[Mass Effect] Генофаг с точки зрения науки

Биологическое оружие «генофаг» из игры Mass Effect — вымысел, как и многие другие. Однако это один их тех случаев, когда вымысел можно легко обосновать с научной точки зрения. В наши дни учёные уже выращивают вирусы, способные управлять генетикой организмов. В Mass Effect «генофаг» — тайная разработка саларианцев, которая в состоянии заразить бесплодием целый народ кроганов. Такой сюжетный ход призван обострить отношения между кроганами, саларианцами и турианцами; немало персонажей с ним тесно связаны, в особенности — Мордин Солус. Ситуация с «генофагом» ставит моральные дилеммы, отвлекая того от «стрельбы, укрытий и перекатов», и напоминает об ответственности. Поскольку по разным причинам мы не можем заняться созданием биооружия, давайте предадимся научным размышлениям о том, насколько сей вымысел правдоподобен.

Счастливая кроганская мать. Одна на тысячу.

Проста ли эта задача — искусственно вырастить вирус? В лабораторных условиях учёные устранили патогенность ВИЧ, герпеса и гепатита. Им удалось манипулировать вирусами, закладывая в них определённую генетическую информацию. По существу вирусом считается совокупность внешней белковой оболочки (суперкапсида), «ядра» белковой оболочки (капсида) и вирусного генома. Их геном достаточен, чтобы содержать информацию как сделать остаток вируса (капсид и внешнюю оболочку, суперкапсид), и прост в управлении. Если мы хотим вырастить вирус, то зачастую создаём каждую из трёх его частей отдельно от клетки-хозяина, потом применяем специальные белки и получаем готовый для внедрения вирус.

Лентивирусы — современный «золотой стандарт» разработки вирусов. Три плазмиды формируют составные части вируса (каждая свою), который потом внедряется в «клетки-продуценты», используя их в качестве хозяев.

Итак, у нас есть вирус-посыльный для доставки требуемой информации, но как именно он запустит «репродуктивный геноцид»? В Mass Effect «генофаг» предстаёт как вирус, спроектированный чтобы «перекусить» эндогенную ДНК [прим. пер. — «природную» ДНК, присущую кроганам, как виду] кроганов. Таким образом, в цепочке ДНК появляется разрез, который можно заполнить мутациями, вызывающими бесплодие. Удивительно, но современные учёные как раз и используют некоторые белки и энзимы, чтобы «перекусить» ДНК и подготовить почву для генетических манипуляций. Рестриктазы — те самые «молекулярные ножницы». Они распознают определённые участки ДНК (в основном — длиной от четырёх пар нуклеотидов) и разрезают цепь внутри или вне своего участка. Ещё стоит выделить энзимы дезоксирибонуклеазы (сокращённо — ДНКазы), тоже расщепляющие ДНК на частицы. Однако более точным инструментом для этого дела являются цинковопальцевые нуклеазы (ZFN). Это искусственные белки, способные как связывать, так и расщеплять участки ДНК. Они делают это с помощью одной области, что специфично связывается с последовательностью из 7-8 пар оснований (например: ACGTGG), и второй, которая разрезает ДНК. На практике возможно дать указание вирусу приспособиться к клетке и через её синтезировать подряд 4-5 ZFN-белков, которые потом объединят 28-40 пар в уникальную последовательность.

Цинковопальцевые нуклеазы, обёрнутые вокруг ДНК (слева). Эндонуклеазы рестрикции EcoRI, разрезающие ДНК (справа).

Теперь у нас есть не только вирус, но и специальный инструмент, чтобы «перекусить» кроганскую ДНК. Осталось подобрать подходящий ген, чтобы инициировать бесплодие. Учитывая, что саларианцы изучили генетику многих видов (не только кроганов) на планете Тучанка, это дало им полезные данные об их эволюционных истоках. Важно найти истоки и провести сравнение. Ведь схожесть независимо от вида, архаичность, состоятельность — черты генов, значимых для ключевых процессов жизни. Таких процессов, как… размножение. Реальный пример: последовательности ДНК, которые предопределяют клеточный цикл и рост конечностей, в значительной степени совпадают у человека и дрозофила (плодовая муха).

На что же тогда обратить внимание в генетике человека, если наша цель — стерилизация? На метаболизм фолиевой кислоты, ведь его нарушение ведёт к осложнениям беременности (в результате мутации MTHFR — мертворождённый плод в 1 случае из 1000). Также есть гены, атаковав которые, можно повлиять на подвижность сперматозоидов, состояние матки и т.д. Короче говоря, при правильных расчётах сделать можно многое, включая условный «генофаг». Наука опасная и полезная. К счастью, мы используем её только для генетической диссекции и прочих исследований, а также для того, чтобы превратить мышей в… ночные огоньки.

Зелёный флуоресцентный белок широко используется как светящаяся метка. С его помощью проверяют эффективность вируса.

Наконец, нам придётся преодолеть иммунитет кроганов и определить летальность вируса. По правде говоря, разработка вирусов — настолько сложное дело, что сегодня только один успешно прошёл все тестирования. Это онколитический вирус, разработанный для борьбы с раковой болезнью. В этическом плане генофаг послужил напоминанием о первых десятилетиях 20 века. Тогда некоторые страны проводили принудительную стерилизацию — зачастую в рамках евгенического движения. Статья не призывает лояльно относиться к созданию репродуктивного вируса или стерилизации. Но она показывает, что наука может воплотить почти любую фантазию. Надеюсь, в данном случае до этого не дойдёт. ▲