Кейт Адамала работала над кое-чем опасным.

В своей лаборатории синтетической биологии Адамала предпринимала первые шаги по созданию живой клетки с нуля с одним ключевым отличием: все строительные блоки организма должны были оказаться перевёрнутыми. Изменение этих молекул привело бы к созданию неестественного зеркального образа клетки, такого же отличного от оригинала, как ваша правая рука от левой.

Это предприятие было не только увлекательной исследовательской задачей – его можно было бы пустить на пользу биотехнологиям и медицине. Однако, когда Адамала и её коллеги обсуждали проект с экспертами по биобезопасности, начали возникать серьёзные опасения.

«Они начали задавать вопросы типа: „А вы думали о том, что произойдёт, если эта клетка попадёт в окружающую среду или заразит человека?“» — рассказала Адамала, доцент Миннесотского университета. Они не подумали об этом.

Поэтому исследователи собрали десятки экспертов из разных дисциплин со всего мира, в том числе двух лауреатов Нобелевской премии, которые в течение нескольких месяцев работали над определением рисков создания «зеркальной жизни» и возможностей смягчения этих опасностей. В конечном итоге они пришли к выводу, что зеркальные клетки могут нанести «беспрецедентный и необратимый вред» нашему миру.

«Мы не можем исключить сценарий, при котором зеркальная бактерия будет действовать как инвазивный вид во многих экосистемах, вызывая распространённые смертельные инфекции у значительной части видов растений и животных, включая человека», — написали учёные в статье, опубликованной в декабре в журнале Science вместе с 299-страничным техническим отчётом.

Соавтор отчёта Вон Купер, профессор Питтсбургского университета, изучающий адаптацию бактерий к новой среде, сказал, что трудно переоценить возможную угрозу, которую может представлять зеркальная жизнь, если мир не объединится, чтобы запретить дальнейшие исследования.

«Зеркальная клетка представляет собой угрозу, которая намного превосходит всё, что когда-либо существовало на этой планете, потому что, повторюсь, она никогда не существовала на этой планете», — сказал Купер. «И просто не стоит рисковать, создавая механизмы биобезопасности для её контроля».

Что такое зеркальная жизнь?

Строительные блоки всей известной жизни имеют одну из двух специфических ориентаций, свойство, известное как хиральность. Например, ДНК состоит из «правых» компонентов, называемых нуклеотидами, а белки состоят из «левых» аминокислот.

В зеркальной клетке хиральность этих молекул была бы обратной. По словам исследователей, теоретически зеркальные клетки могли бы жить и расти так же, как и наши.

Как зеркальная жизнь может стать экзистенциальной угрозой

Адамала сказал, что одной из причин создания зеркальных клеток является то, что они не будут взаимодействовать с окружающим миром так же, как естественные клетки. Именно это и делает их опасными.

Например, по словам Адамалы, некоторые методы лечения с использованием клеток могут вызвать нежелательную реакцию иммунной системы пациента, вызывая у него болезнь одновременно с излечением основного заболевания. Этого не произойдёт при лечении с использованием зеркальных клеток, поскольку наша иммунная система не распознает и не будет атаковать их.

Но это также означает, что зеркальные клетки смогут бесконтрольно размножаться в нашем организме, вызывая смертельную инфекцию, которая может быстро прогрессировать, не вызывая реакции нашей иммунной системы, сказал Купер.

«Вполне вероятно, что, например, если бы такая клетка была создана и кто-то случайно заразился, он, вероятно, пошёл бы домой и не знал бы о своём заражении в течение некоторого времени, пока эта популяция размножалась бы», — сказал он, добавив, что такая инфекция может произойти и у других животных и растений.

Зеркальные клетки также могут нанести более широкий ущерб нашей окружающей среде, если они вырвутся из лаборатории. Даже если первая зеркальная клетка «была бы хилой», сказал Купер, она имела бы невероятное конкурентное преимущество перед другими бактериями, поскольку у неё не было бы естественных хищников.

Сначала Купер думал, что зеркальные бактерии в конечном итоге погибнут из-за нехватки пищи, но в природе достаточно молекул, которые не являются ни правосторонними, ни левосторонними, чтобы обеспечить их существование. Хотя лаборатории, работающие с опасными веществами, как правило, имеют строгие процедуры изоляции, они не являются безупречными, и вероятность побега зеркальной клетки слишком высока, сказал Купер.

Перемирие в исследованиях достигнуто, но необходимо принимать новые законы

Купер сказал, что пока ещё невозможно создать клетку с нуля, зеркальную или иную, но исследователи начали этот процесс, синтезировав зеркальные белки и ферменты. Он и его коллеги подсчитали, что при наличии достаточных ресурсов и рабочей силы учёные могли бы создать полноценную зеркальную бактерию в течение десятилетия.

Но пока что мир, вероятно, в безопасности от зеркальных клеток. Адамала сказал, что практически всё в небольшом научном сообществе, которые были заинтересованы в разработке таких клеток, согласились не делать этого в результате полученных результатов.

Эта статья побудила почти 100 учёных и специалистов по этике со всего мира собраться в июне в Париже, чтобы дополнительно обсудить риски создания зеркальных организмов. По данным учреждения, организовавшего мероприятие, многие считают, что саморегулирования недостаточно, и исследователи готовятся к новой встрече в Манчестере (Англия) и Сингапуре, чтобы обсудить дальнейшие шаги.

«Я считаю, что риск настолько велик, что подобные исследования не должны проводиться», — заявил Йорг Хохайзель, почётный руководитель отдела Немецкого центра исследования рака, который принимал участие в совещании в Париже.

Адамала сказала, что хотела бы увидеть договор, запрещающий разработку зеркальных клеток во всём мире, аналогичный Конвенции Организации Объединённых Наций о биологическом оружии. Она считает, что это маловероятно из-за политических сложностей, связанных с принятием международных законов, но надеется, что отдельные страны и спонсоры исследований согласятся отказаться от создания зеркальной жизни.

«Сейчас действительно подходящий момент, чтобы обсудить эту тему, потому что мы можем остановить это, пока это не произошло, — сказала она. — Это очень редкий и необычный шанс для нас снизить риск, который на самом деле ещё не стоит перед нами».