Синтетическая биология уже сумела повысить урожайность и замедлить истощение культивируемых земель. Генно-инженерные растения, устойчивые к гербицидам, снижают потребность в обработке почвы, поскольку позволяют фермерам бороться с сорняками при помощи гербицидов вроде глифосата и глюфосината[23]. Генно-инженерные растения, устойчивые к насекомым, снижают влияние химических пестицидов на биоразнообразие и качество почвы. Генная инженерия создала множество культурных растений, устойчивых к болезням (в т. ч. радужную папайю), более питательных (в т. ч. золотой рис), более привлекательных (в т. ч. яблоки сорта арктик) и более способных произрастать в не самых идеальных условиях (в т. ч. рис, устойчивый к наводнениям). Благодаря технологиям редактирования генома удалось улучшить и разнообразить и сорта помидоров. Зак Липман, генетик из Лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке, подправил три гена помидора при помощи CRISPR и создал сорт помидоров-черри, которые растут на кусте гроздьями, словно виноград, и быстро созревают. Такой более компактный и плодородный сорт помидоров-черри предназначен для небольших пространств, например, для садов на крышах городских домов, а может, и для садов в человеческой колонии на Марсе.
Инструменты синтетической биологии с годами будут приносить все больше пользы и нашим домашним животным, причем не только благодаря улучшению питательности их кормов. Я надеюсь, что генная инженерия со временем позволит повысить и качество жизни животных на фермах, и производство пищевых продуктов. К счастью, генную инженерию постепенно начинают признавать. Лосось линии AquAdvantage растет вдвое быстрее обычного, а значит, вдвое сокращается время, необходимое, чтобы рыба попала на рынок. Управление по контролю за продуктами питания и лекарствами США в 2015 году разрешило продавать (но не разводить) этих лососей. В 2019 году в Управлении сменилось руководство и был снят запрет на импорт лосося линии AquAdvantage из Канады, где его уже некоторое время разрешено и производить, и продавать, и дан зеленый свет выращиванию этого лосося в США. В 2020 году Управление добавило свиней линии GalSafe в теоретическое меню человека, объявив, что они безопасны как для употребления в пищу, так и для применения в медицинских целях. Небольшая модификация ДНК этих свиней приводит к тому, что у них на поверхности клеток не вырабатывается альфа-связанная галактоза. Аллергия на альфа-связанную галактозу, которую также называют аллергией на мясо млекопитающих, часто возникает после укуса клеща, но страдающие ею люди могут и есть, и получать органы, кровь и другие продукты свиней линии GalSafe, не опасаясь анафилактического шока.
Однако, несмотря на все эти обнадеживающие признаки, добиться одобрения генно-модифицированных животных – задача очень сложная, и путь к ее решению извилист. Впрочем, это может быстро измениться, если потребители и чиновники, отвечающие за получение разрешений, а также конкуренты (главным критиком лосося линии AquAdvantage стала индустрия лососевого промысла на Аляске) прислушаются к мнению ученых. Лаборатории во всем мире разрабатывают генно-модифицированные разновидности домашних животных, удовлетворяющих те или иные особые нужды человека. Быстрорастущие свиньи повышают объемы самого популярного мяса на планете. Козы, дающие молоко, от которого не бывает диареи, улучшают здоровье людей в регионах, где другие животные чувствуют себя плохо. Устойчивые к жаре коровы способны жить и размножаться там, где из-за изменений климата становится все теплее и теплее. Кроме того, генная инженерия может снизить глобальное бремя инфекционных болезней, вызывающих высокую смертность среди домашних животных и угрожающих здоровью человека. Для этого в лабораториях создают свиней, устойчивых к африканской чуме, коров, у которых не бывает коровьего бешенства, и кур, которые не могут заразить птичьим гриппом ни друг друга, ни людей.
Кроме того, синтетическая биология может создать домашних животных и растения, способных сопротивляться загрязнению окружающей среды и переменам климата. Хотя канадский проект по созданию экосвиней и закрылся в 2012 году, сперму экосвиней заморозили, чтобы иметь возможность вернуться к этому начинанию в мире, более расположенном к биотехнологиям, где усваивающие фосфор эко-свиньи одновременно сэкономят деньги свиноводов и снизят загрязнение рек и ручьев в окрестностях свиноферм. И если работу с животными по-прежнему затрудняет бюрократическая волокита, то с растениями наметился существенный прогресс. Например, ученые, работающие над проектом Harnessing Plants Initiative при Институте биологических исследований Солка, прибегают к методам синтетической биологии, чтобы улучшить способность растений поглощать и запасать углерод, повысив выработку суберина – богатого углеродом белка в корнях растений, который борется с гниением. Генно-инженерные разновидности, созданные в рамках этого проекта (так называемые IdealPlants™), отращивают более крупные и глубокие корни, чем у обычных растений и потому передают в почву больше углерода. Ученые планируют при помощи генной инженерии придать эту черту шести главным сельскохозяйственным культурам – кукурузе, рапсу, сое, рису, пшенице и хлопку, – стремясь превратить всемирную систему сельского хозяйства в орудие борьбы с переменами климата.
Пока специалисты по синтетической биологии продолжают изучать, как менять геномы растений и животных, чтобы производить больше продуктов (а также других или более совершенных продуктов), специалисты по естественным и социальным наукам оттачивают подходы к оценке риска новых биотехнологий, а практики и активисты разрабатывают методы внедрения этих биотехнологий на фермах и в лесах, мы как глобальное сообщество все больше привыкаем к применению инструментов синтетической биологии для изменения окружающего мира. Наши противоречивые отношения с генной инженерией рано или поздно гармонизируются – хотя бы даже просто от безвыходности. Невозможно одновременно поддерживать уютную непредсказуемость эволюции и двигать мир в сторону определенного будущего. Если мы хотим, чтобы у нас хватило продовольствия прокормить девять или десять миллиардов человек и чтобы при этом у всех нас был воздух, которым можно дышать, вода, которую можно пить, и биоразнообразие в окружающей среде, нам придется контролировать эволюцию. Надо направлять ее так, чтобы виды быстрее приспосабливались к современному миру, а доступ к биотехнологиям был у всех, а не только у самых привилегированных. Нам следует непременно обращаться к широкой публике, непременно учитывать культурные различия – и двигаться вперед как единое глобальное общество. Не исключено, что это вопрос жизни и смерти.
В октябре 2018 года в больнице китайского города Шэньчжэнь до срока родились девочки-двойняшки Лулу и Нана. Событие это осталось незамеченным. Через месяц биофизик Хе Цзянькуй из Шэньчжэньского Южного университета науки и технологии рассказал об их рождении на Втором международном конгрессе по редактированию человеческого генома в Гонконге, и на сей раз объявление о рождении девочек вызвало сенсацию. Однако, вопреки ожиданиям Хе, новости никто не обрадовался.
До ноября 2018 года Хе играл на сцене генной инженерии относительно скромную роль. Отучившись в Китайском университете науки и технологии и в Университете Райса в Техасе, где он получил докторскую степень по биофизике, Хе вернулся в Китай и основал в Шэньчжэне стартап по секвенированию ДНК Direct Genomics. Некоторые ведущие ученые и биотехнологи, специалисты по генной инженерии, знали Хе еще с тех пор, когда он жил в Области залива Сан-Франциско, но никто и представить себе не мог, на что он с коллегами отважится.
В течение нескольких лет, предшествовавших сенсационному объявлению, Хе очень интересовался модифицированием человеческих эмбрионов при помощи технологий генной инженерии. Однако его исследования, по-видимому, ограничивались эмбрионами животных, а также – что уже более спорно с этической точки зрения – нежизнеспособными человеческими эмбрионами (хотя Хе был вовсе не первым, кто рассказал о подобных экспериментах). Некоторые специалисты, с которыми Хе общался в Области залива Сан-Франциско, подозревали, что он действительно строит долгосрочные планы по генной модификации человеческих эмбрионов с перспективой на беременность. Однако никто не догадывался, что Хе уже сделал этот шаг, до тех пор, пока он не оповестил всех (по электронной почте), что дети родились.
Хе намеревался объявить миру о рождении двойняшек на конференции по генной инженерии 2018 года, но за несколько дней до нее он утратил контроль над событиями. Хе понимал, что его заявление вызовет живейший отклик, и заранее подготовился: записал и вывесил на YouTube ролики с ответами на ожидаемые частые вопросы и нанял журналиста, чтобы тот помог ему управляться с прессой. Однако за три дня до конференции Антонио Реджаладо, репортер из MIT Technology Review, обнаружил на китайском веб-сайте свежее сообщение о регистрации испытаний генной модификации человека и обнародовал свою находку. Сообщество специалистов по генной инженерии почувствовало себя оскорбленным, едва ли не шокированным. По мнению большинства, нельзя было избежать того, что какой-нибудь беспринципный ученый создаст живых генно-модифицированных людей, но никто не ожидал, что это будет именно этот ученый, именно в этот момент и именно эта модификация.
Хе надеялся на славу и восхваления, а столкнулся с международной опалой. Не прошло и нескольких месяцев, как он потерял работу в университете и был вынужден уйти с руководящей должности в компании, которую сам же и основал. Кончилось все тем, что его посадили в тюрьму.
О двойняшках, о рождении которых объявили в 2018 году, миру больше почти ничего не известно – и совсем ничего не известно о третьем генно-модифицированном ребенке, который родился летом 2019 года. Если мы что-то и знаем, то лишь из неопубликованной рукописи Хе, слитой в интернет. И нас настораживает, что данные в этой рукописи – сплошная каша.