок и мышку. Она сбежала в тележке с грязным бельем! (И попалась в мышеловку на следующий день.)
Сейчас в SNE стоит тишина. Испытуемые спят. Мыши участвуют в исследовании ловушек Goodnature A24: ученым предстоит понять, насколько эффективно и гуманно они их убивают. Пока основную трудность представляет приманка. В изобильном тропическом климате приманка должна быть крайне соблазнительной[75], чтобы конкурировать с естественными источниками пищи. Аарон передает мне бутылку приманки для Goodnature: это шоколадно-кокосовая масса, запах у которой – в отличие от вкуса – очень аппетитный. Зато на вкус как лосьон для загара, говорю я Аарону.
«Вы что, попробовали? – На его лице сменяют друг друга ужас, любопытство и сочувствие. – Хотите жвачку?»
Как и многие, я отношусь к генной инженерии и ее перспективам с сомнением. Как и многие, я совершенно ничего о ней не знаю. Мой план на вторую половину дня – стать человеком, который знает чуть больше, чем ничего. У меня назначена встреча с сотрудниками центра, специалистами по генетике диких животных, и состоится она в переговорной Long Speak[76] – удивительно подходящее название для правительственного конференц-зала (разве что называется он на самом деле иначе – я пойму это чуть позже, увидев на двери табличку: «Переговорная Longs Peak»[77]).
Сейчас я в главном вестибюле – жду, когда за мной придут. Вокруг – ну как без них – чучела. Семейство попугайчиков-монахов позирует вокруг гнезда, свитого на верхушке ЛЭП. Диорама занимает большую часть поверхности столика, рядом с которым стоит мое кресло, и стаканчик с кофе мне приходится пристраивать прямо под птицами, что заставляет меня испытывать смутную неловкость.
Приходит мой сопровождающий, и мы идем к лестнице. Коридоры увешаны докладами об исследованиях и увеличенными цветными фотографиями «нежелательных» видов: бакланов, сусликов, бобров. Агентства по управлению ресурсами дикой природы и веб-сайты кампаний, занимающихся борьбой с вредителями, тоже так делают, и меня это всегда поражает – это как если бы ФБР украшало свои коридоры фотографиями симпатичных преступников.
Поднявшись в переговорную, я сажусь рядом с Тони Пьяджо, исследовательницей, которая работает в сфере природоохранной генетики. Ее собственная генетика удалась на славу. У Тони изящные скулы, ослепительный ум, блестящие черные кудри и бездонные запасы терпения. Тони представляет мне своего молодого коллегу Кевина О, тоже генетика.
Прежде чем мы примемся за можно и нельзя генного драйва, давайте попробуем замахнуться на как. Генный драйв – это сумма двух уникальных технологий. С первой публика, пусть и поверхностно, знакома: это генная модификация, то есть ГМ в ГМО. Она осуществляется с помощью технологии под названием CRISPR-Cas (или, если коротко, CRISPER). Выбирается целевой ген – например, ген, кодирующий черту, которая позволяет комару переносить малярию, – и затем то, что Кевин называет «молекулярными ножницами», то есть CRISPR, вырезает и/или заменяет целевой ген. В нашем примере ген редактируют на ранней стадии развития эмбриона, когда он состоит всего из пары дюжин клеток – так, чтобы модифицированный геном копировался и передавался дальше при каждом делении.
CRISPR-Саs – естественная часть ДНК бактерий, деталь механизма, который защищает их от вирусов-бактериофагов. Особый энзим – элемент иммунной системы бактерии – режет ДНК вируса, а в процессе сохраняет память о нем – запоминает его молекулярный «штрихкод», как говорит Кевин. И если вирус возвращается, CRISPR-Cas распознает специфическую последовательность нуклеотидов вируса и разрежет ее. Генетики приспособили CRISPR – систему «сканируй-и-режь» – для точного наведения на цель и редактирования ДНК.
– Но как этот энзим попадает внутрь? – скулю я.
– Они в буквальном смысле впрыскивают его в мышиный эмбрион, – говорит Кевин.
– С помощью типа крошечных игрушечных шприцев? – Хотелось бы на это посмотреть.
Тони вмешивается, чтобы сдвинуть беседу с мертвой точки: «Есть разные методы. Мы вроде как вымачиваем эмбрион в чашке Петри».
Энзим проникает внутрь. Он сканирует ДНК, находит совпадение, включается и делает свою работу.
Так что давайте просто примем как факт, что вам при помощи молекулярных ножниц, сканера штрихкодов и прочего микроскопического инструментария удалось изменить геном группы мышей. И что теперь эти мыши не способны производить на свет детенышей женского пола. Если на кишащий инвазивными мышами остров запустить достаточное количество генно-модифицированных чужаков, популяция начнет сокращаться.
Вопрос в следующем: «достаточное количество» – это сколько? Здесь в дело вступает генный драйв. В норме при наследовании, согласно законам Менделя, наша новая черта проявится у 50 % потомства, потому что от отца наследуется только половина генома. Задача генного драйва – сделать так, чтобы нужный ген наследовался в 100 % случаев. И тогда все мыши, рожденные от мыши с генным драйвом, будут нести в себе эту черту. Успешный генный драйв сократит время, необходимое для распространения черты в популяции.
Правда, есть одна загвоздка. Чтобы наводнить островную популяцию ГМ-мышами так, чтобы животные с генным драйвом захватили остров, ученым придется выпустить в природу множество особей того самого вида, от которого они пытаются избавиться. Чтобы нарушить баланс и склонить чашу весов в свою пользу, ученым – с учетом размера инвазивной популяции острова – может понадобиться довольно много рожденных в лаборатории генно-модифи