Крейг Вентер

Расшифрованная жизнь. Мой геном, моя жизнь

J. Craig Venter

A Life Decoded

My Genome: My Life

Деривативное электронное издание на основе печатного аналога: Расшифрованная жизнь. Мой геном, моя жизнь / К. Вентер; пер. с англ. Л. Образцовой и П. Образцова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.–448 с.: ил., [16] с. цв. вкл. – (Universum). – ISBN 978-5-9963-1360-0.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации

Copyright © J. Craig Venter, 2007. All rights reserved.

© Обложка: Guru3d / Фотобанк «Лори»

© Перевод на русский язык, оформление. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015

* * *

О науке, ее прошлом и настоящем, о великих открытиях, борьбе идей и судьбах тех, кто посвятил свою жизнь поиску научной Истины

Моему сыну Кристоферу Эмрису Вентеру и моим родителям Джону и Элизабет Вентер посвящается

Предисловие

Молекулу ДНК ничего не волнует, и она ничего не знает. Она просто есть. А мы пляшем под ее дудку.

Ричард Докинз

ДНК создает музыку. А клетки нашего организма и окружающая среда – оркестр, который ее исполняет.

Дж. Крейг Вентер

Традиционные автобиографии обычно вызывают весьма посредственные отзывы критиков. Писательница Дафна дю Морье с осуждением отзывалась о произведениях этого литературного жанра, считая их потворством собственным слабостям автора. Другие язвительно заявляли, что из автобиографии нельзя ничего узнать об авторе, кроме того, что у него плохая память. Джордж Оруэлл считал, что автобиографии следует доверять лишь в том случае, если в ней можно «обнаружить что-то постыдное». Почему? «Человек, который изображает себя положительным, скорее всего, лжет». А вот к какому выводу пришел Сэм Голдуин: «Не думаю, что автобиографию стоит писать, пока ты жив».

Поскольку мне посчастливилось участвовать в одном из самых удивительных и, вероятно, одном из наиболее удачных научных приключений за всю историю человечества, полагаю, что моя собственная история достойна того, чтобы о ней рассказать, – особенно потому, что по политическим, экономическим и научным причинам она оказалась весьма противоречивой. Я прекрасно понимаю, что наша память чрезвычайно податлива и легко поддается манипуляциям, ведь все так сильно зависит от случайностей, от мнения других людей, от точности воспоминаний и даже от факта моего собственного участия в событиях, повлиявших на мою жизнь. Однако в моей биографии представлены шесть миллиардов нуклеотидов генетического кода автора, и этим она выгодно отличается от других. Новые интерпретации ДНК самого Крейга Вентера будут появляться спустя еще много лет и после его смерти. А посему мне ничего не остается, как предоставить вам и истории возможность окончательно меня расшифровать.

Мой рассказ – это хронология невероятных поисков и грандиозных задач. Тут есть место и острому соперничеству, и ожесточенным спорам, и столкновениям мнений крупнейших авторитетов в биологии. Когда я занимался расшифровкой генома, я переживал острые периоды радостного возбуждения, руководя сравнительно немногочисленной, но преданной армией ученых, а также парком компьютеров и разнообразных приборов. Мы стремились достичь, как казалось, почти невозможного. А иногда я впадал в глубокую депрессию – при обсуждении моих достижений с нобелевскими лауреатами и высокопоставленными чиновниками, коллегами и даже с собственной женой. О некоторых эпизодах до сих пор больно вспоминать. Однако я и сегодня испытываю большое уважение к своим критикам. В нашей борьбе идеологических, нравственных и этических принципов мои оппоненты чаще всего вели себя весьма достойно. Каждый из них был искренне уверен, что правда на его стороне.

Надеюсь, читатель получит истинное наслаждение от научной составляющей этой книги, а кроме того, история моей жизни послужит для кого-то поучительным и вдохновляющим примером. Никто из знавших меня подростком не мог и вообразить, что я стану ученым, возглавлю крупнейший научный проект. И уж конечно, никто не мог предвидеть, в каких напряженных научных баталиях мне придется участвовать и над какими высокими чинами одерживать победы.

Уже в достаточно раннем возрасте меня заворожила тайна жизни. И это было не простое любопытство. В течение многих лет я пытался разобраться в судьбах людей, убитых или искалеченных на моих глазах по вине политиков, втянувших нас во вьетнамскую войну. Я изо всех сил пытался понять судьбы двух человек, совсем недолго находившихся на моем попечении: один из них, восемнадцатилетний парень, был смертельно ранен и должен был умереть, но выжил, а второй, тридцатипятилетний взрослый мужчина, с легкими ранениями, был обязан выжить, но сдался и умер.

Спустя десятки лет, задним числом я понимаю, что иначе и не могло быть – имея такой опыт, я просто был обязан понять жизнь в ее мельчайших деталях. Я видел силу человеческого духа, которая порой действеннее любого лекарства. Остается еще множество вопросов о том, как функционирует человеческое тело и – что является еще большей загадкой – как на него влияет наше душевное состояние. Столкновение с этими основополагающими вопросами во время моего короткого пребывания во Вьетнаме кардинально изменило меня и определило все мое будущее: я поступил в колледж, затем в университет и защитил диссертацию. Я стал ученым и занимался, главным образом, молекулой белка – медиатора адреналина, впоследствии переключившись на молекулярную биологию, чтобы освоить методы, которые помогли бы мне прочитать код ДНК, определяющий структуру молекул исследуемых белков. Таким образом, я пришел к пониманию биологических инструкций – генетическому коду, который используют клетки для управления производством белков. Как только я впервые столкнулся с кодом жизни, во мне немедленно проснулся аппетит: я сразу захотел узнать об этом как можно больше. Я хотел увидеть всю картину – весь набор генов в организме, то, что мы называем геномом. Спустя примерно десять лет я разработал методику, позволившую впервые полностью расшифровать геном живого организма, а в дальнейшем достичь и конечной цели: секвенировать геном человека. А что может быть важнее, чем понять свою собственную жизнь и стать первым человеком, сумевшим рассмотреть свое собственное генетическое наследие, подробно изучить те самые участки ДНК, те гены, которые создают генетический контекст его собственной жизни и его самого – уникальное сочетание природы и воспитания?

На то, чтобы окончательно понять, что говорит моя ДНК, уйдут многие годы, но и сейчас я уже кое-что разглядел и расслышал в этом послании. И хотя работа над расшифровкой ДНК продолжается, мы достигли поразительной точки в этом процессе: по мере того, как мы учимся соединять собственное существование с нашим эволюционным прошлым, мы начинаем понимать, что готовит нам будущее. А, пожалуй, одно из важнейших открытий, которое я сделал, таково: нельзя описать жизнь человека или любого живого организма на основе одной лишь ДНК. Жизнь невозможно понять без знаний о среде, в которой существуют клетки или целые виды живого. Окружение организма столь же уникально, сколь и его генетический код.

Подозреваю, многие пишут автобиографии, дабы разобраться в собственной жизни. В этой книге 6 миллиардов оснований моей ДНК изо всех сил пытаются разобраться в себе. Теперь, когда у нас есть механизм воспроизводства ДНК, неизбежно возникают новые и весьма заманчивые возможности. Люди, истолковывая содержание своей ДНК, перестанут ограничиваться ее заданной структурой и наверняка попытаются ее изменить. Вероятно, мы сумеем влиять на будущую историю своей жизни и даже создавать ее синтетические и искусственные версии. Но это уже – тема моей следующей книги.

Глава 1

Записывая мой код

Мне кажется, мы должны признать, что, невзирая на все его внутреннее благородство… человек до сих пор не может избавиться от неизгладимой печати своего низкого происхождения, проявляющегося в его внешнем виде.

Чарлз Дарвин

Самое яркое из моих детских воспоминаний – ощущение полной и абсолютной свободы. Современные американские мамаши сегодня планируют день своих чад до минуты, стараясь успеть развезти их после школы на всевозможные спортивные занятия. Они вручают своим детишкам мобильные телефоны, чтобы постоянно быть на связи. Некоторые дамы даже пользуются GPS и устанавливают камеры наблюдения, чтобы продолжать следить за детьми, находясь на работе. Но полвека назад жизнь обыкновенного ребенка была совсем иной…

Мне повезло – свобода была нашей семейной традицией. В детстве моя мама любила лазить босиком по скалам на океанском побережье около Сан-Диего. Мой отец провел детство, рыбача на реке Снейк в Айдахо, а летом работая на скотоводческой ферме своего дяди в Вайоминге. Когда я был маленький, родители просто говорили мне: «Пойди поиграй». Привыкший к такой свободе, я с детства любил рис ковать, не боялся трудностей и с тех пор в этом смысле не изменился. Больше всего на свете в те годы мне нравились всяческие соревнования, да я и сейчас их люблю.

Недалеко от аэропорта, в калифорнийском городке Милбрэ в районе Бейсайд-Мэнор у моих родителей был небольшой домик. Стоил он в те времена 9 тысяч долларов. В Милбрэ жили люди с небольшим достатком. Городок, расположенный примерно в 25 километрах к югу от Сан-Франциско, насчитывал не более 8 тысяч жителей. На востоке пролегла автострада № 101, на запад шла железная дорога, а с севера и юга нас окружали пастбища, где паслись коровы. Со временем местный аэропорт стал расти, неотвратимо вытесняя сельский пейзаж. В 1955 году аэропорт Сан-Франциско превратился в международный и продолжил свое безжалостное наступление. Вой турбовинтовых самолетов, пролетающих над нашим домиком, постепенно сменился ревом реактивных двигателей.

Но когда я был мальчишкой, аэропорт Сан-Франциско был совершенно другим. Не было никакой охраны, видеокамер и заборов с колючей проволокой. Главную взлетную полосу отделяли от дороги лишь дренажная канава и небольшой ручеек. На другую сторону дороги мы с друзьями переезжали на велосипедах прямо по воде. Сначала мы просто сидели в траве и наблюдали, как самолеты выруливали, а затем взлетали, и лишь удивлялись, как медленно двигались по взлетной полосе эти огромные птицы. И вот как-то мы решили попробовать обогнать самолеты на велосипедах. Дождавшись, когда самолет готовился к взлету и начинал выруливать, мы вскакивали на велосипеды и из всех сил мчались за ним…

Сегодня я часто бываю в аэропорте Сан-Франциско и каждый раз, во время взлета или приземления, оказываясь на той самой, пролегающей с запада на восток взлетной полосе, мысленно возвращаюсь в свое детство. Легко вообразить, что думал пилот, видя, как банда маленьких головорезов с ожесточением несется на велосипедах рядом с его самолетом. Некоторые пассажиры с изумлением глядели в иллюминаторы, размахивая руками и пытаясь что-то прокричать, другие были просто ошеломлены. Иногда пилоты грозили нам кулаками и даже сообщали диспетчерам на контрольной вышке, а те вызывали полицию. Но так как взлетно-посадочная полоса была очень далеко от терминала, мы успевали их вовремя заметить и исчезнуть. Однажды, приехав в аэропорт, мы обнаружили, что нашим гонкам пришел конец: вокруг взлетной полосы построили высокий забор.

Каждый день в моем детстве был наполнен играми и узнаванием чего-то нового, и это оказало куда большее влияние на меня, чем все, чему меня учили в школе. Ну, или, по крайней мере, хотя я не могу быть в этом абсолютно уверен, не меньшее, чем моя ДНК. Думаю, одна из причин моей успешной научной карьеры – это то, что система образования не выбила из меня мою естественную любознательность. Еще в школе я обнаружил, что соперничество, даже такое элементарное, как между группой мальчишек и огромным ревущим самолетом, способно повлечь за собой не только краткие острые ощущения, но и долгосрочные положительные результаты в будущем. И сегодня, когда я вижу ограждение вокруг взлетной полосы, я ощущаю гордость за свой вклад в развитие системы безопасности аэропортов.

Моя ДНК, моя жизнь

Мою генетическую биографию можно проследить в моем организме. Каждая из моих ста триллионов клеток (за исключением спермы и красных кровяных телец) содержит 46 хромосом с упакованными в них молекулами ДНК, в количестве, типичном для человека и не имеющем особого значения, – не считая того, что у шимпанзе, горилл и орангутанов их 48. (Когда-то полагали, что у нас их столько же, – до тех пор, пока в 1955 году один усердный ученый не удосужился повнимательнее все пересчитать.) Наряду с моими хромосомами также имеется 23 тысячи моих генов – их гораздо меньше, чем мы предполагали ранее. Похоже, они никаким особенно хитроумным образом не организованы, и гены, имеющие аналогичные функции, не обязательно сгруппированы вместе. Линейный генетический код состоит из трех «букв», причем триплет букв ДНК кодирует конкретную аминокислоту, которая, соединяясь с цепочкой других аминокислот, образует белок – один из основных элементов построения моих клеток и управления ими. Имея в своем арсенале в качестве строительных блоков всего 20 аминокислот, мои клетки могут создавать изумительное множество комбинаций для производства таких разнообразных белков, как кератин волос и гемоглобин, красный пигмент крови. Белки, например, инсулин, могут переносить сигналы, или создавать их, как наши зрительные пигменты, рецепторы нейротрансмиттеров, а также вкусовые и обонятельные рецепторы, имеющие сходную структуру. Не существует хромосомы, которая кодирует лишь сердце или мозг, – у каждой клетки есть весь набор генетической информации, необходимой для создания любого органа. Мы только начинаем понимать, как высокоактивные эмбриональные клетки – стволовые клетки, создают разнообразные комбинации генов для формирования около двухсот типов узкоспециализированных клеток в организме, таких, как нервные и мышечные клетки, которые, в свою очередь, образуют такие органы, как мозг и сердце. Но в общем мы действительно знаем, что именно последовательность расположения букв в ДНК (воплощенная в клетке с помощью более древней генетической молекулы РНК – рибонуклеиновой кислоты) и есть секрет того, как создать, в моем случае, одного конкретного Крейга Вентера.

Мой геном был написан в январе 1946 года в общежитии для семейных студентов Университета штата Юта, в Солт-Лейк-Сити, где мои родители, Джон и Элизабет Вентер, жили с моим старшим братом в весьма спартанских условиях – в общежитии когда-то размещались американские военные. Надо сказать, и моя мать, и отец были хорошо знакомы с жизнью в казармах, прослужив в морской пехоте во время Второй мировой войны на разных берегах Тихого океана. Впервые они встретились в Кэмп-Пендлтоне в Калифорнии, но оказались в Солт-Лейк-Сити с родителями моего отца. Хотя моя бабушка с отцовской стороны была набожной мормонкой, дед был весьма далек от религии.

Один знакомый вспоминал, как мой дед пригласил его в свой гараж, познакомиться со старым другом «Малкольмом». Старина «Малкольм» оказался бутылкой виски. Дед не хотел венчаться в церкви, поэтому бабушка устроила эту церемонию после его смерти, а роль деда сыграл ее брат. Идя по стопам деда, мой отец тоже был отлучен от церкви. Я всегда думал, – за то, что он пил кофе и курил, хотя это случилось скорее потому, что он возражал против уплаты мормонской церковной десятины (пожертвование одной десятой части своего дохода на «Божье дело»). В любом случае отлучение от церкви не слишком его волновало, он был не особенно религиозным человеком. На похоронах бабушки его антипатия к религии резко возросла – отцу не понравилось, что мормоны, а не наша семья руководили церемонией, и он даже поругался с кем-то.

Я родился 14 октября 1946 года. В то время отец посещал учебное заведение в Солт-Лейк-Сити – благодаря закону о правах военнослужащих он учился на бухгалтера. Мы едва сводили концы с концами – на содержании отца были моя мать, я и мой брат Гэри, которому тогда был год и два месяца. Наверное, отец воспринимал меня как дополнительное бремя, из-за которого жизнь станет еще тяжелее. Моя мать говорит, что я очень похож на отца, однако мы никогда не были особенно близки.

Некоторое время мама занималась продажей недвижимости, хотя отец и не одобрял этого. Работающая жена – значит, у тебя низкий социальный статус, считалось в те годы. То, что мать работала честно – не могла продать дом, который ей не нравился, – дела не меняло. Свое творческое начало она реализовывала в бесконечных картинах, изображающих океан. После моего рождения она уже не работала. Вот одно из моих самых ранних воспоминаний: мама вырезает купоны из газет и затем ходит по супермаркетам в поисках наиболее выгодных покупок. Для экономии мы использовали сухое молоко, хотя рядом было много молочных ферм. Летние каникулы мы с братом обычно проводили в туристических лагерях или у бабушки и дедушки в Сан-Диего, в городе, который много позже сыграет ключевую роль в моей жизни. Я также очень хорошо помню, как родители постоянно хвалили моего примерного старшего брата, вундеркинда-математика. А меня, чтобы заставить себя хорошо вести, грозились поместить в исправительный центр для несовершеннолетних.

Y-хромосома и почему все так, а не иначе?

Одна особенность моего генома была сразу очевидна моей матери, акушерам в родильном отделении, да и вообще любому свидетелю моего появления на свет – не говоря уж о каком-нибудь нобелевском лауреате, гуру генетики или королю секвенирования. Бо́льшая часть хромосом (22 пары) у мужчин и женщин одинаковы, они называются аутосомами, и только одна пара хромосом различается. Эта пара состоит из двух половых хромосом XX у женщин и XY у мужчин.

Моя Y-хромосома, как и у каждого человека, отвечает за характеристики, которые делают мужчин мужчинами. В частности, за это отвечает ген SRY (определяющий пол участок Y-хромосомы). Хотя это всего лишь 14 000 пар оснований, грандиозные возможности SRY впервые продемонстрировали британские ученые-генетики: они произвели пересадку этого гена, превратив мышь-самку в мышь-самца по имени Живчик. Этот мужской «вклад» на удивление не слишком велик. Для создания человеческого организма требуется, по крайней мере, 23 000 генов, а из них только одна тысячная – всего-то 25 генов, находятся в Y-хромосоме. Тем не менее это немногочисленное семейство генов оказалось весьма влиятельным. Для «счастливых» обладателей Y-хромосомы жизнь не складывается с самого начала и со временем становится лишь труднее. Взгляните на долгожителей этой планеты, и вы убедитесь, что обычно у них нет Y-хромосомы. С момента зачатия и до самой смерти те, у кого есть эта хромосома, заранее обречены на худшее состояние здоровья, чем везучие обладательницы пары Х-хромосом. Y-хромосома наделяет своего обладателя многими специфическими чертами, она увеличивает вероятность совершения самоубийства и развития рака, а также возможность разбогатеть, – но и потерять волосы на макушке.

Мне было всего два года, когда стала очевидной одна из черт моего характера, возможно, ключевая для моего будущего – моя любовь к риску. Я ничего не помню об этом случае, но рассказывают, что я чуть не утонул, задев бортик вышки в бассейне. Много позже Брюс Кэмерон, один из моих наставников, в шутку заметил, что мне нравилось нырять с высокой вышки в пустой бассейн. («Он старается так рассчитать свой прыжок, чтобы ко времени, когда донырнет до дна, бассейн уже заполнился водой»{1}.)

После моего самого первого прыжка в пучину неизведанных вод родители настояли, чтобы я начал плавать в местном бассейне. Я рад, что они это сделали – во многом благодаря именно плаванию я обрел уверенность в себе, которая помогла мне выжить во Вьетнаме.

С годами становилось все очевиднее – любовь к риску у меня в крови. В детстве у меня было много разных приключений на железной дороге, которая занимала важное место в нашей жизни. Грохот поездов был слышен днем и ночью. Каждое утро поезд отвозил моего отца на работу в огромный и далекий Сан-Франциско – таким он мне казался тогда – и на поезде же отец каждый вечер возвращался домой. Мы жили на «неправильной», другой стороне железной дороги. Во время регулярных походов с мамой по магазинам мы с моим старшим братом Гэри обычно тащили домой по рельсам любимый красный вагончик известной игрушечной компании «Ред Флайер», груженый покупками.

Наш новый дом стоял гораздо дальше от железной дороги, но мы все равно ощущали близость к «железке». Каждое утро мама отвозила отца на станцию и каждый вечер ездила туда его встречать. Эти короткие поездки стали определяющими в жизни семьи Вентер, потому что по дороге мама рассказывала отцу обо всех проказах и разных неприятностях, произошедших по моей вине. Сегодня Гэри утверждает, что он тоже был еще тот хулиган, – только я жаждал, чтобы меня застукали: «Может, ты уже тогда хотел, чтобы тебя все считали гадким мальчишкой»!

Новый дом и новые соседи не повлияли на меня в лучшую сторону. Теперь на шалости меня вдохновлял один приятель, отец которого работал на железной дороге. Их семья жила в пассажирском вагоне, стоявшем на запасном пути рядом со станцией. Мне казалось, что это очень круто, и я старался приходить к нему в гости как можно чаще.

Он много чего знал и научил меня разным полезным вещам, например как включать тормоз и останавливать поезд, как сцеплять и расцеплять вагоны. В конце учебного года, к большому облегчению моих родителей, его семья переехала. Я с грустью смотрел, как их вагон с грохотом удалялся вдаль, увозя друга из моей жизни.

После этого мои авантюры тоже переехали – с железной дороги на Старое Бейшорское шоссе, пролегавшее вдоль залива к строящемуся аэропорту Сан-Франциско. В 1950-х годах это была совершенно нетронутая цивилизацией земля, сплошные поля и никаких построек.

Мы с друзьями часто гоняли на велосипедах по эстакаде, выезжая на Старое Бейшорское шоссе. Позднее, когда я уже учился в школе, это было одно из наших любимых мест, где мы устраивали гонки на машинах и играли в опасную игру «кто первый свернет».

Мне нравилась свобода, я бывал порой безрассуден, но во мне было и нечто еще – ненасытное желание конструировать разные вещи, от детекторных радиоприемников до макетов средневековых замков.

Больше всего мне нравилось придумывать замену необходимых деталей и делать их из подручных материалов с помощью простейших инструментов. Пока в школе из моих сверстников выбивали творческое начало, я всячески старался сообразить, из чего можно смастерить и построить какую-нибудь штуковину с нуля.

Многие из моих первых творений создавались с помощью моего младшего брата Кейта (он теперь работает архитектором в НАСА и занимается тем же самым – с той лишь разницей, что сейчас ему за это платят). Все происходило на нашем заднем дворе. Мы называли его «самый задний двор», потому что он располагался позади нашего сада, окруженного метровым забором. В одном углу двора была компостная куча, качели и дикая яблоня, а в другом углу – мои владения: абрикосовое дерево, кусты ежевики и, самое главное, полно земли, из которой можно было построить все что угодно.

Вначале мои строительные опыты были весьма скромными: в основном, небольшие, но довольно сложные туннели и крепости. Каждый месяц я также ухитрялся скопить один доллар, и этого хватало на покупку пластмассовой модели корабля или военного самолета. От скуки, имея в своем распоряжении лишь жидкость для зажигалок и спички, мы обнаружили, что баталии будут выглядеть куда более реалистичными, если мы подожжем наши модели. Игрушечные солдатики тоже хорошо горели, а подожженный пластик плавился и капал очень достоверно. По мере того, как наши туннели становились крупнее и масштабнее, моя страсть к поджигательству тоже росла, и я начал взрывать в туннелях петарды.

Строительство одного подземного туннеля к крепости быстро продвигалось, и чтобы его никто не заметил, приходилось накрывать туннель небольшими фанерками, а сверху засыпать землей. Но прошло несколько недель, и мой отец его обнаружил и велел немедленно зарыть, опасаясь, что кто-нибудь в него упадет, что-нибудь сломает или вообще убьется насмерть. Тогда я перешел к наземному строительству. Используя разные деревяшки, добытые на строительных площадках, я приступил к возведению фортификационных сооружений. Часами мы выдергивали и затем распрямляли старые гвозди для вторичного использования. Двухэтажная постройка, которую мы в результате сотворили, впечатлила бы даже Спэнки, предприимчивого сорванца, юного героя популярного телефильма 1930-х годов. В качестве боеприпасов у нас был неисчерпаемый запас абрикосов, ягод и диких яблочек – очень удобные снаряды для сражений.

В конце концов один сосед пожаловался, что наша крепость «мозолит ему глаза», и снова мое творение пришлось снести. Всем этим строительством и конструированием я занимался в 7–10 лет. Затем мои занятия вышли за границы двора и переместились на улицу, где я умудрялся совмещать два любимых занятия – конструирование и рискованные гонки на самодельных тележках, спускаясь с вершины холма, на котором стоял наш дом. Мы даже смастерили простейшую версию скейтборда, прикрутив роликовые коньки к куску фанеры.

Мы с Кейтом носились на них вниз по склону до тех пор, пока наш брат Гэри тоже не попробовал прокатиться и сломал руку, после чего родители объявили на эти гонки мораторий.

Позднее, вдохновленный журналом «Популярная механика», я приступил к более серьезным делам. В журнале давались схемы, по которым можно было из специальной судостроительной фанеры построить здоровый двухметровый глиссер с воздушным винтом, даже без сложного каркаса. Хотя мы жили в районе залива Сан-Франциско и были окружены водой, по своим интересам (гольф и теннис) наша семья была довольно «приземленной», и мы редко ходили на залив. Увидев чертежи, я впервые задумался: пожалуй, можно воспользоваться близостью к воде. Денег, которые я заработал стрижкой газонов и продажей газет, оказалось достаточно, чтобы купить необходимые материалы. Мой друг Том Кэй, не лишенный творческих наклонностей, показал, как превратить эти чертежи в реальные деревянные конструкции, и я, с помощью простейших инструментов, в течение нескольких месяцев строил эту моторную лодку. Мой отец был уверен, что у меня ничего не получится, и не без причины – ведь у меня не было подвесного мотора. Но затем один его приятель предложил мне купить у него старый, 1940 года, поломанный подвесной движок за 14 долларов. Мне пришлось научиться разбирать и собирать двигатель, после чего он ожил. Я поместил его винт в 200-литровую бочку из-под бензина, и он заработал! От счастья – я все-таки сумел отремонтировать эту древнюю штуковину! – я оставил починенный двигатель пыхтеть на заднем дворе несколько часов подряд.

После установки двигателя я покрасил лодку целиком в черный цвет, добавив оранжевые молнии на носу. Меня очень удивило, но и обрадовало, когда отец с гордостью вызвался мне помочь окончательно ее протестировать. Мы водрузили глиссер на крышу его новенького фургона «Меркури», и все семейство поехало в гавань Койот-Пойнт к югу от аэропорта. Никакого причала в бухте не было, не было и бутылки шампанского, дабы разбить ее о корму лодки. Чтобы спустить глиссер на воду, нам пришлось волочить его по грязи. Я сильно нервничал и в результате залил двигатель водой, но все-таки сумел его завести и даже сделал несколько кругов вокруг гавани на большой скорости, ослепленный брызгами воды с кормы. День закончился хорошо, но я помню, что был недоволен своенравным мотором. В мечтах-то все выглядело гораздо лучше…

Однажды, выполняя в 7 классе самостоятельную работу по естествознанию, я обнаружил, что мне интересно с помощью своих знаний сделать что-то полезное. Поход с отцом на матч с участием бейсбольной команды «Гиганты Сан-Франциско» вдохновил меня сконструировать электронное табло для школьного бейсбольного поля. Как же я был счастлив, когда на этом табло впервые появились цифры, показывающие счет в игре!

В сентябре 1960 года я поступил в среднюю школу в городке Миллз. Это знаменательное событие ничем особенным мне не запомнилось, поскольку школа во мне никакого интереса не вызывала, а учение никогда не было моим коньком. С орфографией у меня до сих пор проблемы, так как я с детства ненавидел зубрежку и диктанты. И вообще, похоже, мое образование, достигнув своих высот в детском саду, в дальнейшем катилось по наклонной плоскости. В школе отличные оценки у меня были только по физкультуре, плаванию и по труду. Мой преподаватель в столярной мастерской был далеко не в восторге, когда я сообщил ему, что вместо изготовления мебели я собираюсь построить оригинальную моторную лодку последней модели, развивающую рекордную скорость 60 км/ч. Я заказал чертежи, но получив их, обнаружил, что это оказалась очень сложная штука, представлявшая собой раму из пропаренных деревянных элементов, обитую фанерой из мореного красного дерева. Сумма в триста долларов, которую нужно было выложить за материалы, сильно превышала мои возможности, но меня выручил Тед Майерз, который был в школе очень важной персоной и каждый день приезжал в школу на блестящем спортивном автомобиле марки «тандербёрд»[1]. Мы с Тедом вместе занимались плаванием. Он хорошо учился, но не любил ничего делать своими руками к большому разочарованию отца – владельца крупной строительной компании, который мечтал иметь ловкого и мужественного сына. Майерз-старший предложил купить материалов на две лодки, если я соглашусь втянуть в это дело Теда. Я согласился, Тед тоже.

Хоть Тед и действительно иногда приходил помочь и посмотреть, как я работаю, закончить удалось только одну лодку. За это время я довел своего отца до ручки, поскольку полностью оккупировал его гараж. (Вскоре я придумал, как найти в гараже место и для его машины: используя сложный подъемный механизм, я каждый вечер поднимал свою лодку до самого потолка.) Я также сделал одно открытие, актуальное до сих пор, – самый сладостный момент в любой работе наступает не тогда, когда все закончено, а когда становится виден конец дела. Вот и в те дни, делая лодку, самые волнующие минуты я пережил, когда построил ее каркас и в своем воображении уже видел все ее детали. И даже сейчас, когда я уже в чем только не поучаствовал – в строительстве новых зданий, открытии лабораторий и множестве других проектов, – я по-прежнему уверен в справедливости моего давнего открытия.

Безусловно, огромную роль в формировании человека наряду с друзьями и семьей играет образование и политические события в мире. В декабре 1961 года президент Джон Ф. Кеннеди принял решение об участии Соединенных Штатов в подавлении коммунистического восстания и сохранении Южного Вьетнама как отдельного государства, управляемого сайгонским режимом при поддержке Америки. Но нам, школьникам, война казалась чем-то очень далеким. Из-за своего мятежного и непокорного нрава я постоянно попадал в разные неприятные истории, и в 9 классе меня часто наказывали. Моя мать иногда даже проверяла мои руки и искала следы от уколов, подозревая, что я употребляю наркотики. Несмотря на полную свободу, которой я пользовался в детстве, теперь мне не разрешалось ходить без сопровождения даже на школьные футбольные матчи. Однажды я сбежал от своих родственников, чтобы потусоваться с ребятами под трибунами, где они пили пиво и курили. После матча вся компания отправилась в центр города Сан-Матео, и я вместе с ними – на заднем сидении чужой машины, которую они угнали и завели без ключа. Эта была классическая увеселительная поездка. Когда нас стал преследовать полицейский автомобиль с мигалками и сиреной, я запаниковал. Мы свернули в переулок недалеко от стадиона и затормозили. Я выскочил из машины и побежал что было сил обратно, к трибунам, к своей семье и нормальной жизни. Каким бы авантюристом я ни был, преступником все-таки не стал.

В 10 класс я перешел уже с новыми взглядами на жизнь. Я толком не знал, чего хочу и в каком направлении собираюсь двигаться, но точно понимал, что несовершеннолетним хулиганом быть не собираюсь. Настоящий шанс изменить жизнь появился летом 1962 года, когда я встретился с миниатюрной девушкой со светло-русыми волосами, скрипачкой в школьном оркестре, которая к тому времени уже ездила на гастроли. Линда начала знакомить меня с миром, выходящим далеко за пределы Калифорнии, плавания и судостроения. Мы пили кофе в местном книжном магазине и вели беседы о литературе, слушали классическую музыку и ходили на концерты Боба Дилана, выступавшего в колледже Сан-Матео. Но лето закончилось, а с ним и наш роман, но к тому времени Линде уже удалось кардинальным образом изменить мою жизнь.

Всему виной мои гены

Синдром дефицита внимания и гиперактивности (сокращенно СДВГ) характеризуется невнимательностью, чрезмерной двигательной активностью, – все это в точности совпадает с особенностями юного Вентера. Недавние исследования связывают СДВГ с генетически обусловленным заиканием, которое вызвано десятью повторами участка гена DAT1, гена-переносчика дофамина, химического вещества-посредника в головном мозге, а также мишени для амфетамина и кокаина. Возможно, не случайно, что варианты этого гена также влияют на реакцию детей на стимулятор метилфенидат (риталин), который используется для лечения СДВГ. Мой геном показывает, что у меня действительно есть эти самые десять повторов. И мое поведение – результат этого явления, если вы действительно верите, что генетически обусловленное заикание может стать причиной такого вот непростого характера. Не все с этим согласны.

Еще один поворотный момент в моей жизни наступил, когда уроки английской литературы в школе стал вести Гордон Лиш, двадцативосьмилетний учитель с густыми светлыми волосами, любитель рок-группы Beat Scene. Первое домашнее задание, которое он задал, касалось романа Сэлинджера «Над пропастью во ржи», с главным героем которого я легко себя идентифицировал. До этого момента уроки, по большей части, не вызывали у меня никакого энтузиазма, я на них скучал и мне было все неинтересно. Обычно я просто отключался, глядя в окно или поверх головы учителя, но и это лишь если учителю везло.

Нередко бывало, что я болтал с друзьями, мешал проведению урока и выводил учителя из себя. Сегодня ребенка, который вел бы себя так же, посадили бы на риталин. Но Лиш обладал интеллектуальной энергией, способной вдохновлять и действовать на воображение молодого человека гораздо эффективнее, чем лекарства. Кроме того, он явно проявлял ко мне неподдельный интерес, и мы проводили много времени вне школы, беседуя о литературе и о жизни, – я впервые старался постичь какие-то идеи, читал, учился и наконец-то начал преуспевать в школе.

Урок английской литературы, который вел Лиш, обычно был первым и мы, как все американские школьники, должны были произносить Торжественную клятву верности[2]. Мы выразили Лишу свое неудовольствие по этому поводу, так как считали, что это противоречит либеральным идеям, которые мы обсуждали в классе. Лиш признал наше недовольство справедливым и иногда проводил этот ритуал довольно небрежно. Но однажды директор школы объявил, что Лиш уволен за свои антиамериканские настроения{2}.

Мы были ошеломлены, а некоторые девочки даже плакали. Возмутившись, что единственного учителя, с которым у меня возникло взаимопонимание, больше нет, я убедил некоторых одноклассников присоединиться к протесту, которому суждено было превратиться в одну из первых школьных сидячих забастовок. Она развивалась лавинообразно, и в конце концов мы добились, чтобы школу временно закрыли. Мы продолжили протестовать и на следующий день, а местная пресса к тому времени подхватила эту историю. Как главного зачинщика, меня вызвали к директору для разбора наших требований. Они были довольно просты: немедленно восстановить Лиша в должности. Учитывая мою весьма не блестящую успеваемость, директор поинтересовался, не потому ли я так расстроен, что боюсь лишиться своей единственной пятерки – у Лиша. По правде говоря, я не выполнял даже тех заданий, которые задавал Лиш. Весь наш протест тихо закончился на следующий день после того, как ученикам пригрозили временным отстранением от занятий.

За преданность Лишу меня исключили из школы на неделю. Родители же наказали меня на целый месяц, то есть дольше, чем обычно. Мне недоставало общения с Лишем и не удивительно, что через несколько лет другой учитель литературы стал моим наставником. Сам Лиш позже вспоминал, как его сняли с должности преподавателя за «типичные нарушения, совершенные лицами, виновными в любых беспорядках в классе»{3}. Кроме этого, были еще и другие проступки, в которых он признался, например: «позволял ученикам приходить в такое возбуждение по поводу некоторых идей, что их голоса можно было услышать в школьных коридорах»{4}. Почти четыре десятилетия спустя он увидел меня по телевизору и заметил своему другу, лауреату Нобелевской премии, который абсолютно случайно оказался моим самым серьезным критиком: «Кажется, я знаю этого парня. Я не забыл его лица – на идише в таких случаях мы говорим punim, это лицо Крейгу дал Бог».

Сегодня я вижу, что в том моем детском бунтарстве видны все признаки характера, свойственные младшему брату, живущему в тени старшего. Подозреваю, что когда мои родители хвалили и поощряли Гэри за то, что он такой «суперуспешный», я решил привлечь их внимание, став «суперНЕуспешным». Гэри был и правда недосягаем. Но я старался. Я пытался обогнать его в соревнованиях в беге по пересеченной местности, но решил, что это слишком тяжело и до обидного не «круто». Весной я стал членом сборной по плаванию, но и тут оказалось, что я у него в кильватере. Сначала было очень трудно плавать по три часа каждый день, так что я просто подыхал на этих тренировках.

Но сами скоростные заплывы мне очень нравились, и тут я выиграл и этим удивил всех, включая самого себя. Поняв, что теперь я могу обогнать его в плавании на спине, Гэри переключился на баттерфляй. Побеждать для меня было в новинку, но к этому легко привыкаешь. Несмотря на мою слабую технику и неуклюжие повороты, мне все же удалось стать первым в группе Б. Мы с Гэри вступили в клуб, которым руководил известный пловец, бывший чемпион по плаванию Раймонд Тайт, и за лето я существенно улучшил свои показатели. Постепенно плавание стало занимать главное место в моей жизни. Меня пригласили в школьную сборную, и вскоре я занял первое место в плавании на 100 м на спине. Дистанция подходила мне идеально – чтобы выложиться за короткое время, адреналина у меня хватало. На тренировках я все еще нередко проигрывал, но благодаря гормональному выбросу на настоящих соревнованиях – никогда.

В мое последнее школьное лето я участвовал в комбинированной эстафете на 400 м, и мы вчетвером, в том числе и Гэри, установили новый рекорд США. Перед окончанием школы я выиграл важный чемпионат, разгромив давнего соперника и установив новые рекорды – школьный и округа. Золотые медали и освещение события в местной прессе оказали на меня существенное влияние, повысив самооценку. У девушек я тоже имел большой успех.

Но, несмотря на то, что мои спортивные достижения становились все более впечатляющими, школьные показатели сильно отставали. Оценки были настолько удручающими, что ставили под вопрос не только мое участие в команде по плаванию, но запросто могли сорвать и окончание школы. К счастью, я написал восторженное сочинение о вступившем в президентские гонки Барри Голдуотере, экстремисте-республиканце. Слоган его предвыборной кампании был такой: «В глубине души вы знаете, что он прав». Похоже, учитель, который проверял мою работу, был сторонником консервативных взглядов Голдуотера, и мое сочинение произвело на него впечатление, достаточное, чтобы поставить мне хоть и самую низкую, но удовлетворительную оценку. Неуд окончательно отнял бы у меня все шансы на благополучное окончание школы.

Рэй Тафт считал, что у меня есть потенциал, и я могу участвовать в Олимпийских играх. Он говорил, что у меня характер – надо еще поискать. И что раньше он таких не встречал, но проблема в том, что я выигрываю только за счет своей выносливости. Он хотел, чтобы в бассейне я забыл все ранее выученное и выработал собственный стиль плавания. Но мне слишком нравилось выигрывать, и я не стал ничего менять. И никогда больше не хотел участвовать ни в каких соревнованиях. Несмотря на отнюдь не блестящие оценки, за мои высокие достижения в плавании мне предложили стипендию Университета штата Аризона. Но мне было 17 лет, и я просто плюнул на плавание, на школу и на сам городок Милбрэ. Мне надоели вечные запреты, я мечтал о свободе и решил отправиться в Южную Калифорнию.

Моя Y-хромосома и секс

Когда мне было 16 лет, и у меня еще были длинные светлые волосы, я подробно ознакомился с генетической программой моей Y-хромосомы. У меня была подруга по имени Ким, с которой я познакомился в начале того года, когда она переехала в Милз и поступила в нашу школу. Моя Y-хромосома вступила в свои права, когда Ким отмечала свое шестнадцатилетие – важную и долгожданную дату в жизни каждой девушки, причем ее родители были в отъезде. Этот момент был исключительно важным и для меня. На ней было полупрозрачное платье, и она была не прочь поразвлечься. До этого мой сексуальный опыт ограничивался юношескими эротическими снами, всякими фантазиями да интимными ласками с девушками из школы, в том числе с лучшей подругой Ким. Всплеск эндорфина я впервые испытал во время своего первого романа после секса. И все это произошло благодаря хромосоме, состоящей из около 24 миллионов пар оснований, той самой Y-хромосоме человека, в которой имеется примерно 25 генов и их семейств. Как я уже говорил, один из них – ген SRY, который способствует развитию яичек. У нас появилась возможность встречаться чаще, когда Ким с родителями переехала в Берлингейм и стала жить в десяти минутах езды от меня. Я соорудил веревочную лестницу, и когда все ложились спать, удирал из дома, садился в машину, мчался к моей Ким и через окно залезал в ее спальню на втором этаже. Это продолжалось несколько недель летом 1963 года, пока однажды утром я не вернулся и не обнаружил, что моя веревочная лестница исчезла. Кейт решил надо мной подшутить, подумал я. Но вернувшись домой, я столкнулся со своим отцом, который сидел в холле. Еще раз тебя поймаю, предупредил он меня, позвоню отцу Ким и скажу ему, что ты спишь с его дочерью. Однако несколько недель спустя мои ночные вылазки возобновились. Вскоре я снова обнаружил, что лестница исчезла, а дверь заперта, и у меня с отцом случился жуткий скандал. Когда я в следующий раз появился у Ким, ее отец меня уже ждал. Он вытащил пистолет и приставил к моей голове. Спустя полгода Ким со всей семьей исчезла из Берлингейма и из моей жизни. Я так никогда до конца и не простил отцу его предательского доноса, который был даже ужаснее направленного на меня дула пистолета. Во всей этой истории мне остается винить Y-хромосому, играющую ключевую роль и в производстве андрогенного гормона. Кроме того, она управляет агрессией.

В Ньюпорт-Бич можно было заниматься серфингом при температуре воды +21 °С, а не +10 °С, как в Северной Калифорнии. Вдоль пляжа шел дощатый прогулочный настил, и атмосфера напоминала популярный тогда фильм «Гиджет» о приключениях подростков, занимавшихся серфингом на пляжах Малибу. В тот период мои занятия в основном состояли из употребления крепких алкогольных напитков, развлечений с девочками и серфинга в объятиях стихии у волнореза в Ньюпорт-Бич, где можно было легко свернуть шею. Я с четырьмя приятелями снимал тогда небольшой домик. Чтобы заработать деньги, мне пришлось работать ночами на складах компании «Сирс и Робак», прилепляя ценники к игрушкам. А еще я попробовал себя в роли ночного менеджера, водителя бензовоза и носильщика в аэропорту. Единственное, что делало работу носильщика более сносной, так это система, по которой мы присуждали друг другу баллы, соревнуясь, у кого будет больше раздавленных, промокших чемоданов или просто поврежденного от неаккуратной погрузки в самолеты багажа.

Хотя кое-какие деньги у меня появились, и днем я был свободен и мог без конца наслаждаться серфингом, уже тогда я стал понимать, что нужно найти какое-то более стоящее занятие в жизни, чем просто кататься по волнам Ньюпорт-Бич, болтаясь без дела или работая где придется. Для начала я поступил в двухгодичный колледж в городе Коста-Меса, в округе Ориндж, расположенный недалеко от прекрасных пляжей. Но вскоре меня коснулись тогдашние события в Юго-Восточной Азии: я опоздал подать заявку на получение студенческой отсрочки и получил повестку в армию. Как и сотням тысяч других молодых людей, мне предстояло оказаться очень далеко от безопасной провинциальной Америки 1960-х годов.

Вообще-то я был против войны, но моя семья была издавна связана со службой в армии. Один мой предок был горнистом и военным врачом во время Войны за независимость. Мой пра-пра-прадед служил в кавалерии во время войны 1812 года. Мой прадед был снайпером в армии конфедератов во время Гражданской войны. Мой дед был рядовым в Первую мировую войну и служил во Франции, где получил серьезное ранение. Чтобы выжить, ему пришлось ползком преодолеть несколько километров. И наконец, и мой отец, и моя мать служили в морской пехоте!

Понятно, что отец очень разволновался, узнав, что меня призвали в армию. Он убедил меня поговорить с рекрутером ВМС. За всю мою жизнь это был, наверное, его самый полезный совет. Благодаря моим достижениям и рекордам по плаванию, мне сделали весьма щедрое предложение: три года службы вместо обычных четырех, плюс место во флотской команде пловцов и шанс принять участие в Панамериканских играх. Несмотря на мой пацифизм, я с нетерпением ждал возможности послужить своей стране и даже был готов за нее поплавать. Это выглядело не самым плохим вариантом, но мне и в голову не приходило, что я могу оказаться во Вьетнаме. Однако когда я прибыл в учебный лагерь в Сан-Диего, ситуация обострилась, и к Рождеству 1965 года во Вьетнаме уже находилось около 185 тысяч американских солдат.

Моя военная карьера началась с того, что пришлось постричь длинные светлые волосы. Вместе с десятками тысяч других молодых людей, среди которых были и будущие высококлассные специалисты, и простые деревенские парни, и даже бывшие заключенные, я оказался за колючей проволокой. Это было началом долгого пути, в ходе которого мне по традиции предстояло сломить себя, чтобы стать хорошо обученным и послушным моряком. За нарушение дисциплины следовало наказание: целый день бегать с коромыслом и двумя ведрами песка. А если замедлишь бег или остановишься, тебя тут же отлупят. Я чувствовал себя несчастным; учебный лагерь больше всего походил на тюрьму.

Я даже решил сбежать в самоволку с другим таким же, как я, отчаявшимся новобранцем. И вновь мне на помощь пришел спасительный океан. Нам всего-то нужно было проплыть вниз по канаве, которая пересекала территорию базы и достигала моря. Я каждый день проплывал по три с половиной километра, поэтому был уверен, что это будет нетрудно. Вот только я не заметил, что когда мы с другом обсуждали наш план, кто-то стоял за стенкой. Накануне дня, когда мы собирались вырваться на свободу, ротный сделал важное объявление: два идиота планируют побег, и он хочет напомнить, что за дезертирство в военное время полагается смертная казнь.

Моя карьера пловца в ВМС закончилась, не успев начаться. В августе 1964 года в Тонкинском заливе произошел инцидент с участием северо-вьетнамских торпедных катеров, якобы дважды атаковавших американские эсминцы. (В докладе, опубликованном в 2005 году Агентством национальной безопасности, факт второго нападения не подтверждается.) Линдон Джонсон активизировал военные действия и прикрыл все военные спортивные команды, а это означало, что мне нужно искать себе новое занятие на флоте.

Коэффициент моего умственного развития по результатам тестирования (тест IQ) оказался весьма пристойным, 142 балла – один из лучших показателей среди многих тысяч призывников и новобранцев. Это результат открывал передо мной широкий выбор возможностей для карьеры в ВМС. Из всех интересных вариантов, от ядерной энергетики до электроники, только для одного не требовалось никакого продления срока службы. Мой выбор был определен: я пойду учиться на санитара. Никто не объяснил мне тогда, что причина, по которой военное командование не потрудилось увеличить набор санитаров, – высокая смертность среди раненых.

После окончания медицинской подготовки меня послали на практику в близлежащий госпиталь в Бальбоа, который был в то время крупнейшим военным госпиталем в мире. Вскоре я стал старшим санитаром, и мне разрешили жить за пределами базы. Мои бабушка и дедушка, которые жили недалеко от Оушен-Бич, позволили мне пожить в лачуге позади своего старого дома. Каждый день я ездил оттуда в госпиталь на своем мотоцикле 305cc Honda Dream (тогда это был самый большой мотоцикл компании «Хонда»). Санитар, у которого я его купил, повидал во время нейрохирургических операций столько разбитых всмятку мозгов, что ему не терпелось избавиться от мотоцикла как можно скорее.

Работа дала мне уникальную возможность получить широкое представление о медицине. Я обнаружил у себя особый талант брать спинномозговые пункции у больных менингитом, делать биопсии печени у больных гепатитом, и так далее. Через некоторое время меня поставили во главе большого инфекционного отделения, руководить командой из более чем двадцати санитаров в три смены круглосуточно, оказывая помощь сотням больных с разными заболеваниями, начиная от малярии и туберкулеза до холеры. Спустя десятилетия мне предстояло расшифровать геномы возбудителей многих из этих инфекционных заболеваний.

Госпиталь стал моим спасением от всякого рода инструкций и сводов правил, военной дисциплины и ежедневной, в семь часов утра, проверки внешнего вида. Я редко носил форму, предпочитая джинсы или хирургический костюм. Каждый день в три часа дня, как только заканчивалась моя смена, я несся на велосипеде на океан и занимался серфингом. Я отрастил волосы на сколько было можно, так как девушки на пляже старались держаться от стриженых морячков подальше.

В те годы мне было нелегко найти женское общество. Я был окружен медсестрами ВМС, однако санитарам срочной службы по инструкции запрещалось назначать им свидания, так как медсестры были офицерами. Но это меня, конечно, не останавливало. Первой была старшая медсестра. Потом я значительно больше заинтересовался ее подругой – настолько, что предпочел встречаться именно с ней. Как оказалось, это была большая ошибка.

Каждый месяц санитарам ВМС грозил набор в морскую пехоту в качестве военных медиков. Практику в госпитале мне назначили всего на полгода, после чего должны были отправить во Вьетнам. Большинство санитаров служили медиками в условиях боевых действий, и долго там не удерживались. Вьетконговцы выплачивали премии своим солдатам за каждого убитого санитара. Служившим тому доказательством обычно было трофейное удостоверение личности санитара. После шести недель на поле боя шансов выжить у санитара было процентов пятьдесят.

Но так как меня высоко ценили врачи в Сан-Диего, то каждый месяц, когда приходили списки призывников, моей фамилии там не оказывалось, а иногда ее удаляли в последнюю минуту. Так мне удалось продержаться более года, однако потом меня все-таки включили в список, но с оговоркой: направить на военно-морскую базу в Лонг-Бич, чтобы я возглавил работу отделения скорой помощи. Я был ошарашен, пришел в полный восторг и вздохнул с облегчением. Главный врач довольно посмеивался и гордился своей спасительной идеей.

Старшая медсестра, с подругой которой я встречался, была крайне недовольна, что мне еще раз удалось избежать отправки во Вьетнам. Когда я уезжал, она велела мне пойти подстричься. Я должен был явиться в распоряжение начальства в Лонг-Бич только через две недели, и все это время намеревался провести, занимаясь серфингом, поэтому короткая стрижка под ежик мне была совершенно ни к чему. В ответ на ее распоряжение я ляпнул что-то непочтительное. Не успел я дойти до своего мотоцикла, как два военных полицейских арестовали меня и сказали, что задерживают для передачи в военно-полевой суд. Меня быстро признали виновным в неповиновении прямому приказу – длинные светлые волосы сами по себе были достаточно возмутительным нарушением – и приговорили к трем месяцам гауптвахты в Лонг-Бич. Мне грозили тяжелые работы, судимость и безоговорочная отправка во Вьетнам, либо увольнение с военной службы по приговору суда за недостойное поведение с лишением прав и привилегий.

Военные полицейские взяли у меня пухлый конверт с документами и моим личным делом, к внешней стороне которого был прикреплен приказ о моем назначении. Вернувшись через несколько минут, они вручили мне новый приказ, напечатанный ярко-красным цветом поверх прежнего. Одна из особенностей военно-морской бюрократии состояла в том, что до гауптвахты у меня все еще оставались две недели отпуска. Я вернулся домой к бабушке с дедушкой, чувствуя себя одиноким и несчастным. И не знал, как сообщить им, не говоря уже о моих родителях, бывших морских пехотинцах, о решении военно-полевого суда. Моя медицинская карьера, начавшаяся столь многообещающе, пошла под откос.

Не отрываясь, я смотрел на конверт с документами, раздумывая о его содержимом. Казалось, так прошло много часов. Стоял 1966 год. Компьютеризированных архивов еще не существовало, поэтому, когда военнослужащие отправлялись на новые задания, все документы они получали в свое распоряжение. Я подумал о мгновенно принятом решении военно-полевого суда, и мне стало интересно, были ли внутри конверта копии всех документов, прикрепленных к нему с внешней стороны? Были ли изменения внесены во все документы или только в оригинал? Я решил рассказать моему дяде Дэйву об этом и спросить, стоит ли мне рискнуть и вскрыть конверт. Сначала он заволновался, но потом ему тоже стало любопытно, и он решил поделиться с бабушкой. Внимательно изучив конверт, она велела Дэйву вскипятить воду на плите. Я не поверил своим глазам, когда она взяла конверт и подержала его над паром. Через несколько минут конверт открылся, и она протянула его мне.

Вынув из конверта документы, я обнаружил нетронутые копии первоначальных приказов, предписывающих мне явиться на медицинскую станцию в Лонг-Бич. Удостоверившись, что все документы в порядке, бабушка помогла мне запечатать конверт. Единственное, что я должен был теперь сделать, это «потерять» измененный приказ, прикрепленный к конверту, и придумать правдоподобную причину, по которой он потерялся. Так как я должен был ехать в Лонг-Бич на мотоцикле, у меня было прекрасное оправдание: пока я гнал по шоссе, конверт упал, и бумага открепилась. Дядя решил, что это хороший план. Для большей правдоподобности мы вышли на улицу и стали возить конвертом по асфальту, а затем тщательно удалили все остатки нового приказа, чтобы не осталось никаких следов красной краски.

Однако оставалась вероятность, что вторая копия приказа о моей отправке на гауптвахту была послана заранее. Но я рассудил, что, поскольку мне все равно сидеть, выбор между шансом остаться на свободе или отсидеть большой срок на гауптвахте показался вполне очевидным. К тому времени у меня уже не было никаких сомнений в некомпетентности военной бюрократии. Тем не менее, пока я два часа ехал на мотоцикле в Лонг-Бич, меня одолевали мрачные мысли. На проходной военно-морской базы меня послали в пункт оформления вновь прибывших для регистрации, куда я с тревогой и направился.

Я вручил мой потрепанный конверт весьма внушительного вида офицеру, сидящему за столом. Он вскрыл его, внимательно просмотрел документы и нахмурился. «Сынок, ты по уши в дерьме». Сердце у меня упало, и я запаниковал. Я рассказал мою грустную историю о путешествии на мотоцикле, но он и слышать ничего не хотел и только повторял: «Ты по уши в дерьме». На короткое время он исчез, а затем вернулся, отчитал меня как следует и сказал, что меня ждет серьезное наказание: в течение недели я буду содержаться во временной казарме для прохождения тщательной проверки. И только после того, как осознаю всю важность бережного отношения к имуществу ВМС, я получу право проследовать в отделение неотложной помощи и приступить к своим обязанностям старшего санитара. На самом деле, я получил тогда очень важный жизненный урок: всегда стоит рискнуть, дабы самому решать свою собственную судьбу!

Пока я руководил отделением неотложной помощи в Лонг-Бич, у меня появилась и личная жизнь. Приятель познакомил меня с Кэти, студенткой художественной училища в Пасадене, и очень скоро большинство ночей мы стали проводить вместе. Несмотря на такое везенье в жизни и в любви, вскоре стало ясно, что в Лонг-Бич мне осталось пробыть всего несколько месяцев и от Вьетнама больше не отвертеться. При одной мысли о том, что меня ждет, меня охватывал ужас. К счастью, я встретился – случайно – с молодым офицером, который только что вернулся из Вьетнама, где он проводил какие-то исследования, и он сказал, что если я добьюсь отправки в госпиталь ВМС в Дананге, мои шансы пережить этот год резко возрастут. Однако такое назначение могли получить лишь несколько санитаров. Как же все организовать? Начальник медицинского центра посоветовал написать командующему ВМС США и вызваться добровольно отправиться в этот госпиталь, прежде чем я получу официальное назначение.

Все думали, что такая попытка повлиять на неповоротливые жернова военно-морской бюрократии обречена на провал. Но я понимал, что терять мне нечего. В письме начальству я описал мой обширный опыт работы в инфекционном отделении в Сан-Диего, а также опыт в оказании неотложной помощи. И в качестве последнего штриха высказал предположение, что мои медицинские навыки принесут гораздо большую пользу, если я буду работать в Дананге, чем в Лонг-Бич. Шли недели, ответа не было, и постепенно я терял надежду. Но через месяц я получил назначение прибыть в госпиталь ВМС в Дананг! Вероятно, то, что я взял инициативу в свои руки, и спасло мне жизнь.

До отъезда в зону боевых действий мне полагался 30-дневный отпуск, и так вышло, что это был один из лучших периодов в моей жизни. У Кэти был небольшой спортивный автомобиль, британский «Триумф TR 4», и на нем мы отправились вдоль побережья из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско. Мы остановились в доме моих родителей в Милбрэ, провели какое-то время с моим братом Гэри и школьными друзьями, катаясь на водных лыжах за моей моторной лодкой по озеру Шаста. Потом мы с Кэти поехали в Сан-Франциско и болтались в районе Хайт-Эшбери, где я в течение недели работал в центре бесплатной медицинской помощи. На перекрестке улиц Хайт и Эшбери находился один из центров движения хиппи; там вся жизнь была одной большой вечеринкой, окутанной туманом марихуаны, и царили пацифизм и идеология «Власть цветам!» Все, с кем я там встречался, советовали перебираться в Канаду, чтобы избежать отправки во Вьетнам, но я чувствовал, что это как-то неправильно. Вероятно, причина была в том, что я не хотел лишиться своего единственного шанса сделать медицинскую карьеру, а может, это было как-то связано с армейскими традициями нашей семьи.

Я прочитал все, что мог, о вьетнамском конфликте, но окончательного вывода для себя сделать не сумел. С точки зрения правительства, война была единственным способом остановить коммунизм, и с этим могло согласиться старшее поколение, в том числе мои строгие родители, бывшие морские пехотинцы. Я хотел бы принять такой аргумент, но позиция сомневающихся казалась мне более резонной. К тому же я верил, что война может изменить меня. Я встречал воевавших во Вьетнаме, и было видно, что они – другие, не такие, как те, кто там не был, хотя это было трудно объяснить. Я хотел сам испытать это приключение и думал, что Вьетнам даст мне ответы на некоторые важнейшие вопросы жизни. Еще до прибытия к месту военных действий я оценил взаимопонимание, существовавшее между фронтовиками, этакое братство по оружию. Мы ехали с Кэти в ее «Триумфе» вдоль побережья по шоссе № 1, делая крутые повороты на высокой скорости, как вдруг за нами погнался какой-то полицейский на мотоцикле. Когда он догнал нас, я объяснил, что это мой последний отпуск перед отправкой во Вьетнам. Он оказался ветераном, которому санитар спас жизнь, и в ту же секунду между нами возникло взаимопонимание. Он велел мне ехать помедленнее, чтобы не разбиться и не помереть еще до того, как я попаду во Вьетнам.

Перед отправкой меня послали в учебный центр. Первые две недели месячного курса проходили на военно-морской базе десантных сил Литл-Крик, в Вирджиния-Бич. Там какой-то незадачливый офицер пытался скормить нам официальную версию. Пока он говорил, я доставал его разными неудобными вопросами. Хотя я сопротивлялся политической обработке и вначале отказывался от практических занятий с оружием, вскоре выяснилось, что я хороший стрелок, и потом я с удовольствием стрелял по мишеням. Может, это было и хорошо. Мне сказали, что во Вьетнаме большинство санитаров вооружены до зубов, и гораздо лучше, чем солдаты.

В последнюю неделю подготовки нас разделили на команды и выбросили в болоте без еды. Пытаясь уйти от преследования солдат, вооруженных реальными боевыми патронами, мы должны были полагаться лишь на приемы выживания, которым нас обучили. Если нас поймают, всю оставшуюся часть недели мы проведем в лагере для военнопленных. Один парень из моей команды, южанин, умел есть кормовую капусту, из которой в основном и состояла наша диета, не считая земляники и чая из кореньев. Некоторые ели лягушек и болотных рыбешек. Как-то мы выжили.

Моя команда была единственной, долго не попадавшей в плен. Когда мы все-таки сдались, нам стали угрожать и запугивать, а потом отвели в лагерь для военнопленных, где члены других команд уже подверглись различным унижениям. Мы нашли их сидящими на корточках в нижнем белье в грязи и слякоти. Я вырос в Калифорнии, где проживало мало представителей национальных меньшинств, и был весьма далек от движения за гражданские права и от идеологии «Власть черным». Но я был потрясен, увидев, что все рассказы о белых южанах – правда. С чернокожими они обращались особенно жестоко. Одного из них ударили прикладом винтовки. Я вызвался обработать его рану на голове, которая сильно кровоточила. Когда на меня не обратили никакого внимания, я потребовал, чтобы мне дали возможность оказать ему помощь. Меня тоже ударили винтовкой и вместе с моим «пациентом» посадили в камеру. Вернувшись в основной лагерь, я подал протестный рапорт.

Начальник лагеря вызвал меня перед окончанием занятий. Он изо всех сил старался объяснить мне, что чернокожих необходимо подвергать такому жестокому обращению, якобы для подготовки их к тому, что будет происходить во Вьетнаме, если они попадут в плен: им будут промывать мозги, пытать или даже убивать. После чего мне предоставили на выбор, что было типично для военной юстиции того времени: снять свою жалобу и закончить курс подготовки на следующий день или задержаться в лагере для военнопленных с гарантией «особого отношения», пока я не соглашусь с требованиями начальства. Я был вынужден сдаться и забрать свой протест. (Через несколько лет, после расследования, проведенного конгрессом в связи с насилием в отношении солдат, этот лагерь был закрыт.) Теперь ничто не могло уберечь меня от службы в стране, вождь которой Хо Ши Мин сказал французам: «Вы можете убить десять моих людей за каждого убитого мной вашего человека, но даже в этом случае вы проиграете, а я выиграю». Во Вьетнаме я узнал намного больше о мимолетности человеческой жизни, чем хотел бы…

Глава 2

Университет смерти

Мне осточертела война. Воинская слава – вздор, выдумки. Война – это ад.

Генерал Уильям Шерман

Каждому живому существу в определенный период его жизни, в течение определенного времени года, в течение жизни каждого поколения или с некоторыми перерывами приходится бороться за существование и подвергаться значительным разрушениям. Когда мы размышляем над этим, мы можем утешаться лишь безграничной верой в то, что борьба с природой конечна, никто никакого страха не испытывает, а смерть обычно мгновенна, и что энергичные, здоровые и счастливые несмотря ни на что выживают и размножаются.

Чарлз Дарвин. Происхождение видов

Я хотел бежать. Я был полон решимости бежать прочь и от живых, и от мертвых, и от умирающих, – от всех, кто хотел жить, но не мог. От калек с ампутированными конечностями, которые выживут, хотя хотели бы умереть. От тяжелораненых, которые сами не знали, живые они или мертвые. От бесконечного потока изувеченных тел, вывезенных из джунглей для оказания им срочной медицинской помощи, от рисовых полей, испещренных следами взорванных бомб, и деревушек с крытыми соломой глиняными домишками, лежащими в руинах. Я думал о письме моей подруги Кэти, начинавшемся со стандартных слов «Дорогой Джон»: она больше не могла ничего слышать об ужасных вещах, которые мне пришлось повидать, и не хотела знать, что я чувствовал. Теперь все, что я был в состоянии ощущать, – это волны теплого моря на Китайском пляже. Через пять месяцев службы во Вьетнаме я окончательно решил уплыть подальше от этого дерьма, от этого безумия и ужаса.

Мой план состоял в том, чтобы плыть, пока есть силы, до изнеможения, а затем погрузиться в темные воды и впасть в забытье. Это будет нелегко, потому что я был хорошим пловцом и находился в отличной форме. Примерно в полутора километрах от берега я увидел, как неподалеку от меня из воды выпрыгивали ядовитые морские змеи, и засомневался, правильно ли поступаю. Но я все еще продолжал плыть вперед в изумрудно-зеленых волнах – до тех пор, пока буквально не столкнулся с реальностью, когда рядом появилась акула и начала меня подталкивать и покусывать, как бы проверяя, готов ли я сыграть с ней в игру «кто кого». Я поплыл медленнее и с меньшей решимостью. Через некоторое время я перестал плыть и огляделся вокруг. Все было в дымке, и я уже не видел берега. На мгновение я разозлился на эту акулу за то, что она нарушила мои планы. Затем меня охватил ужас. Какого черта я делаю? Все мысли о смерти мгновенно испарились. Я хотел жить – больше, чем когда-либо, от рождения до моих тогдашних 21 года.

Я развернулся и поплыл к берегу в состоянии паники, исключительно за счет адреналина. Мне было страшно, как никогда в жизни, но я боялся не столько акул и ядовитых змей, а того, что не смогу доплыть до берега из-за своего глупого желания умереть, понадеявшись таким образом найти легкий выход и избавиться от жестокости вьетнамской войны и одиночества.

Путь назад к берегу длился, казалось, целую вечность; я не мог поверить, что заплыл так далеко, и стал даже сомневаться, в правильном ли направлении двигаюсь. Я думал только о том, как сильно хочу жить и какой я глупец. Наконец я поймал волну и понял, что у меня есть шанс добраться до берега. И вот я почувствовал под ногами песчаное дно. Я проплыл еще метр, затем побежал вперед по отмели и рухнул на берег.

Выносливость

Моя способность плавать на большие расстояния зависит отчасти от того, что у меня отсутствует мутация одного из генов, который отвечает за продукцию фермента аденозинмонофосфатдезаминаза-1 или AMPD1, – того самого, который играет ключевую роль в мышечном метаболизме. Мутация этого гена – очень распространенное явление, она вызывает дефицит фермента и, как следствие, может привести к возникновению болей, судорог и преждевременной усталости. Разница всего-то в одной букве: цитозин (С) вместо тирозина (Т) – и продукция фермента прекращается, а в результате страдает выносливость. К счастью для меня, я – C/C, а не T/T.

Я нагишом лежал на песке, в течение, казалось, многих часов. Я был без сил, но благодарил судьбу за то, что остался в живых. Я страстно хотел жить – и больше в этом не сомневался.

Я пошел по пляжу в сторону пыльной тропы, ведущей к лагерю армейского спецназа. Там, на гребне песчаной дюны, стояли бамбуковые клетки, каждая около метра в высоту и площадью полтора квадратных метра. В каждой клетке на корточках сидели вьетнамцы, по-видимому, вьетконговцы. Мне трудно было представить себя на их месте, но тем не менее я понимал, что любой из этих заключенных мог только мечтать о моих проблемах. Я злился на себя и испытывал глубокий стыд из-за того, что всего несколько минут назад был готов умереть.

Миновав авиабазу морпехов, я направился к двухполосной мощеной дороге из Дананга к полуострову Обезьянья гора, мимо военно-морского госпиталя. Я прошел через задние ворота, поднялся по деревянным ступенькам и открыл дверь в слабоосвещенный барак, где всегда царил полумрак. Там была моя «спальня», единственное место, где я мог скрыться от Вьетнама и остаться в живых. В то время это был мой дом.

Впервые я ощутил реальную, настоящую вьетнамскую жизнь сразу, прилетев во Вьетнам. Огни переполненного само лета были выключены, и когда он вошел в крутое пике и начал спуск, я увидел вспышки выстрелов – в нас стреляли, когда мы приближались к взлетно-посадочной полосе. С того момента, как я приземлился во Вьетнаме 25 августа 1967 года, жизнь моя приобрела драматический характер. Я оказался в порту Дананг на Южно-Китайском море вблизи границы провинции Куангнам, где моя работа была похожа на телесериал МЭШ[3], только без шуток и красивых женщин. Рядом с нами с коммунизмом боролась армия Республики Вьетнам, которую в просторечье называли Арвин. Двумя годами ранее миллионы американских зрителей были потрясены репортажем телекомпании CBS из Вьетнама о первых сельских домах вблизи Дананга, сожженных американскими войсками. Когда я оказался в военно-морском госпитале в Дананге, сожженные деревни были уже обычным явлением.

Как и почти все остальные военнослужащие, я жил в бараке из гофрированного железа. Такое дешевое жилье можно было найти везде: вдоль военных взлетно-посадочных полос, рядом с казармами и госпиталями. Эти ряды бараков в виде арочных сводов из гофрированного железа называли хижинами куонсет – в честь города Куонсет в Род-Айленде, где их производили. Моя койка и шкафчик для одежды располагались прямо у двери, чтобы их было легко найти, – когда я приходил, в бараке было всегда темно, потому что госпиталь работал в две смены, по двенадцать часов в сутки, с семи утра до семи вечера и наоборот.

Я предпочитал ночную смену – так я мог каждый день ходить на пляж, побегать, поплавать или позаниматься серфингом. Кроме того, именно после наступления темноты противник часто обстреливал ракетами авиабазу, расположенную на противоположной стороне улицы. А еще, работая ночью, можно было избежать встречи с крысами, которые охотились в темноте, и тогда то и дело раздавались щелчки капканов, очень мешавшие сну. А бывало, спишь, и вдруг просыпаешься оттого, что по твоему лицу снуют крысы. И это уже настоящий кошмар!

«Ночные» гены

Каждый человек инстинктивно понимает, «сова» он или «жаворонок», то есть «ночной» он человек или «ранняя пташка». Я – ярко выраженная «сова», мне всегда было трудно вставать по утрам. Дело, скорее всего, в моих биологических часах. На самом деле в человеческом организме нет единого хронометра, но в него встроены суперчасы: этакие часики в каждой клетке, состоящие из взаимосвязанных циклов нарастания и убывания количества белков.

Действуя сообща, изготовленные «часовыми» генами белковые «винтики» создают так называемые циркадные ритмы, которые помогают контролировать периодичность биологических изменений, в том числе производство гормонов, кровяное давление и замедление обмена веществ во время сна. Что же это за механизм, который делает меня «совой»?

В одном исследовании отмечалась связь между мутацией гена PER2 и «синдромом преждевременной фазы сна» (желанием рано ложиться спать и просыпаться ранним утром). Здесь мой геном отражает мой образ жизни: именно этой мутации у меня нет.

Намного больше обнадеживает недавнее открытие зависимости предрасположенности человека быть «совой» от величины еще одного «часового» гена – PER3, сделанное голландскими и английскими учеными. Более длинный вариант этого гена чаще встречается у людей, склонных вставать рано, – «жаворонков» (хотя наличие такой зависимости пока не бесспорно), а более короткий вариант гена, а именно его самая ярко выраженная версия, так называемый ген «синдрома задержки фазы сна» (DSPS), – у «сов», предпочитающих ночной образ жизни. Правда, моя собственная версия гена PER3 предполагает, что я вряд ли могу быть «совой». Предстоит провести еще много исследований, чтобы понять особенности моих биологических часов.

Хотя госпиталь служил буфером между базой и территорией, занятой Вьетконгом, ракеты часто не долетали до цели и рвались на территории госпиталя. Как будто специально для наводки противника, на госпитальных бараках были нарисованы красные кресты. (Командование наивно предполагало, что Вьетконг будет соблюдать условия Женевской конвенции об обращении с ранеными.) Однажды ночью, когда я работал, ракета взорвалась прямо рядом с моей койкой, перед домом. Вся стена была в отверстиях от осколков, а один большой осколок шрапнели упал на матрас, на котором я спал всего несколько часов назад. Сирена воздушной тревоги располагалась близко к дому, и нередко ее предупреждающий вой казался страшнее самих ракет. Позже я узнал, что это был классический пример образования условного рефлекса по Павлову, а во сне его эффект усиливается.

Гены и пагубные пристрастия

Я ненавидел Вьетнам, но не маниакально. Одной из причин этого, возможно, является воздействие дофамина – химического соединения, активизирующего центр удовольствия в мозге. Ген, который кодирует белки – мишени для дофамина, а именно ген рецептора дофамина 4 (DRD4), содержит большой участок из 48 пар оснований, повторяющийся от 2 до 10 раз. Некоторые ученые считали, что более длинные варианты этого гена связаны с шизофренией, аффективными расстройствами и алкоголизмом. Часть других вариаций этого гена, например, DRD2, который кодирует дофаминовый D2-рецептор, связаны со злоупотреблением психоактивными веществами. Как и у всех любителей острых ощущений, прибегающих к алкоголю и наркотикам, набор этих генов позволяет получать большее удовольствие от употребления этих веществ, которые напрямую активизируют центры удовольствия в мозге. Я тоже не прочь пропустить рюмочку. Надо сказать, в моей семье были примеры настоящего алкоголизма. Алкоголь унес жизнь моего деда в возрасте всего лишь 63 лет. Его отец в пьяном виде попал на скачках под лошадь и погиб. Может ли это влечение быть связано с геном дофамина? Может ли моя собственная судьба зависеть от повтора генов? Ведь у меня действительно есть четыре копии повторяющегося участка DRD4, что примерно соответствует среднему уровню{5}. Иные гены тоже связаны с дофамином, поэтому DRD4 не дает полной картины. Я исследовал и другие виды генов моего рецептора дофамина (DRD1, 2, 3, 5 и IIP), но не обнаружил ничего, заслуживающего особого внимания.

Заводить друзей во Вьетнаме было нелегко. Мало кто интересовался чем-то серьезным и большинство хотело лишь накуриться, словить кайф и забыть про ужасы войны. Марихуану можно было достать на любой базе, тонны травки беспрепятственно попадали во Вьетнам. Прямо у ворот больницы я мог купить целый мешок сигарет, набитых высококачественной марихуаной «золото Бангкока», – 200 сигарет всего за 2 доллара. (На героин и другие, более тяжелые наркотики личный состав перешел уже позже, спустя некоторое время после начала войны.)

Кроме наркотиков, хорошо шел и алкоголь. В больнице было что-то вроде ночного клуба, такой подозрительный бар, где 24 часа в сутки можно было задешево купить спиртное. Вьетнамские ансамбли во все горло распевали песни «Битлз», «Энималз» и «Роллинг Стоунз». Большинство санитаров ходили туда в свободное от дежурства время и напивались в стельку. Иногда я тоже так делал, и травку тоже курил, но бо́льшую часть своего свободного времени я все-таки занимался спортом.

Почти каждый день я бегал на пляже Ми-Ан, который сейчас называется Китайским пляжем. Горы песка сползали с Обезьяньих гор над заливом Дананг, простираясь до Мраморной горы, где почти каждую ночь гремели бои. Но в те редкие минуты, когда мне, конечно, с трудом, удавалось забыть о войне, я любовался окружающей меня природой. Горы были пронизаны туннелями и таинственными пещерами, в некоторых находились буддийские и конфуцианские святыни. Всего в нескольких милях от моего барака, в одной из таких огромных, как храм, пещере располагался полевой госпиталь Вьетконга.

Пробежать почти пять километров вдоль побережья уже само по себе было приключением. Мой путь пролегал мимо переносных проволочных заграждений и сторожевых башен, установленных примерно через каждые 800 метров. В качестве развлечения морские пехотинцы постреливали в мою сторону либо из пулемета 50-го калибра, либо из своих штурмовых винтовок M16. Постепенно я научился не снижать темп во время этих обстрелов. После каждой такой пробежки я шел плавать и часами качался на волнах, пока не раздобыл доску для серфинга.

Из-за подводного течения около Дананга всегда бушевал прибой и волны обрушивались на берег. После того, с чем мне каждый день приходилось сталкиваться в лагере, я без колебаний нырял навстречу волнам. А в море кишела жизнь: там плавали акулы, двухметровые барракуды и морские змеи. Особое беспокойство вызывали последние. Двухцветные пеламиды и оливковые морские змеи, часто встречающиеся в Южно-Китайском море, перемещаются большими стаями, с милю длиной и полмили шириной. Обычно змеи не агрессивны, но если их потревожить, они нападают и могут укусить и впрыснуть нейротоксин, который быстро вызывает летальный исход. Вьетнамские рыбаки нередко умирали от укусов морских змей, которых они пытались вынуть из сетей.

Однажды днем, качаясь на волнах, я почувствовал какой-то толчок в ногу. Опустив руку, я попытался оттолкнуть непрошеного гостя, но сразу понял, что схватил морскую змею. У меня в руке была округлая часть ее тела около головы, а не плоский хвост, так что разжимать руку было нельзя. Пасть змеи была широко раскрыта, и она явно хотела меня укусить.

Морские змеи прекрасно плавают, но и мне оставалось делать то же самое, чтобы не утонуть. Плыть только с одной свободной рукой и барахтаться в трехметровых волнах, причем в другой руке у тебя извивается змея, – такое никому не пожелаешь. Наконец я смог встать на ноги и попытался выбежать на пляж, но волна сбила меня с ног. Спотыкаясь и с трудом дыша, я устремился к берегу, где заметил какую-то корягу. Схватив ее, я стал бить змею по голове, пока она не сдохла. Приятель сфотографировал меня с этим трофеем, зафиксировав один из важнейших моментов в моей жизни, – я легко мог погибнуть, если бы судьба не распорядилась иначе.

Я решил увековечить свое спасение. Взяв нож, я содрал кожу с поверженного врага и в госпитале, с помощью иголки для подкожных инъекций, приколол ее к доске и оставил сушиться на солнце. Эта змеиная кожа и сейчас висит у меня в кабинете, напоминая о моей победе над морским гадом.

Я служил старшим санитаром в отделении интенсивной терапии, занимавшем один-единственный барак – без окон, с двумя дверьми и двадцатью койками. Жара, влажность – все это давило на психику. В разгар сезона муссонов, когда идут затяжные холодные дожди, пол барака так заливало, что мы вынуждены были подкладывать доски и осторожно ходить по ним. По ночам слышались разрывы, велись обстрелы ракетами, но поскольку наши пациенты не могли двигаться, мы оставались вместе с ними и разговаривали с бодрствующими, чтобы успокоить их, – а заодно и себя.

В любом случае поспать практически не удавалось: со стороны авиабазы морпехов, расположенной рядом, постоянно доносился гул вертолетов – боевых и военно-транспортных, «больших железных птиц», как их называли вьетнамцы. Вертолеты приземлялись позади нашего барака, и каждый из них привозил новых жертв мин, ям-ловушек с заостренным колом на дне, пуль, гранат, снарядов, минометов, взрывчатки, напалма и белого фосфора.

Барак отделения интенсивной терапии был заставлен медицинскими кроватями с поворачивающимися рамами. Конструкция этих специальных кроватей позволяла нам подкладывать под парализованных больных дополнительные тонкие матрасы. Эти кровати никогда не пустовали, и глядя на страдающих солдат, я мог только надеяться, что никогда не окажусь в их положении.

Часто к нам попадали по нескольку человек с обеими оторванными миной конечностями. То чудо, что они вообще у нас оказались после разрыва бедренных артерий, происходило благодаря мастерству полевых санитаров, и в результате использования вертолетов для эвакуации пострадавших. (Вьетконговцы предпочитали просто расстреливать тяжелораненых, а не брать их в плен.) Эти пациенты прекрасно понимали, в каком ужасном состоянии они находятся. Они кричали от боли и ужаса, осознав, что у них больше нет либо ног, либо рук. Раненые, перенесшие операции на головном мозге, превращались в «овощи». Кроме этих безнадежных случаев, было много ранений в живот и грудную клетку.

У пациентов моего отделения были только две возможности: либо выжить, если их удастся эвакуировать в Японию или на Филиппины для более эффективного лечения, либо испустить дух на месте. У меня на глазах умирали сотни солдат, нередко прямо в те минуты, когда я вручную массировал их сердца или как-то иначе пытался вдохнуть в них жизнь. Образы некоторых из них навсегда отпечатались в моей памяти.

Среди них – один восемнадцатилетний морской пехотинец. Он выглядел нормальным и здоровым, серьезных ран заметно не было, но при этом юноша оставался без сознания. Присмотревшись, я обнаружил у него на затылке небольшой марлевый тампон с пятнами крови. А потом его сердце вдруг остановилось. Как главный в реанимационной бригаде, я начал хорошо известные манипуляции. Обычно мы неплохо справлялись, ведь наши пациенты были молоды и сильны, но этот юноша оказался исключением. Мы пробовали дефибрилляцию, затем – инъекции адреналина прямо в сердце, непрерывный массаж сердца. Но, несмотря на все усилия, через час с небольшим мы вынуждены были признать, что он мертв.

Причину его смерти никто не понимал, и поэтому было назначено вскрытие. Поскольку все видели, как я был потрясен кончиной этого парня, мне предложили ассистировать. На следующее утро я пришел в патолого-анатомический барак. На столе лежал мой пациент. Патологоанатом отметил отсутствие каких-либо ран, кроме небольшого отверстия на затылке. Я почувствовал, что не смогу этого вынести: запах формальдегида, исходящий от трупа в жаркой и влажной хижине, был ужасен. Я старался справиться с подступающей тошнотой, а в это время патологоанатом сделал подковообразный разрез от одной стороны грудной клетки до другой, приподнял большой лоскут кожи и отогнул его на лицо трупа. Большими ножницами он разрезал ребра по центральной линии, обнажив сердце, которое мы с таким трудом пытались запустить несколько часов назад. Никаких травм видно не было.

Вернув обратно кожный лоскут, патологоанатом закрыл разрез и поднес скальпель к голове солдата, обнажив череп, верхнюю часть которого он срезал специальной пилой. Затем он извлек мозг, сделал разрезы. и мы увидели небольшую бороздку длиной с карандаш, в конце которой находилась пуля. Я был ошеломлен – как могло повреждение менее одного процента его мозга стать фатальным? И попросил патологоанатома хоть как-нибудь это объяснить. «Пуля, должно быть, поразила нечто жизненно важное», – вот и все, что он мог сказать. Хотя моя смена закончилась, я долго не мог уснуть. Любая клетка нашего организма может до бесконечности делиться в чашке Петри, а между тем погибло 100 триллионов, целое сообщество клеток, из которых состоял этот молодой человек, хотя была уничтожена всего лишь крошечная часть его организма.

Два других раненых произвели на меня еще большее впечатление – они удивительным образом продемонстрировали силу человеческого духа. У обоих были обширные ранения брюшной полости: один, белый американец, около 35 лет, получил огнестрельное ранение в живот из винтовки M16.

Небольшой размер ее патрона приводил к предельной нестабильности стрельбы – любое препятствие, даже слой ткани, могло отбросить пулю в непредсказуемом направлении и стать причиной ужасных травм. Я видел ранения, при которых входные и, соответственно, выходные отверстия находились в абсолютно разных и совершенно непостижимых местах тела. Этот пациент не был исключением: его кишечник был просто искромсан и имел многочисленные разрывы. Хирурги удалили поврежденную часть кишечника и не сомневались, что солдат выживет. Он не был в передовых частях, находился в отдалении от линии фронта и был неожиданно атакован наступающими вьетконговцами. После операции он проснулся, приятно удивился, что жив, и пришел в прекрасное настроение. Однако боль после полосной операции может быть очень сильной, и вскоре его настроение резко изменилось.

Три дня спустя дверь в палату распахнулась, и на каталке ввезли нового пациента: 18-летнего чернокожего с пулевыми ранениями в живот в ходе пулеметного обстрела. У него практически не было кишечника, а то, что осталось, кучкой лежало на носилках. Хирург и его команда сделали все, что могли, но так как этот парень потерял еще и селезенку, и часть печени, а из его внутренностей сочилась кровь, шансов дожить до утра у него практически не было. Но, как ни удивительно, когда я вышел в свою следующую смену, пациент не спал и был в сознании.

Он был очень славный, этот парень. Ему хотелось общения, и он рассказал, как его отряд попал в засаду. «Как там мои ребята», – волновался он. Жизненная энергия, которую он излучал посреди всего этого хаоса и трагедий, сила духа, его стремление жить буквально заразили меня. Помня о мрачном прогнозе хирургов, я провел рядом с ним почти всю ночь. Мы говорили о его семье, друзьях, внезапных атаках противника, но в основном о возвращении домой, о его мечте еще поиграть в баскетбол. В конце концов он уснул.

Признаться, я не ожидал увидеть его снова. Но на следующий день, когда я заступил на дежурство, он все еще был в палате, о чем-то громко рассказывая и находясь в центре всеобщего внимания, – вопреки прогнозу врачей и всем законам природы.

Пока все это происходило, я менял повязки тому 35-летнему парню, жертве M16, и он попросил меня об одном одолжении – написать под его диктовку письмо жене, в котором хотел сказать ей, что прожил хорошую жизнь, что любит ее, но не может терпеть боль и думает, что больше ее не увидит. Мне казалось, что у него очень хорошие шансы на выздоровление, и что со дня на день его эвакуируют и демобилизуют. Я пишу с орфографическими ошибками, и к тому же у меня плохой почерк, поэтому я попросил другого санитара выполнить просьбу раненого.

И потом я злился, что он раскис. Мы делали все что могли для его спасения, используя все возможности медицины 1967 года, причем в ужасных условиях боевых действий. Когда я вышел в свою следующую смену, его уже не было. Он умер в полдень, а в качестве причины его смерти стояло: «Сдался». Человек, который должен был жить, – умер, в то время как человек, который должен был умереть, – выжил, выжил вопреки всему, потому что хотел жить! Люди обычно не отказываются от жизни, ее у них отнимают…

А тот негр все же умер – через несколько дней после отправки самолетом на Филиппины. Однако наши усилия продлить ему жизнь еще на несколько дней были не впустую: он преподнес всем нам дорогой подарок – поделился своей жаждой жизни, которую я и ныне остро ощущаю.

Я часто вспоминаю этих двух солдат. Благодаря им я превратился из бездумного юнца, не имеющего никакой цели в жизни, в человека, стремящегося постичь самую ее суть.

Мне понадобилось пробыть всего нескольких недель на фронте и поработать с сотнями жертв, чтобы окончательно сформировалось мое неприятие войны. Правда, среди военнослужащих во Вьетнаме тогда редко можно было найти человека, одобрявшего войну. Как и другим моим сверстникам, мне было плевать на объявленный приезд во Вьетнам двух очень важных представителей власти: вице-президента Хьюберта Хамфри и генерала Уильяма Уэстморленда.

Хамфри поддерживал политику президента Линдона Джонсона и его намерение расширить военные действия, а Уэстморленд, ставший «Человеком года» по результатам опроса журнала The Times в 1965 году, был фанатичным воякой, одержимым безумной идеей подсчета потерь противника. Его цель была проста: уничтожать врага любыми способами, сбрасывая на него как можно больше бомб, снарядов и напалма.

Американская военная машина планировала успеть расправиться с вьетконговскими партизанами и войсками армии Северного Вьетнама, прежде чем руководство Демократической Республики Вьетнам в Ханое примет решение о переброске сил по Тропе Хо Ши Мина для ведения боевых действий на юге.

Кёртис Лемэй, начальник штаба ВВС США, едко высмеянный в антимилитаристком сатирическом фильме Стенли Кубрика «Доктор Стрейнджлав» (1964), поклялся, что «разбомбит вьетнамцев и отправит их обратно в каменный век». В этой страшной войне одним из показателей был «подсчет потерь вьетконговцев», а другим – количество убитых и раненых американских парней.

В сопровождении журналистов генерал Уэстморленд и вице-президент Хамфри посетили и госпиталь в Дананге, где им представили штат сотрудников из 150 человек. Как бы заявить о своем протесте этим военным бонзам, и сделать это хлестко, ярко, чтобы привести их в замешательство и попасть на страницы газет, думал я. Но единственное, на что я тогда решился, – это отказаться пожать им руки и пробормотать: «То, что мы во Вьетнаме, – это большая ошибка!» В результате возникла лишь небольшая неловкость, зато один из моих пациентов с двумя ампутированными конечностями поступил гораздо эффектнее. На виду у фотографов и репортеров, в тот момент, когда генерал Уэстморленд собирался прикрепить ему на грудь медаль, инвалид посоветовал ему «взять это свое “Пурпурное сердце” и засунуть себе в задницу». Уэстморленд свирепо посмотрел на раненого солдата, потом на меня и зашагал прочь. А вице-президент, не растерявшись и сохраняя спокойствие, пожал бедняге руку и сказал: «Я понимаю, что вы чувствуете», и мое мнение о Хамфри слегка улучшилось.

Надо сказать, я сталкивался со многими видами и формами протеста и даже бунта. Было много случаев дезертирства – и во время службы, и во время отпусков. Бывало, солдаты отказывались идти в бой, особенно к концу войны.

Была еще и такая скрытая и смертоносная форма протеста, как «убийство командира во время боя». Несмотря на мистическое товарищество морских пехотинцев, никогда не покидавших своих погибших однополчан, рядовые морпехи иногда одним выстрелом расправлялись с каким-нибудь безумным лейтенантом, которому важны были только количество убитых врагов и продвижение по службе, но совершенно не имело значения, какой ценой достигается победа и в кого он велел стрелять, – в мирного крестьянина или вьетконговца.

Трое раненых морских пехотинцев в госпитале рассказали мне, как они убили своего командира. Некоторые мины взрываются, когда на них наступаешь, а некоторые – как только жертва делает шаг в сторону и уменьшает давление на мину. Эти трое заметили, что каждую ночь их командир в своей палатке прикладывается к бутылке. Исключительно из чувства самосохранения они подложили под бутылку виски мину. Вечером того же дня командир потянулся за бутылкой и сделал свой последний в жизни глоток.

Тогда все нарушали правила, чтобы справиться с чудовищным стрессом. Неожиданного союзника я нашел в Билле Аткинсоне. Билл работал в отделе медицинской документации, занимался в госпитале вопросами перевода и транспортировки пациентов. Билл многих списывал со службы по состоянию здоровья. До призыва в армию он пахал землю в горах Монтаны, жил в бревенчатой хижине без электричества, с масляной лампой и дровяной печкой, а вместо собаки у него был волк. Однажды я попросил Билла помочь одному крайне антивоенно настроенному капитану – после лечения тот обязан был вернуться в строй. Билл не отказался, а скоро мы с ним разработали целую систему отправки домой солдат, которые были на грани психического срыва или имели, на наш взгляд, веские причины для демобилизации.

В конце шестого месяца моей работы в Дананге руководство ВМС решило отправить во Вьетнам медсестер. Женщины всегда были желанными гостьями. Но, в отличие от армии, где служили молодые, жизнерадостные и жалостливые девушки, ВМС прислали во Вьетнам старших медсестер – закоренелых бюрократок. Медики, пытавшиеся работать как можно лучше в тяжелых условиях, и рядом медсестры, соблюдающие все правила и бюрократические формальности, – это была поистине гремучая смесь! Для меня конфликт между «практиками» и «фанатиками» обострился до предела во время одной ночной смены, когда палаты были переполнены вновь прибывшими ранеными, а нам не хватало людей.

Среди вновь прибывших был один солдат-кореец на аппарате искусственного дыхания, с тяжелым ранением головы, весь разодранный шрапнелью. Рядом лежали два военнопленных: китаец, тяжело раненный, но в сознании, и вьетконговец, также на аппарате искусственного дыхания, которого я обрабатывал с помощью еще одного санитара. Рядом с обоими были охранники, хотя ни тот ни другой никуда убежать не могли. Я как раз собирался оказать помощь бившемуся в агонии корейцу, когда услышал, как недавно прибывшая медсестра приказывала одному из моих санитаров почистить вьетконговцу ногти на руках и ногах. Ему, конечно, не мешало бы хорошенько помыться, ведь в течение нескольких месяцев он жил в землянке. Но сейчас ему это было не нужно, он едва дышал, и кровь из его грудной полости никак не удавалось откачать.

На тот момент я был старшим санитаром и не хотел, чтобы моих людей отвлекали от куда более важной задачи – спасения жизни. Произошла бурная перепалка, и я велел санитару продолжать заниматься плевральной дренажной трубкой, открытым текстом послав медсестру в офицерском звании куда подальше. Рано утром вьетконговец умер. Я закончил смену и пошел к себе спать, но был разбужен военным полицейским, который отвел меня в кабинет командира базы. Мне сказали, что хотя я и считаюсь одним из лучших санитаров, однако не могу вернуться в палату: медсестра подала на меня рапорт о неуважении к вышестоящему должностному лицу и неподчинении прямому приказу. Меня освободили от всех обязанностей и поместили под стражу до вынесения решения о соответствующем наказании.

Спустя два дня ко мне пришел человек с характерной щетиной на лице. Это был доктор Рональд Надель, возглавлявший клинику дерматологических и инфекционных заболеваний. Он искал способного санитара для совместной работы. Надель знал о выдвинутых против меня обвинениях, и это его явно забавляло. Он мне сразу понравился, и я принял его предложение, отчасти из-за моего интереса к этой области медицины и опыта работы с инфекционными заболеваниями, и отчасти из-за представившейся возможности покинуть отделение интенсивной терапии и избежать гауптвахты.

Как только я приступил к работе в клинике, жизнь наладилась. Рон Надель был замечательным наставником, и он любил учить не меньше, чем я – учиться. Вскоре он уже доверял мне самостоятельно оперировать, пока сам занимался другими больными. Он понимал, что при возникновении непредвиденных обстоятельств я не стану что-либо делать, не посоветовавшись с ним или другими коллегами. Каждый день мы принимали по две сотни пациентов, и даже больше. Приходилось иметь дело с самыми разными болезнями, от малярии и инфекционного дерматоза до опухолей и венерических болезней, – во Вьетнаме была практически эпидемия этих заболеваний. Вдоль всего шоссе № 1, начиная от Дананга, стояли лачуги, в которых размещались бордели. Проституция стала подлинной индустрией, в ней трудились целая армия женщин и даже маленькие дети. Причина была проста – разорение крестьян. Есть-то ведь что-то надо! Хижины-бордели были пропитаны смесью кислотного рока, дыма, наркотиков, пива и острого соуса «нхок мам» из подгнившей рыбы.

А еще проститутки собирались в шумных барах с красноречивыми названиями «Давай-давай» или «Киска». Чтобы провести время с девушками в баре, сначала нужно было заказать так называемый «сайгонский чай» – специально подкрашенную воду, но секс после вечеринки оплачивался дополнительно. Сутенеры зазывали, выкрикивая: «Хочешь трах-трах?» или «Хочешь мою сестричку?» Я всегда отвечал «нет». Поработав санитаром, подлечивающим наших ребят после посещения борделей, я не мог заставить себя сказать «да» и был вынужден довольно долго обходиться без секса.

Число несчастных, подхвативших сифилис и гонорею, с каждым днем увеличивалось. Для диагностики сифилиса я просил морпеха спустить штаны, и в перчатках выдавливал гной из ранки на предметное стекло микроскопа. В микроскоп можно было увидеть целую вселенную из микроорганизмов, вызывающих венерические заболевания, прежде всего спиралевидные бактерии Treponema palladium (бледная спирохета). 30 лет спустя, выбирая объекты для декодирования, я поставил спирохету на одно из первых мест, поскольку хорошо знал о вреде, который она нанесла человечеству за всю его историю. У меня есть собственные отношения с этой бактерией – в 2002 году я был удостоен в Германии медали имени Пауля Эрлиха[4], отца современной химиотерапии, который первым предложил эффективный способ лечения сифилиса.

Из всех дней недели я больше всего любил среду. В этот день мы занимались лечением детей в местном приюте для сирот. Мы с Роном загружали в джип медицинское оборудование, лекарства и ехали в соседнюю деревню, где располагался детский приют. Вьетконговцы часто просачивались вглубь контролируемой морпехами территории, но хотя на окраине Дананга время от времени убивали американцев, нас не трогали – знали, что мы исполняем гуманитарную миссию. Переводчиком у нас была медсестра, вьетнамская девушка по прозвищу Бик, католичка из Северного Вьетнама, бежавшая на юг после краха французской колониальной системы в 1954 году. (Католики воевали тогда на стороне французов, надеясь получить некоторую автономию.) Она одинаково презирала всех – и американцев, и вьетнамцев.

Обычно я давал подробные инструкции, как принимать то или иное лекарство, и просил ее все объяснить пациенту, а она вместо перевода бормотала что-то невразумительное, зато в других случаях могла трепаться часами. Мы имели дело со всем что угодно, – от беременности до сыпи и укусов насекомыми, хотя иногда попадались серьезные раны и переломы. Но от войны никуда не деться: обнаружив, что выданные нами лекарства попадают из приюта прямо в руки вьетконговцев, мы перешли от таблеток к инъекциям.

За все время службы во Вьетнаме интереснее всего мне было работать именно в приюте. Я обнаружил, что иногда элементарная гигиена и мыло могут улучшить качество жизни пациента с не меньшим успехом, чем современные лекарства. Дети были сообразительными, бесхитростными и пытливыми, и поскольку мы приезжали регулярно, каждую неделю, легко с ними подружились.

Я старался использовать все свои знания, чтобы сделать что-нибудь хорошее. И я решил: если мне повезет, я выживу и вернусь домой, то непременно поступлю в университет, получу медицинское образование, стану врачом и буду работать в развивающихся странах. Тогда, в 1968 году, в хижине на окраине Дананга, все это казалось мне почти несбыточной мечтой. Но Рон Надель убедил меня, что иногда мечты сбываются…

Работая в клинике, я вспоминал и о своем старом увлечении парусным спортом. В один прекрасный день один морпех пришел к нам с просьбой удалить татуировки, а ему отказали, потому что в зоне боевых действий запрещено проводить неэкстренные операции. И тогда он рассказал мне свою грустную историю. После шести месяцев службы во Вьетнаме военнослужащим ВМС было положено два недельных отпуска. Свой первый отпуск, подобно многим другим морпехам, он решил провести в Бангкоке.

Как и большинство из них, по приезде он тут же напился в стельку и проснулся на следующее утро счастливым обладателем трех новых для себя вещей: похмелья, молодой девушки и татуировки «Мария» на пальцах обеих рук.

Свой второй недельный отпуск, на который он имел полное право, морпех собирался провести на Гавайях и встретиться там с женой. И конечно же, ее звали не Марией. В рассказе этого моряка было что-то такое простодушное и одновременно трагическое, что я решил ему помочь. После окончания смены в клинике я сделал то, что сейчас называется трансплантацией кожи, пересадив кожу с бедра на вытатуированные места. Через несколько недель стало видно, что не только трансплантация прошла успешно, но у него появились и весьма впечатляющие боевые шрамы, которыми можно похвастаться перед женой.

Работая в управлении порта Дананга, мой пациент имел доступ к самым различным малым судам и предложил в качестве оплаты операции поплавать на моторной лодке и паруснике с корпусом из стекловолокна – шверботом с алюминиевыми мачтами и двумя парусами. Однажды в выходной, когда делать было особенно нечего, мы с Роном вышли на моторке из бухты Дананг, обогнули Обезьянью гору и поплыли вдоль берега. Странное это было чувство – раскачиваться в океанских волнах на небольшом катере посреди театра боевых действий. Как же это было здорово – в открытом море, вдали от войны, страшных ранений, страдающих от боли людей… С тех пор я всегда отправлялся в море, когда нужно было пошевелить мозгами и вообще встряхнуться.

Мне хотелось походить в море на паруснике. Но чтобы заполучить в свое распоряжение яхту, нужен был человек, способный благополучно вывести яхту за линию прибоя и обратно. Никто из моих приятелей-морпехов этого не умел. Тогда я стал сам себе инструктором, посчитав, что научиться управлять яхтой не так уж сложно. Каждый раз мы с моей разношерстной командой уходили все дальше и дальше от берега. Поблизости была авиабаза, и наши вертолетчики часто развлекались, сбрасывая на нас дымовые шашки, а то и небольшие гранаты.

Когда не было сильного ветра, мы пробовали ловить рыбу самодельной снастью из подручных хирургических материалов. Однажды мы за что-то зацепились, и наше примитивное приспособление повело в сторону, а лодка начала раскачиваться. Оказалось, что мы серьезно влипли: нашим «мотором» была восьмифутовая чернорылая акула-мако, известная своей высокой скоростью и маневренностью. На наше счастье, вьетнамские рыбаки, бывшие недалеко, подплыли к нам и предложили рыбу и снасти в обмен на нашу леску и попавшую на крючок трепыхающуюся акулу. Мы согласились. Перебросили леску рыбакам и стали смотреть, как они на четырех плоскодонках с трудом вытаскивали акулу.

Даже в зоне боевых действий любопытство часто оказывается сильнее страха. Побережье Вьетнама необычайно красиво, в маленьких бухточках, среди скал к самой воде спускается буйная растительность. Рядом с пляжем часто можно увидеть деревянные пагоды – ступенчатые пирамидальные строения, служащие местом поклонения или усыпальницами, обычно украшенные красивой резьбой. Мы хотели осмотреть все укромные уголки под Обезьяньей горой. Отправляясь в короткие походы, мои ребята брали свои M16. Не раз на фоне безмятежного пейзажа гремели выстрелы вьетконговцев. Морские пехотинцы вели ответный огонь, и мы стремительно уходили прочь, стараясь затаиться в нашей стеклопластиковой лодке.

Отмучившись во Вьетнаме шесть месяцев, я заслужил право на свой первый отпуск. Я много читал о красотах Австралии и потому выбрал Сидней. Вырваться из зоны войны и всего через несколько часов оказаться в нормальной обстановке, сидя с чашкой кофе в отеле и слушая по радио знакомые шлягеры одной из популярных американских рок-групп, – от всего этого голова просто шла кругом. Мне казалось, что я вышел из машины времени. Первым же утром я отправился на пляж. Не успел я пройти и двух кварталов, как увидел симпатичную девушку, идущую мне навстречу с двумя пакетами продуктов. Когда я проходил мимо, она уронила пакеты, и их содержимое вывалилось на тротуар. Помогая ей собрать все это, я спросил, где самый лучший пляж для серфинга. Примерно в полумили отсюда – пляж Бронте, ответила она, добавив, что ее зовут Барбара. Мы еще немножко поболтали, а потом я отправился на море. Но, похоже, мы друг другу понравились, и Барбара дала мне свой номер телефона.

В тот день были очень большие волны, и мало кто отваживался на них покататься. Но я накопил во Вьетнаме огромный опыт серфинга и даже пятиметровые волны меня не пугали. Наслаждаясь морем, я вдруг заметил толпу на пляже. Люди с тревогой указывали на что-то, недалеко от меня: там девушка боролась с сильным течением. Я подплыл к ней и помог ей выбраться на берег. Ребята-спасатели поражались, что американец не только плавал на их пляже в такие волны, но еще и спас тонущего человека. Они пригласили меня в свой клуб и сделали почетным членом. В тот вечер я вместе с ними на полную катушку отрывался в местных барах. А потом позвонил Барбаре, с которой познакомился на улице. Мы встретились той же ночью и оставались вместе до конца недели. Когда настало время возвращаться во Вьетнам, мы договорились увидеться снова, а пока переписываться. Через три месяца мне был положен второй отпуск, и по совету одного их наших врачей я поехал в Гонконг. Чтобы сделать мне сюрприз, он забронировал номер люкс в отеле «Пенинсула», где должна была остановиться и Барбара по пути в Европу. Встретив меня в отеле, она была потрясена роскошным номером, который обслуживали аж три человека!

Во Вьетнаме мне не на что было тратить деньги, кроме как на выпивку и травку, поэтому я решил сорить деньгами, и мы целыми днями шлялись по магазинам, сидели в ресторанах или – валялись в постели. Неделя пролетела быстро, и в конце отпуска мне уже совсем не хотелось возвращаться на войну во Вьетнам. С Барбарой мы договорились встретиться в Лондоне после окончания моей армейской службы.

Вернувшись в Дананг абсолютным пацифистом, я был полон решимости работать только ради спасения человеческих жизней, а не убийства. Многие санитары думали как и я, пока мы не оказались втянутыми в боевые действия. Было ясно, что госпиталь будет захвачен в результате широкомасштабной операции вьетнамцев, названной потом наступлением Тет (Тет – новогодний праздник по лунному календарю, который отмечается во Вьетнаме в течение недели). Операция началась ранним утром 30 января 1968 года. Вскоре ситуация стала настолько серьезной, что из Дананга эвакуировали медсестер, а морпехи обратились к санитарам с предложением вооружиться и помочь отразить наступление.

Госпиталь практически постоянно обстреливали, и хотя я морально был готов стрелять из своей винтовки M16, дабы не стать одним из 50 тысяч молодых людей, погибших во Вьетнаме, мне ни разу не пришлось этого делать – я, как и все мои коллеги, помогал в те страшные дни выжить тысячам гибнущих солдат. Тетское наступление изменило общественное мнение в Америке, да и меня тоже. Я узнал намного больше, чем нужно знать 21-летнему юноше: как определить, кому помощь нужна первому, как отличить тех, кого еще можно спасти, от тех, кому уже ничем не поможешь, как облегчить предсмертные страдания. Я проходил обучение в университете не жизни, а смерти, а смерть – это очень авторитетный учитель.

Три последних месяца службы были особенно тяжелы. Однажды я оказывал помощь одному морпеху моего возраста, который умудрился при возвращении домой получить по пути в аэропорт смертельное ранение из снайперской винтовки. Еще я очень хорошо помню один вечер на авиабазе. Мы с друзьями провели целый день на паруснике в море, а вечером, накурившись травки и расслабившись, валялись на спине, – и вдруг поблизости начали рваться ракеты. Вместо того, чтобы стремглав броситься в убежище, мы замерли, загипнотизированные невероятным психоделическим световым шоу, которое очень было похоже на сцену из фильма Копполы «Апокалипсис сегодня». На следующее утро, вспомнив о прошлой ночи, я понял, что если хочу остаться в живых и не погибнуть в Дананге, стоит вести себя разумнее. Больше я ни разу не курил марихуану во Вьетнаме и выпивал лишь изредка.

Наконец настала и моя очередь попрощаться с коллегами и лететь домой. Небронированный самолет был абсолютно беззащитен. Летая на вертолетах медицинской авиации для эвакуации раненых, мы научились сидеть на касках, чтобы уберечь задницы от осколков снарядов, но в том моем самолете не было и касок.

В целях безопасности все взлеты и посадки планировалось совершать ночью, но из-за вспышек разрывов все равно было очень страшно. Однако, несмотря на эти вспышки и ужасную тесноту, никто не жаловался. Когда мы вышли из зоны действия снайперов, по самолету прокатился вздох облегчения. Теперь мы знали наверняка – нам удалось выжить! Меня переполняли разные чувства: я испытывал и облегчение, и тревогу по поводу будущего. Так много всего произошло, столь многое изменилось. И теперь я возвращался домой, где меня ждала совсем другая жизнь.

Я получил жизнь себе в подарок. Я видел, как погибали или получали немыслимые увечья тысячи моих одногодков. Я не чувствовал своей вины, что выжил, но хотел что-то сделать в жизни в память о тех, кому не повезло. Я снова стал хозяином своей судьбы.

С каждым часом гражданка становилась все ближе: сначала мы добрались до Японии, потом до Гуама, Гавайев, Аляски, Сиэтла, авиабазы Тревис в Северной Калифорнии, и, наконец, – до базы ВВС недалеко от Лос-Анджелеса. На каждом этапе перелета мне становилось все больше не по себе. Когда мы, наконец, приземлились, я слегка взбодрился, а некоторые из моих попутчиков, сойдя с трапа самолета, встали на колени и поцеловали землю. Нас не приветствовал духовой оркестр, не было флагов, но большинство вернувшихся солдат тут же окружили встречающие родственники и друзья. Меня никто не встречал. Вернувшись в Америку, я почувствовал себя ужасно одиноким.

Два дня в казарме, и моя армейская служба закончилась. Последний приказ гласил: «Уволен с действительной воинской службы и переведен в запас ВМС». Это было 29 августа 1968 года. На моем счету в банке лежали 2800 долларов, большая часть моей сэкономленной за год зарплаты. Кроме того, я получил серьезные медицинские навыки и три медали – «За примерную действительную службу», «За службу во Вьетнаме» и «Бронзовую Звезду» за отвагу, а также медаль «За участие в военных действиях во Вьетнаме» – свидетельство почетной отставки. Но самое главное, что у меня было, – это жизнь. Я взял свой вещмешок и сел на самолет до Сан-Франциско.

Жизнь в Америке продолжалась так, как будто не было никакой войны, но для меня это была уже совсем другая страна. Родной дом казался мне теперь пустым и незнакомым. Трое из четырех детей уехали из семьи, и настало время моего младшего брата Кейта. Отец наконец-то закончил выплачивать кредит за свое партнерство в «Джон Форбс», ставшей крупной аудиторской фирмой на Западном побережье. Впервые в жизни у него появились свободные деньги и время для Кейта, поэтому они часто играли вместе в гольф. Мой отец водил «кадиллак», которым он очень гордился, и был полноправным членом загородного клуба «Грин Хиллз». И, конечно же, родители решили отпраздновать мое возвращение из Вьетнама именно в этом клубе.

Вернувшись прямиком из «университета смерти», я чувствовал себя там отвратительно. За ужином я чуть было не психанул, когда эти республиканские жирные коты, выпивая и куря сигары, разглагольствовали о том, как, должно быть, здорово – отстреливать коммунистов, этих узкоглазых вьетконговцев и тупых северо-вьетнамских желтых обезьян. Нашим солдатам же было намного проще убивать мужчин, женщин и детей, бросая мертвых буйволов в колодцы и отравляя таким образом питьевую воду для местных жителей. Мне хотелось кричать о бесконечных жертвах среди гражданского населения, рассказывать о тысячах молодых людей, которые получили увечья или погибли – а во имя чего? Только чтобы доказать врагам, что мы не просто готовы, а сгораем от желания принести в жертву наших парней. Я покинул вечеринку, сославшись на трудности с акклиматизацией после долгого перелета, и пошел домой.

Я заказал билет в Лондон на следующий же день. Мне очень хотелось как можно скорее выбраться из Соединенных Штатов и встретиться с Барбарой. Прилетев в лондонский аэропорт Хитроу, я почувствовал, что мне здесь далеко не рады. Шел 1968 год, антивоенных демонстраций становились все больше, а я – 21-летний американец с вещмешком и спальником, да еще с американским паспортом, выданным в Сайгоне. По причинам, которые мне до сих пор трудно понять, британские чиновники решили, что этот молоденький загорелый блондин прибыл в Соединенное королевство для разжигания антивоенных протестов. Меня подвергли суровому досмотру: все мои вещи тщательно изучили, как я полагаю, чтобы найти наркотики. Спустя почти 12 часов меня отпустили.

Итак, я впервые оказался в Англии, стране моих предков. Лето было в разгаре, туристов – много, а потому найти жилье было нелегко. В одном отеле мне подсказали, что мой единственный шанс – обратиться в Международную ассоциацию молодых христиан (YMCA), где в конце концов я и снял комнату на ночь.

На следующий день я нашел небольшую комнату в дешевом отеле и связался с Барбарой. Последние три месяца она моталась по Европе автостопом и убедила меня, что это отличный способ путешествовать. Мы направились на поезде в Дувр, а там сели на паром. Наша кочевая жизнь началась с пляжного кемпинга в Кале. Вскоре я устал от автостопа – то, что годится для молодых одиноких девушек, оказалось гораздо менее удобным для пары молодых людей с рюкзаками, и во Франкфурте я купил подержанный «фольксваген».

Мы путешествовали по Франции и Испании, но я по-прежнему стремился уйти от больших городов и скопления людей и найти уединенное местечко, чтобы расслабиться, привести в порядок мысли и постараться привыкнуть к тому, что я больше не на войне. Мы сняли шале в Швейцарских Альпах, высоко в горах и недалеко от Лозанны, по другую сторону Женевского озера. Мы много гуляли, готовили себе еду, отдыхали, занимались любовью, читали и приходили в себя.

Но погода портилась и приближалась зима, и я все чаще задумывался о новой жизни. Мне советовали остаться в ВМС, где можно было быстро сделать карьеру, но я не хотел мириться со слепым подчинением власти. Я мог бы попробовать сдать экзамен и стать фельдшером или получить диплом о среднем медицинском образовании, но хотел большего. Из разговоров с Роном Наделем и другими врачами я знал, что для получения высшего медицинского образования нужно не только поступить в хороший университет, но и окончить его с высокими баллами. Поскольку с моей успеваемостью меня вряд ли приняли бы в такой университет, оставалось только поступить в двухгодичный колледж, а потом перевестись в университет для продолжения обучения на третьем и четвертом курсах.

Колледж в Сан-Матео, недалеко от того места, где я вырос, был одним из лучших в своем роде и в нем имелись специальные программы для желающих продолжить обучение в Стэнфордском университете или в Университете штата Калифорния. Я мог бы начать заниматься в январе. И самое главное – Барбаре, с ее лишь дипломом программиста, тоже понравилась идея пойти учиться заодно со мной. Мы навели справки в американском посольстве и выяснили, что оформление американской визы новозеландцам занимает много времени. А могут и вообще не дать. Но будь мы женаты, она тут же получила бы визу.

Хотя мне нравилось думать, как мы с Барбарой будем вместе жить и учиться, идея вступления в брак на данном этапе жизни меня не очень-то привлекала. Я был еще слишком молод и недостаточно зрел, и хотел просто секса и общения. Я обратился за советом к своему брату Гэри. «Это 1960-е годы, – сказал он мне. – Большинство людей женятся по четыре-пять раз в жизни, так что ни о чем не беспокойся». Мы с Барбарой расписались, и гражданская церемония в Женеве показалась вполне уместным географическим компромиссом для сочетания браком американца и гражданки Новой Зеландии.

Барбара вскоре получила американскую визу, а по пути в Штаты мы заехали в Англию, чтобы купить мотоцикл, о котором я так мечтал во Вьетнаме. Это была одна из тех немногих фантазий, которые помогли мне вынести тяготы войны, – самый лучший на свете мотоцикл «триумф Бонвиль», настоящий классический дорожный мотоцикл шестидесятых годов прошлого века, рядом с которым вспоминались голливудские звезды – Джеймс Дин, Стив Маккуин и Марлон Брандо. Я сделал заказ еще в Дананге и условился забрать мотоцикл в Англии – таким образом, я ввезу его в Соединенные Штаты как подержанный и сэкономлю кучу денег.

Я вернулся в Милбрэ с новым мотоциклом и женой, и главное – в гораздо лучшей психологической форме, чем после возвращения из Вьетнама. И я хотел снова учиться.

Глава 3

Ловец адреналинового кайфа

Участившийся пульс, более глубокое дыхание, повышение сахара в крови и секреции надпочечников – это были разнообразные и, казалось бы, никак друг с другом не связанные изменения. Но одной бессонной ночью, заметив их у себя, я вдруг с необычайной ясностью понял: вкупе они говорят о мобилизации всех сил организма, чтобы вступить в схватку, – или спастись бегством.

Уолтер Брэдфорд Кэннон. Путь исследователя

В начале 1969 года я страстно хотел уже начать учиться и сделать блестящую карьеру. Но я боялся, что у меня ничего не выйдет, особенно учитывая мои более чем слабые успехи в школе. Однако, повидав истинную скудость ума и слабость тела и духа во Вьетнаме, я осознавал необходимость образования. Хорошо хоть, что в Калифорнии было легко найти работу. Благодаря моему опыту, я быстро устроился специалистом по обслуживанию аппаратов искусственной вентиляции легких в больнице «Пенинсула» в Берлингейме. Очень скоро меня назначили бригадиром кардиологической реанимации – в той же должности я служил и в Дананге.

Благодаря закону о льготах демобилизованным, я смог поступить в колледж Сан-Матео. Барбара тоже теперь училась – ей пришлось посещать занятия по английскому, математике и химии, потому что калифорнийские чиновники-бюрократы были не в состоянии разобраться в ее новозеландском аттестате.

В колледже были отличные преподаватели. Один из них, Брюс Кэмерон, преподавал английскую литературу. Брюсу было около сорока, он закончил Хантеровский колледж в Нью-Йорке, и чтобы заплатить за обучение, работал таксистом. Получив степень магистра, он переехал в Калифорнию и устроился на должность преподавателя. Брюс часто говорил студентам, что если кому-то скучно или не нравится тема письменного задания, он может написать что угодно, по собственному желанию. Я решил воспользоваться этим предложением и, с иронией отнесясь к пристрастию Кэмерона к никотину, написал сочинение о трагической судьбе заядлого курильщика Гарри Боггса, умершего от рака легких.

Моя дилетантское произведение и тот факт, что только я принял его вызов, произвели на Кэмерона благоприятное впечатление. Так началась наша дружба, и вскоре я стал частенько ужинать вместе с ним и его женой Пэт. Брюс был мне и другом, и наставником, он развивал мой интеллект и призывал не останавливаться на достигнутом. С каждым днем я писал все лучше и лучше, обретая уверенность в себе. Удивительное дело – я преуспевал не только в английском, но и в тех предметах, в которых раньше был совершеннейшим профаном, например в математике.

Одна лишь химия вызывала у меня ужас. Этот предмет был чрезвычайно важен для моей будущей медицинской карьеры, но после школы уже только мысль об атомах и молекулах вызывала у меня аллергию. Однако моя учительница Кейт Мурасигэ, недавно защитившая докторскую диссертацию, преподавала химию с таким увлечением, что мне даже понравилось заниматься химическими «расследованиями» с применением почти детективных методов для обнаружения неизвестных соединений. Сегодня Кейт уже не химик – она давно поменяла профессию и стала юристом по патентному праву, но, вспоминая те далекие времена, она уверяет, что я был похож тогда на отличника, которого обязательно в будущем ждет успех.

Постепенно занятия стали доставлять мне удовольствие, что отразилось и на оценках – я получал круглые пятерки, даже работая каждый вечер на полную ставку в больнице. Я планировал закончить первые два года обучения в колледже за восемнадцать месяцев, а затем попытаться перевестись в Калифорнийский университет. (Учеба в Стэнфорде мне была не по карману.)

Однажды, во время занятий по французскому языку (надо сказать, я испытывал определенную неловкость в присутствии однокурсников, которые не только свободно говорили по-французски, но и копировали присущие французам свободные манеры), в аудиторию вдруг ворвался один из наших студентов. Глубоко взволнованный, он сообщил нам о кровавом подавлении митинга студентов в Кентском университете. Ричард Никсон, к тому времени уже ставший президентом, пообещал закончить войну во Вьетнаме, однако вместо этого военные действия распространились и на Камбоджу. Пацифисты горячо откликнулись на эскалацию конфликта, и по всей стране в университетских кампусах вспыхнули протестные акции с требованием прекратить войну. В понедельник 4 мая 1970 года четверо студентов Кентского университета были расстреляны войсками национальной гвардии, а девять получили ранения.

Я хорошо понимал глубокое отвращение демонстрантов к политике правительства, ведь я своими глазами видел бессмысленные убийства и жестокость американских солдат во Вьетнаме. Но также остро я сочувствовал и тем, кто до сих пор служил во Вьетнаме. Большинство из них попали туда по призыву, как я, или добровольно – чтобы убежать от мрачного быта, или просто в поисках приключений. Но было и множество патриотов своей страны. Протестующие не учитывали этого. Каковы бы ни были причины, по которым солдат оказался во Вьетнаме, для них он был просто еще одним «убийцей ребенка», живым напоминанием о массовом убийстве мирных жителей в Сонгми – кровавой бойне, устроенной США, в которой погибли сотни безоружных людей и среди них – старики, женщины и дети. Ирония судьбы – многие из «свиней», гвардейцев, стрелявших в студентов Кентского университета, пошли в армию из-за нежелания оказаться во Вьетнаме.

Мои антивоенные настроения в тот день достигли предела, и я верил, что мой опыт работы санитаром во Вьетнаме тоже может повлиять на общественное мнение. Необходимо закрыть колледж и выйти на демонстрацию в знак протеста против убийства, призывал я своих сокурсников. К нашему стихийному митингу присоединились тысячи учащихся. Один за другим к микрофону подходили протестующие студенты и обращались к толпе, а когда очередь дошла до меня, я предложил устроить мирный марш в Сан-Матео. На следующий день местная газета напечатала на первой полосе мою фотографию с подписью: «Это наш колледж, возьмем его в свои руки!».

В результате я организовал демонстрацию, а президент университета и его помощники связались со мной для обсуждения возможности мирного разрешения конфликта. Осознав мой миролюбивый настрой, они явно успокоились и даже выразили неофициальную поддержку марша протеста против расстрела студентов. На марш пришло более 10 тысяч человек. Я шел во главе демонстрантов, а следом несли символический гроб.

Из-за адреналинового накала страстей я помню все события тех дней как в тумане, кроме одной яркой детали. Белый фургон медленно едет вслед за нами, его раздвижные двери открыты, и видно, как находящиеся внутри без устали фотографируют меня и других студенческих лидеров. Я думал, это журналисты, но потом узнал в них полицейских и агентов ФБР. Шествие закончилось мирно. Бойня в Кентском университете привела к единственной в истории общенациональной забастовке студентов, в которой приняли участие 4 миллиона студентов, а более 9 сотен американских колледжей и университетов прекратили работу. На фоне всего этого шума, слезоточивого газа и полицейских с дубинками, перед моими глазами до сих пор стоит одна картина: газетная фотография студента Калифорнийского университета в Сан-Диего, который поджег себя в знак протеста.

Между тем я с удвоенной силой возобновил учебу. Мне оставалось сдать Брюсу два задания – рецензии на две книги, которые во многом отражали перемены и в моей жизни. Мой первый выбор пал на книгу Фрэнсиса Чичестера «В пустыне волн и небес», увлекательную историю об одиночном кругосветном плавании, совершенном автором (в 65 лет!) в 1966 году. Чичестер, этот настоящий герой, за свои достижения был посвящен в рыцари. В книге он рассказал о девятимесячном путешествии на яхте «Джипси Мот IV», о том, как сумел преодолеть болезнь, ранения и опасности, едва не погибнув в бурных волнах.

Второй книгой я выбрал «Двойную спираль» нобелевского лауреата Джеймса Уотсона – об одном из величайших открытий в молекулярной биологии. Первоначально Уотсон озаглавил ее «Честный Джим» (отсылка к роману Кингсли Эмиса «Счастливчик Джим»), отчасти из-за чудовищного промаха, который допустил на пути к своему триумфальному открытию, а может, потому, что просто с обезоруживающей искренностью хотел поведать, как его подозревали в присвоении чужих результатов, приведших к величайшему открытию{6}. (Он даже подумывал о том, чтобы написать статью под заголовком «Хроника одного преступления».)

Здесь я хотел бы сделать небольшое отступление, чтобы рассказать об Уотсоне – этот человек и его исследования сыграли важную роль в моей жизни. С огромным интересом читая его книгу, я узнавал, как он и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК, как они внесли «глоток свежего генетического воздуха» в затхлый мир британской биологии. Открыв структуру молекулы ДНК, Крик тут же побежал хвастаться в пивной бар «Орел». Такое поведение было вполне типичным для этой пары. Как сказал Уотсон, «мы поспешили заявить об этом во всеуслышание, уверенные, что если будем медлить, обязательно найдется кто-нибудь еще, кто найдет правильное решение, и нам придется делиться с ним славой»{7}. Они смаковали неудачи конкурентов и отказывались играть по их правилам. Использовали ли они разумные, традиционные методы или гнались за эффектом и экстравагантностью, главное – они во что бы то ни стало хотели получить ответ как можно скорее. Крик сам признавал, что они «вели себя по-юношески высокомерно, порой жестоко… сочетая нетерпеливость с нарочитой небрежностью»{8}.

В их открытии огромную роль сыграл Морис Уилкинс, который первым пробудил интерес Уотсона к рентгенографическим исследованиями ДНК. Уилкинс работал вместе с другой ключевой фигурой в истории двойной спирали – Розалинд Франклин. Уотсон изображал «Рози» замкнутой и раздражительной интеллектуалкой – она делала невыносимой жизнь Уилкинса и относилась к мужчинам, как к неразумным школьникам. В ключевой сцене книги Уотсона действие происходит в начале 1953 года: Уилкинс торжественно вплывает в лабораторию Франклин и заявляет, что она не имеет ни малейшего представления о том, что на самом деле означают полученные ею результаты. Франклин так разозлилась, что выскочила из-за стола, и Уотсон даже отпрянул в страхе, что она может его ударить.

Пятясь, он наткнулся на Уилкинса, который показал ему лучший рентгенографический снимок ДНК, сделанный Франклин. Этот снимок под номером 51 был получен в мае 1952 года{9}. На нем были видны рефлексы в виде черного креста, что и стало ключом к пониманию структуры двойной спирали.

«От удивления у меня открылся рот, и мой пульс резко участился», – вспоминает Уотсон{10}. Он был уверен, что видит спираль и они с Криком на правильном пути. Уилкинс говорил ему об этом еще в 1951 году, и Крик еще тогда теоретически предсказал, как будет выглядеть картина дифракции рентгеновских лучей на спирали. Структура ДНК явилась как озарение, она была «гораздо красивее, чем мы могли предположить», – сказал Уотсон. Комплементарность оснований ДНК («буква» А всегда образует пару с Т, а С – пару с G) показала, как происходит копирование генов при делении клетки{11}. Самое раннее письменное упоминание об этом можно найти в замечательном письме Крика сыну Майклу от 17 марта 1953 года{12}. «Теперь ты видишь, как природа копирует гены. Если две связанные цепочки распадаются на две отдельные цепочки, и если затем каждая из них соединяется с другой, то поскольку А всегда соединяется с Т, а G с С, мы получаем две копии вместо одной молекулы, имевшейся у нас ранее. Похоже, мы нашли основной механизм копирования, с помощью которого одна жизнь происходит из другой…».

Полвека спустя в своей книге «Страсть к ДНК» Уотсон признавался: «Некоторые полагали, что мы с Фрэнсисом не имели права думать о результатах, полученных другими учеными, и в действительности украли двойную спираль у Мориса Уилкинса и Розалинд Франклин»{13}.

Мое усердие приносило свои плоды. Я получал круглые пятерки по всем предметам, как и Барбара. Узнав, что мы приняты в Калифорнийский университет в Сан-Диего, мы праздновали всю ночь. Однако оставалась финансовая проблема. Плата за обучение в размере 900 долларов в квартал может показаться небольшой по сегодняшним меркам, но моя стипендии от штата Калифорния ее не покрывала. Мне нужно было придумать, на что мы с Барбарой будем жить, если будем учиться на дневном отделении. Как женатые студенты, мы имели право на студенческий кредит, но мой отец согласился одолжить нам эти деньги без процентов – при условии, что я дам ему расписку. Его очевидное недоверие было мне неприятно, но я был благодарен ему за помощь.

Мой геном и мой брат

Купаясь с младшим братом в океане вблизи Сан-Диего, однажды я увидел на расстоянии менее 20 м от нас здоровенный плавник. Хотя мы легко могли бы избежать встречи с акулой, я запаниковал – у Кейта было врожденное поражение слухового нерва, и он пользовался слуховым аппаратом, который вынул, пойдя в воду, и теперь не мог слышать ни моих криков, ни криков людей в соседней лодке. У меня не было иного выбора, кроме как подплыть к нему и рукой показать на акулу, стараясь привлечь его внимание. Наверное, мы были похожи на героев мультфильмов, когда практически выпрыгнули в лодку из воды.

В 50-х и 60-х годах прошлого века общество часто относилось недоброжелательно к людям с физическими недостатками, и Кейту в школе пришлось нелегко. Он был самым младшим ребенком в семье, и мы очень заботились о нем. Есть ли в моем собственном геноме какие-то намеки на то, почему Кейт родился глухим? Все-таки половина наших генов – общая. Ряд исследований связывает глухоту с изменениями в генах. После исследования одной большой костариканской семьи ученые связали потерю слуха с геном DIAPHI, а другой ген TMIE – с глухотой у мышей и у членов нескольких индийских и пакистанских семей. У меня, к счастью, нет ни одной из этих мутаций.

Другим возможным виновником глухоты Кейта является ген CDH23, который, по-видимому, играет определенную роль в формировании волосковых сенсорных клеток во внутренней части уха. Названные волосковыми из-за сходства с волосовидными отростками на их поверхности, волосковые клетки образуют ленту из датчиков вибрации по всей длине передней части ушного лабиринта – спиралевидную, похожую на улитку структуру во внутреннем ухе, которая распознает звук. Я проверял наличие у себя этого гена и хотел узнать, все ли там в порядке, но и здесь ничего не прояснилось. Очевидно, мне придется проанализировать геном Кейта и выяснить, действительно ли гены несут ответственность за его пониженный слух.

Мы переехали в городок Дель-Мар и сняли небольшую квартирку на 15-й улице с видом на океан. Свой девятнадцатифутовый парусник я держал в соседнем заливе Мишн, соорудив швартовочную бочку из пивного бочонка и засунув в него старый мотор. Океан продолжал много значить в моей жизни. До хорошего пляжа в Дель-Мар, где можно заниматься серфингом, и до Блэк-Бич, длинного участка песчаного пляжа, где можно купаться нагишом, было рукой подать. Мой брат Кейт начал учиться неподалеку в Университете Сан-Диего, и мы часто ходили плавать, готовясь к «Ла-Хойя Майл» – соревнованиям на открытой воде.

Если я не валялся на пляже или не ходил на паруснике в океан, то посещал занятия. Среди моих учителей был Гордон Сато, невысокий американец японского происхождения, попавший во время Второй мировой войны в лагерь для интернированных, потом вступивший в американскую армию и после демобилизации вернувшийся в Калифорнию для изучения биохимии. В лаборатории Сато всегда было полно красивых женщин, которые якобы хотели «обучить его новым языкам», а он был внешне вполне доброжелателен, но на самом деле довольно безразличен к своим студентам. Тем не менее я преуспел в его предмете, и он был готов меня поддерживать.

Я увлекся разработанной им методикой культивирования клеток, которая позволяла с помощью ферментов растворять ткани для получения одиночных живых клеток, которые затем можно было выращивать в пластиковых кюветах. Сато понимал, что я способен на большее, чем просто медицина, и однажды, когда мы болтали на солнышке, он спросил, интересуют ли меня фундаментальные исследования. А у меня и в самом деле возникла идея продолжить эксперименты с клетками сердца куриного эмбриона.

Через несколько дней Сато сказал мне, что выдающийся энзимолог Натан Каплан хочет встретиться со мной, в том числе из-за моей необычной биографии. Хотя я был всего лишь студентом-старшекурсником, Каплан убедил меня выбрать какую-нибудь тему для исследования, которая бы его заинтриговала. Недолго думая, я нашел такую тему – реакция организма на стресс по типу «бей или беги», инициированная адреналином. Вскоре наступил важный скачок в моей эволюции от простого студента медицинского факультета к ученому-исследователю. Это произошло, когда я задал вопрос о том, каким образом адреналин заставляет клетки биться быстрее. Я предполагал, что кто-то знает ответ на этот вопрос, но, на удивление, таких людей не оказалось, хотя этот механизм имеет решающее значение для выживания человека. В течение нескольких следующих дней я погрузился в специальную литературу.

Я начал читать о рецепторах, о белках в клетке, с которыми поначалу взаимодействуют лекарства и гормоны. По одной популярной тогда в Англии теории, адреналин работал внутри клетки, а согласно широко распространенной в Америке точке зрения, – где-то на поверхности клетки. Я предложил Каплану положить конец этому спору, используя слои согласованно сокращающихся клеток сердца. Ему понравилась моя идея, и он даже предоставил мне небольшую лабораторию. К тому времени на Каплана работало более сорока ученых. Они ютились в нескольких лабораторных комнатах и мечтали о собственном рабочем месте, а потому были далеко не в восторге, узнав, что единственная свободная комната досталась какому-то студентику без всякого опыта работы.

А я, не обращая внимания ни на что, увлеченно экспериментировал – с двенадцатидневными оплодотворенными куриными эмбрионами: делал отверстие в верхней части скорлупы, а затем выливал содержимое яйца в чашку Петри. Эмбрионы были полупрозрачные, с огромными глазами. Красные, бьющиеся сердечки просвечивали сквозь кожу. Я вырезал их хирургическими ножницами, измельчал, а затем использовал фермент для разложения коллагена, который склеивал клетки сердца. Затем в течение суток я инкубировал клетки при температуре тела в питательной среде, содержащей сахар, аминокислоты и витамины, после чего изучал их под микроскопом. И тут я стал свидетелем настоящего чуда.

Крошечные клетки, которые я извлек из цыплят, прилепились к пластиковой поверхности чашки и как бы распластались. Каждая из них сокращалась, как тысячи крошечных сердец. Я наблюдал за ними несколько часов, а затем на моих глазах происходило второе чудо: по мере того как клетки сердца делились и начинали касаться друг друга, их биение становилось все более и более синхронным, пока, наконец, превратившись в единый плотный слой клеток, они не начинали сокращаться как единое целое.

И я, и Каплан и другие наши коллеги взволнованно следили за тем, как в чашке Петри неустанно трудятся клетки куриного сердца. Я вспрыснул в чашку небольшое количество адреналина, и эффект стал поистине магическим: клетки тут же забились еще быстрее. Смываю адреналин – и они замедляют ритм и возвращаются к нормальной скорости биения. Добавляю адреналин, и они снова начинают неистово сокращаться. При обсуждении с Капланом полученных результатов мы придумали принципиально новый способ разгадывания секрета действия адреналина. Поисками ответа на вопрос, где именно в клетке действует адреналин, я буду заниматься ближайшие 10 лет.

А в это время на восточном побережье США, в одном из Национальных институтов здоровья (НИЗ), в лаборатории лауреата Нобелевской премии по химии Кристиана Анфинсена молодой ученый по имени Педро Куатрекасас присоединил инсулин к крошечным бусинкам сахара (сефа розе) и обнаружил, что из-за большого размера полученных гранул инсулин не может проникнуть внутрь липидных клеток. Тем не менее он продолжает работать в качестве гормона и стимулирует жировые клетки, которые, в свою очередь, преобразуют глюкозу в триглицериды. Этот простой и элегантный эксперимент доказывал, что инсулин воздействует на поверхностные рецепторы жировых клеток.

Я мог бы сделать нечто подобное и выяснить, где именно действует адреналин, с использованием возможностей лаборатории Каплана. В его лаборатории Джек Диксон изучал активность ферментов, присоединяя крупные молекулы белка к стеклянным бусинкам размером с песчинку. Каплан предложил мне поработать вместе с Джеком, чтобы найти способ химически присоединить молекулы адреналина к бусинкам, но без снижения биологического воздействия на клетки сердца.

Это потребовало определенных усилий. Мы придумали длинную «молекулярную руку», которая химическим путем присоединялась к стеклу бусинки, а другим концом одновременно удерживала молекулу адреналина достаточно далеко от нее, чтобы она все-таки могла дотянуться до гипотетических рецепторов адреналина на поверхности клетки. Мы изготовили первую партию адреналиново-стеклянных бусинок, и после тщательной промывки – чтобы полностью избавиться от свободного адреналина – они были готовы к экспериментам.

С помощью микроманипулятора для перемещения объектов на крошечные расстояния я положил несколько стеклянных бусин рядом с клетками сердца. Ничего не произошло, и это было хорошим знаком – адреналин не смывался с поверхности бусин. Слегка поворачивая ручку микроманипулятора, я постепенно придвигал бусины вплотную к клеткам сердца (чтобы они практически «поцеловались»), и те сразу же ускорили ритм биения. От восторга – причем по той же самой причине, из-за адреналина – затрепетало и мое собственное сердце. Я отодвинул бусины в сторону, и клетки возобновили свой нормальный ритм. Я повторил эксперимент с необработанными адреналином стеклянными бусинами – и ничего не происходило. Каплан встретил мои результаты с восторгом. Он хватал коллег, учеников и друзей, буквально всех, кто попадался под руку, и тащил взглянуть на небольшой телевизионный экран, подсоединенный к микроскопу, чтобы посмотреть, как я то придвигал бусинки к клеткам сердца, то отодвигал их обратно.

Каплан предложил мне спуститься на два этажа вниз и узнать у Стивена Мейера, заведующего фармакологической лабораторией, считает ли он возможным опубликовать наши результаты. Это было мое первое знакомство с политическими аспектами науки. Майер согласился меня принять, но вначале был довольно холоден – ведь открытие в его собственной области исследований было сделано в чужой лаборатории! Однако любопытство пересилило и, в конце концов, он предложил провести еще несколько контрольных экспериментов для проверки наших результатов, используя лекарственные препараты типа бета-блокатора пропранолола, специфически блокирующие действие адреналина.

Теоретически эксперимент казался несложным. Легко заметить, что клетки сердца бьются сильнее и быстрее при наличии бусин, а бета-блокатор замедляет этот процесс. Труднее количественно измерить эффект. Адреналин стимулирует два вида реакций клеток сердца: увеличивает скорость их биения и силу их сокращения. Чтобы придумать, как измерить интенсивность биения, я проконсультировался с Джоном Россом-младшим, заведующим кардиологическим отделением, который отослал меня к Питеру Мароко, симпатичному и много знающему кардиологу, изучавшему на собаках причины сердечных приступов. Мы решили поместить стеклянные бусы на различные участки поверхности сердца собаки и посмотреть, будет ли какой-нибудь эффект. Мой опыт кардиореанимации во время службы в ВМС произвел благоприятное впечатление на хирургов отделения, и ко мне сразу стали хорошо относиться.

Результаты оказались впечатляющими. Когда адреналиновые стеклянные бусины размещались на большей части сердца собаки, ничего не происходило. Однако когда мы коснулись синусно-предсердного узла, сердце тут же забилось быстрее. А когда мы удалили бусины, сердечный ритм замедлился и пришел в норму. Вместо секундомера для моих примитивных измерений у нас теперь были стопки бумаги для снятия электрокардиограмм и специальные датчики, фиксировавшие действие адреналина во всех деталях.

Росс позвонил Каплану и сообщил, что весьма впечатлен результатами эксперимента. Каплана тогда только что избрали членом Национальной Академии наук, и он решил, что это как раз та работа, ради которой он мог бы воспользоваться одной из своих новых привилегий – вместе со мной, Джеком Диксоном и Питером Мароко написать статью о нашем открытии и опубликовать ее в престижном журнале «Труды Национальной Академии наук» (PNAS). Я был в приподнятом настроении. После Вьетнама прошло всего три года, а я, еще студент, уже печатаю статью о настоящем открытии!{14} Я очень гордился собой – преодолев недостатки своего образования, я успешно работал с представителями настоящей научной элиты.

К тому времени я уже делал все, чтобы попасть на медицинский факультет. Раз в неделю, иногда и в выходные, я садился в свой «фольксваген» и ехал в клинику для бедных в мексиканском городе Тихуана, где лечил людей с тяжелыми генетическими нарушениями и делал всевозможные операции – от ампутации лишних пальцев у больных полидактилией до удаления доброкачественной опухоли размером с баскетбольный мяч у молодой девушки, чьи родственники были уверены, что она беременна. Но в глубине души я понимал: мое истинное призвание – исследовательская работа. Сато считал, что я помогу гораздо большему количеству людей своими научными открытиями, чем леча отдельных больных. Однако научная карьера отнюдь не исключала необходимости учиться в институте.

Пора было принимать решение, и это произошло в один прекрасный летний день, когда воздух казался раскаленным от зноя. Я прибыл на собеседование в Университет Южной Калифорнии, и спустя два часа его сотрудник, беседовавший со мной в обшарпанном мрачном офисе медицинского факультета, пришел к выводу, что принимая во внимание мой интерес к исследовательской работе, программа клинических испытаний мне вряд ли подойдет. Поскольку я просто терпеть не мог находиться в замкнутом пространстве, мне показалось это убедительным. Помимо всего прочего, мне показалось, что мой интервьюер не случайно оказался проктологом. Тем же вечером, плавая в море у берегов Ла-Хойя и смывая пот и грязь этого отвратительного дня, я принял решение продолжить исследования у Каплана, к которому испытывал большую симпатию.

На следующее утро я сообщил ему о своем решении. Он обрадовался и позвонил Палмеру Тейлору, чья лабораторная комната была напротив нашей. Палмер ответил, что с удовольствием примет меня осенью. Единственное, что мне оставалось сделать, это получить подтверждение об окончании Калифорнийского университета. Я уже сдал все зачеты, да еще мне зачли самостоятельные исследования, проведенные в лаборатории Каплана. Однако было еще одно обстоятельство, из-за которого меня мучили кошмары.

В Колледже Джона Мьюира Калифорнийского университета в Сан-Диего необходимым условием для выпускников было владение иностранным языком. Я знал немножко испанский и французский, но этого было явно недостаточно для сдачи устного экзамена. Я предложил альтернативный вариант, который мог бы оказаться полезным колледжу: перевести статью о культивируемых клетках сердца, недавно опубликованную во французском научном журнале. Декан согласился и дал неделю на перевод статьи. Работа оказалась гораздо сложнее, чем я ожидал, – меня удивило большое количество сленга и профессионального жаргона. Тем не менее экзаменатору понравился мой перевод и его зачли как сданный экзамен. В июне 1972 года я получил диплом с отличием по биохимии – через три с небольшим года после того, как я с большой опаской приступил к учебе в колледже Сан-Матео.

Университетская жизнь в начале 1970-х годов была совершенно не похожа на сегодняшнюю. В употреблении наркотиков не было ничего предосудительного, и это считалось относительно безопасным. Сегодня в это трудно поверить, но впервые попробовать кокаин мне предложил студент фармакологического факультета, пообещав, что я буду поражен эффектом. А в соседней лаборатории один студент-химик весьма творчески подошел к решению проблемы оплаты обучения на медицинском факультете – по вечерам он синтезировал ЛСД.

В те дни, в эпоху до эпидемии СПИДа, и отношение к сексу было достаточно непринужденным. В кабинетах профессоров приемной комиссии медицинского факультета постоянно толпились хорошенькие студентки. Подрабатывавшая лаборанткой в нашей лаборатории девушка ходила без лифчика, как и многие женщины в те годы. К тому же она обожала прозрачные блузки – неудивительно, что множество сотрудников мужского пола постоянно находили всевозможные причины для визита в нашу лабораторию.

Моя исследовательская карьера началась в сентябре 1972 года, сразу после окончания университета. Мне было очень приятно, что результаты моих экспериментов во шли в учебную программу изучения воздействия адреналина на поверхностные клетки. Тем временем я продолжал работать в лаборатории по несколько часов в день, чтобы детальнее разобраться в действии этого гормона на работу сердца. Джон Росс и еще один кардиолог, Джим Ковелл, предложили мне исследовать сосочковые мышцы кошек – цилиндрические мышцы около миллиметра в поперечнике и полсантиметра длиной, которые при сердцебиении обеспечивают закрытие сердечных клапанов в нужный момент.

Многие ученые считают эти мышцы удобным объектом для изучения механических свойств сердечной мышцы. Трудность задачи состоит в необходимости быстро удалить сердце и извлечь мышцу, прежде чем наступит ухудшение работы органа, а это происходит почти мгновенно. Как и большинству других ученых, мне не нравится использовать животных в научных целях, хотя я знаю, что вводя большую дозу нембутала, я обеспечиваю им более гуманную смерть, чем в приютах для животных, откуда мы их и получаем.

Привязав с одной стороны к мышце кусочек кетгута, мы закрепляли ее в ванне с раствором соли, через который пропускался кислород. Свободный конец мышцы был зажат в крошечном тензиометре – для точного измерения силы сердечных сокращений при стимуляции адреналином. Результат был еще более поразительным, чем в эксперименте с клетками сердца: для получения четко выраженного эффекта нужна была лишь одна теплая стеклянная бусина.

Это устройство позволило провести очень точные измерения действия различных лекарств и гормонов на сердечную мышцу и таким образом разобраться в механизме действия адреналина.

Среди экспериментов, предложенных Стивом Мейером, было изучение воздействия кокаина на адреналиново-стеклянные бусины. Известно, что одним из возможных эффектов при добавлении кокаина является блокирование распространения адреналина по нервным окончаниям. Майер хранил некоторое количество кокаина (да и других наркотиков) в сейфе у себя в кабинете. Мы обнаружили, что кокаин усиливает действие адреналина на бусины (вот почему препарат может вызывать боль в груди при его злоупотреблении), и пришли к выводу, что кокаин, вероятнее всего, дополнительно воздействует на какие-то другие участки мембран клеток сердца.

Хотя у меня была полная учебная нагрузка, мне пришлось написать еще одну статью для журнала PNAS – она была опубликована в начале 1973 года. Но в результате оценки моих аспирантских экзаменов оказались ниже среднего балла на медицинском факультете. Едва начавшись, моя карьера снова была под угрозой.

Бывало, из-за посредственных оценок студентов отчисляли из аспирантуры, но мне дали поблажку, поскольку за первый год в аспирантуре я опубликовал больше статей в серьезных журналах, чем средний аспирант за целых пять лет, но с условием, что я сдам устный экзамен специальной комиссии. Я справился, и они даже предложили изменить мой «неуд» на «отлично», но потом сошлись на «хорошо» и меня не отчислили. За последующие два года, параллельно с выполнением аспирантских обязанностей ассистента на кафедре, среди которых были операции на открытом сердце у собак, я написал еще 11 достаточно серьезных статей.

Между тем я начал размышлять о новых способах использования иммобилизованных лекарственных препаратов и ферментов. Одна идея пришла мне в голову во время лекции Дж. Эдвина Сигмиллера о подагре, известной как «болезнь королей» из-за связи со злоупотреблением жирной пищей и алкоголем. Подагра – это накопление в крови мочевой кислоты и отложение ее кристаллов в суставах и других тканях. В результате человек испытывает сильные боли, развивается артрит. Подагра связана с метаболизмом пуринов – азотсодержащих соединений, которые входят в состав молекулы ДНК. За исключением человека, все млекопитающие обладают ферментом под названием уриказа, расщепляющим пурины и превращающим их в растворимые соединения. Больных подагрой лечат путем введения уриказы из печени свиньи, но у пациентов часто развиваются иммунные реакции – организм атакует чужеродный свиной фермент, и эффект лечения падает.

У вот у меня возникла некая бредовая идея: почему бы не пропускать кровь по экстракорпоральному шунту с иммобилизованной уриказой, и таким образом осуществить циркуляцию крови обходным путем, тем самым предотвратив формирование иммунной реакции? Каплана заинтересовала эта идея, и Сигмиллер тоже сказал, что стоит попробовать. И тут я столкнулся с десятками чисто технических проблем. Как присоединить уриказу к стеклянным бусинам? Как проверить идею, если для этого варианта терапии невозможно использовать больных людей? Насколько велик риск шунтирования? Каплан, как и ранее, поддержал меня и заметил, что большинство ученых сами отговаривают себя от проведения экспериментов из-за боязни всяких осечек, но «если ты уверен в необходимости эксперимента – просто делай его!»

С помощью Джека Диксона мы присоединили фермент к бусинам, при этом сохранив его активность. К всеобщему удивлению и моему восторгу, он стал даже активнее, чем нативный фермент. Я разработал уникальный способ пропускать кровь через бусины с уриказой с помощью кардиотомного резервуара – пластикового пузыря размером с футбольный мяч, снабженного ниппелями для инфузии в артерию или вену. Обычно кровь поступает в центральную камеру, покрытую мелкой сеткой для предотвращения попадания сгустков крови. Я поместил в камеру бусины с ферментом, расположив их прямо на этом фильтре.

Теперь задача состояла в том, как испытать мой «ферментный реактор» и на каких биологических объектах. Сигмиллер отметил, что собаки далматинской породы имеют патологию обмена веществ: уровень мочевой кислоты у них возрастает из-за высокопуриновой диеты, что нетрудно спровоцировать, так как мясо богато пуринами. Мы посадили одного нашего далматинца исключительно на мясную диету, и уровень мочевой кислоты у него резко возрос. Спустя четыре часа после перфузии его крови через реактор с иммобилизованным ферментом уровень мочевой кислоты опустился до нормы, и собака практически ожила.

Но это не убедило моих критиков. Возможно, говорили они, уровень мочевой кислоты у собаки был гораздо ниже, чем у больных подагрой, а потому никаких выводов делать нельзя. Ситуация осложнялась еще и тем, что в организме собак всегда присутствует небольшое количество уриказы.

Сигмиллер предложил в качестве объекта исследования взять какую-нибудь птицу. У птиц нет уриказы, отсюда белый цвет (как у мочевой кислоты) птичьего помета. Учитывая размер моего ферментного реактора, нам требовалась довольно крупная птица. По мнению главного ветеринарного врача, ее вес должен был быть от 25 до 35 килограммов. Он знал одну ферму по соседству, где выращивали индюшек такой величины, но предупредил, что птичка будет довольно немолода и, скорее всего, «с характером». Оказалось, что это даже мягко сказано.

Когда 35-килограммовую индюшку доставили в грузовике, своими капризами и размахиванием почти двухметровых крыльев она наделала немало шума, а достаточно просторной для осуществления предстоящего эксперимента оказалась только операционная сердечно-сосудистой хирургии.

Составив вместе два операционных стола и установив оборудование, мы обвязали индюшку веревкой вокруг шеи и вытянули ее из клетки. Наша испытуемая теперь выглядела еще более злобной, чем раньше. Как только ее усмирили – а для этого понадобилось четверо лаборантов, – я взял у нее кровь для измерения уровня мочевой кислоты.

Ветеринар наш не был уверен, что именно порекомендовать в качестве анестезирующего средства, и предложил попробовать барбитурат пентобарбитал в той же дозе, что и для собак с перерасчетом на вес тела. Я ввел соответствующую дозу нашей птице, которую продолжали удерживать силой. В этот момент ветеринар сказал, что он вспомнил кое-что насчет физиологии индюшек: скорее всего, нам понадобится еще некоторое количество пентобарбитала.

Как по команде, птица повернулась, грозно посмотрела на меня и как будто согласилась отключиться. Ветеринар посоветовал немного подождать, но ничего не происходило, и спустя несколько минут я повторно ввел дозу анестетика. Птица немного расслабилась, но не казалась сонной, – хотя я и понятия не имел, как на самом деле должна выглядеть сонная 35-килограммовая индюшка. Мы решили удвоить дозу. Вроде эффект был, а может, и нет. Я ввел еще три больших дозы. Наконец индюшка отключилась.

Все вместе мы ее подняли и положили на два операционных стола, где находились ферментный реактор и насос для перекачивания крови. Я уже было собрался проколоть артерию и ввести шунт, как птица вдруг моргнула и через несколько мгновений взмахнула крыльями – наступил полный хаос, и столы из нержавеющей стали с грохотом опрокинулись. Лаборанты тщетно пытались удержать птицу, а я старался в это время ввести в жилку ее крыла огромную дозу пентобарбитала. На сей раз мне удалось внедрить шунт и начать эксперимент. Каждый раз, когда птица моргала, ей дополнительно вводили пентобарбитал. Наконец передо мной лежала на спине неподвижная индюшка, и все было вроде под контролем.

Но не успел я расслабиться, как птица проснулась, и только она опять взмахнула крыльями, все – столы, ферментный реактор, капельницы и даже люди – полетело кувырком. Терпение старшего лаборанта лопнуло, и он ввел трепыхающейся индюшке целую бутылку препарата. Она затихла, и он спросил, можно ли ее прикончить. Я согласился. Эксперимент явно провалился. Даже если уровень мочевой кислоты резко упал, никто, в том числе и я, не стали бы считать это результатом шунтирования.

Еще до того как нам привезли индюшку, мы часто обсуждали, что с ней делать после эксперимента. По общему мнению, ее следовало зажарить на пляжной вечеринке для аспирантов и студентов-медиков. Но теперь эта дохлая 35-килограммовая птица создала для нас новые проблемы. Мы не знали, как ее ощипать, да и чтобы приготовить индюшку такого размера, могло уйти полдня. Ветеринар предложил свой вариант. Будучи еще студентом в ветеринарном училище, он с приятелями придумал, как готовить крупных животных в автоклаве: пропарить птицу в этой изумительной скороварке, и тогда перья легко удаляются, а потом быстро отнести индюшку на пляж и там уже подрумянить на огне.

Я был весьма удивлен, как точно он рассчитал время выдерживания индюшки в автоклаве, которая под давлением приготовилась за рекордно короткий срок. Но это было еще не все. Больше всего меня волновали огромные дозы пентобарбитала, которым был напичкан наш ужин. А что если наши гости заснут? Однако все участвовавшие в опыте хором утверждали, что жар автоклава расщепит наркотик, а последующее обжаривание благополучно завершит процесс. Я согласился, и нашу трофейную птицу упаковали для отправки на пляж. И хотя я стал настоящим героем дня, и добрая сотня приглашенных пировала, вкушая индейку и запивая ее пивом, я так и не смог заставить себя попробовать объект моего неудавшегося эксперимента. Я тщательно искал следы сонливости у моих сокурсников, но, похоже, что спать хотелось только мне – от усталости.

Несмотря на историю с индюшкой, Каплан все-таки предложил включить результаты моего эксперимента с иммобилизованной уриказой в нашу новую статью. Я все больше восхищался высоким профессионализмом ученых, с которыми работал. Сам Каплан считался одним из лучших энзимологов в мире. Он доказал существование нескольких форм ферментов (изоферментов) с похожими, но не одинаковыми свойствами: на примере фермента лактатдегидрогеназы (LDH), который метаболизирует молочную кислоту, он показал, что по соотношению изомеров LDH, поступающих в кровь из поврежденных клеток, можно определить, был ли у человека сердечный приступ.

Однажды Каплан, высоко оценив мой вклад в наши совместные исследования, завел разговор о моей научной родословной. Он сказал, что в ней насчитывается уже несколько поколений биохимиков, и я – четвертое поколение. Каплан был представителем третьего поколения, поскольку в начале своей карьеры он работал под руководством Фрица Липмана и вместе с ним открыл ключевой биохимический интермедиат метаболизма человека – кофермент А. В 1953 году за эту работу Липман получил Нобелевскую премию. В своей книге «Блуждания биохимика» он показал, как результаты одного исследования совершенно непредсказуемым образом становятся ступенькой к следующему открытию, и мне вскоре предстояло в этом убедиться.

Воспоминания настроили Каплана на философский и несколько сентиментальный лад, и он признался, что своим отцом в науке считает Липмана, а научным «дедом» – Отто Мейергофа, американского ученого родом из Германии, открывшего источник энергии, молекулу АТФ, и получившего в 1922 году Нобелевскую премию. Каплан не сказал, что я, по сути, являюсь его научным «сыном», но намекнул на это. Я же охотно согласился считать его своим «научным отцом».

Всякий раз, когда университет посещали знаменитые друзья и коллеги Каплана, в том числе и Липман, он устраивал в их честь пышную вечеринку у себя дома. Обычно он не звал никого из лаборатории, но меня приглашал исполнять роль бармена, что позволило мне познакомиться с такими выдающимися учеными, как Карл и Герти Кори, которые поделили между собой Нобелевскую премию в 1947 году (Герти стала первой американкой-лауреатом этой премии), и биохимик Эфраим Качальский, который работал с иммобилизованными ферментами. (Качальский изменил свою фамилию на еврейскую Кацир в 1973 году, став президентом Израиля.) Другим частым гостем Каплана был ректор Калифорнийского университета Уильям Мак-Элрой, прославившийся работами по биохимии свечения светлячков. Он, удивленный моим более чем экономным способом наполнения рюмок, научил меня разливать напитки «как биохимик». Перевернув бутылку виски вверх дном в большой стакан, он медленно считал до трех – за время вечеринки он мог повторить этот ритуал до четырех раз.

Несмотря на успехи в Сан-Диего, моя жизнь все еще была омрачена продолжавшейся войной во Вьетнаме. Пошли слухи о проведении недалеко от моего дома массовой акции протеста против доставки напалма на суда в гавани, и у нас в квартире начали происходить странные вещи. Домашний телефон вдруг зазвучал как-то иначе, усилились фоновые шумы. И удивительным образом телефонный монтер всегда оказывался тут как тут, сидя в небольшой кабинке на столбе на уровне окна гостиной на втором этаже.

Однажды он появился у наших дверей, а с ним еще двое, которые представились агентами ФБР и настойчиво попросили нас ответить на некоторые вопросы. В конце длинной беседы они объяснили, что у них есть чеки, якобы выписанные Барбарой и имеющие отношение к международному отмыванию денег. Им нужно было взять образец почерка и отпечатки ее пальцев, а заодно и моих. Прежде чем уйти, они предупредили, что нам лучше вести себя благоразумно, а то им придется депортировать Барбару. Еще они сказали, что вернутся через два дня, и это «совершенно случайно» совпадало с датой акции протеста.

В тот день сотни полицейских в защитном снаряжении выстроились перед железнодорожными путями вдоль крутого обрыва над океаном. После полудня на заросшем травой островке земли между улицей и рельсами собралось около пятисот человек. Как только я увидел, как полицейские двинулись вперед и стали окружать скандирующую лозунги толпу, я схватил Барбару за руку и мы бросились бежать. Не успели мы выбраться из оцепления, как почувствовали запах слезоточивого газа. Когда над головами стали кружить вертолеты, люди бросились врассыпную, и полицейские принялись хватать всех подряд. В конце концов нам удалось добраться до дома, где мы продолжали следить за событиями, разворачивающимися прямо у нас под окнами. Последние группы протестующих, за которыми в свете прожекторов вертолетов охотилась полиция, были арестованы уже глубокой ночью. К понедельнику кабинка телефонного мастера исчезла. Фэбээровцы больше не появлялись, и мы с Барбарой возобновили учебу.

Я давно хотел проверить некую идею, навеянную одним из ранних открытий Каплана. А что, если использовать живые клетки сердца для изучения биохимических изменений при сердечном приступе? Я мог бы попытаться сымитировать ситуацию, при которой заблокированная артерия перестает снабжать сердце кровью и, следовательно, кислородом, измеряя уровень высвобождающихся из клеток сердца маркерных ферментов лактатдегидрогеназы и креатинкиназы после снижения уровня кислорода.

После первого же эксперимента выяснилось, что полученные мной результаты – настоящая сенсация. Высвобождающиеся из каждой отдельной клетки ферменты свидетельствовали о процессах, происходящих во время настоящих сердечных приступов. Определенный уровень высвобождения фермента означал способность клеток к восстановлению, в то время как более высокие уровни свидетельствовали об их гибели. Теоретически это могло бы стать прекрасным методом скрининга лекарств для защиты клеток сердца или их восстановления. Каплан был так воодушевлен возможными перспективами использования результатов эксперимента, что попросил меня внести соответствующий пункт в заявку на крупный грант. Я был польщен его просьбой, хотя это и означало необходимость проведения дополнительной работы и еще нескольких недель обсуждений и презентаций. Наконец заявка была оформлена и представлена большой группе специалистов, связанных с кардиоцентром. И тут произошло невероятное – у самого Каплана случился сердечный приступ!

Ученый сразу заметил симптомы – потливость и боль в груди – и немедленно отправился в университетскую больницу, где ему сделали анализ крови его же собственным методом. Уровни ферментов показали, что сердечный приступ не слишком серьезный, и Каплан должен вскоре выздороветь. Я часто его навещал. В те времена пациента, как правило, несколько дней накачивали успокоительными препаратами. Теоретически это должно снимать напряжение, но на Каплана такое лечение оказывало совсем другое действие, иногда даже вызывало бредовое состояние. Однажды он попросил заведующего кардиохирургией вскрыть ему грудную клетку и приложить к сердцу мои адреналиновые бусины, чтобы заставить его лучше работать.

Писатели обычно беспокоятся, что кто-то украдет их слова, а ученые – их идеи. Моя первая встреча с этой формой интеллектуального воровства произошла, когда мой наставник лежал в больнице, а наша сотрудница Джейн (имя вымышленное) решила удалить из гранта для кардиоцентра наши фамилии, мою и Каплана, и поставить вместо них свою. Остальные авторы заявки решили, что это было сделано с нашего ведома, так как Каплан болел и не мог заниматься грантом.

Мы обнаружили это спустя месяц или чуть позже, когда руководитель проекта Джон Росс, из чистой вежливости, прислал мне копию запроса кардиоцентра. Увидев имя Джейн вместо собственного, я пришел в ярость. Неужели Каплан предал меня ради кого-то другого? Я кинулся в его кабинет, бросил проект гранта на стол и закричал: «Что это, черт возьми?» Каплан ничего не знал о подмене и тоже был взбешен, но потом успокоился и заявил, что из-за этого инцидента под удар может быть поставлена карьера одного важного чиновника, чего по некоторым политическим причинам он не хотел. Я был молод, наивен, и меня его аргументы абсолютно не убедили.

Тогда Нат рассказал мне, как в начале своей карьеры он тоже стал жертвой интеллектуального воровства. После того, как он подготовил для публикации в журнале Biological Chemistry статью об открытии кофермента А, сделанном им совместно с Липманом, тот отправил текст одному своему старшему коллеге – для обсуждения результатов. Ответа они не получили, но позже Липману пришла из редакции журнала статья на рецензию, и это оказалась та самая, написанная им самим и Капланом, статья о коферменте А, только в авторах их имен не было, зато стояло имя коллеги Липмана. Возмущенный Липман позвонил в редакцию журнала и добился восстановления их авторства. И во многом благодаря изложенным в ней результатам Липман получил Нобелевскую премию.

Хотя Каплан утверждал, что «истина всегда торжествует», я продолжаю считать, что ради блага научного сообщества мошенничество не следует игнорировать. На карту ставится нечто гораздо большее, чем репутация отдельных ученых, – подвергается сомнению доверие к самой науке. Когда спустя несколько дней Каплан сообщил, что Джейн таки получила мой грант, я решил: ну что ж, «плохие парни» победили. Конечно, я был рад, что мои идеи оценили высоко, но горевал, что их у меня украли!

Все это время я продолжал заниматься исследованиями иммобилизованного адреналина. Один из нерешенных вопросов заключался в том, как влияет на активность адреналина способ его присоединения к бусинам. Ответ на этот, как и на многие другие вроде простые вопросы, требовал больших усилий. Мы получили только одно свидетельство об образовании химической связи с одним и тем же участком молекулы адреналина, поэтому требовалось более тщательное изучение этого явления. Аспирант Каплана биохимик Лайл Арнольд подсказал мне, как использовать ядерный магнитный резонанс (ЯМР), чтобы определить участок молекулы адреналина, с которым возникает химическая связь, и нам удалось показать, что химическая связь образуется с бензольным кольцом в положении, связанном с биологической активностью.

И наконец, предстояло определить, полностью ли адреналин сохраняет свою активность, когда вместо стеклянных бусин мы используем крупные молекулы. Для этого я обратился за помощью к руководителю химического отдела Мюррею Гудману, члену комиссии по защите моего диплома. Специалист по химии высокомолекулярных соединений, он подобрал несколько полимеров, к которым можно присоединить адреналин. Если комбинация полимера и гормона биологически активна, то при замене стеклянных бусин на полимер активность адреналина должна была сохраниться.

Гудман свел меня со стажером Майклом Верландером, недавно защитившим докторскую диссертацию, который занимался производством полимеров на основе модифицированных аминокислот – гидроксипропилглютамина и пара-аминофенилаланина. Мы сделали полимеры двух разных размеров: одни были такие крупные, что им требовалось заметное количество времени для диффундирования в ткани, другие – небольшого размера. Мы следили за тем, чтобы не допустить разложения комплекса полимерадреналин с высвобождением адреналина. Результаты испытаний на сердечной ткани стали понятны после первой же инъекции – комплексы работали и были почти идентичны по активности нативному гормону. Я был в восторге, так как теперь получил все ответы на вопросы критиков, и с нетерпением ждал публикации результатов в том же престижном журнале PNAS.

Через несколько недель тщательно отредактированная мною статья была готова. Авторами значились Вентер, Верландер, Гудман и Каплан. После этого Каплан вызвал меня в офис и сказал, что Гудман хочет поставить Верландера на первое, вожделенное место в списке. Я напомнил, что это мое исследование, основанное на наших идеях, а Верландер – всего лишь химик, сделавший полимеры. Каплан согласился, но заметил, что для аспиранта я уже и так становлюсь достаточно известным, и не имеет значения, на каком месте будет стоять мое имя, – главное, что оно указано. А вот Верландеру необходим толчок для карьеры. Верландер был нашим коллегой и хорошим ученым, но хотя я и уступил – с большой горечью, – все равно считал, что мой вклад ключевой и я имею право быть первым автором. Чутье не подвело Каплана, и наша работа получила практически полное признание.

К тому времени Каплан узнал, что он номинирован на Нобелевскую премию за свою работу по энзимологии, и ему захотелось сделать какое-нибудь эффектное и громкое открытие, которое убедит Нобелевский комитет, что именно он, Каплан, является достойным премии. И тогда помощник и правая рука Каплана предоставил мне карт-бланш на проверку некоторых моих идей насчет адреналиновых рецепторов и соответствующих ферментов. Одним из очевидных вариантов развития исследований был поиск рецепторов, то есть таких участков, где связываются гормоны адреналиновой группы. Я хотел использовать бусину с адреналином для извлечения рецептора из сложной смеси клеточных белков, а затем очистить его и изучить.

И тут я снова обратился к моей старой подруге-индюшке. Эрл Сазерленд-младший из Университета Вандербильта использовал индюшачьи эритроциты (красные кровяные тельца) для изучения механизма действия гормонов на клетки в той самой работе, за которую он был удостоен Нобелевской премии в 1971 году. Сазерленд показал, что гормон присоединяется к рецептору на поверхности клетки, активируя фермент аденилатциклазу при образовании молекулы циклической АМФ, действующей внутри клетки. Еще в 1960 году Сазерленд предположил, что этот механизм лежит в основе действия многих гормонов. Однако коллеги не поддержали его гипотезу о том, что всего одно химическое соединение (циклический АМФ) может отвечать за многочисленные эффекты, вызываемые, как известно, различными гормонами. Сегодня мы признаем, что циклический АМФ является одним из «вторичных посредников», помогающих гормонам достичь своей цели. Моя же цель заключалась в использовании адреналина на стеклянных бусинах для захвата адренергического рецептора из крови и, возможно, связанной с ним аденилатциклазы.

Для этого мне было нужно большое количество индюшачьей крови, и я позвонил ветеринару, с которым работал во время своей злополучной хирургической операции над индюшкой. Он организовал мне посещение индюшачьей фермы примерно в часе езды от медицинского факультета. Хорошо помня прошлый опыт, я уговорил Джека Диксона поехать со мной и выкачать кровь из индюшек прежде, чем они что-нибудь сделают с нами. Мы приехали, облаченные в белые халаты, в защитных очках, и выглядели весьма внушительно. «Это вы что ли те ребята, которые приехали за кровью индюшек?» – спросил фермер.

Он схватил индюшку, перевернул вверх тормашками и уверенно держал ее, пока я быстро отобрал 50 кубиков крови из вены крыла. Первый эксперимент с кровью прошел успешно: иммобилизованный адреналин действительно извлекал рецептор из крови, чтобы потом его активировать. Но вскоре стало ясно, что самое трудное – выделить чистые рецепторы. В тот момент я и не догадывался, что мне придется брать кровь из индюшек в течение многих лет.

После всего трех лет в аспирантуре я решил, что достиг достаточно многого, и собрался писать диссертацию, а также завершить образование. Как правило, после написания диссертации, работа над которой занимает в среднем пять-шесть лет, претенденту на степень доктора (PHD) необходимо иметь одну или две посланные в печать или опубликованные работы. Но я-то к этому времени уже опубликовал 12 статей, причем половину из них в PNAS и в других серьезных журналах, в том числе и в Science.

Мы с Барбарой только что переехали в двухкомнатный таунхаус, поближе к университетскому городку. Я не хотел ни на что отвлекаться, поэтому перешел из нашей спальни во вторую комнату, которую переоборудовал в рабочий кабинет. После Вьетнама мне нравилось быть свободным днем и плавать, ходить под парусом, заниматься серфингом, а работать в вечернее время, причем пик моей работоспособности часто приходился на период между полуночью и тремя часами утра.

Возможно, я без труда мог бы взять свои опубликованные работы и соорудить из них «псевдодиссертацию», но я хотел сделать нечто большее и взглянуть на результаты своих исследований в перспективе, подробнее остановиться на некоторых теоретических вопросах, способных привести к новым открытиям. Меня особенно занимал вопрос, насколько полученные данные расходились с общепризнанными моделями воздействия лекарственных препаратов и гормонов на рецепторы. Согласно существовавшим тогда теориям, лекарственные препараты и гормоны в основном достигали близкой концентрации одновременно во всех клетках и тканях, а ответная реакция была прямо пропорциональна количеству рецепторов, на которые воздействовали лекарства или гормоны.

Другими словами, если половина рецепторов мышцы содержит определенный гормон, то она будет реагировать в половину своего максимального уровня. Мои же результаты свидетельствовали, что реакции ни в коем случае не будут прямо пропорциональны проценту рецепторов в тканях. Я хотел доказать, что при ничтожном времени реакции сердечной мышцы гормон никоим образом не может достичь каждой клетки сердца. Чтобы сердечная мышца действовала согласованно и сердце билось как единое целое, гормональный сигнал должен проходить лишь через несколько клеток и распространяться на всю мышцу.

Поскольку это противоречило распространенному мнению, было особенно интересно и важно представить весомые аргументы и убедить моих оппонентов. Чтобы подкрепить мои предположения, нужно было понять, с какой скоростью происходит диффузия молекул и как они перемещаются в жидкостях и твердых телах, а также разобраться в тайнах пограничных слоев, где у самой стенки сосуда даже в тщательно перемешанной среде находится неактивный слой жидкости. Другими словами, мне пришлось проникнуть в незнакомую область науки, тем более сложной, что у меня не было соответствующей математической подготовки. Но в конце концов я своего добился.

Пока я интенсивно работал и писал статьи, меня все время манило к себе море. Чтобы прервать затворничество, я решил отправиться в плавание на сотню-другую миль, в Мексику. Я воспользовался своей старой деревянной лодкой, которой было примерно столько же лет, сколько и мне, – лодка была построена в Дании в 1949 году. Сейчас это путешествие кажется мне довольно безрассудным, но тогда я считал, что моего опыта плавания на маленькой лодке на остров Каталина вполне достаточно. Как же это было здорово – плыть в океанской зыби, под теплыми лучами солнца, и никакой земли в поле зрения. По ночам я выбирал путь, полагаясь только на звезды и радиосигналы.

Чип и Рон Эйхнер, двое стажеров из лаборатории Каплана, тоже захотели приключений и присоединились к нам с Барбарой. Произошла небольшая путаница с запасами пищи, и на два дня у нас оказалось очень мало еды. Поначалу, однако, первый день был просто великолепен. Погода была солнечная, и, подгоняемые попутным ветром, мы плыли по направлению к острову Коронадо, неподалеку от Тихуаны, но вдруг появилась мексиканская полиция и стала нас преследовать, вынуждая вернуться. Я не знал, что и делать, потому что ветер усилился до 18 узлов, море разбушевалось, и развернуться было довольно сложно. Через несколько часов нам удалось укрыться в небольшой бухте и бросить якорь, прицепив его к громадному кусту водорослей. Несмотря на то, что все мы были измучены и голодны, ни один из четверых так и не смог заснуть в тесной лодчонке. На следующий день, когда море успокоилось, мы вернулись в бухту Мишн в Сан-Диего, и как только причалили, немедленно помчались за едой.

В те далекие времена, когда еще не было компьютеров и текстовых редакторов, перепечатать диссертацию было серьезным делом – особенно, если это 365 страниц, амбициозный результат тяжелой кропотливой работы. Это могло влететь в хорошую сумму: 50 центов за страницу черновика и 1,25 доллара за страницу окончательного варианта. Через три месяца интенсивной работы я стал счастливым обладателем десяти экземпляров моего шедевра толщиной с телефонный справочник, предназначенного для раздачи комиссии под председательством Каплана, в которую входили также Гордон Сато, Джон Росс-младший, Стивен Майер и Мюррей Гудман. Они были весьма удивлены объемом представленной им работы, и больше всех сам Каплан. Он пошутил, что еще не готов к моей защите, потому что у него нечем платить зарплату новоиспеченному доктору наук. После того, как они прочитали и одобрили текст диссертации, мне предстояло тщательно подготовиться для защиты.

С каждым днем я волновался все больше. Учитывая плотный график членов комиссии, найти удобное время для них всех было очень непросто. Меня смущало и то, что защита должна была проходить в главном конференц-зале медицинского факультета, – это подчеркивало повышенное внимание к моей диссертации. Когда мы с Капланом спускались по лестнице в конференц-зал, он дал мне один важный совет: «Покажи, что ты разбираешься в своей теме лучше всех присутствующих в зале, – и ты победитель». Неожиданным образом его совет меня очень успокоил, так как я действительно чувствовал, что понимаю свою работу лучше многих. Но потом я вспомнил, что мне предстоит выступать перед членами уважаемой комиссии, среди которых три заведующих кафедрами!

Зал был полон, но я старался не обращать на это внимание и не нервничать. Сейчас я знаю, что если хорошо подготовлен, могу без труда выступать на публике. У меня есть странная способность – ничего заранее не обдумывая, я представляю, что собираюсь сказать, и редактирую себя по ходу дела. В тот день я говорил полтора часа подряд и без бумажки, а затем еще полтора часа отвечал на вопросы. Меня поразило, что прошло три часа, но никто не покинул зал. Самый напряженный момент наступил, когда члены комиссии отправились на закрытое совещание. Через несколько минут они подошли ко мне, во главе с Капланом, и сказали: «Поздравляем вас, доктор Вентер». Это произошло в декабре 1975 года, чуть более семи лет и пяти месяцев после того, как я сошел с трапа самолета, прилетевшего из Вьетнама.

Я получил докторскую степень в университете, который не раз играл важную роль в моей жизни. Еще ребенком я часто проезжал мимо Калифорнийского университета в Сан-Диего вместе с родителями, которые летом постоянно курсировали между Сан-Диего и нашим городком Милбрэ. Когда я потом служил в ВМС и ездил из дома в Ньюпорт-Бич и обратно, мой путь также пролегал мимо этого университета. Я всегда слегка завидовал учившимся там счастливчикам. А теперь я, первым в семье, получил степень доктора наук. Я очень устал, но при этом был невероятно счастлив и горд.

Друзья и родственники поздравляли меня, а я думал, что делать дальше. Конечно (это было проще всего), я мог поработать ближайшие пять лет постдоком – в должности, аналогичной должностям интерна и ординатора в медицине, или стать чьим-нибудь ассистентом. Каплан хотел, чтобы я пошел именно этим путем, либо оставшись в его лаборатории, либо уйдя к выдающемуся биохимику Сиднею Уденфреду, возглавлявшему в то время Институт молекулярной биологии Роша в Нью-Джерси.

Однако за год до этого я получил необычное предложение. Нил Моран, завкафедрой фармакологии медицинского факультета Университета Эмори в Атланте, считал, что я могу пропустить этап постдока и сразу же занять штатную профессорско-преподавательскую должность на медицинском факультете Университета Эмори. Таким образом, у меня было три предложения работы, в то время как другие сотрудники из лаборатории Каплана с трудом добивались приглашения на хотя бы одно собеседование после подачи как минимум десятка заявлений, – в таком кризисном состоянии находился рынок труда в те времена.

Между тем у меня появилось еще одно приглашение – в Университет штата Нью-Йорк в Буффало. Группа ведущих исследователей занималась там исследованием молекулярных механизмов действия рецепторов нейромедиаторов. В состав группы входили Эрик Барнард, который изучал никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, вызывающие сокращение мышц, Дэвид Триггл, который исследовал белки, играющие роль кальциевых насосов, а также сэр Джон Эклс, удостоенный Нобелевской премии за работу о воздействии заряженных атомов (ионов) на нервные клетки. И я решил отправиться туда, посмотреть.

Приняли меня в Буффало очень тепло. Прекрасные условия для серьезной научной работы, сочетание разных стилей, характерных для университета, медицинского факультета и Онкологического института имени Розуэлла Парка, – все это произвело на меня большое впечатление и приятно удивило. В дополнение к традиционному подходу изучения рецепторов, Деметри Пападопулос разработал там междисциплинарную аспирантскую программу исследования биологических мембран, в которой участвовали Дэрил Дойл, заведующий кафедрой биологии рака в Онкологическом институте Розуэлла Парка, а также Джордж Поуст.

Мне обещали достаточно просторное лабораторное помещение, внушительное финансирование, которое позволит начать исследования немедленно, и приличную зарплату – 21 тысяча долларов в год, на 9 тысяч долларов больше, чем я мог получить в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Интересы Барбары тоже были учтены, ей предложили должность постдока в хорошо известной в научных кругах лаборатории того же Онкологического института, где занимались исследованиями рака груди.

Я согласился и договорился начать работать в июле, чтобы Барбара смогла закончить диссертацию. Мы продали за 25 тысяч долларов дом, который купили несколько лет назад за 14 тысяч (к слову сказать, он был снова продан через несколько лет более чем за 100 тысяч долларов, – это к вопросу о моей так называемой «деловой хватке»). Барбара наконец-то защитила диссертацию, и мы одновременно прошли церемонию вручения дипломов. На торжество приехали мои родители. Вечером мы с Барбарой отметили нашу победу, занимаясь любовью у камина.

Итак, в Буффало мне предстояло занять должность младшего научного сотрудника, перескочив через позицию постдока. Мой бывший учитель английского языка Брюс Кэмерон и его жена Пэт подарили нам на прощанье билеты на мюзикл «Кордебалет» в одном из театров Сан-Франциско. На следующее утро мы сели в машину и, проведя в пути целый день и целую ночь, прибыли в абсолютно пустой, практически вымерший город – его жители так праздновали День независимости. В моей голове непрерывно крутилась строчка из вчерашнего мюзикла: «В Буффало что жить, что удавиться – всё едино…»

Глава 4

В Буффало

Известно, что когда молодые ученые, ученики Фарадея спросили его, в чем секрет успеха его научных исследований, он ответил: «Секрет состоит в трех словах – работай, завершай, публикуй».

Дж. Г. Гладстоун. Майкл Фарадей

Вскоре после нашего приезда в Буффало Барбара обнаружила, что беременна. Признаться, это было очень не кстати. Да и дома у нас не все ладилось. В Калифорнии мы с Барбарой были на равных, с увлечением работали над своими докторскими диссертациями. По-дружески соревнуясь, мы жили в полной гармонии. Теперь, став профессором медицинского факультета и имея в своем распоряжении двух лаборантов, двух аспирантов и еще одного постдока в придачу, я мог проводить самостоятельные исследования. Барбаре, вынужденной работать на кого-то в должности постдока, стало казаться, что она существует в моей тени. И еще Барбаре не нравилась ее лаборатория. Нам предстояло выплатить немалый кредит за полученное образование, а тут она забеременела и жить стало значительно тяжелее. Наши отношения были поставлены под серьезный удар.

Первый рабочий день в Буффало начался – хуже не придумаешь. Утром, как только я пришел на факультет, меня пригласили на защиту диссертации аспиранта старшего преподавателя Питера Гесснера, который явно хотел похвастаться своим протеже перед новичком с Западного побережья. Но дело-то было в том, что я прибыл из университета, где царили довольно жесткие порядки, дуракам не давали спуску и приходилось спокойно воспринимать, прямо скажем, не всегда тактичную критику.

Когда я набросился на аспирантку и разругал ее поверхностную и заурядную работу, уличив в незнании простейших вещей, я не сообразил, что косвенно задеваю ее научного руководителя, одного из ведущих сотрудников кафедры. Поскольку в Ла-Хойя я работал самостоятельно, мне и в голову не пришло, что аспирантка занималась теорией своего руководителя. Кто же знал, что между университетскими преподавателями существовало негласное соглашение: я не буду заваливать твоего студента, если ты не завалишь моего. Мои длинные волосы, хвостик и всклокоченная бородка, плюс расклешенные штаны из полиэстера – давно вышедший из моды гардероб 1970-х годов, – должно быть, произвели сильное впечатление на новых сослуживцев. Неудивительно, что до самого конца моей работы в Буффало именитые коллеги всячески избегали обращаться ко мне за консультациями по поводу своих аспирантов, откровенно считая меня заурядным выскочкой.

Однако в Буффало бывали и хорошие времена. Мой сын, Кристофер Эмрис Рэй Вентер, родился 8 марта, в разгар метели и всего через несколько недель после печально известной снежной бури 1977 года. Тогда Буффало был практически отрезан от мира, порывы ветра достигали 100 километров в час, а сугробы были высотой почти 8 метров. В городе хозяйничали мародеры, в автомобильных авариях часто гибли люди.

Я присутствовал при родах, когда служил в ВМС, но никогда не испытывал ничего похожего на то, что пережил при рождении моего сына. Это была любовь с первого взгляда. Выплачивая кредиты за обучение, мы не могли нанять няню, но и отпрашиваться с работы было нельзя. В отличие от Барбары, у меня была своя лаборатория, и я в течение нескольких месяцев брал Криса с собой на работу.

Поначалу сын спал в ящике для документов в моем кабинете, но когда он подрос, я все-таки купил детскую кроватку. Я-то с удовольствием проводил с ним время, но вот преподаватели из соседних комнат жаловались, когда он плакал. Я старался быть хорошим отцом и в то же время работать, сочетая исследования с преподаванием на медицинском и стоматологическом факультетах. Для нашей маленькой семьи наступили тяжелые времена, и я нашел традиционную отдушину: стал регулярно покупать виски и почти каждый вечер выпивать по паре рюмок.

Примерно через год после переезда в Буффало я получил более или менее полное представление о том, как обстоят дела в здешнем научном мире. Качество работ, по-видимому, достигло своего пика в конце 1970-х или начале 1980-х, после чего ведущие ученые стали постепенно покидать Буффало. Джон Эклс решил уехать именно тогда, когда меня пригласили на факультет, но мне об этом, разумеется, никто не сообщил. Грузчики, помогавшие мне с переездом на новую квартиру, как раз закончили упаковывать его вещи. За несколько лет до этого уехал биохимик Эрик Барнард – он возглавил большую программу в Лондоне, а Деметри Пападопулоса заманили в Калифорнийский университет в Сан-Франциско, да и Джордж Поуст перешел на работу в фармацевтическую компанию SmithKline.

Наблюдая этот исход талантливых ученых, я понял, что нужно как можно скорее завоевать хорошую репутацию, дабы навсегда не застрять в Буффало. К счастью, мне повезло, и я быстро получил грант Национального института здоровья (НИЗ), хотя деньги поступили с многозначительным примечанием, что мое предложение слишком амбициозно.

В Ла-Хойя я занимался изучением адреналиновых рецепторов, обнаруживая их в липидных мембранах и клетках вегетативной нервной системы, регулирующей не контролируемые сознанием процессы – от эякуляции до расширения зрачков и сердцебиения. Логическим продолжением работы было выделение и очистка белковых рецепторов для дальнейшего изучения их молекулярных структур, которые являются ключом к расшифровке механизма их действия.

Такие редкие белки, как адреналиновый рецептор, никогда ранее не выделяли, не говоря уже о белках в клеточных мембранах. Вначале нужно было разработать способ измерения концентрации белка, выделенного из мембраны. Мы провели почти год, совершенствуя метод обнаружения следовых количеств белкового рецептора и используя для этого бета-блокатор с радиоактивным йодом. Нам было известно, что этот лекарственный препарат может связываться с рецептором.

Как только нам удалось пометить рецептор радиоактивным йодом, мы с помощью множества различных методов выделили его из липидной мембраны, оценивая результат по остаточному уровню радиоактивности на стеклянных фильтрах. Следующим шагом стала очистка рецептора от огромного разнообразия других клеточных белков, которые также выделили из мембраны. Были испробованы десятки различных подходов, причем по несколько сотен раз.

За время работы над докторской диссертацией я не приобрел никакого опыта решения подобных задач, не умел ставить столь длительные, сложные эксперименты и теперь учился на собственных ошибках. А делал я их, разумеется, немало. Я начал понимать, как руководить проведением опытов, как стимулировать, направлять, поощрять, перенаправлять и обучать студентов, аспирантов, постдоков, техников и как улаживать непростые отношениями между ними. Я научился увольнять и, самое главное, находить и брать на работу лучших специалистов.

Научные исследования в университетах ведут аспиранты и постдоки, поэтому между лабораториями идет жесткая борьба за перспективных кандидатов. Мне повезло – я работал в бурно развивающейся области науки, а это означало, что у меня появилось несколько отличных претендентов. Одна из них – Клэр Фрейзер, тогда только что блестяще закончившая Политехнический институт Ренсселера, ведущий научно-технический вуз в северной части штата Нью-Йорк.

Ее уже приняли на работу в Йельский университет, но она все же пришла на собеседование, так как была обручена с банкиром из Торонто, а Буффало был ближайшим американским городом с пристойным университетом. Клэр произвела на меня хорошее впечатление, но я был уверен, что мы вряд ли снова встретимся. Однако через несколько месяцев я узнал, что она будет работать в моем отделе. Побывав в течение испытательного срока в нескольких институтах, она выбрала именно мою лабораторию, и я был этому очень рад. В 1979 году мы опубликовали статью о методике растворения адреналиновых рецепторов с помощью детергентов – довольно хитроумного приема.

Клэр быстро усвоила новые методы, которые я начал применять для этих исследований. Казалось, мы удачно дополняем друг друга: я – амбициозный ученый, работающий по нескольким направлениям с помощью самых разных методик, дабы добиться международного признания, и Клэр – сдержанная девушка из Новой Англии, дочь директора школы, четкая и организованная, чье пристальное внимание и интерес к деталям прекрасно сочетались с моим несколько хаотичным энтузиазмом.

Мне хотелось предложить ей сложную и неординарную тему диссертации, и одной из идей было использование моноклональных антител, специфичных к рецептору, для выделения его из сложных смесей белков и последующей очистки. В то время весь научный мир только и говорил о механизме получения моноклональных антител, который придумали Жорж Кёлер и Сезар Мильштейн из Кембриджа, – открытии, практически гарантирующем Нобелевскую премию.

Каждое поликлональное антитело в крови человека образуется из простых белых кровяных телец (лейкоцитов), которые размножаются и превращаются в миллионы копий самих себя (клональная экспансия). Кёлер и Мильштейн разработали метод выделения отдельных лейкоцитов и отдельных (моноклональных) антител.

Клэр согласилась заняться изучением рецепторов антител, и мы быстро разработали методику их выделения, способную конкурировать с методом радиоактивных меток. Этот смелый подход очень скоро принес свои плоды. Первый успешный опыт мы провели при изучении астмы, поскольку это заболевание уже давно связали с действием адреналиновых рецепторов. Кроме всего прочего, я был лично заинтересован в этом исследовании, поскольку сам страдаю от аллергической астмы.

Действие некоторых из наиболее распространенных препаратов против астмы, так называемых агонистов бетарецепторов, заключается в стимуляции адреналиновых рецепторов, которые, в свою очередь, вызывают релаксацию дыхательных мышц. Выдвигалось множество теорий для объяснения связи адреналиновых рецепторов с возникновением астмы.

Например, были данные, что у больных астмой заметно меньше рецепторов адреналина в гладких мышцах дыхательных органов. Причем свободных рецепторов меньше просто потому, что больные бронхиальной астмой вырабатывают свои собственные антитела, блокирующие рецепторы. У нас появился способ это проверить. От врачей, лечащих астму, мы получили образцы крови их пациентов и очень удивились, когда оказалось, что у некоторых серьезно больных имелись антитела к адреналиновым рецепторам. Это было важным открытием. Мы с Клэр послали статью о наших результатах в самый авторитетный журнал Science. Получив подтверждение, что статья будет опубликована, мы просто ликовали.

Моя астма и мои гены

Как и многие другие астматики, в задымленных помещениях я хватаюсь за ингалятор. Генетика обусловливает предрасположенность к астме, поэтому исследователи сосредоточились на изучении группы ферментов глутатион-S-трансферазы (GST), которые способствуют выведению из организма таких соединений, как канцерогены, наркотики и токсины. Считается, что чем лучше организм использует эти антиоксиданты, тем лучше он защищается от переносимых по воздуху загрязнителей, нейтрализуя воздействие вредных частиц и ослабляя аллергическую реакцию.

Два из этих ферментов называются глутатион-S-трансфераза M1 (GSTM) и глутатион S-трансфераза Р1 (GSTP1). Ген фермента GSTM1, обнаруженный на хромосоме 1, встречается в популяции в двух формах – активной и неактивной. У рожденных с двумя неактивными формами гена вообще нет защитных ферментов GSTM1. В эту категорию попадают около 50 % населения. Довольно распространен также вариант гена фермента GSTP1 на хромосоме 11 (ген ile105), и у рожденных с двумя копиями этого гена имеются менее эффективные формы GSTP1.

В исследовании Франка Джиллилэндома из Калифорнийского университета разнообразие вариантов в этом семействе антиоксидантных генов связывалось с реакцией испытуемых на частицы в выхлопных газах дизельных двигателей. Эти частицы вызывали у испытуемых без той формы гена GSTM, которая необходима для вырабатывания антиоксидантов, гораздо более сильную аллергическую реакцию. Испытуемые без гена GSTM1, но с вариантом ile105 – среди американцев таких 15–20 % – испытывали еще более острые аллергические реакции. Анализ моего генома показал, что я принадлежу именно к этой группе, так как одна копия моего гена GSTM1 отсутствует, но есть ген ile105. Дефицит GSTM1 делает меня восприимчивее к определенным химическим канцерогенам, а кроме того, предрасположенным к раку легких и колоректальному раку. Однако есть и отрадная новость – вероятность заболевания астмой связана также с отсутствием другого гена из этого семейства, а именно гена фермента тета-1глутатион-S-трансферазы (GSTT1) на хромосоме 22, но в моем геноме присутствуют обе копии этого гена.

В процессе размышлений о препаратах от астмы у меня возникла любопытная идея. Чаще всего для лечения астмы используют стероиды (глюкокортикоиды), которые снимают воспаление и способствуют синтезу белка в клетках. Возможно ли, что стимулируя синтез рецепторов адреналина, они повышают восприимчивость клеток к нему? Мы придумали простую схему: будем измерять количество рецепторов на поверхности клетки с помощью радиоактивной метки, затем добавим стероидные гормоны и посмотрим, вырастет ли со временем уровень радиоактивности, то есть количество рецепторов. Мы были чрезвычайно довольны, когда обнаружили, что за 12 часов количество рецепторов увеличилась более чем в два раза. Наша статья о механизме действия глюкокортикоидов при заболевании астмой стала одной из наиболее цитируемых.

В 1980 году моя команда разразилась целым залпом статей. Одна из них была посвящена второму типу клеточных мембранных рецепторов – альфа-адренергическим рецепторам, на которые воздействует адреналин. Мы нашли способ восстановления адреналиновых рецепторов, выделенных из мембран эритроцитов индюшки (индюшке при этом пришлось сделать изрядное количество кровопусканий) и встроенных в другие клеточные мембраны, что стало важным шагом для последующих исследований рецепторных белков. Мы показали, что плотность рецепторов (число молекул белкового рецептора) существенно изменялась в процессе деления клетки. Главным достижением года стала работа Клэр: ей удалось создать первые моноклональные антитела, связывающиеся с рецепторами, переносящими химические вещества (нейротрансмиттерами). Кроме того, я использовал эти антитела для выяснения структурного сходства адреналиновых рецепторов на поверхности нервных клеток. Нобелевский лауреат Джулиус Аксельрод послал отчет об этом исследовании в PNAS.

Тот год, 1980-й, был ключевым не только для моей научной работы, но и для семейной жизни. Мы развелись с Барбарой. Клэр разорвала предыдущую помолвку вскоре после переезда в Буффало и жила с новым другом, но из-за того, что мы с ней так много времени проводили в лаборатории, Барбара решила, что у нас роман, хотя наши отношения были сугубо профессиональными. В это же время у самой Барбары завязался роман с преподавателем из Университета штата Техас в Галвестоне. Вскоре она получила там должность и уехала, бросив Кристофера и меня. Это был сложный период в моей жизни, но я рад, что Барбара тогда не забрала Криса. Быть отцом-одиночкой оказалось нелегко, зато сын приносил мне столько радости!

Но потом мы с Клэр действительно стали встречаться и вне лаборатории. У студентки роман с преподавателем! Это был настоящий скандал. Ситуация осложнялась тем, что Клэр продолжала жить со своим бойфрендом, а я все еще состоял в законном браке, хотя мы с женой и жили раздельно. Дело о разводе уже находилось в процессе рассмотрения, но потом Барбара подала в суд для оформления опеки над Кристофером. Отцы-одиночки не вызывали сочувствия у судей штата Нью-Йорк, и они приняли решение в ее пользу.

Раньше я проводил с сыном много времени и теперь воспринимал отсутствие Кристофера очень болезненно. У меня началась настоящая депрессия. Со временем я стал находить некоторое утешение при мысли, что Барбара, наконец, по-настоящему полюбила сына. Суд удовлетворил мою просьбу и предоставил право часто видеться с Крисом, – так он уже в весьма юном возрасте стал постоянным клиентом авиакомпаний. Барбара потом еще три раза выходила замуж и стала преуспевающим юристом-патентоведом. Я очень рад, что после двадцатилетнего перерыва мы снова стали друзьями. Журналисты часто задают мне банальный вопрос: если бы я что-то мог изменить в своей жизни, то что бы это было? Ответ таков: я мечтал бы сам воспитывать своего сына.

В том же году у нас в университете произошел крупный конфликт, из которого мне предстояло извлечь важный урок. Хотя на кафедре фармакологии существовал определенный порядок продвижения по службе – получение штатной должности и/или повышение в должности раз в семь лет, – я полагал, что заслужил повышение раньше установленного срока. В конце концов, именно благодаря моим усилиям кафедра получила почти половину всех грантов (многие сотрудники вообще ничего для этого не сделали), у меня трудились шесть лучших аспирантов и постдоков, а количество публикаций было предметом зависти коллег. Меня приглашали на работу в другие университеты, а потому я выдвинул ультиматум: либо получаю постоянную штатную должность, либо ухожу.

Комиссию по рассмотрению кандидатур на постоянную должность возглавлял Питер Гесснер, к аспирантке которого я когда-то так бесцеремонно прицепился во время ее защиты. После долгих трех месяцев обсуждений комиссия решила, что мне нужно подождать еще несколько лет. Я понял – выбора у меня нет, и уйти как можно скорее – дело чести. Однако это произошло гораздо раньше, чем я ожидал, благодаря неожиданному предложению с кафедры биохимии. Мне давали там лабораторию втрое большую моей, значительно меньшую преподавательскую нагрузку, чем на кафедре фармакологии, предложили более высокую должность доцента и бо́льшую зарплату – 32 тысячи долларов вместо 23 тысяч. Жизнь заметно улучшалась.

Хотя у меня по-прежнему было немного денег, я начал понемногу себя баловать. Я решил, что могу себе позволить купить чрезвычайно быстрый восемнадцатифутовый парусный гоночный катамаран за три тысячи долларов, на котором буду участвовать в еженедельных гонках в сезон порывистых ветров на канадской стороне озера Эри. И каждые выходные совершать паломничество на соревнования на своем синем дизельном «Мерседесе» с катамараном на прицепе.

Мне нравилась его быстроходность, а еще мне полюбилось управлять катамараном. С помощью трапеции (на бедренного пояса, привязанного к вершине мачты) я должен был использовать собственное тело в качестве противовеса, чтобы не дать вырваться парусу. Дух захватывало, когда нужно было держаться на краю лодки с наветренной стороны и высоко над водой, чтобы не дать ей перевернуться. При большом волнении требовалось немалое мастерство, чтобы удержать лодку от опрокидывания, когда нос погружен в воду.

С трудом, но мне удалось все-таки уговорить Клэр принять участие в моих спортивных приключениях. Во время нашего первого совместного путешествия я нацепил трапецию, и мы понеслись со скоростью 40 километров в час, но я умудрился как-то поскользнуться. Когда Клэр обернулась и хотела мне что-то сказать, меня уже рядом не было, я оказался на носу лодки и болтался на канате. Она завопила и уже собиралась прыгать в воду и плыть к берегу, как я откатился назад как ни в чем не бывало. «Никогда так больше не делай!» – истерически закричала Клэр.

Занятия парусным спортом стали моей отдушиной и причиной мощного выброса адреналина. Однажды в выходные, когда мы шли на паруснике по озеру Онтарио, началось серьезное волнение, и катамаран «Хоби Кэт» с командой из шести человек глубоко зарылся в волну, так что были видны только наши головы, мачта и паруса. Медленно всплыв на поверхность, как подлодка из глубин океана, мы продолжали плыть вперед под громкие крики с берега. Свидетели этого захватывающего зрелища были так потрясены, что когда мы вернулись, поставили нам выпивку.

Я абсолютно ничего не боялся, у меня до сих пор не было никаких травм, которые научили бы меня уважать штормы, и я уже начал выигрывать парусные гонки. Но вскоре я получил жестокий урок. Это произошло во время одиночных гонок, когда после напряженной борьбы с сильными соперниками я вырвался далеко вперед, и стало ясно, что победа – за мной. Я был настолько уверен в своем триумфе, что решил покрасоваться и начал выделывать акробатические номера, как бы летая над почти вертикально вставшим корпусом катамарана. Чтобы не дать лодке опрокинуться, я сел на верхний корпус, перемещая вес тела вперед-назад. И вдруг румпель сломался. Лодка стала переворачиваться, как в замедленной съемке, и я упал на спину, уверенный, что лечу в воду. Однако вместо этого я приземлился на нижний корпус, сломав правую ключицу и одну из костей плеча. Я ударился головой и потерял сознание, скатившись в воду без спасательного жилета, но ледяная вода и боль быстро привели меня в чувство, хотя свидетели уверяют, что около минуты я лежал лицом вниз, покачиваясь на волнах. Затем боль усилилась, и я смог выбраться из воды только на спасательном катере. В течение нескольких недель я сидел на сильных обезболивающих, но как только полегчало, тут же вернулся к парусному спорту.

В это время Клэр была поглощена завершением работы над диссертацией. Защита прошла хорошо, и вскоре после банкета я сделал ей предложение – стать моей женой и продолжить работать в нашей лаборатории. Она пошутила, что ответит «да» лишь в том случае, если я пообещаю не использовать наш брак как повод заманить ее к себе на работу. Отвечая через много лет на вопрос корреспондента журнала People, была ли это любовь с первого взгляда, она ответила: «Для него – да, но не для меня».

По крайней мере, я был уверен, что Клэр выходит замуж не из-за денег. Она видела, что мое финансовое положение становилось все хуже и хуже, когда я пытался справиться с крушением своего первого брака, – огромные выплаты по кредиту, расходы по уходу за ребенком да еще судебные издержки. Мне пришлось продать мой любимый «Мерседес», чтобы отдать долги, и я даже не мог позволить себе купить обручальное кольцо. Клэр пришлось взять кредит, и только тогда я его купил.

Новость о том, что мы собираемся пожениться, быстро облетела медицинский факультет, скандал себя исчерпал и сплетничать о романе студентки с профессором было уже не интересно. Мы решили стать мужем и женой на полуострове Кейп-Код. Клэр родилась в католической семье, и ее родители хотели, чтобы мы обвенчались в католическом храме, однако из-за моего развода это было невозможно. Тогда мы нашли межконфессиональную церковь, окруженную могилами знаменитых мореплавателей, недалеко от дома родителей Клэр в городе Вест-Хаянис-Порт в Масса чусетсе. Мы назначили бракосочетание на 10 октября 1981 года, свадьба и регистрация прошли весело и радостно. Гэри был шафером, и все мы чувствовали себя одной семьей. Мой отец откровенно гордился, что я из серфингиста сумел превратиться в университетского профессора и всерьез собираюсь остепениться. На свадебной фотографии – мой сияющий отец с тремя подружками невесты, внимающими ему с огромным вниманием.

Большого перерыва в работе не получилось, и наш медовый месяц продлился всего одну ночь, которую мы провели в старой гостинице на острове Нантукет. Уже на следующий день мы полетели в Париж, где я должен был читать лекцию, а затем в Лондон, чтобы вместе с Клэр подать заявку на крупный грант НИЗ (как романтично!) и принять участие в семинаре по рецепторам, проводимом фармацевтической компанией Ciba. Там я познакомился с Мартином Родбеллом, ставшим впоследствии нашим другом и наставником, и встретился со своей бывшей женой Барбарой.

В 1994 году Марти получил Нобелевскую премию за открытие связанных с гуаниннуклеотидом G-белков, так называемых молекулярных «переключателей», которые соединяются с рецепторами, например, с изучаемыми мной адреналиновыми рецепторами, и стимулируют или ингибируют биохимические внутриклеточные реакции. Мы с Марти были родственными душами, он – один из немногих ученых такого уровня с опытом участия в боевых действиях: во время Второй мировой войны он служил радистом. Из-за своего непокорного, мятежного нрава он сидел на гауптвахте даже чаще меня.

Пока продолжался семинар, я успел слетать в Бельгию на конференцию в Институте кардиологии им. принцессы Лилиан. Там я подружился с другим будущим нобелевским лауреатом, Джеймсом Блэком, исследователем бета-блокаторов из Великобритании. После плотного обеда и двух бутылок вина мы решили, что выступили весьма убедительно (так нам казалось, пока мы не получили стенограмму выступлений). Затем, после официального обеда с бельгийским королем и принцессой, я вернулся в Лондон на семинар, где Марти Родбелл рассказал мне об изящном способе определения приблизительного размера рецепторного белка: нужно просто облучать клетку до тех пор, пока белок не перестанет работать. Чем больше радиации потребуется, тем больше размер молекулы белка. Вместе с корейским ученым Ёнгом я применил потом этот способ для оценки размеров рецепторных белков, которые мы пытались выделить.

Мы с Клэр начали нашу семейную жизнь в маленькой двухкомнатной квартире в Буффало. Она получила должность на кафедре биохимии, и мы продолжали работать вместе. Я к тому времени расплатился с долгами и даже заранее послал отцу поздравление на День отца с чеком и вернул одолженные у него деньги. К тому времени наши отношения значительно улучшились – никакого сравнения с тем, какими они были после моего возвращения из Дананга. Он встретил меня в аэропорту Сан-Франциско, когда я вскоре приехал туда с докладом. Он выглядел посеревшим и необычно изможденным, но я не придал этому большого значения.

Генетическое завещание моего отца

Наиболее распространенное сердечно-сосудистое заболевание – атеросклероз, при котором кальций вместе с жирами и холестерином накапливается в кровеносных сосудах и образует отложения, бляшки, что может вызвать сердечный приступ или инсульт. Белок аполипопротеин E (Аро Е) отвечает за регулирование уровня некоторых жиров в крови, вызывающих сердечные заболевания, а также болезнь Альцгеймера – прогрессирующего и разрушительного нейродегенеративного процесса.

Я могу открыть на экране компьютера изображение своего генома и исследовать хромосому 19, в которой находится ген Аpо Е. В нем девятьсот букв, и он встречается в трех разновидностях, известных как E2, E3 и E4, отличающихся друг от друга двумя буквами кода. E3 преобладает среди европеоидов и с точки зрения здоровья является «хорошим». Напротив, 7 % людей с двумя копиями E4 имеют более высокий риск ранней стадии сердечных болезней, как и 4 % людей с двумя копиями E2, которые более уязвимы, если в их диете много холестерина и жиров. Носители E4, отличающегося только одной буквой от «хорошего» E3, имеют повышенный риск развития болезни Альцгеймера. У меня есть одна копия E3, а также, к сожалению, одна копия E4, поэтому я попадаю в группу риска. Хотя в моей семье нет данных о случаях заболевания болезнью Альцгеймера, вполне возможно, что носители этого гена, например, мой отец, умерли просто до проявления признаков этого ужасного дегенеративного заболевания.

Прочитав книгу своей жизни, я изучил все биохимические недостатки моего организма и попытался их исправить. Один из вариантов предполагает диету и физические упражнения. Кроме того, я начал принимать статин – препарат, предотвращающий последствия повышенного содержания жиров. Тот же статин может служить профилактическим средством против болезни Альцгеймера.

Многие другие гены в моем геноме ответственны за проявления ишемической болезни, от возникновения сердечных приступов до повышения давления из-за сужения кровеносных сосудов (стеноз). Мой геном имеет менее рискованные версии некоторых из этих генов, в частности TNFSF4, CYBA, CD36, LPL, NOS3. Однако есть еще сотни других генов, которые принимают участие в данном процессе, и нам потребуется еще много лет, чтобы понять специфику их взаимодействия.

Я собирался позвонить отцу из Буффало в праздник, День отца, но ранним утром 10 июня 1981 года мне позвонила мама и сказала, что отец умер, умер во сне. Ему было всего 59 лет! Доктор диагностировал смерть от сердечного приступа. Мы с Клэр прилетели ближайшим рейсом, чтобы утешить маму и сделать необходимые приготовления к похоронам и кремации. Похоронили отца на военном кладбище в Военном городке Сан-Франциско. Поскольку отец считал, что от религии больше вреда, чем пользы, мать решила ничего не устанавливать на могильной плите, и могила так и осталась безо всякой религиозной символики, одна такая среди могильных камней с крестами или звездами. Я плакал, его смерть была огромной потерей для меня и всей нашей семьи. Хорошо, что он прожил все-таки довольно долгую жизнь, увидел мои первые успехи и нам удалось установить теплые отношения. И хотя Вьетнам научил меня, что жизнь конечна, горечь утраты усиливалась оттого, что он умер слишком рано.

Моя довольно обременительная преподавательская деятельность благополучно завершилась в 1982 году, после того, как новый директор Онкологического института имени Розуэлла Парка Хайнц Кёлер предложил мне стать заместителем директора отдела молекулярной иммунологии. В моем распоряжении появились новые, удобные лабораторные комнаты, я получил должность профессора, да и зарплата моя удвоилась. Кроме того, я добился штатной должности научного сотрудника и повышения зарплаты для Клэр. Мы переехали из квартиры в новый дом в деревенском стиле. В общем, я был всем доволен. К тому же к 1984 году каждые две-три недели мои сотрудники отсылали в печать новую статью.

Благодаря Кёлеру мне казалось, что все у меня складывается отлично. Однако именно из-за него я чуть не погиб, и случилось это одним ветреным днем, неподалеку от Шеркстон-Бич на озере Эри. Хайнцу очень хотелось поплавать со мной на катамаране, и однажды мы снялись с якоря и заскользили по волнам, взлетая высоко в воздух. Это было потрясающе, но тут Кёлер попросил меня дать порулить, уверяя, что умеет это делать. Через несколько мгновений, пока Клэр и я беспомощно наблюдали за ним с трапеции, Кёлер направил катамаран в огромную волну, и судно тут же опрокинулось. Катамаран откатапультировал Кёлера в небо, и он врезался в середину мачты как раз в тот момент, когда лодка перевернулась.

Клэр оказалась под водой, запутавшись в канатах и тросах. Я освободил ее, но она была так зла на Кёлера, что хотела его просто утопить. Кёлер и сам изрядно поранился и почти потерял сознание. Мы были в полутора километрах от берега, бушевал шторм, но Клэр в панике бросилась вплавь к берегу. Я удержал ее, одновременно пытаясь помочь Кёлеру. Барахтаясь в волнах, мы все же сумели выправить лодку и благополучно вернулись на берег. Через несколько недель после того, как Клэр поклялась, что никогда больше не ступит на борт «Хоби Кэт», я заказал крейсерскую однокорпусную яхту «Кейп Дори 25D».

В 1983 году я получил предложение от НИЗ в Бетезде – лучшего государственного медицинского центра в Америке, предложение, которому суждено было полностью изменить мою жизнь и направление исследований.

Благодаря системе собственных институтских программ, финансирование исследований в НИЗ происходит почти автоматически, но, конечно, если директор одобряет ваше предложение. Это означает, что не нужно искать гранты! Мне было особенно лестно, что меня пригласили в НИЗ, поскольку обычно там предпочитали продвигать своих собственных специалистов, а не нанимать со стороны.

Ой!

Вот примерно то, что я воскликнул, когда мои собственные сотрудники описали мое будущее, обнаружив в моем геноме ген SORL1, кодирующий сортилиновый белковый рецептор. Варианты этого гена определяют позднее начало болезни Альцгеймера, наиболее распространенной причины слабоумия. Согласно данным международной команды исследователей (2007), имеется связь только второго генетического варианта с этим типом болезни Альцгеймера. Первый вариант – это ген Аpо E4.

Оказалось, что варианты SORL1 чаще встречаются у людей (в четырех этнических группах) с поздним началом болезни Альцгеймера, чем у здоровых людей того же возраста, и считается, что опасные варианты гена способствуют образованию белковых отложений в головном мозге. Эти бляшки – причина неотвратимого снижения умственных способностей. Другими словами, когда ген SORL1 работает должным образом, он выполняет защитную функцию, возможно, путем утилизации отлагающегося белка. А снижение SORL1 в мозге, обнаруживаемое при посмертных исследованиях тканей мозга больных, означает повышение вероятности развития болезни Альцгеймера.

Хотя связь SORL1 с разрушительной болезнью установлена в гораздо меньшей степени, чем в случае Аpо E4, получается, что мой геном несет в себе все опасные варианты в одной части гена, и некоторые из них в другой. Действительно, ой! Поскольку у меня уже есть вариант Аpо E4, мои сотрудники занялись более тщательным исследованием проблемы. Сейчас мы понимаем, как часть гена с опасными вариантами изменяет образование белка в клетке, что может привести к деменции. Однако не ясно, как варианты во втором чувствительном участке – так называемом рисковом кластере аллелей 5' – увеличивают риск этого заболевания.

НИЗ оказался идеальным местом для моих исследований. В течение десяти лет я занимался адреналиновыми рецепторами, и мне становилось все более очевидным, что традиционные методы очистки не могут обеспечить необходимого количества белка для изучения его аминокислотной последовательности, а следовательно, и для определения его молекулярной структуры, которая является ключом к пониманию механизма работы белка. Я решил использовать последние достижения молекулярной биологии, чтобы обойти эту проблему с помощью оригинальной интерпретации механизма «бей или беги».

Кёлер и администрация Института Розуэлла Парка сделали мне привлекательное встречное предложение, и иногда я чувствовал, что мог бы здесь и остаться. У меня было много хороших воспоминаний, связанных с Буффало, тут началась моя научная карьера, тут я дорос до профессора. Здесь родился мой сын, здесь я встретил Клэр, мою жену и коллегу. Но здесь же я столкнулся со смертью отца и болезненным разводом. Немаловажным обстоятельством было и то, что уровень исследований в Буффало оказался невысоким. Но самым главным для меня были воспоминания о работе в Дананге и стремление добиться гораздо большего. Около десяти членов моей лаборатории были готовы вместе со мной перейти на работу в НИЗ, и мы начали оформлять документы для перехода на государственную службу. Несмотря на предстоящую потерю стольких сотрудников, Кёлер заметно повеселел, узнав, что я оставляю свои грантовые деньги в Буффало. А я готовился к новому этапу своей карьеры в качестве госслужащего.

Глава 5

Научный рай, бюрократический ад

Обычно большие молекулы распадаются под действием соответствующих ферментов, образуя небольшие соединения, которые затем мы разделяем и секвенируем. После получения достаточного количества данных их путем дедукции подгоняют друг к другу для получения полной последовательности. Этот способ, довольно медленный и утомительный, часто требует последовательного расщепления и фракционирования, и применить его к более крупным молекулам, таким как ДНК, нелегко. Очевидно, для секвенирования генетического материала требовался абсолютно новый метод.

Фредерик Сэнгер. Нобелевская лекция, 8 декабря 1980 года

Чтобы попасть в мою новую научную обитель в Национальном институте по изучению неврологических нарушений и инсультов (НИЗ), располагавшемся в городе Бетезда, штат Мэриленд, нужно было пройти мимо множества комнат по темному коридору второго этажа здания под ничего не говорящим названием «Строение № 36». Я получил сотни тысяч долларов для оснащения своей лаборатории, причем стартовый годовой бюджет составлял более миллиона долларов. Вместе со мной сюда приехали большинство моих сотрудников, и я был готов немедленно начать исследования.

Сотни лучших ученых страны работали бок о бок с нами.

К примеру, на первом этаже была лаборатория Маршалла Ниренберга, одного из лауреатов Нобелевской премии за расшифровку генетического кода. Ниренберг показал, что каждой из букв ДНК соответствуют аминокислоты – строительные блоки, из которых состоят белки. Он и его коллеги многому могли нас научить. Мне казалось, я попал в научный рай.

Однако я снова и снова убеждался, что за удовольствие нужно платить. За неделей безмятежного блаженства на паруснике следует наказание в виде штормов и ураганов. Прежде чем в полной мере воспользоваться широкими возможностями НИЗ, мне пришлось иметь дело с неповоротливой бюрократической машиной госаппарата. При поступлении в НИЗ мне была обещана должность высшего разряда – десятая ступень пятнадцатого разряда. К несчастью, кадровик, отвечавший за штатное расписание моей лаборатории, начисто забыл оформить мое назначение на соответствующую должность.

Как это часто случается, чиновник, столкнувшись с неожиданной проблемой, пошел по пути наименьшего сопротивления – просто засунул мои документы в нижний ящик стола и забыл о них. Когда я спрашивал, что происходит с моей зарплатой, мне говорили: мои документы не могут найти, и на то есть какая-то важная причина. К счастью, Розуэллский институт продолжал платить мне зарплату как главному исследователю по нескольким грантам, а то бы у меня несколько месяцев вообще никаких денег не было. Когда кадровика, наконец, приперли к стенке, он признался, что был в таком ужасе от случившегося, что решил вообще ничего не делать.

Это был не единственный повод для беспокойства. Клэр, Дорин Робинсон и Мартину Шриву, моим ведущим сотрудникам, в НИЗе были обещаны штатные должности. Но вскоре после приезда меня вызвали в кабинет заведующего по научной части Ирва Копина и объявили, что Клэр действительно получит постоянную должность, но только через пару лет: они посчитали, что ее научная квалификация не удовлетворяет предъявляемым требованиям.

Найти новый дом тоже оказалось сложнее, чем мы ожидали, из-за довольно высокой стоимости жилья вблизи Вашингтона. Меньший по размеру и не такой новый, как дом в Буффало, стоивший 80 тысяч долларов, здесь обошелся бы в сотни тысяч. Наш агент по недвижимости Барбара Родбелл была новичком в этом бизнесе, и мы были ее первыми (и единственными) клиентами. Наконец мы купили дом в Силвер-Спринге – таунхаус с двумя спальнями за 105 тысяч долларов – и переехали в него вместе с нашим шестимесячным щенком Цезарем, названным так за свои императорские замашки. Я нашел место для стоянки моего 25-футового парусника «Сириус» на верфи в Гейлсвилле – там, где Ист-ривер впадала в Чесапикский залив с многокилометровым пляжем и прекрасными якорными стоянками. Местная экономика поддерживалась доходами от продажи табака и крабового промысла, а старый универсальный магазин с дровяным камином и шахматным столиком в придачу придавал этому местечку неповторимый колорит.

Однажды в выходные я отправился исследовать здешнюю бухту на свой лодке. У меня всегда было пристрастие к высоким скоростям, и, мчась по дороге в Гейлсвилл, я внимательно следил, нет ли поблизости полицейских машин без опознавательных знаков. Я обращал внимание на все необычные машины – например, на коричневый «форд» с двумя мужчинами внушительного вида, сидевшими в автомобиле. Всякий раз, когда я менял полосу или поворачивал, коричневый «форд» следовал за мной. В Хартджесе я вскоре забыл о нем. Но вечером, когда я вернулся в Силвер-Спринг, походив под парусом весь день, оказалось, что он снова рядом! Это стало меня беспокоить, я даже подумал, не отголосок ли это моего антивоенного прошлого, которое решило преследовать меня, когда я стал высокопоставленным госслужащим. Однако оказалось, я волновался зря.

На следующее утро, в понедельник, я обнаружил в своем маленьком кабинете двух ожидавших меня мужчин в темных костюмах, с узкими галстуками. Они встали и, показав мне удостоверения сотрудников Министерства обороны США, объяснили, что хотят обсудить возможность использования моих исследований для обнаружения отравляющих веществ нервно-паралитического действия и соответствующего химического оружия. В этом был определенный смысл, потому что я занимался изучением тех же самых рецепторных белков, которые являются мишенями для нейротоксинов. Несмотря на довольно мрачную тему разговора, меня успокоило, что их интересуют мои исследования, а не я лично.

В первую очередь они хотели знать, могу ли я обнаружить такие отравляющие вещества с помощью белков, с которыми эти вещества взаимодействуют в организме. Можно ли использовать эти белки для обнаружения мельчайших следов таких веществ в воздухе, а затем, используя некие хитроумные химические реакции, например проявляющиеся в виде люминесценции, сообщить окружающим, что они находятся в опасной зоне?

Адреналиновые рецепторы нельзя получить в большом количестве, однако никотинового холинорецептора с медиатором ацетилхолином было выделено столько, что он мог бы стать подходящим объектом. Это мои гости и хотели услышать. Ацетилхолин осуществляет передачу нервных сигналов к мышцам, включая диафрагму – мышцу, управляющую нашим дыханием. Такие нервно-паралитические вещества, как табун, зоман или зарин, приводят к смерти, блокируя действие важнейшего фермента ацетилхолинэстеразы, которая расщепляет и выводит ацетилхолин. Эти яды парализуют диафрагму и в результате жертва задыхается.

Поскольку ацетилхолин также действует на ряд участков мозга, ацетилхолиновый рецептор представляет интерес и для фундаментальной науки. Никотин активирует один из участков этого рецептора на нервных окончаниях, увеличивая утилизацию другой сигнальной молекулы – дофамина, который, в свою очередь, играет определенную роль в том, что неврологи называют «путь к справедливому вознаграждению» (путь – цель), вызывая тягу к курению у курильщиков.

Ацетилхолиновый рецептор был успешно выделен и очищен Джоном Линдстромом, работавшим в то время в Институте биологических исследований Солка в Сан-Диего. Джон с удовольствием бы предоставил мне этот белок за внушительную сумму, которую я посчитал вполне разумной, учитывая титанические усилия по его выделению, и получил бы от Министерства обороны деньги для своих исследований, а я бы придумал, как помочь правительству обнаруживать нервно-паралитические вещества.

Но бюрократический мозг правительства – это не единая, хорошо отлаженная машина. Чиновники НИЗ существенно затруднили получение денег от Министерства обороны. Обычно ученые не приносят государственные деньги в государственный НИЗ. Напротив, предполагается, что они их расходуют. В конце концов 250 тысяч государственных долларов поступили на специальный счет, открытый в институте на мое имя, но мне сделали предупреждение, что я слишком уж предприимчив, и у меня нет никакой необходимости добывать дополнительные средства.

Подготовив лабораторное оборудование, мы сразу же приступили к выделению и клонированию адреналиновых рецепторов из человеческого мозга для установления их молекулярной структуры и изучения загадочных процессов с их участием. В данном случае клонирование означает копирование гена, который вводится в лабораторный штамм кишечной палочки E. coli. При размножении этих бактерий происходит и размножение копий гена – объектов наших исследований. В сущности клонирование гена также означает обнаружение его в клетках и/или в геноме и последующее определение строения гена, который и создает белок – в данном случае рецептор, отвечающий на выброс адреналина. Для этого нужно выделить рецепторный белок, определить последовательность его аминокислот, а затем выявить возможные коды в молекуле ДНК, определяющие эту последовательность.

На словах все выглядит несложно, но на это ушло десять лет изнурительного труда! Благодаря усилиям моим и моих сотрудников, та же самая работа сейчас занимает всего несколько дней. Но вернемся в 1980-е годы, к тяжелой и кропотливой работе по выделению и изучению редких белков, образующихся в организме человека. Для выделения количеств рецепторного белка, необходимых для определения гена, я хотел использовать недавно разработанный тогда метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Этот метод заключается в том, что компоненты мембраны клеток человека (в данном случае) помещают в раствор детергента для разложения липидов, а затем раствор с выделенными из мембраны белками пропускают через колонки с насадкой. Скорость прохождения белка по колонке зависит от его размера или заряда, при этом молекулы небольшого размера проходят быстрее, чем более крупные.

Для использования этой новой методики нужны были опытные специалисты. Я пригласил на работу Энтони Керлаваджа, который вместе со Сьюзен Тейлор из Калифорнийского университета в Сан-Диего занимался очисткой белков методом ВЭЖХ. А для дальнейшего совершенствования методов изучения белков я сформировал команду молодых специалистов, в которую вошел постдок из Северной Каролины Фу-Зон Чунг и два лаборанта из Буффало – Жанин Гокейн и Майкл Фитцджеральд.

За время освоения процессов очищения рецепторов мы опубликовали тридцать научных работ по различным аспектам изучения структуры и функции рецепторов. В итоге мы сделали важный вывод: природа очень неизобретательна при конструировании рецепторов и все время использует одни и те же модели, разве что с незначительными изменениями. Анализ структуры мускариновых ацетилхолиновых рецепторов (подтип ацетилхолиновых рецепторов) и альфа-адренергических рецепторов (тип адреналинового рецептора) показал значительное сходство структур, несмотря на то, что рецепторы распознают совершенно разные нейромедиаторы в организме. Этот вывод оказался весьма неожиданным, поскольку ранее в молекулярной биологии различные рецепторы рассматривались как существенно отличающиеся объекты, поэтому многие исследователи пренебрежительно отнеслись к нашим данным, и лишь недавно, когда гены рецепторов были секвенированы, их значительное сходство стало очевидным.

За два года мы добились значительных успехов, но в тот момент, когда цель была близка и мы начали секвенировать аминокислоты, выделив и очистив крайне небольшое количество рецепторов, конкуренты нанесли по нам сокрушительный удар. Нас опередила группа ученых из Дьюкского университета под руководством Роберта Лефковича, они даже получили за это премию. Работая вместе со специалистами фармацевтической компании Merck, они приложили большие усилия для очищения и клонирования рецепторов адреналина из красных кровяных телец клеток индюшек. Триумф Лефковича взволновал всех ученых, работавших в этой области. Ну и меня, разумеется. Я собрал своих сотрудников и напомнил им, что это только начало, и главные открытия впереди.

Для дальнейших исследований мы решили воспользоваться способом, с помощью которого соединяются попарно комплементарные основания в генетическом коде – каждая половина двойной спирали. Еще в 1953 году Уотсон и Крик догадались, как отдельные цепочки ДНК копируются в комплементарную цепь при объединении оснований в пары. Это одновременно объясняет, как при делении клетки копируются ДНК в хромосомах. Изучив все четыре азотистых основания генетического алфавита, они обнаружили, что А всегда объединяется в пару с G, а C с Т. После разделения двойной спирали на две дочерние комплементарные к ним цепочки образуются по этим правилам. И если создать одну цепочку оснований, то по тем же правилам она соединится только с комплементарной цепочкой. По сути мы создаем ДНК-зонд, который крепится только к определенному гену на огромном геноме человека.

Мы могли бы использовать этот способ комплементарного соединения оснований, применив два подхода к определению генетического кода адреналинового рецептора. Во-первых, использовать небольшую часть последовательности белкового рецептора, полученную нами для расшифровки соответствующей последовательности ДНК, в качестве зонда для поиска определенных генов в геноме человека. Во-вторых, воспользоваться наследием эволюции: гены адреналинового рецептора индюшки и человека, скорее всего, должны быть довольно схожими. Другими словами, мы могли бы сделать ДНК-зонды из самого гена индюшки, – если они свяжутся с комплементарными ДНК человека, они выявят эквивалентный ген человека. Помещая радиоактивную метку на разные виды зондов, мы таким образом установили бы место присоединения каждого из меченых зондов.

Но, как обычно, возникли проблемы. Нужно было получить геном человека в форме, пригодной для этих экспериментов. Даже в виде хромосом, то есть в том виде, в котором он находится в клетках, размер этого кода слишком велик для исследований. Для успешной «охоты на гены» необходимо разделить генетический код человека на пригодные для работы участки. Если взять полный набор ДНК в клетке человека и разделить его на части, то в итоге получится то, что ученые называют «библиотекой». Существуют два основных типа библиотек ДНК – геномные и клоновые.

Геномная библиотека ДНК создается с помощью специальных ферментов, называемых рестриктазами, которые разрезают хромосомы человека на мелкие кусочки, каждый из них состоит примерно из 15–20 тысяч пар оснований ДНК. Чтобы изучать эти части ДНК человека, нужно уметь их копировать и хранить, точно так же, как книги – печатать и переплетать. В процессе копирования каждый фрагмент ДНК человека прикрепляется к ДНК бактериофага – вирусу, который инфицирует бактерии и размножается внутри них. Такой обработанный бактериофаг, несущий в себе ДНК человека, используют для инфицирования бактерии кишечной палочки E. coli. Если налить в чашку Петри бульон с инфицированной кишечной палочкой E. coli, то на бактериальном газоне появятся стерильные пятна – там, где вирусы убили E. coli. Эти пятна, бляшки, содержат миллионы вирусных частиц – и следовательно, миллионы копий фрагментов ДНК человека.

Клоновые библиотеки ДНК составляют на основе другого генетического материала в клетках – матричной (информационной) РНК, переносящей геномную информацию для сборки белка. Только 3 % нашего генетического кода отвечает за кодирование белков, поэтому мы получаем гораздо более компактный «рабочий чертеж» ДНК человека, если сосредоточим внимание на РНК, кодирующую эти белки. (Типичный ген может содержать миллион пар оснований, а длина «отредактированной» РНК может доходить всего лишь до тысячи пар оснований.) Другими словами, такая библиотека ДНК использует тот же способ, с помощью которого природный «издатель» превращает весь генетический код в гораздо меньшие матричные РНК – лишь субпопуляции генов, необходимых для создания специфичных клеток или тканей.

По своей природе матричная РНК недолговечная и нестабильная молекула, в противном случае мы бы просто выделили ее из клетки и прочитали. Однако с помощью фермента «обратная транскриптаза» РНК нетрудно скопировать в стабильную молекулу ДНК. Это называется комплементарной ДНК или кДНК. Выделяя РНК человека для изготовления кДНК, мы получаем сжатый, легко читаемый вариант генома с кодирующими белок генами.

Как и в геномной библиотеке, каждый том комплементарной библиотеки должен быть представлен в удобном для обработки и копирования виде. Природа решила и эту проблему. Комплементарные библиотеки ДНК получают путем выделения матричных РНК в тканях, преобразуют эти РНК в комплементарные фрагменты ДНК и встраивают их в плазмиды, небольшие кольцевые молекулы ДНК с инструкциями для бактерии. Бактерии кишечной палочки E. coli, инфицированные этой кДНК, играют роль «печатного станка» книг для этой библиотеки. Каждая бактерия содержит соответствующий сегмент кДНК человека, и когда бактерия реплицируется (делится на дочерние клетки), то и материнские, и дочерние клетки получают одинаковые фрагменты гена человека.

Эти фрагменты ДНК невидимы для невооруженного глаза, но их легко разглядеть с помощью специальных приборов. На дно чашки Петри наносят очень тонким слоем, чтобы по возможности избежать соприкосновения колоний бактерий, бульон с E. coli, содержащими кДНК человека. Отдельные колонии бактерий начинают расти, и когда они в итоге становятся различимы глазом в виде пятен, в каждой из них оказываются миллионы идентичных бактериальных клеток (клонов), и в каждой из этих клеток находится одинаковая часть кДНК человека. В небольшой чашке Петри можно получить десятки и сотни тысяч таких изолированных колоний и создать обширную библиотеку ДНК человека.

С помощью любой из таких библиотек мы начинаем охоту на рецептор, используя способ крепления комплементарных ДНК. Фильтровальной бумагой удаляем ДНК из чашек Петри с E. coli, вырастившей геномную или комплементарную библиотеку ДНК. Фильтровальную бумагу затем замачиваем на ночь в растворе рецепторного ДНК-зонда. Чтобы определить, связан ли он с комплементарной ДНК в библиотеке, зонд метят радиоактивным изотопом фосфора Р-32, заменяя им некоторые атомы фосфора в молекуле ДНК. Затем фильтры промывают, чтобы удалить все следы радиоактивного зонда, которые не присоединились ни к одному из фрагментов ДНК, сушат и помещают на несколько дней в кассету с рентгеновскими пленками. Положительные колонии и бляшки – области, где радиоактивный зонд прикрепился к целевой ДНК-мишени, видны на проявленной рентгеновской пленке как черные пятна. Сравнивая пятна на пленке с пятнами в чашке Петри, положительные колонии или бляшки можно идентифицировать, а затем выделить и амплифицировать их ДНК.

Заметим, что найти нестабильную матричную РНК, кодирующую определенные белки, не так-то просто. В каждой клетке есть всего несколько тысяч молекул трудно выделяемых мембранных белков, например адреналиновых рецепторов. Как следствие, невелико также и количество матричной РНК, кодирующей рецепторный белок. Используя генетический материал мозга человека, полученный для медицинских исследований, нам приходилось изучать более миллиона колоний кДНК, чтобы найти именно ту, которая содержала матрицу для создания адреналинового рецептора. Мы вырастили колонию для производства достаточного количества такой ДНК и с ее помощью сумели ее секвенировать – определить порядок расположения четырех нуклеотидов (C, G, A и T), формирующих звенья в молекуле ДНК с внешним остовом из сахара и фосфата. Порядок расположения пар оснований в ДНК определяют с помощью двух основных методов секвенирования. Один из них был разработан в Лаборатории молекулярной биологии Совета по медицинским исследованиям в Кембридже Фредериком Сенгером, блестящим ученым, (кстати, разделяющим мою любовь к парусному спорту){15}, который однажды сказал, что «у него все в порядке с головой, но не очень хорошо с болтовней». Второй был описан гарвардским ученым Уолли Гилбертом, известным как «серый кардинал с грандиозными замыслами». В 1980 году Гилберт и Сенгер получили Нобелевскую премию. Большинство экспериментов по секвенированию, проведенных в последние десятилетия, являются прямым продолжением именно метода Сенгера, которому удалось разрешить некоторые сложнейшие проблемы биологии. В мае 1975 года Сенгер потряс научный мир, частично секвенировав ДНК, а затем впервые полностью секвенировав геном вируса: 5375 пар оснований генетического кода бактериофага phi-X174. Позднее Сенгер секвенировал приблизительно 17 тысяч (или около того) пар оснований ДНК митохондрий человека (энергетических фабрик наших клеток), положив начало первому проекту по расшифровке генома человека.

Метод расшифровки ДНК, впервые предложенный в Кембридже Сенгером совместно с Аланом Коулсоном, состоит в создании многочисленных копий молекул ДНК с использованием фермента ДНК-полимеразы. Для репликации ДНК этой полимеразой ее помещают в раствор из нуклеотидов – строительных блоков ДНК. Фермент считывает информацию с каждого конца первичной нити ДНК, используя нуклеотиды для создания новых копий. Вклад Сенгера состоял в добавлении в этот раствор дополнительного ингредиента – «нуклеотидов-терминаторов», помеченных радиоактивным P-32. Эти нуклеотиды присоединяются к растущей копии и случайным образом прекращают действие полимеразы, помечая конец растущей цепи радиоактивной меткой. Поскольку это может происходить на любой стадии образования в пробирке множества копий молекул ДНК, в результате образуется смесь фрагментов ДНК различной длины, каждый из которых оканчивается радиоактивно помеченными C, G, А или T, – смотря по тому, какое основание помечено P-32.

Затем фрагменты пропускают через слой геля, на котором молекулы ДНК под действием электрического поля разделяются в зависимости от размера. Теперь можно прочитать последовательность, поскольку более крупным фрагментам ДНК требуется больше времени для прохождения через гель. Поскольку метки на всех четырех нуклеотидах – C, G, A, T – одинаковы и оставляют одинаковый след в виде черных полосок на рентгеновской пленке, необходимо проводить четыре отдельных эксперимента, по одному на каждую букву кода. После использования ДНК-полимеразы для каждого из четырех нуклеотидов-терминаторов (в одной серии опытов помечены все C, в другой – все G, и так далее), их помещают на четыре соседние дорожки на том же самом геле. Когда фрагменты разделяются, одна дорожка демонстрирует фрагменты ДНК, оканчивающиеся на С, другая – оканчивающиеся на G, и так далее.

Гель высушивают, выдерживают несколько дней на рентгеновской пленке, оставляя четыре параллельные дорожки с черными полосками, потом внимательно изучают пленку, начиная с первой из четырех дорожек. Так и получают искомую последовательность, записывая по порядку каждую следующую букву сотни раз для каждого образца. Это трудоемкий и длительный процесс, в течение которого могут происходить – и происходят – всяческие сбои. Если одна из четырех реакций на геле не получилась, весь эксперимент идет насмарку; нередко случается, что дорожки располагаются не параллельно друг другу. Это затрудняет сравнивание черных меток и пробелов на каждой из дорожек и считывание всей последовательности. При высыхании гель может растрескаться, и часто именно так и происходит. Реагенты могут разлагаться, и это тоже часто у нас случалось…

Меня очень раздражала возможность различной интерпретации результатов – я часто видел, как выводы делались не столько на основании полученных данных, сколько в силу авторитета или в интересах какого-нибудь ученого. Я же хотел получить истинные данные, основанные на эксперименте. Последовательность либо есть, либо ее нет. Она либо точна, в пределах погрешностей метода, либо нет – как правило, в результате неряшливости опыта.

После многих недель напряженной работы мы смогли получить клон кДНК для адреналинового рецептора мозга человека. Наше возбуждение достигло предела, когда мы поняли, что эта последовательность значительно отличается от последовательности рецептора индюшки. Мы почувствовали себя на пороге первого большого успеха.

Но как только мы определили последние участки последовательности, стало ясно, что работу мы не закончили: нам недоставало начального участка, то есть точки, на которой у ДНК обычно расположен генетический эквивалент знака препинания. Как уже упоминалось, только небольшой процент нашей ДНК представляет собой гены, кодирующие белки. Чтобы помочь молекулярному механизму клетки их различать, существуют генетические эквиваленты прописных букв и точек.

В любом тексте предложение начинается с заглавной буквы. Так и у большинства генов начало кодирующей белок области ДНК начинается так называемым стартовым кодоном ATG (кодирующим аминокислоту метионин). И точно так же, как заглавные буквы часто встречаются и в середине предложения, в середине гена может появиться кодон метионина. Поэтому необходима дополнительная информация – действительно ли ATG отмечает истинное начало гена. Можно, например, поискать ближайший стопкодон, одну из молекулярных «точек» на концах «предложений» ДНК, которые указывают молекулярному механизму на прекращение синтеза белка.

Поскольку у нас имелся только один сегмент ДНК из библиотеки ДНК мозга, соответствующей адреналиновому рецептору, для определения остальной части гена нам нужна была другая библиотека. Единственным выходом было изготовить из последовательности вблизи недостающего участка радиоактивный зонд и с его помощью найти во второй библиотеке участок с недостающим концом гена.

Наши попытки опять были похожи на поиски иголки в стоге сена, хотя на этот раз количество изучаемых ДНК было меньше. Во второй геномной библиотеке ДНК длина фрагментов в среднем составляла 18 тысяч пар оснований, и каждый из этих фрагментов (клонов) представлял лишь 0,0006 % из 3 миллиардов букв генома. Вместо поиска одного клона среди миллионов мы искали один из приблизительно 167 тысяч клонов. Через пару недель у нас появилось несколько перспективных версий. У одного клона длиной в 18 тысяч букв явно обнаруживался конец гена, поэтому мы приступили к его секвенированию.

План сработал. Наконец-то мы собрали всю последовательность генов с помощью компьютера и написали первую в моей жизни статью по молекулярной биологии{16}. Мы послали ее в FEBS Letters (журнал Федерации европейских биохимических обществ) – я был знаком с его редактором Джорджио Семенца, и он обещал ее быстро опубликовать. Вскоре нам удалось получить последовательность первого гена адреналинового нейротрансмиттерного рецептора мозга человека. Мы прекрасно понимали, что впереди у нас еще много работы – начиная с очистки рецепторных белков до разработки методики считывания кода, но чувствовали, что сделали нечто очень важное.

Увидеть своими глазами последовательность ДНК, которая до сих пор существовала лишь в воображении, было поразительно, – вроде как выйти на яркий солнечный свет из пещерной темноты. Даже сегодня мне кажется невероятным увидеть молекулярные коды с помощью столь несложной технологии. Та статья стала поворотным пунктом в моей карьере: вместе с командой единомышленников я вступил в новую область науки – молекулярную биологию. И мы были готовы совершить новый рывок.

Я понимал, что определение последовательности гена или белка – только первый шаг к пониманию того, как работает адреналин. Завершение этого этапа означало всего лишь начало следующих. Например, можно было внедрить ген рецептора человека в клетки мышей, культивировать их, начать массовое производство рецепторов и использовать их в самых различных экспериментах. Следовало получить намного больше последовательностей для продолжения работы над нашим открытием – ведь мы поняли, что различные рецепторы нейротрансмиттеров взаимодействуют с одним и тем же антителом. Чтобы подтвердить наше предположение об их общем эволюционном происхождении, нужно было сравнить последовательности большого числа рецепторов. Попытки прочитать ДНК нескольких рецепторных генов оказались первым, пусть и неосознанным, шагом в новую, тогда еще не существовавшую область науки – геномику.

Кардинальному повороту в моих исследованиях способствовала вышедшая в Nature статья группы ученых Калифорнийского технологического института (Калтех) под руководством Ли Гуда о замечательных возможностях новой технологии секвенирования ДНК. Четыре различные реакции секвенирования по Сенгеру проводились в одной дорожке на секвенирующем геле с помощью четырех различных флуоресцентных красителей. Двигаясь к нижней части геля, фрагмент ДНК попадал под лазерный луч, активирующий краситель. Светящиеся красители легко обнаружить с помощью фотоусилительной трубки и передать данные на компьютер. Появление четырех цветов, соответствующих четырем нуклеотидам, означало непосредственное прочтение генетического кода.

Раньше я уже работал с Ли Гудом и его постдоком Майклом Ханкапиллером над рецепторными белками, и теперь решил снова к ним обратиться. Потратив почти год на секвенирование методом радиоактивных меток, причем с весьма скудными результатами, я сразу оценил все преимущества технологии Калтеха, связался с авторами статьи и узнал, что Ханкапиллер вскоре возглавит работу по разработке промышленного секвенирования ДНК. Он перешел на работу в биотехнологическую компанию Applied Bio systems (ABI). Я поговорил с Ханкапиллером и местным представителем ABI с предложением купить одно из их первых устройств. Мое предложение заинтересовало ABI, поскольку сам факт приобретения НИЗ этих приборов именно у ABI мог бы поднять престиж компании и сделать рекламу их технологии. После долгих переговоров все было согласовано, и моя лаборатория готовилась стать полигоном для испытания нового метода секвенирования. Дело было только за суммой в 110 тысяч долларов, чтобы заплатить за секвенатор. Однако завотделом фундаментальных исследований НИЗ Эрнст Фриз был против покупки неапробированной технологии, и вместо этого предложил мне 250 тысяч долларов на покупку секвенатора белка.

Мы с Фризом поспорили о сравнительных достоинствах секвенирования белка и секвенирования ДНК, и я проиграл. Я был в полном отчаянии, но через несколько дней вспомнил про специальный счет на 250 тысяч долларов от Министерства обороны для идентификации химического оружия и заявил Фризу о своей решимости опробовать новое устройство, воспользовавшись этими деньгами. Моя решительность произвела на него впечатление, и заказ на секвенатор был отправлен в ABI.

И в феврале 1987 года новое устройство для секвенирования ДНК доставили по адресу «НИЗ, корпус 36». В этом контейнере находилось мое будущее. Я носился с этим прибором, как с ребенком. В лаборатории было мало места, и я велел поставить секвенатор в свой кабинет. Моей сотруднице Жанин Гокейн не хватало уверенности в собственных силах, но я верил в ее способности и попросил помочь запустить новый прибор.

Самой важной его частью была электрофорезная камера с вертикальным гелем для секвенирования, размером с блокнот. В геле было 16 дорожек для одновременного запуска 16 образцов. (Требовалось еще прогнать 4 стандарта, чтобы убедиться в правильном функционировании устройства, оно могло справиться лишь с дюжиной образцов.) В нижней части геля находился сканер, который двигался взад-вперед, передавая сигналы от флуоресцентных красителей в компьютер. Один проход занимал 16 часов и выдавал данные, на получение которых старым методом ушла бы неделя.

Потратив еще несколько недель на исправление технических неполадок, мы начали получать прекрасные результаты, до двух сотен пар оснований генетического кода с каждого образца ДНК. Проблема состояла лишь в том, что программное обеспечение прибора было примитивным и ненадежным. Позднее наши программисты потратили немало времени на усовершенствование компьютера.

На ключевом этапе процесса секвенирования мы использовали ДНК-полимеразу. Это фермент, который копирует ДНК с помощью небольшого фрагмента ДНК – праймера для секвенирования. Чтобы понять, как работают полимераза и праймер, представим процесс ремонта поврежденных железнодорожных путей, где на определенном участке удален один рельс. Железнодорожные пути – это двойная спираль ДНК, а ремонтная бригада – ДНК-полимераза, и вот она начинает укладывать новые пути с того места, где было два нетронутых рельса. ДНК-полимеразу можно обмануть и заставить начать с определенной точки на ДНК с помощью короткого кусочка синтетической ДНК (праймера), который связывается с определенными основаниями для создания короткого отрезка двойной спирали ДНК.

Еще будучи стажером, я научился у Ната Каплана проверять чистоту и количество реагентов, не доверяя гарантиям поставщиков. Запуская прибор, я каждый раз измерял количество ДНК и секвенирующего праймера, чтобы получить правильное соотношение между реагентами и продуктами химической реакции. Такое внимание к деталям оказалось чрезвычайно важным: представители ABI заявили, что до нас никто так не интерпретировал результаты секвенирования, да и вообще не получал приличные данные. Большинство их клиентов были настолько разочарованы, что вернули секвенаторы ABI. А мы достигли существенного успеха с помощью этого устройства и сумели использовать его для секвенирования двух рецепторных генов из сердца крысы – генов бета-адренергетического рецептора, изменяющего активность сердцебиения в ответ на введение адреналина, и мускаринового рецептора, который замедляет частоту сердечных сокращений под влиянием блуждающего нерва. Мы быстро секвенировали оба гена, а для сравнения выполнили секвенирование некоторого количества генов вручную методом Сенгера. Осенью 1987 года мы опубликовали результаты нашей работы в PNAS, и они стали первыми данными, полученными методом автоматизированного секвенирования ДНК – тем самым методом, о котором я прочитал в журнале Nature всего год назад{17}. Направление моих исследований изменилось бесповоротно и навсегда.

После клонирования, секвенирования и выделения адреналинового рецептора мы приступили к определению его структуры и функций методами молекулярной биологии. Каким образом он распознает адреналин? Что происходит после связывания рецептора с адреналином? Что на самом деле делает молекула рецептора? Что контролирует синтез и распад рецептора? Какова молекулярная структура рецептора в мембранах наших клеток?

Основой решения этих задач стало установление трехмерной структуры рецепторного белка в клеточной мембране. Пространственная структура белка не однозначно определяется последовательностью ДНК, и установление этой структуры остается одной из великих задач биологии. Очень важно выяснить, как одна из огромного числа молекул, беспорядочно перемещающихся в наших клетках, приобретает правильную форму и правильный заряд для присоединения к рецептору и вызывает жизненно важные реакции – например, учащение сокращений сердца или замедление роста клеток.

Все занимавшиеся исследованием структуры молекулы адреналинового рецептора непременно отмечали ее ключевую особенность: наличие 7 участков аминокислот, согласно компьютерному моделированию, располагающихся в форме штопора или альфа-спирали. Эти спирали чаще всего встроены в липидные мембраны клеток. Напомним, что рецепторные молекулы являются основным средством связи между внешней поверхностью клетки и ее содержимым, – это много лет назад показали мои эксперименты со стеклянными бусинами. Адреналиновый рецептор встроен в мембрану так, что эти семь «пальцев» образуют нечто вроде кармана для захвата адреналина и таким образом изменяют остальную часть молекулы рецептора, «объявляя» о появлении химического мессенджера. Среда вне липидной мембраны представляет собой водный раствор, поэтому мы полагали, что соединенные с адреналином аминокислоты рецептора должны быть гидрофильными, а также отрицательно заряженными, так как часть молекулы адреналина несет положительный заряд. И мы действительно нашли несколько аминокислот с такими свойствами. Другие аминокислоты последовательности рецепторного белка, например пролин, обычно играют важную роль в построении его структуры, образуя своеобразные изгибы.

К тому времени нам удалось выяснить, что происходит при изменении конфигурации рецепторного белка. Один из методов молекулярной биологии, так называемый «сайт-направленный мутагенез», или «белковая инженерия», позволил нам провести некоторые хитроумные эксперименты. Изменяя код гена рецептора, можно изменить последовательность аминокислот, то есть саму структуру белка. Поэтому мы могли бы проанализировать работу этой некогда неуловимой молекулы, если бы выяснили, как работает измененный рецепторный белок – например, по-прежнему ли он связан с адреналином и «нравится» ли другим препаратам с ним связываться? И если да, то действует ли рецептор так же, как при взаимодействии с адреналином?

Должен признаться, что в душе я – старомодный биохимик. Мне нравится думать не только о мутациях, которые изменяют структуру белков, но и о том, как эти изменения отражаются на биологическом поведении организма. Очень многие генетики довольствуются лишь тем, что обнаруживают связь между кусочком ДНК и каким-то признаком. Для меня это похоже на впечатление от встречи с кем-то, лично знакомым с иной знаменитостью: «У меня есть друг, который знаком с Мадонной!». Мне этого мало. Я хочу знать гораздо больше, и не только о Мадонне. Я хочу понять, что это за биологический рецептор, который вдохновляет ту же Мадонну? И всех остальных людей, если уж на то пошло!

В результате мы изменили десятки аминокислот в рецепторных белках, и в 1988 году опубликовали две важные статьи об аминокислотах, влияющих на способ связи и активирования рецептора молекулами адреналина. Но, на удивление, эти молекулы не оказывали никакого влияния на бета-блокаторы типа пропранолола, которые также связывались с рецепторами. Из этих экспериментальных данных был сделан единственный вывод – точки на рецепторном белке, связывающиеся с активаторами вроде адреналина (так называемых «агонистов»), отличаются от точек на рецепторных белках, связывающихся с их блокаторами вроде пропранолола (так называемых «антагонистов»). Наше упрощенное представление о работе рецепторов теперь следовало пересмотреть. Всегда считалось, что гормоны работают по принципу «ключ к замку», где замок – рецептор, а антагонисты – просто неподходящие к нему ключи. Теперь оказывалось, что они могут действовать на какую-то другую деталь замка, но так, что замок все равно не срабатывает.

Выдвигать подобные гипотезы было бы гораздо легче, если бы мы имели модель адреналинового рецептора. Я вспомнил, как в начале моей работы в лаборатории Каплана его сотрудница Сьюзен Тейлор определила трехмерную структуру фермента лактатдегидрогеназы на основе данных рентгеновской кристаллографии. Затем была создана модель белка (1,2 метра в длину, в ширину и в высоту), которая наглядно показывала, как в клетках растений и животных этот фермент катализирует взаимные биохимические превращения пирувата и лактата в основном метаболизме. Я хотел сделать подобную модель адреналинового рецептора. Но чтобы «сфотографировать» рецепторный белок, он нужен в кристаллической форме, а для этого требуются его граммовые количества – примерно в миллион раз больше, чем мы в то время располагали. Изучив литературу, я обнаружил, что для массового производства белков успешно используются дрожжи, и нанял химика Дика Маккомби, чтобы он получил нужное для рентгеновской съемки количество белка.

Примерно в то же самое время бурно обсуждался проект, благодаря которому мои исследования в один прекрасный день оказались в центре внимания научной общественности. Я говорю о секвенировании генома человека. Одну из первых дискуссий в мае 1985 года на семинаре в Калифорнийском университете в Санта-Крус организовал Роберт Синсхаймер. Он надеялся, что такой важный проект привлечет внимание к его университету. Когда я уже начал работать в этой области, лауреат Нобелевской премии американец Ренато Дульбекко выступил в журнале Science с предложением секвенировать геном человека для борьбы с раком, а Сидни Бреннер из британского Совета медицинских исследований настоятельно призвал Европейский союз принять единую программу исследований. Дискуссии по геному человека также проводились по инициативе Чарлза Делизи, профессора биоинформатики из Министерства энергетики США. Участие в этом проекте Министерства энергетики может показаться несколько странным, но дело в том, что именно этому ведомству поручили оценить влияние радиации на генетический код хибакуся – японцев, переживших атомную бомбардировку Хиросимы и Нагасаки.

Большинство из обсуждавших тогда идею расшифровки генома человека были настроены крайне скептически, считая это абсолютно безнадежным делом. Высказывались против проекта и в НИЗ. Его директор Джеймс Вингаарден язвительно заметил, что «план Министерства энергетики очень похож на предложение Национального бюро стандартов построить бомбардировщик Б-2»{18}. Даже Бреннер шутил, что задача столь грандиозна, а технические возможности столь ограничены, что секвенирование следует приравнять к уголовному наказанию – скажем, определение 12 миллионов оснований считать бытовым преступлением. А у меня появилась идея создать базу данных последовательности всех генов человека. При этом я почти десяток лет пытался декодировать всего лишь один из приблизительно 100 тысяч предполагаемых на тот момент генов человека! Но я был готов посвятить такой грандиозной задаче пару десятилетий, если за это время удастся расшифровать весь геном. Конечно, глупо использовать традиционный метод Сенгера с его радиоактивными маркерами, трескающимися гелями и бесконечными разочарованиями, а вот применить новые, автоматизированные технологии – совсем другое дело.

Но как включиться в этот проект? Хорошо бы расширить лабораторию, но помещений в НИЗ недоставало. После разговора с Эрнстом Фризом (который благодаря моим успехам к этому времени стал активным сторонником секвенирования) и Ирвином Копином, директором программ Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS), мне предложили место в Парклейнбилдинг в Роквилле, напротив Агентства по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарств (FDA). Переезд в Роквилл обеспечил бы мне четырех-пятикратное расширение программы работ и увеличение моей команды вдвое, до двадцати и более исследователей.

Однако принять решение было не так просто. Не хотелось покидать кампус – находиться здесь считалось весьма престижным, и многие мои коллеги сражались не на жизнь, а на смерть за место в корпусе № 36. И тут мне сделали еще два весьма соблазнительных предложения: во-первых, мои административные обязанности в Парклейне будут значительно сокращены, а во-вторых, я войду в комитет по планированию строительства нового здания корпуса № 49 на основной территории кампуса, куда и переедет моя группа по завершении строительных работ. Я согласился, и в августе 1987 года мы переехали в Парклейн.

В то время многие с недоверием относились к идее использования секвенаторов ABI для осуществления столь широкомасштабного проекта, как расшифровка генома человека. Японцы, предложив альтернативный метод, в 1987 году попали на первые страницы газет, когда заявили, что собираются сконструировать устройство для секвенирования миллиона пар оснований в сутки (потом обещанное количество сократилось до 10 тысяч оснований). А для меня решение этой проблемы не представляло никакого труда. Если у вас есть одна швейная машинка, а вы хотите удвоить выход продукции, вы берете еще одну машинку. Для удвоения количества определяемых последовательностей ДНК нам просто нужен был еще один секвенатор. Все дело решала одновременная обработка данных. Я мог бы конкурировать с японцами, купив еще несколько приборов фирмы ABI.

И я заговорил с Фризом о дополнительных 750 тысячах долларов к моему годовому бюджету. Опасаясь, что руководители других лабораторий не одобрят, мягко говоря, его непропорционально большой размер, Фриз переименовал часть моей лаборатории в Центр секвенирования ДНК при NINDS. И мне позволили получить приборы – при условии, что я буду помогать коллегам секвенировать участки ДНК для их исследований. Я согласился, поскольку знал, что в NINDS почти нет молекулярных биологов и в нашей помощи особой необходимости не будет. Итак, я купил еще три секвенатора, и моя лаборатория стала крупнейшим центром секвенирования ДНК в мире.

Хотя мне не терпелось немедленно начать работу, очень скоро стало ясно, что у нас нет методики эффективного и экономичного секвенирования. Нужно было выработать стратегию наиболее разумного использования приборов.

Первый путь предполагает изучение максимально длинной последовательности за одну операцию, считывая несколько сотен пар оснований одновременно. Затем, расс матривая код ДНК с конца этой последовательности, создать новый праймер, отмечающий начальную точку, а прибор стал бы считывать следующие несколько сотен пар оснований соседней последовательности ДНК. Этот процесс необходимо повторять снова и снова, до достижения самого конца гена или исследуемого участка ДНК. На работу по этой методике, называемой «блуждающей затравкой», уходило несколько дней, потому что на каждом этапе процесса нужно специально подбирать новый праймер. Выполнение «блуждающей затравки» на секвенаторах ABI занимало еще больше времени и стоило дороже, так как праймеры были не просто участками ДНК, а участками с химически присоединенными флуоресцентными красителями. Я сразу понял – таким методом секвенировать десятки тысяч оснований, не говоря уж о миллиардах оснований в геноме человека, невозможно.

Основной альтернативой методу «блуждающей затравки» было секвенирование «методом дробовика» (шотган-секвенирование), состоявшее в фрагментировании клонов на мелкие участки для последующего секвенирования, а затем выяснении, как эти короткие последовательности снова соединяются вместе. Существовали различные варианты этого метода, отличающиеся тем, как ДНК фрагментировалась на участки. В своей новаторской работе 1982 года по декодированию 48 тысяч пар оснований бактериофага лямбда Фред Сенгер использовал метод дробовика для фрагментирования генома лямбды, хотя и не полностью. Он воспользовался результатами исследования другого нобелевского лауреата, Хэмилтона Смита, который обнаружил фермент рестриктазу – молекулярные ножницы, способные разрезать ДНК на строго определенные участки. Например, рестриктаза ECORI разрезает последовательность GAATTC, но оставляет ее без изменений при замене хотя бы одной буквы в последовательности (например, GATTTC). Разрезая ДНК различными рестриктазами на достаточно малые фрагменты для секвенирования, Сенгер использовал специальную карту ДНК для реконструкции генома лямбды. На карте были видны места на участках ДНК, где действовали ферменты рестрикции. Он использовал их как ориентиры для сопоставления одного участка с другим.

Представьте себе, что произойдет, если разрезать номер газеты The New York Times в соответствии с неким правилом, похожим на способ действия рестриктазы. Вырежем часть текста перед словом «сегодня» везде, где на странице встречается предлог «с». Теперь повторим процесс, но с использованием слов «и» и «что». Даже если человек не умеет читать, он знает, что эти слова (сайты рестрикции) по явились на каждой странице газеты в результате вырезания, и сможет восстановить все страниц{19}. Для вирусов метод рестриктазы Сенгера был единственным приемлемым способом секвенирования, но то была ручная, крайне медленная и утомительная работа, и метод этот вряд ли мог быть использован для секвенирования генома бактерий, не говоря уже о трех миллиардах пар оснований генома человека.

Работа по секвенированию ДНК успешно продвигалась, как и наши исследования рецепторов. Мы искали эквивалент адреналинового рецептора в одном из самых интенсивно изучаемых организмов в биологии – плодовой мушке Drosophila melanogaster. Мы выделили и секвенировали ген мушки, так называемый «октопаминовый рецептор», явно эволюционный предшественник нашего адреналинового рецептора. У насекомых октопамин выполняет ту же самую функцию «бей или беги», что и адреналин у людей. В те времена я добился уже значительных успехов и меня все чаще приглашали на международные конференции, а также для консультирования биотехнологических и фармацевтических компаний. Но моя исследовательская работа – то, чем я занимался почти два десятка лет со времени появления у Каплана, – подходила к концу.

Мне посчастливилось работать в институте, где поощрялись неординарные исследования. Поскольку моя лаборатория принимала участие в собственных программах НИЗ, мой бюджет давал возможность без всяких опасений идти на огромные риски. Большинство моих коллег предпочитали быть осторожнее, хотя и считалось, что мы должны быть предприимчивыми и отважными – ведь нам не требовалось писать заявки на гранты. Это освобождало нас от мнения консервативных экспертов, ибо из-за ограниченности фондов соответствующие комитеты предпочитали давать гранты, по их мнению, «беспроигрышным» проектам. Геномика человека показалась мне привлекательной областью для прыжка в неведомое, хотя надежда на дивиденды от нашего предприятия была весьма призрачной.

Я мог бы заняться геномикой, одновременно продолжая исследование рецепторов – в качестве страховки от возможных неудач. Проработав пять лет в НИЗ, Клэр так и не получила постоянную должность. Она была лишь одной из сотрудников моей лаборатории, у комитета не было никаких оснований предпочесть ее другим. К счастью, в Национальном институте алкоголя и наркотиков планировалось открыть лабораторию по исследованию рецепторов, и ей предложили организовать там собственную группу. А я решил заняться новой, только зарождающейся наукой – геномикой, с собой взять лишь тех своих сотрудников, которые, как и я, увлеклись этим делом.

Решение мое выглядело логичным, но сделать его было нелегко. Предстояло расстаться с людьми, к которым я привык, оставить исследования рецепторов, область, в которой я познал и неудачи, и успехи. А что, если в геномике у меня ничего не получится? И как эта новая жизнь отразится на моей семье? Я воспринимал эти перемены как «лабораторный развод»: Клэр будет заботиться о моем «ребенке» – рецепторе, а у меня будет геномика. Но я надеялся, что этот шаг укрепит наши отношения – Клэр станет самостоятельной, независимой от меня в своей работе, и ей это понравится.

Перейти в геномику означало не просто очутиться в новом сообществе ученых, но и разобраться в его политических аспектах. Мне повезло – на этом пути я встретил Рэйчел Левинсон. Ее муж Рэнди работал в том же институте, что и Клэр. Сама Рэйчел была ответственным секретарем в новой рабочей группе, и директор НИЗ Джим Вингаарден поручил ей выяснить, как НИЗ может принять участие в проекте по расшифровке генома человека. Мне нравилось общаться с Рэйчел, она была привлекательна и весьма компетентна. Рэйчел предложила мне поговорить с Рут Кирштейн из Национального института общей медицины, стремившейся к проведению всех действий НИЗ по геному в ее институте. Она хотела контролировать и руководить всеми соответствующими мероприятиями. Мы встретились на совещании, которое Рейчел организовала по поручению Вингаардена с целью помочь НИЗ занять ведущую позицию в проекте расшифровки генома. Оно состоялось 1 марта 1988 года в Рестоне (штат Вирджиния).

Впервые я общался с крупнейшими учеными в этой области, например с лауреатами Нобелевской премии Дэвидом Балтимором, Уолли Гильбертом и Джимом Уотсоном. На том совещании произошло подлинное рождение геномики как науки. А потом Вингаарден сделал сенсационное заявление: только что организованный Центр исследований человеческого генома возглавит Джим Уотсон, который и придаст новому проекту столь необходимый ему авторитет.

Назначение Уотсона означало возникновение множества подводных течений, и именно тогда я впервые столкнулся с политическими интригами, лоббированием, разными манипуляциями и понял, как много они будут вскоре значить для проекта расшифровки генома человека. Хотя Уотсон и сам признавался, что опасается грядущих трудностей, один знающий человек сказал: «Эта должность привлекала его не столько возможностью властвовать над людьми, сколько влиять на развитие науки»{20}.

А тогда в Рестоне меня многое поразило. Так, Уотсон утверждал, что наша задача – разработать методы секвенирования, и пусть потом будущие поколения ученых беспокоятся о смысле полученной последовательности. Я же всегда считал, что решающее значение имеет как раз интерпретация результатов. Большинство участников совещания были согласны с Уотсоном, а Ли Гуд даже сравнил секвенатор ABI, разработанный его командой, с первым «фордом», автомобилем «Ford A». Гуд желал иметь современный «феррари» еще до серьезного начала секвенирования, – а на это могли уйти годы.

Я же просто хотел продолжать работу. После конференции я зашел к Эрнсту Фризу и сообщил, что намерен заниматься развитием геномики и был бы счастлив заручиться его поддержкой, ведь от него зависел мой бюджет. Он положительно воспринял мою идею, но с одной оговоркой: поскольку институт обязан проводить исследования по неврологии, то моя работа, в первую очередь, должна касаться тех участков генома, которые связаны с неврологическими расстройствами и с мозговой деятельностью. Это выглядело разумным компромиссом. В заключение Эрнст упомянул, что в свое время был у Уотсона постдоком и пообещал, что когда тот возглавит Центр генома НИЗ, он устроит нам встречу для демонстрации моих результатов по секвенированию ДНК.

Я считал удобным начать секвенирование с определенных участков генома – например с конца короткого плеча Х-хромосомы. Здесь картировано множество генов, ответственных за различные заболевания, в том числе нестойкий ген X, ответственный за одну из разновидностей умственной отсталости. Другим перспективным участком был конец короткого плеча хромосомы 4, где мы надеялись найти причину болезни Хантингтона – страшного генетического заболевания мозга. Впрочем, я не забывал о рецепторах и продолжал следить за картированием рецепторных генов. Подробно изучив все полученные данные, для запуска проекта генома человека я разработал предварительный план секвенирования Х-хромосомы. Теперь-то я знаю, что никакое большое дело нельзя начать, если исследователи полностью погрязли в интригах, если на первом месте стоят амбиции ученых и их стремление удовлетворить свое эго, а интересы науки имеют лишь второстепенное значение.

Когда Уотсон приступил к своим обязанностям в НИЗ, Эрнст Фриз договорился с ним о нашей встрече в дирекции. После краткого вступления я продемонстрировал Уотсону данные моих секвенаторов и сообщил, что доволен их работой и вполне могу переходить к секвенированию хромосом человека, а затем представил свой план исследования Х-хромосомы. Джима Уотсона очень заинтересовали мои результаты и их воспроизводимость. Он сказал, что буквально накануне посетил лабораторию Ли Гуда в Калтехе и, оказывается, Гуд даже не пытается использовать свой автоматический секвенатор ДНК, а предпочитает старый радиоактивный метод. Почему у меня все получается, а другие ученые отказались от секвенаторов ABI? И тогда я поведал о том, как отлаживал весь процесс секвенирования, в том числе о химическом анализе праймеров. Уотсон поинтересовался моей научной «родословной», и я рассказал о стажировке у биохимика Ната Каплана. «Это все объясняет, – сказал Джим. – Вы – настоящий биохимик».

Даже сегодня мне смешно, насколько неверно я истолковал это замечание. Я принял его за комплимент, так как сам гордился своим образованием и тем, что в моей научной «семье» четыре поколения биохимиков. Гораздо позже я узнал, что Уотсон всегда был невысокого мнения именно о биохимиках. Через много лет на симпозиуме НИЗ в честь нашего окончания секвенирования генома человека я пошутил – как приятно вспомнить старые добрые времена, сказал я, когда самое плохое, что мог сказать про меня Уотсон, это назвать биохимиком.

«Сколько вам нужно денег для начала работы?» – спросил Джим. «Пара миллионов долларов», – ответил я, но Уотсон счел этого недостаточным и сказал, что для старта секвенирования Х-хромосомы, скорее всего, понадобится около пяти миллионов. Он предложил составить план работ и обосновать программу стоимостью именно пять миллионов. На следующий день ему предстояло выступать в конгрессе, и он обещал попросить для нас эту сумму.

И Уотсон сдержал свое слово. Он назвал мою лабораторию лучшей в мире по секвенированию и попросил пять миллионов долларов для начала секвенирования Х-хромосомы. Примерно тогда же на пикнике, устроенном сотрудниками лаборатории Уотсона в Колд-Спринг-Харборе на Лонг-Айленде (в 50 километрах от Нью-Йорка), он похвастался: «Программа по расшифровке генома человека обязательно будет успешной. У меня есть один парень, который заставит автоматические секвенаторы работать как следует»{21}. Я парил в облаках и был совершенно уверен, что моя идея секвенировать Х-хромосому получила зеленый свет, а я возглавлю первый серьезно финансируемый проект расшифровки генома человека.

Я быстро набросал план работ, который хотел Джим. Однако была одна проблема: каковы бы ни были его благие намерения, Уотсон оставался государственным чиновником, и, как любой чиновник, боялся принимать самостоятельные решения. И ему было нелегко. На заседании НИЗ неделю спустя нам начали выкручивать руки – а не преждевременно ли приступать к секвенированию, а не лучше ли потратить деньги на охоту за генами или на картирование генома? И все это говорили университетские профессора. Понятное дело – им совсем не нравилось, что столь значительные деньги идут не к ним, а к какому-то ученому из НИЗ. Однако Джим был настроен решительно и продемонстрировал, как нужно действовать, если хочешь запустить новый проект. Он сообщил, что собирается финансировать наши эксперименты и представить демонстрационное секвенирование Х-хромосомы.

Роберт Кук-Диган вспоминал, что схватка за секвенирование была «очень напряженной», поскольку среди молекулярных биологов было много ярых противников масштабного секвенирования даже таких модельных организмов, как дрожжи, нематоды и плодовые мушки. Противоборство становилось еще жестче, когда речь заходила о секвенировании ДНК человека. Спорили и по поводу оптимальной методики секвенирования и выборе наилучшей стратегии. Ожесточенное сопротивление в конце концов вынудило Уотсона урезать объем обещанного финансирования{22}.

Впоследствие Уотсон сказал, что хотел получить от меня более подробный план страниц на двадцать – чтобы создать впечатление, что он проводит некую экспертную оценку, а не просто проталкивает мой проект. Вскоре я понял, что это якобы разумное предложение было сделано, дабы осложнить мне жизнь. И если я соглашусь, то создам прецедент. Ведь я – сотрудник НИЗ, которому не нужны гранты, но при этом претендую на фонды межинститутской программы. На общем собрании несколько ведущих ученых, в том числе работавший с Уолли Гилбертом над его методом секвенирования Сенгер, объяснили мне мою ошибку. Работники НИЗ всегда опасались общественного обсуждения внутриинститутских проектов и были категорически против подачи заявок на гранты для своих исследований. Я чувствовал, как пять миллионов долларов ускользают из моих рук… Однако Джим заверил меня, что беспокоиться не о чем и настаивал на подготовке документов.

После нескольких недель усердной работы я передал расширенный план Уотсону лично в руки на ежегодном весеннем совещании в его лаборатории в Колд-Спринг-Харборе. Ответ он прислал не сразу. Итак, писал Уотсон, научное сообщество не готово к секвенированию генома и он оттолкнет своих сторонников, консультантов, союзников и спонсоров, если проявит излишнюю благосклонность к ученому, работающему в НИЗ по внутриинститутской программе.

Тогда мне посоветовали написать заявку на грант для полномасштабной межинститутской программы. Причем для ее рассмотрения, а также рассмотрения заявок от других конкурентов – Ли Гуда и Уолли Гилберта – созовут специальную комиссию. Неудивительно, что мое мнение об Уотсоне, стиле его руководства и способности сдерживать свои обещания резко ухудшилось.

Я понимал, что над моей работой сгущаются тучи, и чтобы отвлечься, решил уйти в море. К тому времени я сменил свою любимую лодку «Кейп Дори 25D» на более вместительную «Кейп Дори 33», которую назвал «Сириус» – в честь самой яркой звезды в созвездии Орион. За два года я побывал в самых разных передрягах, плыл и в шторм, и просто в плохую погоду, а теперь чувствовал, что мы с «Сириусом» готовы к более серьезным испытаниям. Шторм романтичен и опасен. И то, и другое – достаточно веские основания, чтобы пойти на риск.

Моряки Восточного побережья знали испытанный способ получить приз «Голубая вода» – пройти под парусами около тысячи километров до Бермудских островов. При этом я, конечно, попал бы в Бермудский, он же Дьявольский, треугольник, печально известный из-за множества непонятных событий. Тут бесследно исчезали и корабли, и самолеты. Бермудский треугольник – одно из немногих мест на Земле, где магнитный компас указывает на истинный север. Там в полной мере ощущается мощь Гольфстрима, гигантского теплого течения в Атлантическом океане, формирующегося в Мексиканском заливе.

Я был отважным мореплавателем, но не безрассудным, поэтому отправиться в плавание решил в начале мая, когда еще нет ураганов. Хотя у меня и был соблазн совершить путешествие в одиночку, но я подумал, что с экипажем будет намного безопаснее, – и это было ошибкой. Принять участие в моем переходе захотел Дэрил Дойл, в то время профессор и завкафедрой биологии в Университете штата Нью-Йорк в Буффало. (Дэрил умер в 2006 году.) Он привел с собой своего друга Герба. Мы погрузили в лодку горючее, банки с консервированным тунцом и тушенкой, и 14 мая 1989 года я попрощался с Клэр в Гейлсвилле, заверив ее, что через пять дней мы увидимся на солнечных Бермудских островах. Я нарочно не посмотрел прогноз погоды, чтобы встретить все уготованные нам трудности без предупреждения.

Дул легкий ветерок, и мы довольно медленно двигались вперед. Лодка скользила по зеркальной поверхности моря, и наше разочарование лишь возрастало. Вдруг Дэрил совершил нечто совершенно немыслимое. Он бросил вызов морским богам и крикнул: «Уж лучше настоящий шторм, чем такая тишь да гладь!» Его как будто кто-то услышал. К 9 часам утра 17 мая волны достигли 4 метров и становились все выше и выше. К 3 часам дня мы решили, что выскочили из Гольфстрима, и ожидали уменьшения волнения, но все произошло ровно наоборот. По радио объявили о шторме над Бермудами. В судовом журнале я записал: «Вертикальная голубая вода». В 6 часов вечера ветер стал столь сильным, что нам пришлось идти без парусов. Чтобы лодка не повернулась боком к волне и не опрокинулась, я развернул полусферическую сетку из тяжелых лямок и закрепил ее позади лодки толстой веревкой. Это должно было удержать нас в положении кормой к волнам.

Находиться в каюте маленькой лодки во время такого шторма было очень страшно. Гребни волн, глядя из впадин между волнами, казались высотой с четырнадцатиметровые мачты лодки. Когда они срывались и корма поворачивалась боком, сетка выравнивала нас, как чья-то гигантская рука, и спасала от неминуемой беды. К полуночи 18 мая скорость ветра упала до 25 или 35 узлов, но силы экипажа были на исходе. Герб был уверен, что не переживет встречу с Бермудским треугольником, и решил его обогнуть. Он изменил курс на 90° и тем самым подверг нас огромной опасности. Я в это время пытался задремать, и, обнаружив, что он сделал, страшно разозлился. Я отправил обоих членов экипажа ночевать в каюту и закрыл ее на ключ. Я бодрствовал более 30 часов, а Дэрил лишил меня законного права на отдых. Кроме того, он рассыпал весь наш запас кофе в трюме. Но именно для таких чрезвычайных обстоятельств у меня был припасен амфетамин. В полном штормовом обмундировании, в надувной спасательной куртке со страховочным поясом, с Роем Орбисоном и Элтоном Джоном в наушниках плейера, в полном восторге я шел со скоростью 9 узлов, раскачиваясь вверх-вниз на гигантских волнах в лунном свете, в сотнях миль от земли, – это была самая невероятная ночь, которую я провел на паруснике за всю свою жизнь.

На следующее утро шторм чуть-чуть утих, я открыл каюту и попросил Дэрила и Герба надеть страховочные пояса и встать за руль, пока я не определюсь с нашим местонахождением. Позже я узнал (по состоянию его матраса), что Герб был так напуган, что в разгар шторма обмочился прямо на койке. Теперь он запаниковал при виде больших волн и ухитрился так развернуть лодку, что одна из них обрушилась на нас и почти перевернула «Сириус» вверх дном. Вода залила люк, я бросился на палубу и увидел за бортом Герба, цепляющегося за лодку, – его спас только страховочный пояс. Никаких следов Дэрила не было видно. Следующая волна вкатила Герба обратно, и он с глухим стуком свалился на палубу. Когда я все-таки развернул лодку на прежний курс, я увидел Дэрила, которого буквально примотало к мачте, как мокрую тряпку (страховочного ремня на нем не было – он болтался где-то рядом).

В 2 часа ночи 22 мая, через 8 дней и полторы тысячи километров, мы наконец-то прибыли на Бермуды. Оба члена моего экипажа помчались в аэропорт, а я позвонил Клэр, которая уже была абсолютно уверена в моей гибели. Пока я испытывал неправдоподобный восторг и гордился, что сумел выжить (я назвал свою следующую лодку «Бермуды-под-кайфом» в память об испытанных чувствах), моя жена занималась изучением страхового полиса. Клэр присоединилась ко мне на следующий день, но от меня было мало толку – я спал как убитый два дня подряд. Я и понятия не имел, что Бермуды станут началом гораздо более длительной и жестокой борьбы на выживание, которая принесет мне огромное удовлетворение, и где на карту будет поставлено все – и моя научная карьера, и мой брак, и моя репутация. Когда я закончил расшифровку генома человека, меня охватил тот же невероятный восторг, то же первобытное возбуждение, что и тогда на Бермудах, одиннадцать лет назад.

После возвращения в НИЗ я продолжил работу над проектом секвенирования Х-хромосомы, занявшим уже 60 страниц. Как я и опасался, пришлось столкнуться с весьма ощутимым сопротивлением моих коллег по НИЗ, а потому я решил поискать союзников среди генетиков. Я связался с Томасом Каски, в то время заведующим кафедрой генетики человека Бэйлорского медицинского колледжа и специалистом по изучению Х-хромосомы, который согласился на сотрудничество. Он посоветовал мне сделать то же самое, что я уже предложил Фризу, а именно начать с участка Xq28 на коротком плече хромосомы, где картированы гены множества заболеваний, в том числе синдрома ломкой X-хромосомы. Сотрудники лаборатории Тома уже работали с молодым исследователем из Университета Эмори Стивеном Уорреном, собравшим библиотеку космидных клонов – участков ДНК человека длиной около 30 тысяч пар оснований, многократно перекрывающих Xq28. Уоррен присоединился к этой работе вместе с Энтони Каррано, директором проекта расшифровки генома человека в Ливерморской национальной лаборатории Министерства энергетики. Наша цель состояла в секвенировании Х-хромосомы в течение 10–12 лет, а истинной сутью предложения был план секвенирования 4,2 миллиона пар оснований Xq28 за три года, с одновременным снижением стоимости секвенирования одной пары оснований с 3,50 до 0,60 долларов. (Сегодня наши затраты составляют 0,0009 долларов за одно основание.)

Затем я получил письмо с сообщением, что собеседование с претендентами запланировано на 29 марта 1990 года в отеле «Марриот» в Арлингтоне, штат Вирджиния. В Национальном центре исследования генома человека, как он тогда назывался, был особый Комитет по рассмотрению заявок на гранты, состоявший из большого ряда ученых, которые хотели играть главную роль в будущем секвенировании генома. Среди них были Барт Г. Баррелл из Кембриджа, Рональд Дэвис из Стэнфорда, Глен Эванс из Института Солка, Томас Марр из Лаборатории в Колд-Спринг-Харборе, Ричард М. Майерс из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Брюс Роу из Университета Оклахомы и Ф. Уильям Стадьер из Брукхейвенской национальной лаборатории. Центр генома Уотсона представляла Джейн Петерсон.

В течение ряда лет после этой тягостной встречи практически все члены Комитета подавали заявки от своих центров на секвенирование генома. Оценивая эти события с позиций сегодняшнего дня, я ясно понимаю, что тогда они явно объединилась ради одной-единственной цели – не позволить никому опередить их в получении денег. В ходе обсуждения члены Комитета заявили, что наша технология недостаточно разработана, картирование недостаточно подробно, и главное – у нас нет новых идей. Перед возвращением в Техас Том Каски сказал мне, что это был самый унизительный эпизод в его научной карьере.

Позже я узнал, что Комитет отдал первенство двум моим соперникам. Одним из них был Ли Гуд, планировавший секвенировать Т-клеточный рецептор, важнейшую часть иммунной системы человека, а другим – Уолли Гилберт, предложивший впервые секвенировать геном живого организма, микроорганизма Mycoplasma capricolium, вызывающего пневмонию у овец и коз. Примечательно, что он хотел использовать некий новый метод, не имея никаких данных о его эффективности.

Уотсон, огорченный принятыми Комитетом решениями не меньше меня, был готов организовать пересмотр заявок, если я выступлю еще раз. Следующие нескольких месяцев мы вели переговоры, уточняя содержание нового проекта, и предложили дополнительно исследовать другие хромосомы. Один из постдоков в моей лаборатории, Ивен Киркнесс, охотился за различными рецепторами нейромедиатора гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Он выделил новый рецептор на хромосоме 15 в середине участка, отвечающего за два генетических заболевания – синдромы Эйнджелмена и Прадера-Вилли. Эти необычные заболевания были описаны лишь в конце 1980-х годов, когда ученые впервые поняли, что в зависимости от своего происхождения гены проявляются по-разному: импринтинговый ген материнской хромосомы может влиять на одни процессы, а тот же ген на хромосоме отца – на другие. Синдром Прадера-Вилли проявляется в умственной отсталости, ожирении и аномалиях роста, он возникает у людей, которые наследуют обе копии хромосомы 15 от своей матери, а не по одной от каждого родителя. Синдром Эйнджелмена характеризуется умственной отсталостью, характерным судорожным движениями и эпилепсией. Марк Лаланд из детской больницы в Бостоне, изучавший явление импринтинга, был очень заинтересован в секвенировании этого участка и пообещал работать вместе с нами. Кроме того, я добавил к проекту изучение участков хромосом, ответственных за болезнь Хантингтона. Дефектный ген, ответственный за эти неврологические расстройства, был картирован на конце короткого плеча хромосомы 4 около 8 лет назад, но сам ген еще не был определен, хотя усилиями Нэнси Векслер большой коллектив ученых – около 60 человек из 6 разных групп – объединились именно с этой целью. У Нэнси была личная заинтересованность в этом проекте: она и ее сестра находились в группе риска, так как их мать, дяди и дед по материнской линии умерли от этого наследственного, неизлечимого и смертельного заболевания головного мозга. Чтобы ей помочь, ученые испробовали все методы – за исключением секвенирования.

Часть этих исследователей утверждали, что секвенирование – непроверенный метод, который вряд ли будет работать, другие беспокоились, что на эту работу уйдут все ресурсы их собственных проектов. Я же говорил, что у меня есть независимые фонды в НИЗ и терять им нечего. Однако никого из них геномные задачи не интересовали. Я лишний раз убедился, что многие исследователи генома человека были гораздо больше озабочены выигрышем гонки за обнаружение генов каких-либо заболеваний. У меня сложилось впечатление, что и охотники за геном болезни Хантингтона – не исключение. Они гнались лишь за славой, и их совершенно не интересовали новые идеи, которые могут ускорить обнаружение гена. По понятным причинам исключением была сама Нэнси, которая, как и любой другой человек, оказавшийся под угрозой страшного заболевания, была готова сделать все возможное, чтобы найти дефектный ген, причинивший столько страданий ее семье. Нэнси вмешалась в обсуждение и настояла, чтобы эта группа исследователей начала со мной работать. Ни у кого не нашлось убедительных аргументов против, и было решено, что Джеймс Гузелла из Центральной больницы штата Массачусетс предоставит моей команде под руководством Дика Маккомби 3 клона, содержащие 100 тысяч пар оснований на конце хромосомы 4. Как оказалось, клоны были на периферии целевого участка, где предположительно находился ген. Я принял это предложение, так как передо мной стояла более серьезная цель – наладить процесс быстрого секвенирования ДНК и доказать эффективность моего метода. Я понимал, что если мне удастся установить рабочие отношения с группой исследователей болезни Хантингтона, то в случае успешного секвенирования они смогут предоставить мне более перспективные клоны.

Другим объектом исследования было расстройство, вызванное мышечной атрофией, – миотоническая дистрофия. С учеными, исследующими это заболевание под руководством Тони Каррано, моим соперником в борьбе за злополучный грант на исследование Х-хромосомы, мне повезло больше. После подписания соглашения, согласно которому я обязался делиться с ним полученными данными и взять его в соавторы, мы получили 3 клона из хромосомы 19, содержащие 100 тысяч пар оснований на участке, наиболее вероятно включавшем искомый ген. Постдок из Испании Антония Мартин-Гальярдо возглавила команду исследователей хромосомы 19, которую я финансировал из своего внутриинститутского бюджета. Я полагал и тогда, и сегодня, что успех – лучший способ в борьбе с критиками. Хорошие результаты всегда побеждают.

С применением метода дробовика секвенирование пошло быстро. Клоны в виде космид ДНК длиной около 35 тысяч пар оснований были упакованы в фаги и внедрены в E. coli. Вначале мы использовали акустические волны, чтобы раздробить множество копий ДНК на мелкие фрагменты размером около полутора тысяч пар оснований. Случайным образом отобрав 1000 фрагментов и секвенируя от 300 до 400 пар оснований генетического кода в каждом, мы теоретически должны были охватить все пары оснований ДНК в космиде минимум десять раз (350 × 1000 = 350 000).

Но и тут нас ждали трудности. Программное обеспечение тогда не предназначалось для обработки более нескольких сотен последовательностей, поэтому было невозможно справиться с тысячами, и нам пришлось прибегнуть к утомительному ручному методу. Для сколько-нибудь существенного прогресса требовались гораздо более мощные компьютеры, чем наши, и программное обеспечение значительно более высокого качества (несмотря на противоположное мнение наших коллег). И я стал нанимать на работу специалистов по информационным технологиям.

Одним из них был Марк Адамс из Мичиганского университета, вылитый Маколей Калкин (из кинофильма «Один дома»), имевший вид «нет-ничего-невозможного», исполнительный и энергичный парень в больших очках, с которым я провел собеседование в конце 1989 года. Меня поразило тогда, что этот худой молодой человек создал компанию по разработке программного обеспечения, еще учась в аспирантуре. Марк увлекался геномикой и был готов приступить к работе. Мы приобрели мощные компьютеры компании Sun, а я разыскал программистов для разработки новых способов интерпретации генетического кода, данные о котором у нас уже начали накапливаться. Благодаря незрячему программисту Марку Дабнику, который пользовался клавиатурой особой системы, «разговаривавшей» с ним в таком быстром темпе, что никто другой не мог ничего разобрать, мы стали по-новому смотреть на ДНК. Мы даже попытались использовать ее для прочтения генетического кода, проигрывая его в виде музыкальной фразы и надеясь обнаружить изменения в генетической структуре.

Но что бы мы ни делали, правильная интерпретация генетического кода оказалась практически невозможной даже после составления длинных отрезков хромосом. Программное обеспечение, с помощью которого можно идентифицировать последовательности бактерий, не работает в случае более сложного человеческого генома. В нем гены разбиты на небольшие сегменты (экзоны) бессмысленными участками ДНК (интронами), подобно тому, как бессмысленная реклама прерывает телефильм. Поэтому ген часто состоит из частичек и кусочков огромного генетического кода, от сотен тысяч до миллионов пар оснований. Мы использовали самые совершенные программы, чтобы найти эти участки, но компьютер не мог отличить реальные гены от шума, генерируемого случайным сочетанием четырех букв замучившего нас генетического кода.

И тогда я придумал новый способ определить прогнозируемый ген, отыскав его аналог в матричной РНК. Всякий раз, когда в геноме человека обнаруживается реально действующий ген, мы находим и соответствующую молекулу матричной РНК, сокращенный вариант гена, который содержит только пары оснований генетического кода для создания белка. Превращая эту «летучую» РНК в кДНК для последующего секвенирования, мы обрели способ подтвердить наличие прогнозируемых генов.

Мы начали тестирование библиотек кДНК разных тканей человека, главным образом мозга и плаценты. Наши зонды состояли из последовательностей генов, прогнозируемых на основе компьютерного анализа ДНК из хромосом 4 и 19. Если бы удалось доказать, что клон кДНК является прогнозируемым геном в генетическом коде, его существование стало бы доказательством подлинности гена, а не артефактом. Несмотря на бесспорную логичность этого метода, потребовались месяцы напряженной работы, чтобы подтвердить наличие всего лишь нескольких истинных генов в изучаемой последовательности. Неудивительно, что в начале дискуссии о проекте генома методы анализа кДНК, которые были предложены (в частности, Сидни Бреннером и Полом Бергом) в качестве альтернативы секвенирования генома, сразу же были отвергнуты.

Однако я чувствовал, что нахожусь на правильном пути. Моя уверенность окрепла в 1990 году, когда меня пригласили на симпозиум в Японии, организованный производителем секвенаторов компанией ABI. Тогда я и узнал, что мои методы исследования генома считаются наиболее перспективными. Целый ряд японских ученых решили сосредоточить свои усилия на выделении и секвенировании клонов кДНК. Японцы пришли в восторг от моих результатов, поскольку они подтверждали их собственную методику. Два японских ученых произвели на меня особенно сильное впечатление и серьезно помогли усовершенствовать мою теорию. Одним из них был Хирото Окаяма из Осакского университета, который вместе с Полом Бергом разработал замечательный метод получения клонов кДНК и теперь хотел найти подтверждение, что они покрывают всю последовательность генов – так называемых полноразмерных кДНК.

Это имело определенное отношение к важнейшей проблеме при изучении кДНК – нестабильности мРНК при выделении ее из тканей. Эта молекула имеет тенденцию распадаться на более мелкие фрагменты, прежде чем ее удается полностью скопировать. Другие проблемы связаны с ферментом, называемым обратная транскриптаза, который используется для преобразования нестабильных мРНК в более стабильные кДНК. Фермент отсоединялся от мРНК, прежде чем заканчивал свою работу. Я был хорошо знаком с этим явлением: при использовании кДНК для изучения рецепторов адреналина я потерял так часть гена с одного из концевых участков клона.

Другим источником моего вдохновения был Кэнъити Мацубара, директор Института молекулярной и клеточной биологии Осакского университета, руководитель японской программы расшифровки генома человека и советник Монбусё (Министерства образования, науки и культуры Японии). Оба ученых были убеждены, что секвенирование полноразмерных клонов кДНК станет основной частью, а возможно, даже альтернативой всей работы по секвенированию генома, несмотря на то, что данный вариант был категорически отклонен американскими и британскими экспертами. И тут возникли еще и иного рода осложнения. Уотсон, считая, что богатая Япония паразитирует на исследованиях генома, финансируемых другими странами, в раздражении написал Мацубаре письмо с угрозой прекратить делиться с ним результатами исследований, причем в таких выражениях, что в прессе заговорили о «войне генов человека»{23}. «Если начнется война, я буду с ним воевать, – заявил Уотсон. – Слюнтяям никогда ничего не добиться в жизни».

Во время полета домой я только и думал, что о развиваемой в Японии методике секвенирования полноразмерной кДНК. А также о том, как легко было бы изучать геном человека, будь все клоны кДНК выделены и секвенированы. А ведь мне понадобилось долгих десять лет, чтобы обнаружить один-единственный ген, только один клон кДНК. Думал я и о том, каким неэффективным оказался метод дробовика для прочтения кода всего лишь тысячи или около того геномных последовательностей, и всё – чтобы найти всего один ген, или даже лишь его часть. А еще – о том, как трудно найти соответствующий клон кДНК, чтобы доказать существование этого гена.

И вдруг, на высоте 11,5 тысяч метров над Тихим океаном, меня осенило: я использовал правильную методику секвенирования, но не той ДНК! Что, если применить быстрый метод случайного секвенирования (метод дробовика) к клонам кДНК? Что произойдет, если просто случайно выбрать клон кДНК и секвенировать его за один проход? Мои секвенаторы одновременно прочитывали около 400 пар оснований генетического кода – более чем достаточно, чтобы найти соответствие в геномной базе данных. Это было подобно открытию алфавитного указателя к каталогу генов человека.

Если данная последовательность получена из клона кДНК, изготовленного из нестойких мРНК мозга человека, то в ней содержится ключевая информация: (а) эта последовательность является частью реального, экспрессивного гена, и (б) этот ген имеет важное значение для функции мозга. Для сравнения – последовательности из генома практически неинформативны. Если бы я перешел на секвенирование тысячи случайно выбранных клонов кДНК, то смог бы обнаружить сотни генов для каждого клона, определенного методом традиционного геномного секвенирования. Я так воодушевился этой идеей, что с трудом дождался возвращения домой и постановки решающего эксперимента.

Уже на следующее утро я собрал в лаборатории своих ведущих сотрудников. Я был уверен, что они разделят мой энтузиазм по поводу новой идеи, но меня встретила стена скепсиса и сомнений. В итоге Маккомби и все остальные заявили, что из моей «сенсационной» идеи, скорее всего, ничего не получится и все кончится тем, что ее придется финансировать из средств на секвенирование генома. Они приводили те же аргументы, что и другие критики метода кДНК.

Согласно современной теории, для подавления любого сигнала генов с низким уровнем экспрессии достаточно лишь небольшого количества генов с высоким уровнем экспрессии. Любая обнаруженная нами матричная РНК, скорее всего, будет соответствовать этим доминантным генам. Но хотя этот аргумент имеет смысл для некоторых тканей, его вряд ли можно отнести к человеческому мозгу, функционирование которого и сама мыслительная деятельность зависит от огромного количества генов, причем некоторых с очень низким уровнем экспрессии. Исследования ученых из Клиники имени Скрипса показали, что до половины всех генов человека действуют в головном мозге.

Я вспомнил совет Ната Каплана: никогда не отговаривай себя от проведения эксперимента; в конечном счете, все зависит от реального устройства мира, а не от наших представлений о нем сегодня. К счастью, в лаборатории нашелся один заинтересовавшийся моей идеей сотрудник. Марк Адамс пришел к нам из Мичиганского университета всего неделей раньше, и нам еще предстояло выяснить, чем он захочет заниматься. Мы обсудили с ним использование библиотеки кДНК мозга для реализации идеи случайного выбора кДНК в процессе секвенирования, и он согласился незамедлительно начать работу. Потом я узнал, каким нападкам за моей спиной подвергся Марк со стороны Маккомби и других сотрудников, страшно озабоченных возможным уменьшением финансирования, хотя у нас не было никаких оснований для беспокойства. Да даже если бы нам понадобилось еще больше денег, я бы их как-нибудь раздобыл.

К тому времени был практически закончен последний вариант заявки на грант Уотсона, предназначенный для финансирования секвенирования участков хромосомы с высоким содержанием генов, а не всей хромосомы. В октябре того же года мы встретились с Уотсоном в городе Хилтон-Хед-Айленд в Калифорнии, где я проводил конференцию по секвенированию. Я изложил ему свой план исследования участка хромосомы 4, ответственного за болезнь Хантингтона, участка хромосомы 19, ответственного за миотоническую дистрофию, и участка хромосомы 15, ответственного за синдром Прадера – Вилли. Он согласился, что мой план весьма убедителен и понравится специалистам, занимающимся «охотой» на определяющие эти болезни гены.

Уотсон заверил меня, что на этот раз я могу рассчитывать на благоприятный исход дела, так как членов Комитета по рассмотрению заявок отбирали с учетом их неподдельной заинтересованности в развитии исследований генома. Как бы я ни злился на него за трижды невыполненные обещания, мы все же сохраняли хорошие отношения. Я чувствовал, что он искренне желает получить финансирование для моей программы, и мы оба искренне верили в успех геномики и определения генома человека.

На этой конференции произошло еще одно запомнившееся мне событие, которому предстояло сыграть важную роль в будущем. Во время нашего однодневного семинара Уотсон затеял громкий скандал с представителями фармацевтической компании по поводу того, кто будет обладать патентами на идентифицированные гены. Он также потребовал согласовать стратегию выдачи результатов секвенирования и выразил желание, чтобы это делалось сразу после подтверждения полученных результатов. Этот инцидент будет преследовать меня еще долгие годы.

Внезапно я обнаружил, что направление исследований резко изменилось. Результаты моей лаборатории показали, что методику секвенирования случайно выбранных клонов кДНК ожидает большой успех. Я ликовал, хотя предстояло еще проделать колоссальную работу и убедиться, что мы не оказались в плену полученных данных и не совершили никаких ошибок. Трудность состояла в необходимости подтвердить, что, имея всего лишь 300–400 пар оснований кода кДНК, мы располагаем достаточной информацией для идентификации соответствующего гена. Мы собирались продемонстрировать эффективность метода путем картирования последовательностей кДНК обратно в геном. А еще мы пытались манипулировать библиотеками кДНК и выяснить, существуют ли эффективные способы уменьшить активность обычных генов, чтобы обнаружить более редкие гены.

По мере исследования все большего числа клонов кДНК волнение в лаборатории нарастало. В 1990 году мы определили и секвенировали около 2000 генов человека, из которых только 10 % – например, адреналинового рецептора – были получены из мозга человека. За каждый день работы наших устройств мы обнаруживали от 20 до 60 новых человеческих генов. Каждый день! Мне трудно было осознать эту цифры, так как это на порядок превышало количество генов человека, которое мы декодировали за многие месяцы геномного секвенирования, и в 60 раз было больше, чем мне удалось получить с помощью традиционных методов за десяток лет невероятно упорного и утомительного поиска адреналинового рецептора. Мы стояли на пороге настоящего переворота в биологии.

Глава 6

Большая биология

Прогресс в науке зависит от новых методик, новых открытий и новых идей, и вероятно, именно в таком порядке.

Сидни Бреннер, лауреат Нобелевской премии 2002 года по физиологии и медицине

В науке знаменитым становится тот, кто способен убедить мир в правоте своей идеи, а не тот, у кого она впервые возникает. Не тот, кто первым нашел новое и драгоценное зерно, но тот, кто его посеет, пожнет, перемелет и накормит им весь мир.

Фрэнсис Дарвин (сын Чарлза Дарвина), 1914 год

Казалось, все было так ясно, так логично и просто. Я знал, как раскрыть тайны генома человека. Я знал, как сделать это, сосредоточив все усилия на тех нескольких процентах генома, которые производят белки. И не стоит отвлекаться, по крайней мере сейчас, на 97 % генов, содержащих регуляторные участки, ископаемые ДНК, испорченные остовы старых генов, повторяющиеся последовательности, паразитарные ДНК, вирусы и таинственные участки бог знает чего еще. Конечно, очень важно понять геном во всей его головокружительной сложности, но таким путем я сумею узнать о нем нечто весьма существенное. Я и не предполагал, что мой путь «напрямую к генам» будет воспринят политиканами от науки как угроза самой идее геномного проекта.

В конце 1990 года я, решив рассказать всему миру, как у нас хорошо идут дела с методом кДНК, позвонил в редакцию Science. Редактор заинтересовался и попросил меня написать большую статью о нашем новом методе обнаружения генов. Я прекрасно понимал, что первая статья о методе секвенирования ДНК должна быть как можно более подробной. К тому времени все в моей лаборатории уже убедились, что мы на верном пути. Пока Марк Адамс работал над новыми способами составления коллекции кДНК, я обратился к своему коллеге, заведующему лабораторией НИЗ Карлу Мериллу, с просьбой помочь картировать гены обратно в геном. Остальные сотрудники лаборатории работали над разработкой нового программного обеспечения для идентификации генов.

Я стал обсуждать наши результаты с другими учеными и прочитал несколько публичных лекций о наших исследованиях. Вскоре я обнаружил, что молекулярный биолог из Кембриджа Сидни Бреннер также планировал секвенировать случайно выбранные клоны в кДНК. Сидни – сын неграмотного еврейского сапожника из Южной Африки. Этот словоохотливый, изобретательный человек – по моему мнению, самый яркий из нынешних молекулярных биологов. (В 2002 году он был удостоен Нобелевской премии.) Поскольку я испытывал к нему огромное уважение, то позвонил ему и сообщил о наших исследованиях. Я объяснил, что мы готовим статью для публикации в Science, и предложил выступить с параллельной статьей. Мы могли бы даже обменяться результатами и проверить, не найдется ли совпадений среди обнаруженных нами генов. Сидни ответил, что он еще не настолько далеко продвинулся в своих исследованиях, но согласился, что в моем предложении есть смысл. Мы решили вернуться к этому разговору в ближайшее время.

Получив согласие Science на публикацию статьи Сидни Бреннера одновременно с моей и повторив предложение обменяться результатами, я заверил его, что могу повременить с отправкой собственной статьи и дать ему возможность подготовить свою. Сидни сказал, что в данный момент, из-за сложностей финансирования его исследований фармацевтическими компаниями и британским правительством, он не готов к обмену результатами, но предложил пока пообщаться нашим специалистам по биоинформатике. В итоге Тони Керлавадж, который в то время работал над разработкой новой базы генных последовательностей, связался с одним из программистов Бреннера. Однако через несколько недель стало ясно, что никакого обмена данными о генах не будет и никакой рукописи от Бреннера не последует. Я позвонил Сидни и заявил, что мы должны двигаться вперед и сдаем статью в журнал. Поскольку его статья еще не была написана и вряд ли была бы готова в ближайшее время, он не возражал.

А в нашей статье, уже почти законченной, оставался лишь один нерешенный вопрос: название нашего метода. Мы имели дело с генами, работающими в тканях, но в большинстве случаев у нас был не весь ген, а только часть его последовательности. Взяв за основу название известного метода картирования «ДНК-маркирующие сайты» (STSs), Тони Керлавадж придумал термин «Маркер экспрессируемой последовательности» или EST, который мне и всем моим сотрудникам очень понравился. Озаглавив нашу статью так: «Секвенирование комплементарной ДНК: “Маркеры экспрессируемых последовательностей” и проект генома человека», в начале 1991 года мы отправили ее в редакцию Science.

Все это время я думал о том, как все-таки убедить Джима Уотсона, что моя лаборатория заслуживает выделения средств для геномного проекта. Наша заявка находилась уже на стадии рассмотрения, и становилось все более ясно, что мой метод «маркирования экспрессируемых последовательностей» (EST) чрезвычайно полезен для обнаружения генов и понимания строения всего генома. Я послал оттиск статьи Уотсону, чтобы узнать его мнение, а также через Джейн Петерсон (бюрократа среднего уровня в правительстве, которая ранее удручающе монотонным голосом доносила до нас все возражения по поводу наших предыдущих заявок) обратился к нему с просьбой позволить внести некоторые изменения в уже поданную заявку на грант и включить в нее метод EST. В ответ прозвучало оглушительное «Нет!». Сидни Бреннер и Пол Берг из Стэнфорда, получившие Нобелевскую премию вместе с Фредом Сенгером за исследование генетического кода, выступили за проведение системного секвенирования кДНК, однако большинство консультирующих Уотсона генетиков были настроены категорически против этого метода – в основном, по тем же причинам, что вначале и мои сотрудники.

Весной 1991 года группа консультантов Уотсона собралась для обсуждения моего четвертого предложения. И снова Джейн Петерсон сообщила мне, что Комитет считает методику недостаточно проверенной. Никто толком не знал, будет ли она работать, и так далее, и так далее. Это был снова полный провал, такое же фиаско, как и с грантом на исследование Х-хромосомы. Сказать, что я был расстроен, значило не сказать ничего. Я злился на Уотсона за отказ от первоначального обещания и требование пройти через процедуру пересмотра решения, которая затянулась бы на многие годы. Я был обозлен и самой процедурой рассмотрения. Я чувствовал, что на повестке дня стоит не наука, а деньги и контроль над исследованиями. Я знал, что совершил прорыв, который может изменить всю геномику, но вынужден тратить время, энергию и эмоции на борьбу с функционерами, не желающими участия «чужака» в исследовании генома человека.

Я написал резкое письмо Уотсону. За последние два года бюрократия, формированию которой он всячески способствовал, превратилась в бессмысленный, раздражающий и удручающий фактор, мешающий развитию науки. Я приложил огромные усилия для написания четырех заявок, вместо того, чтобы заниматься геномными исследованиями, – и все впустую. И теперь я снимаю заявку и сосредотачиваюсь на использовании метода EST/кДНК, который не требует финансирования от воглавляемых им, Уотсоном, структур.

23 апреля 1991 года, после того, как друзья и коллеги попытались немного смягчить тон письма, чтобы оно не носило характер личного выпада против Уотсона, я его все-таки отправил.

Вскоре после получения моего письма в офисе Уотсона мне позвонила Джейн Петерсон. Весьма озадаченная, она спросила, знаю ли я, что мой грант, скорее всего, получит финансирование. Меня иногда – и весьма обоснованно, обвиняют в бесчувственности, но я совершенно честно сказал ей, что в полученном мною ответе нет ни малейшего намека на положительное решение или хоть какой-либо интерес к моей заявке. Все еще раздосадованный из-за бесконечных проволочек и из-за отношения лично ко мне, в порыве раздражения я сказал Джейн, что двигаюсь теперь в другом направлении, отличном от указанного в заявке, и если нельзя использовать часть обещанных мне средств на исследования методом EST, то я обойдусь и без них. С тех самых пор я часто думаю, не совершил ли я тогда крупной ошибки, хотя один из моих коллег, Хэм Смит, утверждал, что, получив деньги от Уотсона, я добился бы намного меньшего. Эта история лишний раз подтверждает одну из величайших и одновременно очень простых истин: на развилке дорог выбор только один.

К тому времени моя статья о методе EST получила восторженные отзывы рецензентов, и стало ясно, что она будет опубликована. Небольшая загвоздка возникла, лишь когда один из рецензентов предложил включить ссылку на работу, которую мы не заметили и которая была опубликована почти десяток лет назад. На первый взгляд казалось, что в ней предвосхищена наша идея – авторы говорили о частичном секвенировании 150 клонов кДНК, случайным образом выбранных из библиотеки кДНК скелетных мышц кролика. Однако если в этой статье что-либо и утверждалось, так это нежизнеспособность метода кДНК. Моя статья должна была появиться в печати в июне, и я был готов сослаться на эту работу.

История науки изобилует примерами того, как у одного человека возникла идея, но он не смог ее реализовать, а в то же самое время другой человек, которого посетила та же гениальная идея, преуспел в доказательстве ее ценности. Каплан научил меня, что у думающего человека хороших идей просто пруд пруди, и единственное, что отличает хорошую идею от великой, – это ее реализация и практическое использование. Дарвин вовсе не был первым, у кого зародилась идея об эволюции, и даже не он первым написал об этом, однако именно Дарвин посвятил изучению эволюции всю жизнь и постоянно доказывал справедливость этой теории. То же самое относится к методу EST. Бреннер никогда не публиковал свои данные, хотя его рассуждения были близки к моим. Метод случайного отбора и последующего секвенирования клонов кДНК из генной библиотеки плодовой мушки был включен в заявку на грант Геномного центра НИЗ и Стивом Хеникоффом из Онкологического научного центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле. Но если мне посчастливилось – условия моей работы в НИЗ были вполне нормальные, Стиву пришлось подавать заявку на грант, а потом долгие девять месяцев ждать, когда ее рассмотрят. За свои мучения он получил в ответ пятистраничную рецензию, перечислявшую причины, по которым метод никогда не будет работать, а потому не заслуживает финансирования. После публикации моей статьи в Science Стив прислал мне копию этого удручающего ответа на свою заявку и рассказал, что повесил ее в лаборатории рядом с моей фотографией и статьей в журнале.

Обстоятельства появления идей можно интерпретировать по-разному – стоит только вспомнить претензии разных стран на первенство в изобретении телевидения, электрической лампы и так далее. Вот и в истории публикации моей статьи о методе EST в Science мои оппоненты часто путались или страдали от избирательности восприятия. Так, в одной из своих последних книг Джим Уотсон описал, как я посетил лабораторию Сидни Бреннера и какое впечатление на меня произвела стратегия кДНК. «Он никак не мог дождаться, когда уже вернется в свою лабораторию в НИЗ и сам начнет применять эту методику, получая целый кладезь новых генов»{24}. Разумеется, я не ездил к Сидни, да и достойных результатов к тому времени в его лаборатории не было.

Коммерческие последствия моей работы по секвенированию стали очевидны в мае 1991 года. Как-то я бродил по закоулкам административного корпуса НИЗ в поисках места проведения коллоквиума и заблудился. Тут я увидел очень милого с виду человека и спросил его, где находится конференц-зал. «Рид Адлер, руководитель Отдела передачи технологий НИЗ», – представился он и спросил: – А вы, наверное, Крейг Вентер?». Оказывается, он давно хотел разыскать меня, поскольку получил письмо от адвоката Макса Хенсли, интересовавшегося, что собирается делать НИЗ с ворохом открытых мной генов. Адлер, отвечавший и за патентную политику НИЗ, хотел обсудить со мной некоторые аспекты интеллектуальной собственности. Я сказал, что не одобряю эту идею.

Я не больно хорошо разбирался в патентах и патентных заявках, но и то малое, что знал, отнюдь не привлекало меня. Когда я работал в Буффало, власти штата Нью-Йорк хотели подать патентные заявки на антитела к антирецепторам, которые создали мы с Клэр. Для нас это могло сказаться на сроках публикаций статей – сроки затягивались на время оформления патентной заявки. Это было следствием акта Бэя – Доула, принятого в 1980 году и названного в честь инициировавших его сенаторов. Акт требовал практически использовать изобретения, сделанные на федеральные деньги, но таким образом неминуемо стирал грань между научными исследованиями и коммерческой деятельностью. Этот акт инициировал бурные дискуссии, в которых участвовали ученые, юристы и экономисты. Споры продолжаются до сих пор, и я не подозревал, что мои открытия подольют масла в огонь этой дискуссии.

В целях практического использования институтских открытий администрация НИЗ подала заявку на патентование открытия октопоминового рецептора плодовой мушки и клеточных линий, вырабатывающих рецепторный белок. Но когда дело дошло до использования EST, я и Марк Адамс приняли осознанное решение пренебречь актами правительства, не желая откладывать публикации на время патентования наших изобретений и открытий. Поэтому я сказал Адлеру, что наши статьи уже приняты редакцией Science и будут опубликованы в течение месяца, и я не хочу задерживать публикацию ни на один день.

Мы хотели, чтобы каждый мог использовать наш новый метод и недавно обнаруженные гены для беспрепятственного продолжения исследований. Но все было не так-то просто. Как и многие другие ученые, я отождествлял патенты с секретностью, потому что усилия патентных адвокатов действительно тормозят обнародование научных открытий. Сегодня я понимаю: патент – это сделка между государством и изобретателем и решает абсолютно противоположную задачу, а именно: сделать информацию доступной общественности и в то же время обеспечить изобретателю права на коммерциализацию изобретения.

Для желающих защитить свои изобретения или открытия есть альтернативный вариант – коммерческая тайна. Секрет состава «Кока-колы» хранится в компании с тех самых пор, как 8 мая 1886 года в Атланте (штат Джорджия) некий местный аптекарь Джон Стит Пембертон придумал сироп для изготовления этого напитка. Согласно патентным правилам, изобретателю дается определенное время для коммерческой разработки своей идеи, а после истечения этого периода любой человек может использовать изобретение с коммерческой целью. Будь состав «Кока-колы» запатентован, все бы по истечении срока действия патента узнали ее состав, а конкуренты могли бы делать точно такой же газированный напиток.

Патенты играют решающую роль в коммерциализации лекарственных препаратов. В Соединенных Штатах действуют очень строгие правила: все компании обязаны предоставлять огромное количество данных, подтверждающих безопасность и эффективность нового лекарства. Специальное Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) проверяет препараты, уже прошедшие клинические испытания, стоимостью сотни миллионов долларов, и менее 10 % лекарств преодолевают этот последний барьер. Поэтому ни одна фармацевтическая компания не будет инвестировать сотни миллионов, если не миллиардов, долларов в создание нового препарата, если не сможет защитить свою интеллектуальную собственность.

Когда кофеин убивает

Я пью бесконечное количество банок «Диет-колы», но, к счастью, являюсь обладателем доброкачественной версии гена P450 1A2 (CYP1A2), который помогает мне справиться с пагубным пристрастием. Этот участок моей ДНК достоин упоминания – его работа еще раз доказывает, что некоторые гены становятся вредными только в сочетании с определенным образом жизни, например употреблением большого количества кофе, чая или «Кока-колы». Ген на хромосоме 15 отвечает за фермент в печени, который облегчает усвоение кофеина (один из большого семейства цитохромных ферментов, способствующих детоксикации); его мутация замедляет этот процесс, вследствие чего увеличивается риск сердечного приступа. Исследования около 4 тысяч человек показали, что этот риск повышался за год на 64 % в случае четырех и более чашек кофе в день – по сравнению с пациентами, которые пили менее одной чашки в день. Соответствующий риск составлял менее 1 % для обладающих двумя копиями гена быстрого метаболизма, – а я попал именно в эту категорию. Понимание сути этого явления, возможно, объясняет причину неубедительности связи между потреблением кофе и риском сердечного приступа.

Когда Адлер обратился ко мне насчет оформления патентов, права на интеллектуальную собственность уже стали одной из важнейших проблем в генетических исследованиях. Эта проблема возникла в 1980-х годах, когда впервые был выделен и запатентован компанией Genentech ген инсулина. Появление рекомбинантного человеческого инсулина ознаменовало долгожданный прогресс в лечении диабета. Ранее больные использовали свиной инсулин, часто вызывавший иммунную реакцию. Для эффективной терапии пациентам требовались все более высокие дозы инсулина, и вскоре они умирали от почечной недостаточности, когда белковые комплексы инсулина и антител к нему блокировали почки.

В другом биотехнологическим гиганте, Amgen, изолировали и запатентовали ген белкового гормона эритропоэтина, увеличивающего выработку эритроцитов. Эритропоэ тин был первым из биотехнологических лекарств, принесшим компании миллиарды долларов. Подобно инсулину, он сулил соблазнительную перспективу – заработать очень хорошие деньги, приобретя контроль над патентами на гены. Университетские ученые и исследователи из федеральных научных центров, а также чиновники раньше всегда считали, что патентование сдерживает прогресс. Со временем они изменили свою точку зрения, изучив судьбу незапатентованных открытий НИЗ и Гарвардского университета. Оказалось, что эти открытия редко внедряются и не приносят никакой пользы обществу.

Адлер выяснил, что скорее всего, в результате использования нашего частичного секвенирования весь геном станет непатентуемым, поскольку возможность применения EST для расшифровки всего генома и белковых последовательностей совершенно очевидна. Это отобьет интерес фармацевтических компаний к генным исследованиям, ведь они не будут обладать исключительными правами на использование их результатов, любой разработанный ими препарат можно будет легко скопировать, и это, как следствие, затормозит разработку новых генетических процедур и методов лечения. Другими словами, нашими публикациями мы могли причинить больше вреда, чем пользы. А вот если бы НИЗ сначала запатентовал недавно открытые гены, то ученые могли бы использовать их бесплатно, а коммерческие предприятия покупать лицензии. Адлер ясно дал понять, что у меня нет полномочий принимать решение по данному вопросу, и он может начать процесс патентования самостоятельно.

Мы с Марком согласились сотрудничать с ним на двух условиях: наша статья в Science выйдет, как запланировано, а Адлер будет прилагать все усилия, чтобы довести до сведения Уотсона и ему подобных идею патентования и убедить их в ее справедливости.

Меня часто предупреждали об осторожности с просьбами, потому что ненароком можно получить то, о чем просишь. Адлер действительно постарался поговорить с чиновниками из Центра исследования генома человека, а также с Уотсоном и его приспешниками, прежде чем подать заявку на патент. Но Уотсон этот важный вопрос оставил без внимания.

В редакционной статье в Science Дэниел Кошланд-младший написал, что нам удалось «объединить сиюминутную целесообразность метода с искренним интересом к пониманию генома человека. Применение метода экспрессируемых маркерных последовательностей комплементарной ДНК ведет к обнаружению множества новых генов (особенно в мозгу человека). Одновременно с этим для измученных исследователей, расшифровывающих запутанные рестрикционные карты, вдоль хромосом расставляются своеобразные маяки».

В том же номере журнала было опубликовано сообщение Лесли Робертса под заголовком «Делая ставку на кратчайший путь к секвенированию генома»{25}, ставшее своего рода «предвестником бури». В действительности я вовсе не занимался продвижением метода кДНК как альтернативы секвенирования генома, а, скорее, предлагал его как «удобное дополнение» и с большой осторожностью отмечал, что с помощью своего метода не сумею определить все человеческие гены. Уотсон понимал, что в этом-то и был главный недостаток метода, но я отвечал ему: «Посчитаю удачей, даже если мы получим лишь 80–90 % генов человека». Меня до сих пор заставляет брезгливо морщиться язвительное замечание англичанина Джона Салстона: «Больше, чем уверен, что это не будет 80–90 %. Скорее, думаю, процентов 8 или 9», приведенное в статье Робертса.

Салстон изучал питающегося бактериями маленького круглого червя Caenorhabditis elegans в Кембридже, в лаборатории молекулярной биологии MRC, святая святых всех генетических исследований в Великобритании. Идея изучить функционирование всего организма какого-либо существа принадлежала Сидни Бреннеру (замысел, который Джим Уотсон в свое время посчитал слишком амбициозным для финансирования), он решил, что лучше начать с чего-нибудь попроще – с червя. Салстон впервые столкнулся с этой нематодой в 1969 году, когда стал работать с группой Бреннера и начал исследования, которые через три десятилетия принесли ему вместе с Бреннером Нобелевскую премию, в частности за колоссальные усилия проследить родословную всех 959 клеток в одном миллиметре тела червя. К 1983 году Салстон объединил свои усилия с правой рукой Фреда Сенгера Аланом Коулсоном для картирования и секвенирования генома червя.

На одной из конференций я встретил Салстона и его коллегу Роберта Уотерстона, еще одного ученого, работавшего с Бреннером по исследованию нематоды и затем создавшего собственную лабораторию в Вашингтонском университете в Сент-Луисе. В своем докладе я упомянул о желании Дика Маккомби из нашей лаборатории применить метод EST для исследования Caenorhabditis elegans. Салстон и Уотерстон не захотели со мной сотрудничать, повторив общее мнение, что метод не имеет никакой научной ценности. Это не было неожиданностью, но они также требовали не публиковать статью об EST – она, мол, подорвет репутацию геномного проекта. Один уважаемый ученый как-то рассказывал мне, что Уотерстон заблокировал публикацию статьи с анализом ошибок при расшифровке генных последовательностей, опасаясь лишиться федерального финансирования. А Салстон, в своем собственном, по его словам, «достоверном и непредвзятом» отчете 2002 года{26} о состязании в расшифровке генома, признался, что считал метод EST угрозой своей собственной работе: «Его (Вентера) лаборатория смогла обнаружить значительное число генов червя, когда у нас было их всего-то несколько десятков… и это вряд ли поможет нам получить финансирование». А уже через год Салстон и Уотерстон подготовили свой собственный крупный проект с использованием метода EST для исследования C. elegans, и Салстон утверждал, что «не стоит заострять идеологические расхождения: для успеха проекта генома нужно пользоваться данными из всех доступных источников и объединить их для полноты картины».

Спустя месяц после выхода моей статьи в Science о методе EST меня пригласили участвовать в сенатских слушаниях по геномному проекту, которыми руководил Пит Доменичи из Нью-Мексико. До этого я ни разу не бывал в сенате. К моему большому облегчению, атмосфера получилась вполне доброжелательная: республиканец Доменичи был одним из самых давних и твердых сторонников проекта генома, во многом благодаря усилиям Чарлза Делизи из Министерства энергетики. Делизи в своем меморандуме говорил, что ожидает этот проект в будущем, а также указал на необходимость использования современных информационных технологий. Кроме Доменичи на слушании присутствовал еще один сенатор – Альберт Гор, тоже вполне благожелательно настроенный. В повестке дня стояли и вопросы интеллектуальной собственности, но о планах НИЗ по поводу патентных заявок там ничего не было.

В своем докладе я не только описал метод EST и возможность быстрой расшифровки генома человека, но и высказал опасения по поводу патентных планов НИЗ. Я был рад представившейся возможности обсудить их публично.

В зале воцарилась тишина, поскольку присутствующие были крайне удивлены столь откровенным заявлением. Неожиданно Уотсон выкрикнул, что подавать такие патентные заявки «полное безумие» и добавил, что метод EST может использовать «практически любая обезьяна» и что он «в ужасе»{27}. Вот как рассказывал позже об этом эпизоде участник дискуссии Роберт Кук-Диган: «Уотсон притаился и сидел в засаде, подстерегая жертву и, прицелившись, открыл огонь из всех стволов»{28}. Кук-Диган, в то время помощник Уотсона, потом шепнул мне, что его шеф репетировал свою реплику целую неделю.

Я, естественно, был потрясен такой реакцией, потому что Уотсон уже несколько месяцев знал о патентных заявках и у него, главы Центра исследований генома, было предостаточно возможностей официально высказать свое мнение. Один из очевидцев так описал мое изумление: «Было видно, как кинжал пронзает его – и убивает»{29}. Вместо неофициальных дискуссий, которые могли бы разрядить или даже предотвратить конфликт, Уотсон предпочел в присутствии прессы и двух сенаторов встать в позу и возложить на меня всю вину за подачу патентов – как попытку дискредитировать принципы его финансирования. Это было очень жестоко, и позже Джим сам признался, что обошелся со мной тогда слишком сурово.

Уотсон все правильно понял. Я – примат.

Теперь, детально проанализировав свой геном, я прощаю Уотсону его вспышку. Позабыв о разнице между обезьянами и вообще приматами, Джим невольно предсказал открытие, сделанное полтора десятка лет спустя в результате анализа моей ДНК. Оказалось, некоторые части моего генома отсутствуют в геноме мыши и даже в эталонном геноме человека, расшифрованном благодаря моим исследованиям в компании Celera, зато обнаруживаются в геноме шимпанзе{30}. На самом деле Джим, вероятно, хотел сказать что-то вроде: «У Крейга есть участки ДНК обезьяны, поэтому и любая другая обезьяна тоже может это сделать».

Мой коллега Сэмюэль Леви сделал это открытие, просматривая мой геном и сравнивая его с общим геномом, расшифрованном в Национальном центре биотехнологической информации (NCBI), и с геномами других созданий. Он нашел до 45 тысяч пар оснований генетического кода, которые находятся и в моем геноме, и в геноме шимпанзе, но не столь часто встречаются у других людей или даже у мышей или крыс. Общими для меня и обезьян являются дополнительные 500 пар оснований в участке ДНК на хромосоме 19, кодирующие так называемые «цинковые пальцы» – белок, который связывается с ДНК для регулирования работы генов{31}. И, по-видимому, моя «обезьянья» версия связана с менее коротким участком ДНК, потому что он немного длиннее, чем аналогичный участок кода «нормальной» версии. (Я говорю «по-видимому», поскольку полногеномные данные столь невелики, что мы все еще только пытаемся выяснить, какие особенности генома типичны, а какие нет.)

Можно предположить, что данное отличие влияет на работу в моем организме белков, кодируемых этими генами, однако на уточнение всех деталей может уйти еще очень много лет. Кто знает? Возможно, в общей гонке за расшифровкой генома человека, именно благодаря этим «обезьяньим» участкам, у меня и появилось преимущество перед соперниками.

В этой истории, вполне в духе Макиавелли, я стал жертвой политических интриг и интеллектуальной нечистоплотности. Но кроме обиды меня очень беспокоило, что поведение столь влиятельной персоны, как Уотсон, может деморализовать Марка Адамса и других моих молодых сотрудников. Юмор – лучший способ снятия напряжения, и в этом Клэр меня переплюнула. На следующий день она появилась в нашей лаборатории секвенирования ДНК в костюме гориллы, надев поверх него свой обычный белый халат сотрудника НИЗ. Все сотрудники с энтузиазмом стали по очереди фотографироваться с обезьяной, работавшей на секвенаторе ДНК, при этом наша горилла почитывала учебник Уотсона! Это был полнейший детский сад, но, за неимением лучшего, такая доморощенная групповая психотерапия сработала, и мы продолжили работать с удвоенной силой.

На следующий день мне позвонил репортер газеты Washington Post Ларри Томпсон. Он сказал, что хочет разобраться в «научном аспекте» нашей работы и попросил дать интервью. Мы провели уйму времени, объясняя ему все особенности нового автоматизированного секвенатора ДНК, компьютерной обработки данных и специфики сотен обнаруживаемых ежедневно генов. Его материал был опубликован уже в следующий понедельник и был посвящен исключительно интригам, а вовсе не научным вопросам. Из этого случая я извлек ценный урок о взаимоотношениях со СМИ: содержание статьи, как правило, не связано со стенограммой интервью. (Томпсон впоследствии стал пресс-атташе Фрэнсиса Коллинза, который сменил Уотсона на его посту.)

Томпсон изобразил разногласия по поводу патентования как сражение между Уотсоном и Бернадин Хили. Кардиолог и в прошлом заместитель советника по науке при президенте Рональде Рейгане, она стала первой женщиной, возглавившей НИЗ. Позиция Томпсона была понятна, поскольку Уотсон включил Хили в число объектов своих нападок из-за ее предполагаемой причастности к тому, что Уотсону нравилось называть «вентеровскими патентами». Сражение было представлено как «битва титанов» – самый известный в мире молекулярный биолог против самого влиятельного чиновника, руководителя биомедицинских исследований. В научной среде на подобные бои, как правило, не обращают внимания. Но когда дело идет о бизнес-сообществе, они могут иметь разрушительные последствия, что в результате и произошло.

Негодование по поводу патентования росло. Вопреки первоначальному заявлению Адлера, метод EST был признан непатентуемым, потому что его патентование якобы «ослабит патентную защиту результатов исследований тех ученых, кто долго и упорно трудится над выяснением функций белков, кодируемых генами»{32}. Постепенно спор перерос в международный конфликт. «Если Крейг может это сделать, то и Великобритания на это способна», – заявил Уотсон журналу Science. Его поддержали известный специалист в области популяционной генетики Уолтер Бодмер{33} и руководитель геномного проекта MRC Тони Викерс, который добавил, что французы также рассматривают возможность патентования{34}. Для меня самое поразительное во всей этой истории то, как Уотсон сумел из попыток Адлера оформить патенты в НИЗ ввести в обиход выражение «вентеровские патенты», весьма успешно превратив меня в символ коммерциализации научных исследований, козла отпущения и злодея в одном лице.

Газета New York Times процитировала высказывание одного ученого по поводу метода EST: «Это быстрый и грязный захват территории, притом не самым изобретательным образом» (позже он написал мне, что открещивается от некоторых приписываемых ему цитат){35}. Журнал Nature выступил с предупреждением о начале «золотой патентной лихорадки», разгоревшейся среди «исследователей из разных стран, внезапно проявивших интерес к работе Патентного ведомства – равно как и к простой методике Вентера». Мейнард Олсон из Вашингтонского университета в Сент-Луисе объявил метод EST «ужасающей идеей» и пренебрежительно отозвался о нем, как о снятии сливок: «Ученые, которые выступают в поддержку таких методов, играют с огнем»{36}.

Но дело было не в доступе к информации о секвенировании – как полагали тогда очень многие. Я мог бы в любое время после оформления патента сделать результаты секвенирования достоянием общественности, передав информацию о них в Банк генов, поскольку это никак не ставило под угрозу сам патент. Один из репортеров Nature Кристофер Андерсон проницательно заметил, что в действительности беспокоило Уотсона и его сторонников: «Крупномасштабное секвенирование кДНК – это не просто развлечение. Геномный проект был продан конгрессу как рассчитанная на 15 лет программа картирования и секвенирования всей молекулы ДНК человека, стоимостью 3 миллиарда долларов. А сейчас Вентер говорит, что может получить почти все гены – ту самую часть генома, которая волнует большинство конгрессменов, – уже через несколько лет, и возможно, всего за 10 миллионов долларов… Может оказаться нелегко убедить конгресс, что еще 2,5 миллиарда долларов, тем не менее, должны быть потрачены на секвенирование остальной части генома, тех самых 97–98 %, которые не содержат никаких генов».

«Это несправедливо» – такое заявление появилась через несколько недель, 2 декабря 1991 года на страницах газеты San-Francisco Chronicle: «Представьте, что Эдмунд Хиллари приписал бы себе заслугу покорения Эвереста, прилетев на вершину на вертолете. Поступок новозеландского альпиниста, несомненно, вызвал бы международный скандал. Получать патенты для НИЗ – это все равно, что предъявить права на покорение сразу всех горных вершин, перелетая от одной генетической вершины к другой и устанавливая там флаг НИЗ»{37}. Однако эта метафора не совсем верна и может ввести в заблуждение. Имело значение не столько то, кто из ученых достаточно упорен, чтобы выдержать медленный темп монотонных и старомодных методов, сколько возможность максимально быстро получить ключевые результаты генетических исследований для лечения больных. Вероятно, классный и выносливый врач, целый день карабкавшийся в гору для оказания первой помощи вашей сломанной ноге, произвел бы на вас благоприятное впечатление, но вы наверняка почувствовали бы куда большее облегчение, прилети он к вам на вертолете через пару минут.

Первый реальный намек на получение какой-либо коммерческой выгоды от исследований генома возник с появлением на «сцене» Рика Бурка. Впервые я услышал об этом бизнесмене из Норуолка (штат Коннектикут), бывшем чемпионе по сквошу, во время телефонного разговора с выдающимся физиологом из Колумбийского университета Изадором Эдельманом, который сообщил, что консультирует Бурка. Бурк был не только одним из владельцев компании Dooney and Bourke, специализировавшейся на женских аксессуарах из кожи, но еще и мужем правнучки Генри Форда Элеоноры, по прозвищу Нони. Бурк, заинтересовавшись геномикой, пытался установить деловые отношения с лидерами в этой области, например с Чарлзом Кантором и Ли Гудом. А теперь он захотел посетить меня. Конечно, сказал я, приезжайте.

Эдельман и Бурк вылетели в Вашингтон на частном самолете Бурка. Он с большим воодушевлением отнесся к нашим открытиям и захотел узнать, готов ли я уйти из НИЗ и принять участие в создании новой компании по исследованию генома. Мне нравилось заниматься наукой в НИЗ, и тогда мне казалось, что стоит работать там и дальше.

А еще я знал, что фундаментальная наука не всегда выживает в коммерческой среде. Я часто бывал свидетелем того, что называю «синдромом богомола»: ученому, основывающему биотехнологическую компанию для финансирования своих исследований, в результате «откусывают голову» – увольняют или понижают в должности, а хладнокровные инвесторы требуют переключиться с фундаментальной науки на разработку рентабельной продукции. Я же хотел заниматься именно фундаментальной наукой и решил, что единственной причиной моего ухода из НИЗ будет возможность создать свой собственный институт.

Я изложил все это Бурку, а он объяснил, что его по-прежнему интересуют исключительно коммерческие перспективы. Тем не менее он пригласил меня провести несколько июльских дней в своем имении в штате Мэн. Летний дом Бурк построил себе на острове Маунт-Дезерт, рядом с Национальным парком Акадия, где горы встречаются с морем, – это одно из самых живописных мест Восточного побережья. Там меня уже ждали Ли Гуд, Чарлз Кантор, Том Каски и три сенатора – лидер сенатского большинства Джордж Митчелл и руководители комитета по бюджету Джеймс Сассер из штата Теннесси и Пол Сарбейнс из штата Мэриленд. Это была неформальная встреча, поэтому с ними были и члены их семей, а Кантор приехал со своей подругой Кассандрой. Соседи Бурка Дэвид и Пегги Рокфеллер тоже зашли на огонек.

Так я впервые оказался в изысканном мире богатых и привилегированных. Я взял с собой сына, нас с Крисом встретил консьерж Бурка и проводил в комнату для гостей в отдельном домике для развлечений и отдыха. При нем имелись крытые корты для сквоша, бильярдный зал и внушительного размера бассейн; большой пандус вел вниз к пристани. Днем нас с Крисом катали на быстроходной моторной лодке, и мы обследовали многочисленные гавани, глазели на дома и элегантные парусные яхты. А вечерами Крис вместе с Нони собирал деревянную головоломку. Эта головоломка, настоящее произведение искусства, стоила более двух тысяч долларов – как раз столько было у меня тогда на банковском счете.

Ген ожирения

В последние годы открыты различные гены, влияющие на ожирение, появилась информация о специфике жировых клеток и о том, какие мозговые процессы заставляют нас испытывать чувство голода. Появилась и надежда найти способ усилить эффект диеты и физических упражнений. Особенно значительным стало исследование 2007 года, сделанное в Великобритании Эндрю Хэттерсли из Университета Эксетера и Марком Маккарти из Оксфорда. Ученые установили, что генетическая предрасположенность к умеренному ожирению встречается чаще, чем генетическая предрасположенность к край ней степени ожирения.

В результате проводимого 42 учеными на протяжении 15 лет исследования экспериментальной группы из 2000 больных диабетом II типа и контрольной группы из 3000 человек была выявлена генетическая склонность к ожирению. Затем протестировали еще 37 000 человек из Бристоля, Данди и Эксетера, а также из ряда других районов Великобритании, Италии и Финляндии. Во всех случаях наличие одного и того же варианта гена FTO, присутствующего чаще всего в клетках головного мозга и поджелудочной железы, а также в других особых тканях организма, ассоциировалось с сахарным диабетом II типа и ожирением.

Если у человека присутствует одна копия варианта FTO, как у половины всего населения Великобритании, то он прибавляет в весе 1,2 кг или 1,2 см в талии, и на треть увеличивается риск его ожирения. Если у человека 2 копии этого варианта FTO, как у 1 из 6 человек в популяции, то он наберет почти на 3 кг больше, чем человек, у которого этот вариант гена отсутствует, а риск его ожирения повысится на 70 %.

Джаки Юань и Сэмюэл Леви тщательно изучили мою хромосому 16 в поисках этого варианта гена FTO и обнаружили у меня две копии версии с низким уровнем риска. У меня нет генетической предрасположенности набирать вес со всеми вытекающими отсюда последствиями – риском диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Однако ген FTO – и сегодня один из множества генов человека, чья роль продолжает оставаться загадкой.

А как-то нам закатили такой пикник! Ничего подобного я раньше не видел! Гости Бурка, экипаж судна, шеф-повар и официанты погрузились в быстроходную яхту и отправились на один из сотни скалистых островков у побережья штата Мэн. Яхта стала на якорь, а мы на надувных лодках поплыли на берег, на пляж. Я оказался в одной лодке с Пегги Рокфеллер, очаровательной и очень элегантной женщиной. Из-за скал лодка никак не могла пристать к берегу, и я подумал: интересно, вынесут ли Пегги на пляж на руках? Она сама дала ответ на этот вопрос, выйдя из лодки и дойдя вброд до берега, где члены экипажа уже разводили костер и готовили роскошный пир горой.

Во время трапезы говорили о важности геномики и спорили, окажет ли конгресс помощь в финансировании новой геномной компании. Мы обсуждали и Джима Уотсона. Я удивился, когда Кантор, Гуд и Каски решительно высказались против него. Серьезная атмосфера несколько разрядилась, когда Кассандра, подружка Кантора, спросила, есть ли здесь туалет. Ей показали в сторону деревьев, но она отказалась идти туда в темноте. Консьерж Бурка вызвался ее сопровождать с фонарем. На время все утихли.

Тогда это была первая дискуссия о перспективах геномики, которых в течение нескольких месяцев потом было немало. Бурк, Гуд и Кантор выступали против модели научно-исследовательского института и предпочитали создание полномасштабной компании. Бурк хотел, чтобы ею руководил Каски, но Том не стремился уходить из Бэйлорского университета (примерно через год он уйдет оттуда и перейдет на работу в компанию Merck). Гуд считал, что будущее – за секвенированием ДНК и хотел, чтобы я руководил этим процессом. Хотя всем нравилось обсуждать эти идеи, у меня были сомнения, насколько серьезно они настроены довести дело до конца. Наконец, несколько месяцев спустя, произошла решающая встреча с Гудом в Калтехе, на которой мы выработали план исследований и бюджет. Мы подробно обсудили все это и с Бурком, и я сказал, что нужно принять решение в течение двух недель или я действую дальше без них. Все эти разговоры только отнимали у меня время и высасывали энергию.

По возвращении в НИЗ меня вызвали к директору Бернадин Хили. У меня были дурные предчувствия, что это связано с продолжающейся сагой о патентах. Но она сказала, что до нее дошли слухи о моем возможном уходе из НИЗ, и я был абсолютно обезоружен. Она была обеспокоена утечкой талантов из Бетезды и спросила, что можно сделать для изменения моего решения.

И тут я выплеснул на нее все мои переживания, связанные с попыткой получить у Уотсона деньги на геномные исследования. Я объяснил, что если бы в НИЗ была внутриинститутская программа геномных исследований, я мог бы продолжать заниматься наукой без необходимости бороться за финансирование с генетиками, которые руководствовались политическими вопросами, а не научными достижениями. Как я думаю, поинтересовалась тогда она, а поддержат ли такую программу институты НИЗ? Я ответил – да, поскольку все выиграли бы от возможности прочтения генетического кода. Встреча закончилась ее обещанием оказать мне всяческую поддержку. У Хили был отдельный директорский бюджет, и она была готова использовать его на мою программу, чтобы удержать меня в НИЗ. «Согласен ли я возглавить новый Комитет по внутриинститутской программе исследования генома?» – спросила Бернадин. «Конечно», – ответил я. В тот же день я позвонил Гуду и Бурку и сказал, что мое положение в НИЗ невероятным образом изменилось к лучшему, и я решил не заниматься их геномной компанией. Это было решение, повлекшее за собой ряд неожиданных событий.

Поскольку теперь Гуду и Бурку понадобился кто-то другой для руководства программой секвенирования, они сразу же начали обхаживать Салстона и Уотерстона, которые были заинтересованы в создании коммерческого предприятия. Это могло обеспечить разработку новых технологий и сулило огромные дивиденды. В случае Салстона это означало бы нечто гораздо большее, чем уже сделанное ему предложение от MRC Соединенного Королевства. Но Салстон начал понимать, что его первая любовь, нематода, не стоит на повестке дня Бурка. Как и я, Салстон и Уотерстон настаивали на продолжении их основных исследований – то есть программы секвенирования генома червя, рассчитанной на 10 лет. Они также настаивали, что любые открытия «должны оставаться общественной собственностью». Бурк даже обсуждал этот вопрос с Уотсоном и согласился, что генетическая информация должна быть обнародована лишь при условии, что у спонсоров будет право использовать информацию для производства диагностических тестов и лекарств раньше, чем у их конкурентов.

Тогда Уотсон запаниковал. Он понимал, что после меня Салстон и Уотерстон – лучшие кандидаты на проведение качественного секвенирования, и после их ухода он потеряет программу. Чтобы подчеркнуть серьезность проблемы и, как он выразился, «приоткрыть кран», Уотерстон написал Уотсону, что ему нужно финансирование от НИЗ. «Мы не за тем начали этот проект, чтобы нас обошли второстепенные игроки с большим бюджетом»{38}.

Уотсон вылетел в Лондон для встречи с секретарем MRC Даем Ризом, который на этой неделе заявил журналистам, что идея заманить Салстона была «возмутительной попыткой создать нечто вроде монополиста IBM по генетике человека»{39}. Уотсон тогда же описал эту ситуацию с позиции Великобритании: «Проект нематоды – это жемчужина в короне британской науки. Потерять его было бы серьезным ударом для британской науки». Затем последовало решающее, с точки зрения Уотсона, заявление: «Кроме того, это нанесло бы серьезный удар и по хрупкому международному сотрудничеству, которое мы пытаемся создать. Приобретенный опыт должен быть доступен всем ученым»{40}.

А тем временем добрая фея Бриджит Огилви, директор базирующегося в Великобритании фонда Wellcome Trust (фонд был учрежден в 1936 году после смерти американского предпринимателя Генри Велкома, обладавшего 100 % акций фармацевтической компании его имени, в конце 1990-х Glaxo Wellcome, впоследствии вошедшей в компанию Glaxo SmithKline), поджидала удобного случая для помощи MRC. В течение многих десятилетий фонд использовал прибыли от своих акций в фармацевтической компании Wellcome для финансирования проектов по истории медицины, по изучению тропических болезней и так далее. В 1980-х годах стоимость этих акций выросла после успеха разработанного компанией лекарства против ВИЧ – азидотимидина (АЗТ), и руководство компании убедило британские власти позволить им нарушить условия завещания Генри Велкома, гласившего, что фонд должен сохранять все свои акции в компании, если не возникает «непредвиденных обстоятельств».

В 1986 и в 1992 годах прибыли Wellcome составили 4 миллиарда долларов, и больше чем в два раза увеличили доход фонда. Став крупнейшей в мире благотворительной компанией в области медицины, Wellcome направила щедрый поток средств на нужды изголодавшихся британских ученых.

Лауреат Нобелевской премии и директор лаборатории молекулярной биологии Аарон Клуг считал «охоту за головами» Бурка «крайне малоприятным бизнесом»{41}. При участии самого Клуга и Риса, а также с благословения Огилви, Уотсон добился для проекта изучения нематоды от фонда Wellcome Trust 50 миллионов фунтов стерлингов в течение 5 лет, чтобы удержать Салстона. Салстон вместе с Клугом написали краткое руководство для консультативной группы генетиков из компании Wellcome, как на основе «духа коллективизма» в проекте нематоды расшифровать геном человека, секвенировав к январю 1997 года до 40 мега баз пар оснований и продолжая исследование дрожжей и кДНК растущего мозга крыс.

Чтобы подстегнуть работу по секвенированию, Огилви назначила старшим администратором Wellcome Trust бывшего университетского биохимика Майкла Моргана. В результате в небольшой деревушке под названием Хинкстон-Парк, неподалеку от Кембриджа, на месте захудалой научно-технической лаборатории был создан Институт Сенгера, названный так в честь великого новатора в этой области. («Пусть только попробуют не добиться успеха», – сказал Сенгер, когда Салстон попросил у него благословения{42}.) Это был серьезный шаг Уотсона, хорошая новость для британской науки и первая из многих попыток Джима переплюнуть Бурка{43}. Уотсон невзлюбил Бурка с первой же встречи. В феврале 1992 года Бурк написал жалобу Хили, отправив копии своего письма высокопоставленным чиновникам в администрации Буша-старшего. В письме говорилось, что Уотсон вторгается в зону его коммерческой деятельности, в то время как у него самого наблюдается очевидный конфликт интересов: Уотсону принадлежат акции в нескольких биотехнологических и фармацевтических компаниях, но при этом он занимает пост главы Центра исследований генома НИЗ. И Хили начала служебное расследование. Представитель ее администрации заявил журналистам: «Доктор Хили не может позволить себе роскошь игнорировать этические вопросы, даже если они касаются лауреата Нобелевской премии»{44}.

Все это происходило как раз тогда, когда я возглавил Комитет НИЗ по геномным исследованиям. Комментируя мое назначение, Уотсон ворчливо заметил журналисту из Nature, что теперь я более влиятелен, чем он сам. В моем Комитете заседали лучшие ученые НИЗ, в том числе лауреат Нобелевской премии Маршалл Ниренберг, специалист по генной терапии из Национального института болезней сердца, легких и крови Френч Андерсон, заведующий отделом геномной базы данных в Национальной медицинской библиотеке Дэвид Липман, научный руководитель Ассоциации детского здоровья Арт Левин. Его заявка на грант была, как и моя, отклонена уотсоновским Управлением по исследованиям генома человека, ставшего теперь Национальным центром исследований генома человека. Нам предстояло решить, каким образом сотрудники НИЗ могут участвовать в целенаправленном проекте по обнаружению генов, ответственных за определенные заболевания.

В декабре 1991 года я направил меморандум директору НИЗ от имени членов Комитета с кратким изложением нашей позиции в поддержку внутриинститутской программы исследования генома. В меморандуме содержалась рекомендация институтам НИЗ сосредоточиться на исследовании генов, определяющих те или иные заболевания. Все директоры институтов НИЗ меня поддержали.

А вскоре мне позвонил Дэвид Липман. Уотсон, сказал он, предлагает мне, втайне от всех, стать мэром «Города генов», комплекса, который будет создан вне территории НИЗ, а проводиться там будут различные генные исследования.

Учитывая репутацию Уотсона, я хотел, чтобы предложение стать мэром «Города генов» мне сделали в письменной форме; только тогда я был готов передать его на рассмотрение членам нашего Комитета. Марафон переговоров продолжался десять дней. 6 марта 1992 года офис Уотсона разослал трехстраничное описание «Города генов» под сухим названием: «Предложение о создании крупномасштабного комплекса для проведения геномного анализа в НИЗ». К моему изумлению, содержание этого документа в большой степени совпало с меморандумом, который я ранее передал членам своего Комитета. Более того, все прежние попытки Уотсона, Салстона и других сорвать применение метода EST и воспрепятствовать его финансированию, казалось, были забыты. Как писал Уотсон, «короткие последовательности ДНК, известные как EST, и появляющие ся при быстром секвенировании кДНК, могут найти широкое применение в геномном анализе. Первые результаты уже продемонстрировали свою эффективность для установления гомологичности белков. Кроме того, вероятность получения информации с помощью маркеров EST значительно выше, чем при сравнении последовательностей ДНК. Возможности их использования станут еще больше после создания геномных карт. Во Франции уже создан крупномасштабный комплекс для картирования и предоставления получаемой информации научному сообществу и для коммерческого использования. В интересах развития науки и по соображениям конкуренции настало время открыть подобный комплекс в США. Институты НИЗ вполне подходят для этого».

Упомянутый в меморандуме французский проект возглавлял Даниэль Коэн из Центра по изучению полиморфизма человека (CEPH). После благотворительных телемарафонов, организованных французской Ассоциацией по изучению мышечной дистрофии, он создал недалеко от Парижа Центр генетических исследований Genethon.

Коэн одним из первых понял, что использование автоматизации и правильного планирования эксперимента являются ключевым условием успешного исследования человеческого генома, однако ему до сих пор не выделили достаточного финансирования для реализации его грандиозных планов.

Используя своих «монстров», Коэн создавал полную карту генома. «Монстрами» он называл дрожжевые искусственные мега-хромосомы (Mega-YAC). Коэн заявлял, что мог бы использовать Mega-YAC для изучения участков генетического кода длиной около миллиона пар оснований, притом, что при использовании традиционных методов длина изучаемых участков кода составляла всего около 35 тысяч пар оснований. Коэн собирался обнародовать карту хромосомы 21, картировав 25 % генома человека всего за три месяца.

Хотя сегодня нам известен фундаментальный недостаток хромосом Mega-YAC – их крайняя нестабильность, очевидный тогда успех французских ученых подстегнул Уотсона. Он предлагал: «Необходимо собрать в рамках НИЗ группу ученых широкой квалификации, которые могли бы проводить самые различные исследования и разрабатывать новые технологии, необходимые для ускорения картирования и секвенирования… Для сравнения, в штате французской Genethon 150 человек, а ее бюджет на 1992 год – не менее 14 миллионов долларов».

В заключение он писал: «Предлагаемый комплекс может стать центром генетического производства (“Городом генов”), в состав которого войдут вспомогательные организации по исследованию и последующей коммерциализации результатов генетических исследований».

Однако один из директоров НИЗ не поверил, что меморандум исходит от Уотсона, потому что документ был не на официальном бланке. Затем Дэвид Липман получил копию меморандума уже на фирменном бланке, и Комитет этот меморандум поддержал. Вскоре через Дэвида поступила новая просьба от Уотсона, которая меня просто шокировала: Уотсон хотел встретиться с Хили для отчета о результатах работы за год и спрашивал, не смогу ли я «подготовить» ее к их встрече. Разумеется, я сказал, что постараюсь.

Когда я изложил Хили план Уотсона, она от изумления потеряла дар речи. «Это правда?» – спросила она спустя минуту. В ответ я показал ей документ на фирменном бланке Уотсона. «Согласны ли вы на это?» «Ну, у меня есть некоторые опасения», – признался я. Но я доверял Дэвиду, да и остальные члены Комитета поддержали меморандум. Принимая во внимание наше согласие, Хили обещала на встрече с Уотсоном дать добро на создание «Города генов».

Я был доволен. Итак, Уотсон сделает официальное предложение, Хили примет его, и геномика получит мощный толчок. Наш план должен был сработать.

В день встречи Уотсона с Хили мы с Дэвидом сидели в моем кабинете и рассуждали, как здорово будет работать в «Городе генов». Мы действительно очень волновались. Бернадин обещала связаться с нами после встречи, и ожидание казалось вечностью. Когда, наконец, зазвонил телефон, я схватил трубку в ожидании хороших новостей. Вместо этого Хили разгневанно сказала, что ее подставили. Я никогда не слышал, чтобы она была так расстроена, и тоже был потрясен. «Что, разве Уотсон не сделал предложение?» «Нет!» – взорвалась она. Слегка успокоившись, она рассказала, что же произошло.

Все началось с вежливой светской беседы. У Уотсона с Хили была уже однажды стычка в 1985 году, когда при обсуждении политики правительственного Управления по науке и технике Уотсон при всех заявил: «За биологию у нас отвечает или женщина, или любой другой совершенно некомпетентный человек»{45}. Тогда Бернадин была замдиректора по биомедицине Управления по науке и технике. И теперь он принялся разглагольствовать о патентах на гены, а затем стал кричать на Бернадин. В его тирадах не было ни намека на «Город генов». Когда Уотсон, наконец, угомонился, Хили стало понятно, что с ним ничего не получится, и она приняла решение: Уотсон покинет свое кресло. Дни Уотсона в НИЗ были сочтены.

Уотсон подал в отставку в пятницу 10 апреля 1992 в связи с обвинениями в фактическом и потенциальном злоупотреблении служебным положением – как госчиновник, он не имел права владеть акциями биотехнологических компаний. В интервью британскому журналисту, спустя несколько месяцев, он с явной горечью заявил, что его уволили за откровенные высказывания о «полоумных» патентах. «Хили очень смышленая, – сказал Уотсон, – но, к сожалению, она ничего не знала… очень опасно обладать властью и использовать ее, ни в чем при этом не разбираясь»{46}. А передо мной в те дни открывались новые возможности, и мое пребывание в НИЗ наверняка подходило к концу. Один высокопоставленный госчиновник, посетивший тогда мою лабораторию, сказал: «Сынок, похоже, дела у тебя идут очень хорошо!». Мне показалось, что он не очень-то в курсе дела, и я поинтересовался, почему это мой успех столь очевиден. «Мы тут, в Вашингтоне, судим о людях по их врагам, а твои, сынок – из лучших!»

Меня заманивали на новое место, предложив четыре миллиона долларов сразу после вступления в должность; тогда мне было трудно даже представить себе такую сумму, я за всю свою жизнь столько не заработал. Однако подозревая, что фундаментальная наука не может процветать в коммерческих условиях, я отклонил это предложение и предпочел остаться в НИЗ. Это был первое реальное испытание, показавшее, что наука для меня все-таки важнее денег. Зато в процессе переговоров я познакомился с Аланом Уолтоном, венчурным предпринимателем с докторской степенью по химии. Он мне очень понравился. Когда он спросил, что меня может заставить уйти из НИЗ, я ответил: «Трудно поверить, но это полная правда: работать в НИЗ не слишком комфортно, однако единственная причина для меня покинуть его стены – это возможность создать свой собственный институт для фундаментальных исследований. На это понадобилось бы гарантированное финансирование в размере от 50 до 100 миллионов долларов на срок не менее 10 лет». Я был глубоко убежден в важности моих открытий, которая со временем будет лишь расти.

Мои запросы не показались Алану завышенными – по крайней мере, он этого не сказал, зато заметил, что знает фонд, который согласится хотя бы рассмотреть такие финансовые претензии, – HealthCare Ventures, и возглавляет его колоритный персонаж по имени Уоллес Стейнберг. Этот человек убежден, что наука стоит на пороге разгадки тайны вечной жизни, – открытия, которым он первым собирается воспользоваться, а пока что усиленно занимается теннисом в надежде на его оздоровительный эффект. Стейнберг получил известность, когда разработал первую на рынке зубную щетку, способную бороться с зубным налетом. После этого Уолли заложил основу своего венчурного фонда и, совместно с моим бывшим коллегой по НИЗ Френчем Андерсоном, уже запустил в Мэриленде две биотехнологические компании – MedImmune и Gene Therapy. Алан пообещал созвониться с Уолли, однако, на мой взгляд, шансов на успех было немного. Я тут же забыл об этом и вернулся к работе.

За 1991 год я окончательно превратился из биохимика – специалиста по нейротрансмиттерным рецепторам – в исследователя генома человека, и все статьи, написанные нами в том году, были посвящены исследованию генома. Тогда же я поставил себе новую цель для охоты на гены мозга: я захотел обнаружить по крайней мере две тысячи новых генов. Эта цифра была выбрана не случайно. В то время опубликованные базы данных содержали менее двух тысяч генов человека, поэтому для наиболее наглядной демонстрации эффективности моих методов нужно было за один год удвоить количество известных генов, то есть значительно ускорить процесс, ранее занимавший 15 лет. И в 1992 году Nature с удовольствием опубликовал нашу статью под названием «Идентификация последовательностей 2375 генов мозга человека». Распри по поводу патентования не прекращались, и администрация НИЗ была вынуждена подать вторую заявку на патентование всех этих 2375 генов. Мне удалось уговорить Рида Адлера и его отдел передачи технологии пойти на одну уступку: информация о моем методе будет находиться в открытом доступе.

Набор генов для Уолли

Ген klotho назван так в честь греческой богини Клото, которая, согласно преданию, прядет нить жизни. Этот ген способствует долголетию. Японские ученые обнаружили klotho у мышей, заметив, что без его белка у грызунов развивается атеросклероз, остеопороз, эмфизема легких и другие заболевания, часто встречающиеся у пожилых людей. В то же время его избыточное количество, по-видимому, продлевает жизнь. Оказывается, изменения в транскрипции гена связаны у людей с долголетием и распространенными возрастными заболеваниями, в том числе с ишемической болезнью сердца (ИБС) и инсультом. Это дало веские основания предполагать, что klotho управляет старением. Предположение подтвердилось, когда Гарри Дитц и его коллеги в Университете Джона Хопкинса обнаружили, что наличие двух копий менее распространенной версии klotho в два раза чаще встречается у младенцев, чем у людей старше 65 лет. Причем, вариант в одной части гена (экзоне) – аллель 17 микросателлитного маркера 1 – преобладает у новорожденных гораздо чаще, чем у пожилых людей. Возможно, родившиеся с двумя такими копиями люди умирают раньше других. Я не уверен, был ли у Уолли этот вариант, но точно знаю – у меня его нет.

Продукт гена klotho, или белок klotho, сидит в клеточных мембранах. После расщепления ферментом он секретируется в кровь, где, видимо, работает как омолаживающий гормон. Возможно, белок повышает способность клетки к детоксикации активных форм кислорода и играет определенную роль в выработке инсулина. Хорошей новостью для меня является то, что в моих хромосомах сочетаются варианты гена klotho (по одному от каждого родителя) в виде так называемой KL_VS аллели. Этот вариант определяет пониженный риск развития ИБС и инсульта и большую продолжительность жизни.

Примерно в это же время мои исследования начали развиваться в новом направлении, и вскоре я обратился к правительству и лично к президенту США. Все началось со смертельного вируса оспы, за всю историю человечества унесшего миллионы жизней. Еще больше остались изуродованными, с пораженными почками и безобразными рубцами на теле от гнойных волдырей. Только в XVIII веке от вируса оспы, который под микроскопом выглядит как миниатюрный кирпич, погибало около полумиллиона человек в год; когда европейцы принесли его в Америку, вирус уничтожил половину населения индейцев. Еще в 1967 году эта болезнь была распространена в более чем 40 странах, а количество заболевших доходило до 10 миллионов случаев. Последним человеком, заразившимся естественным путем, был некий сомалийский повар – он заболел 26 октября 1977 года. Два года спустя было объявлено: мир освободился от этой напасти, а вирус передали для хранения под надежным контролем в два сертифицированных исследовательских центра: Центр по контролю и профилактике заболеваний в Атланте (штат Джорджия) и российский Научно-исследовательский институт вирусных препаратов в Москве. В своем обращении ко Всемирной ассамблее здравоохранения в мае 1990 года министр здравоохранения США Луис Салливен заявил о возможности сделать решающий шаг для окончательного искоренения этой смертельной болезни – на основе последних достижений науки, секвенировав в течение трех лет весь геном вируса оспы. В качестве первого шага на пути к уничтожению вируса многие ученые считали целесообразным полностью секвенировать его ДНК, сохранив всю информацию об этом исчезающем объекте исследования. Зная об имевшихся в моем распоряжении технических возможностях, министр обратился ко мне с просьбой возглавить совместный проект Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) и НИЗ по секвенированию вируса оспы. Я посетил CDC и встретился с руководителем отделения вирусных и риккетсиозных заболеваний Брайаном Мейхи и вирусологом Джозефом Эспозито. Хотя геном оспы, насчитывающий около 200 тысяч пар оснований, – один из крупнейших вирусных геномов, его секвенирование не представляло большой трудности. К тому времени мои сотрудники уже имели большой опыт секвенирования – сотни тысяч пар оснований генома человека и тысячи EST.

Я предложил секвенировать вирус в ходе одного эксперимента усиленным методом дробовика. По понятным причинам, эта идея никому не понравилась: секвенирование генома проходило бы в небулайзере, и возникали опасения, что какое-то количество живого вируса попадет в атмосферу. Ужасный случай в недавнем прошлом свидетельствовал, что эти опасения не напрасны: в июле 1978 года фотограф с кафедры анатомии медицинского факультета Бирмингемского университета подхватила эту болезнь и через месяц скончалась. Предположительно, она заразилась, когда вирус просочился в воздух экспериментального бокса и через систему вентиляции проник в фотолабораторию. После того, как женщине поставили диагноз, заведующий вирусологической лабораторией покончил жизнь самоубийством.

Тони Керлавадж из моей команды справедливо отметил, что помимо угрозы для безопасности, имелась и другая проблема – у нас не было подходящих компьютерных программ, чтобы собрать геном оспы из данных полногеномного дробовика. В то время даже лучшие компьютерные программы в геномике с большим трудом справлялись с одной тысячью фрагментов ДНК, а секвенирование оспы методом дробовика увеличило бы это количество в три – пять раз.

Однако был менее очевидный, но зато более легкий путь секвенирования, учитывающий эти ограничения. Эспозито уже разделил геном оспы и получил серию мелких рестриктазных фрагментов генома (вспомним, как ферменты-рестриктазы распознают и разрезают ДНК на уникальные и специфические участки). Моя команда будет секвенировать каждый фрагмент методом дробовика, по одному за один раз. После того, как мы договорились о стратегии, нам предстояло секвенировать самый известный азиатский штамм с наиболее высокой вирулентностью Бангладеш-1975. А советским ученым выпало секвенировать менее распространенный штамм вируса, причем все исследования должны были вестись под контролем Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

В соответствии с условиями договора, в проекте участвовала международная команда исследователей из КНР, Тайваня и Советского Союза. Главным специалистом по секвенированию стал Терри Уттербах из моей лаборатории. Все прошло гладко, за исключением эпизода с нашим советским коллегой, вполне приятным человеком, но не дураком выпить. Бывая в лаборатории, я нередко заставал Николая под лавкой, с валявшейся рядом пустой бутылкой водки. Сначала мне посоветовали смириться, не обращать внимания и не поднимать шума, чтобы не вызвать дипломатического скандала. Но его пьянство дошло до того, что Николая пришлось положить в больницу, где он проспал беспробудно в течение трех дней. Позже его отправили домой.

Наша работа была объявлена первой сознательной попыткой человечества уничтожить некий биологический вид (в отличие от тысяч других, уничтожаемых нами бездумно). Я был согласен, что вирус оспы заслуживает смертного приговора, поскольку он наверняка убил больше людей, чем все другие инфекционные заболевания вместе взятые (до появления СПИДа).

В связи с работой над вирусом оспы я впервые участвовал в серьезной дискуссии о том, должны ли данные о его геноме попасть в открытый доступ. В кабинете Бернадин Хили я встретился с представителями оборонного ведомства и других госорганов, которые были крайне обеспокоены, что информация об оспяном геноме станет всеобщим достоянием. Кто-то сравнил это с публикацией проекта изготовления атомной бомбы, другие говорили о необходимости окружить мою лабораторию колючей проволокой.

Одновременно продолжались попытки уговорить меня уйти из НИЗ и заманить в коммерческую лабораторию. Так, компания Amgen предложила мне 70 миллионов долларов и десятилетний контракт для создания Института молекулярной биологии компании в Роквилле (штат Мэриленд). Я должен был стать президентом института и старшим вице-президентом компании Amgen. Обещанная зарплата примерно втрое превышала мою зарплату в НИЗ и включала опционы на акции Amgen. Я чувствовал себя неловко, но предложение было столь щедрым, что я обещал обсудить его с женой.

Как это ни удивительно, рискованная идея Алана Уолтона подступиться к венчурному капиталисту Уолли Стейнбергу тоже принесла свои плоды. Компания HealthCare Ventures проявила ко мне интерес и прислала на переговоры своих представителей, Диду Блэр и Хэла Уорнера. Дида, известная вашингтонская светская львица, нередко оказывала помощь Стейнбергу, переманивая, за солидное вознаграждение, ученых НИЗ в его компанию. А Хэл Уорнер был серьезным ученым и имел докторскую степень по химии. Прелести Диды не произвели на меня должного впечатления, зато Хэл предложил мне 15 миллионов долларов в течение трех лет за типичный биотехнологический стартап – от точно такого же варианта я только что отказался. Я сказал им, что мне больше не о чем с ними разговаривать, но они настояли, чтобы я все-таки встретился с Уолли, который на следующей неделе собирался быть неподалеку, в Гейтесбурге. Я неохотно согласился.

В тот день мне пришлось его подождать. Нисколько не сомневаюсь, что это было сделано, дабы показать, кто здесь главный. Вместе с ним прибыла группа сопровождающих, среди которых была Дида Блэр, Алан Уолтон, мой коллега из НИЗ Френч Андерсон, основатель компании Genetic Therapy Джеймс Кавано, служивший в свое время в администрации президентов Ричарда Никсона и Джеральда Форда и бывший специальным советником президента Рональда Рейгана. Наш «обер-церемониймейстер» Уолли в возвышенном, претенциозном стиле представил всех присутствующих, расточая особенно щедрые похвалы в адрес Френча. После его монолога обо всех финансируемых HealthCare Ventures компаниях мы приступили к обсуждению финансирования моего института, который будет заниматься фундаментальными научными исследованиями, – в обмен на что я буду предоставлять свои открытия новой биотехнологической компании на ограниченный период времени – скажем, на шесть месяцев, и она будет использовать их для разработки инновационных методов терапии.

Стейнберг часто прерывал мое выступление, задавал разные вопросы, а потом в течение еще десяти минут снова повторил неутешительные условия, предложенные ранее Хэлом Уорнером. Когда он, наконец, закончил, я поблагодарил его за уделенное мне время, сказал, что мне было очень приятно встретиться с ним, и собрался уходить. Чтобы не оставить сомнения в моем отношении к его предложению, я сказал, что спешу в аэропорт – улетаю в Лос-Анджелес. Уолли попался на крючок и спросил-таки – зачем, ну, и я объяснил, что у меня назначено заключительное совещание для обсуждения предложения компании Amgen. А именно, 70 миллионов долларов на 10 лет для создания нового института молекулярной биологии, который я собираюсь возглавить. Я подробно изложил условия предложения, упомянул про акции, зарплату и должность в Amgen. Рассказал обо всем, кроме, разумеется, моих опасений по поводу этой компании. Приблизительно полминуты Уолли сидел молча, а затем выпалил: «Я дам вам 70 миллионов долларов на 10 лет для использования вашего метода, в том числе акционерную долю в биотехнологической компании».

Я видел, что он не шутит, потому что его соратники выглядели так, будто вот-вот потеряют сознание. Френч нарушил молчание, заметив, что эта сумма в 5 раз превышает предложенную ему. У меня голова шла кругом, а Уолли пристально смотрел на меня, пока я взвешивал все за и против. Amgen предлагала стабильную должность, но надо мной было бы несколько новых начальников и окружение менеджеров фармацевтической компании, которое меня совсем не привлекало. А Стейнберг обещал свободу, к которой я стремился всегда – и в работе, и в личной жизни.

Наконец (а на самом деле, всего лишь через 30 секунд), я принял решение и объявил: «Если вы серьезно, я принимаю ваше предложение». Я сказал, что мне нужен перечень основных условий и время, чтобы разобраться в деталях предложения. Обменявшись рукопожатиями с Уолли и всеми остальными, я отправился в аэропорт. Вся встреча заняла чуть больше 15 минут. Последующие переговоры в Amgen также прошли неплохо, и я пообещал управляющему делами Гордону Биндеру вскоре сообщить о своем решении.

Две недели спустя, в сопровождении одной только Клэр, я вошел в конференц-зал в отеле «Хайятт» в Бетезде для заключения сделки со Стейнбергом. Перед нами, в окружении десятка адвокатов, сидел Хэл Уорнер. Он держал в руках «Протокол о намерениях», определяющий условия моей работы в качестве главы некоммерческого научно-исследовательского института, и ожидал моей подписи. Никто не представлял мои законные интересы, и моя уверенность постепенно улетучивалась. Хэл подписал документ и передал мне ручку. Я взглянул на Клэр и адвокатов, а затем медленно поставил свою подпись. «У меня такое чувство, словно я продаю душу дьяволу», – пошутил я. Это было 10 июня 1992 года, прошло уже десять лет со дня смерти моего отца и три месяца с того дня, когда Уотсон был вынужден уйти в отставку из НИЗ.

Мне было трудно уходить из НИЗ. Один из директоров НИЗ и мой давний союзник Ирв Копин очень огорчился, когда понял, что я действительно увольняюсь. Я созвал совещание в лаборатории и сказал сотрудникам, что буду обсуждать будущее каждого в личной беседе. Некоторые обрадовались новым возможностям, другие были в панике при мысли о переменах. Я хотел взять с собой большую часть своей команды, но кто-то, как я прекрасно понимал, пожелает сохранить свое стабильное положение на государственной службе. Таким оказался только один человек: слепой и больной диабетом Марк Дабник решил, что ему лучше сохранить государственную медицинскую страховку. Я поручил Марку Адамсу и Тони Керлаваджу найти подходящее место для нового института.

Последнее, что я должен был сделать – и чего боялся больше всего, – это сообщить о моем решении Бернадин Хили. Нас многое связывало, и я всегда считал ее прекрасным руководителем, а критика в ее адрес была связана с определенным сексизмом: большинство руководителей в НИЗ были мужчинами, а мужчинам часто трудно оценивать по достоинству деловые качества молодой и привлекательной женщины. И хотя мы с Хили были примерно одного возраста, мне казалось, будто я говорю своей матери, что покидаю родной дом. Бернадин проявила невероятное понимание, была чрезвычайно великодушна и попросила только об одном: не могу ли я исчезнуть за несколько дней до появления известий о моем уходе? Френч Андерсон только что объявил о своем переходе в Университет Южной Калифорнии, и оппоненты Бернадин использовали это как доказательство возросшей утечки мозгов из НИЗ и причину придраться к ее стилю руководства, из-за которого НИЗ покидают лучшие ученые. Она не хотела, чтобы новость о моем уходе появилась до окончания обсуждений бюджета НИЗ в конгрессе. И я придумал подходящий способ ускользнуть даже от самых дотошных журналистов, алчущих конфиденциальной информации: участие в парусных гонках «От Аннаполиса до Бермуд».

В то время у меня появилась изготовленная на Тайване сорокафутовая лодка «Паспорт 40», названная мной «Бермуды-под-кайфом» в память о необыкновенном путешествии к Бермудам. Я был полон решимости победить на гонках и даже уговорил Клэр плыть со мной, – что было совсем не просто, поскольку то давнее путешествие из Кейп-Кода до Аннаполиса оказалось для нее тяжелым испытанием. Кроме Клэр, в состав команды вошел мой дядя Бад Харлоу, его сын, мой двоюродный брат Роб и молодой человек по имени Алан из яхт-клуба Аннаполиса. Мы вышли в Чесапикский залив в сильный ветер. Вскоре он чуть стих, затем сменил направление и задул прямо на залив, так что нам приходилось лавировать зигзагом, медленно продвигаясь к океану. Когда наступила ночь, мы сделали удручающее открытие: наш холодильник сломался. Клэр потратила немало времени, замораживая продукты, и хотя мы знали, что еда останется съедобной в течение по крайней мере еще нескольких дней, будущее выглядело довольно мрачным. Но мы не из тех, кто сдается без боя!

Ветер нарастал, и мы пошли в правильном направлении. Мачта на лодке была установлена на палубе, и когда лодка раскачивалась на ветру, все внутри тоже начинало ходить ходуном. Мы с Клэр были в каюте около мачты, и когда лодка уходила под волну, нас подбрасывало в воздух, а потом, ударившись головой о потолок каюты, мы снова падали на койку. Сидеть вниз головой было совсем не просто – мы обнаружили это, когда наша лодка рухнула вниз под большую волну. Со страшной силой лодка врезалась носом в подошву волны, и Клэр подбросило в воздух, буквально оторвав от сидения унитаза, за которое она цеплялась.

Мы продолжали сражаться со стихией еще два дня. Я впал в куда большее уныние, когда заметил два быстроходных парусника длиной 50–60 футов, которые вначале появились на горизонте позади нас, но вскоре, через несколько часов спокойно нас обогнали. Моему двоюродному брату, врачу-терапевту, нужно было добраться до Бермудских островов как можно скорее и вернуться к своей практике. Наши продовольственные запасы иссякали, и нам пора уже было оплачивать заранее снятые комнаты на Бермудах. С большой неохотой я завел двигатель, прекратив тем самым участие в гонке, и обнаружил, что мы были третьей лодкой, вошедшей в гавань Святого Георгия. Но на следующий день, когда разразился сильный шторм, угрызения совести из-за досрочного окончания гонки перестали меня мучить. Две из участвующих в гонках лодки выбросило на рифы при входе в гавань, еще одна осталась без мачты. В результате гонку не закончило более половины участников.

Вновь оказавшись на суше, я почти сразу же стал отвечать на телефонные звонки. В офисе Хили шла подготовка пресс-релизов. Было найдено несколько вполне приемлемых вариантов для новой лаборатории. И функционеры из HealthCare Ventures были готовы обсудить условия договора. Клэр против моей воли также ушла из НИЗ и согласилась лететь со мной в Мэриленд, чтобы присмотреть площадку для размещения лаборатории, – довольная, что ей не надо возвращаться в Кейп-Код морем. Пока происходили все эти события, я вновь отправился в Мэриленд на лодке отмечать праздник 4 июля, преодолев без всяких приключений более тысячи километров. Заявление Хили для прессы должно было появиться в печати 6 июля. Мне осталось внести лишь несколько изменений, в частности, чтобы название моего нового института начиналось с большой буквы «Т» – «TIGR», то есть «The Institute for Genomic Research» (Институт геномных исследований), а не IGOR (the Institute for Genomic Research). Пресс-релиз гласил: «Инновационная технология, впервые разработанная доктором Крейгом Вентером во внутриинститутских лабораториях НИЗ, окончательно оформилась. И теперь доктору Вентеру настало время перенести свои смелые открытия из превосходного мира идей НИЗ в мир американской коммерции».

Я был удивлен, как широко мой поступок освещался в прессе в течение последующих дней и даже недель, начиная с заголовка в The Wall Street Journal: «Ученый-генетик Вентер покидает НИЗ для создания частного института». Что касается Nature, то там я был назван «противоречивым исследователем генома», и в статье доверительным тоном сообщалось, что «некоторые исследователи положительно восприняли известие о новом институте – как подтверждение готовности проекта расшифровки генома к широкомасштабному признанию бизнесом его долгосрочного коммерческого потенциала». Последняя фраза в этой статье принадлежит Виктору Маккьюсаку из Университета Джона Хопкинса, позднее ставшего моим другом и консультантом. «Несмотря на вполне естественное в начале чувство неуверенности, инициатива развивается в правильном направлении. Это именно то, что нужно для выполнения поставленной задачи»{47}. Вашингтонское официальное издание The Biotechnology Newswatch процитировало высказывание Майкла Готтесмана, занявшего после отставки Уотсона должность исполняющего обязанности директора программы НИЗ «Геном человека». В прошлом однокашник Бернадин Хили по медицинскому факультету, Готтесман с улыбкой прокомментировал это начинание: «Создатели проекта “Геном человека” уже давно надеялись, что на определенном этапе появятся достаточно очевидные возможности его практического применения, которые заинтересуют биотехнологические компании»{48}.

Уолли Стейнберг, сотрудничавший по договору с рекламной фирмой, устроил нам встречу с Джиной Колата в офисе газеты The New York Times на Манхэттене. Уолли, как всегда, выпендривался, как надутый индюк, а я чувствовал себя экзотическим животным, которого хозяин хвастливо демонстрирует своим гостям. Он немного сдулся, лишь когда обнаружил, что не может ответить на вопросы Джины по поводу моих исследований и перспектив работы.

Во вторник 28 июля в научном разделе The New York Times появилась ее статья «Скоростной метод расшифровки генома отпугивает коллег, зато приобретает спонсора»{49}. В очередной раз мы имели дело с поспешно сделанным выводом, начиная с идеи патентования отдельных генов и заканчивая правами собственности на весь геном. Вот как она описывала ученых, которые были «в ужасе, что информация о геноме человека может быть заблокирована и окажется в руках частных инвесторов… Они опасаются присвоения данных о геноме человека, что существенно затормозит научный прогресс и свободный обмен информацией. … Вентер выдергивает фрагменты неизвестных генов из генома человека, функция которых не ясна, – писала она. – Оппоненты уверяют, что трудность состоит в определении полной структуры гена и его функции в организме». Но она правильно изложила научную сторону вопроса и четко дала понять – спорная идея патентования исходила от НИЗ, а вовсе не от меня.

Мечта Уолли тоже сбылась: о нем написали в очень престижной газете. Когда его спросили, почему он согласился финансировать TIGR, он ответил: «Крейг приставил пистолет к моей голове. Мне нужна была его технология, и это было единственным условием, на которое он согласился»{50}. Он ответил именно так. Но из этой же статьи я узнал, что Уолли хотел быть чем-то большим, чем просто моим благодетелем. Он собирался стать спасителем всеамериканского биотехнологического сообщества. Уоллес Стейнберг, председатель совета корпорации HealthCare Investment, которая финансирует доктора Вентера, вдруг осознал значение проекта расшифровки генома человека. Если американцы не будут участвовать в этой программе, сказал он, они потеряют возможность контролировать процесс и уступят права на ценные гены Великобритании, Японии и другим странам, участвующим в борьбе за победу. Уолли изо всех сил демонстрировал бескорыстие и выглядел настоящим патриотом: «Я вдруг сказал себе: Господи, если это не будет должным образом сделано в Соединенных Штатах, это будет конец всей биотехнологии в США»{51}. Я же был готов засучить рукава и помочь Уолли сохранить американскую биотехнологическую промышленность.

Глава 7

TIGR, мое первое детище

Секрет моих успехов кроется исключительно в моем упорстве.

Луи Пастер

Луи Пастер – один из гигантов науки. Он добился огромных успехов в микробиологии и иммунологии. Открыл принцип стерилизации, который был назван в его честь «пастеризацией». Описал научную основу виноделия и пивоварения. Проник в тайны бешенства, сибирской язвы, куриной холеры и болезни тутового шелкопряда, разработал первые вакцины.

Пастер заметно отличался от других ученых: он не только основал новую науку, но и способствовал прогрессу всей медицины и окружил себя одаренными исследователями. Он хотел создать творческую атмосферу с единственной целью – помочь своим сотрудникам разрабатывать их собственные идеи.

Некоммерческий фонд, Институт Пастера был учрежден 14 ноября 1888 года и первоначально, после успеха Пастера в изготовлении вакцины против бешенства, финансировался за счет частных пожертвований. У Пастера появились идеальные условия для вакцинации населения, дальнейшего изучения инфекционных заболеваний и пропаганды своих достижений. Он умер в Париже в сентябре 1895 года. В последний путь его провожали толпы скорбящих. Похоронили Пастера в его Институте – гроб установили в специальном склепе.

В отличие от Пастера, мало кто из ученых мог похвастаться такой свободой действий, такими привилегиями и возможностью создать свой собственный научно-исследовательский институт. Благодаря моей целеустремленности, непреклонному желанию расшифровать генетический код и определенному везению, мне такой шанс выпал – я создал Институт геномных исследований. Моя мотивация была очевидна: я хотел расширить масштабы геномики, реализуя огромный потенциал метода EST, и раскрыть секреты наследственности. И главное – сделать это, не дожидаясь помощи от громоздкой и неповоротливой государственной машины. А еще я не желал мириться с мелочностью политиканов от науки.

Когда родился TIGR, появилось множество вполне естественных вопросов. Действительно, с чего бы это венчурный фонд решил финансировать подобное предприятие? Даже моя бывшая начальница Бернадин Хили говорила о передаче наших «смелых открытий… в мир американской коммерции, в частный бизнес». TIGR до сих пор, спустя более десяти лет, часто называют биотехнологической компанией, и мы продолжаем получать запросы на покупку акций.

Многих сбивает с толку, что TIGR был создан одновременно с некоммерческой компанией Human Genome Sciences (HGS) для финансирования наших исследований и продвижения наших открытий на рынок. Один из моих оппонентов, Джон Салстон, с неодобрением упрекал меня, что я хотел сразу все: «получить одобрение коллег и признание своих достижений, а заодно удовлетворить потребность деловых партнеров в сохранении секретности и пользоваться полученной прибылью»{52}. Я признаю себя виновным, наряду с остальной частью человечества, в совершении одного из самых гнусных «преступлений»: да, я хочу иметь все и сразу. Я даже считал, что это может получиться, особенно когда компания HGS существовала только на бумаге, а Уолли Стейнберг, Алан Уолтон и я были ее соучредителями. Это ситуация вполне удовлетворяла нас с Аланом, и мы надеялись, что так будет и дальше. Но вскоре выяснилось, что Уолли и HealthCare Ventures настроены иначе.

Зато теперь я был недосягаем для НИЗ, и эта новообретенная свобода меня пьянила. Однако впереди нас поджидали громадные риски и не менее серьезные обязательства.

Теоретически я мог бы открыть TIGR где угодно, хотя мне намекнули, что предпочтительнее это сделать на Восточном побережье. Я мечтал о «парусной столице» Аннаполисе, где надеялся соединить две мои главные страсти, и нашел идеальное место с большим пирсом на Чесапикском заливе возле моста Бэй-Бридж. Там я мог работать у воды, жить на воде и устраивать парусные гонки во время обеденных перерывов.

Однако моя мечта о «геномике-под-парусами» рухнула – для моих сотрудников из Роквилла это было кошмаром. Если мы переедем в Аннаполис, им придется поменять место жительства или тратить на дорогу многие часы, а еще – забрать своих детей из прекрасных государственных школ округа Монтгомери.

Мои гены риска

Возможно, моя любовь к риску связана с какой-то глубоко закодированной в моей ДНК информацией, заставляющей меня сначала делать, а потом думать. Одно из объяснений – острые ощущения при столкновении с опасностями каким-то образом связаны с нейротрансмиттером дофамином. По-видимому, у подобных мне людей больше рецепторов дофамина, вызывающего чувство удовольствия. Израильские исследователи первыми связали стремление к новизне с геном дофаминового рецептора 4 (DRD4). Различные варианты DRD4 на хромосоме 11, по-видимому, действительно влияют на склонность к принятию рискованных решений. Даже в двухнедельном возрасте младенцы проявляют большую активность и любознательность при наличии у них «длинного» варианта гена DRD4, характеризующегося «стремлением к новизне». Существует участок гена из 48 пар оснований, который повторяется от 2 до 10 раз, – чем больше повторов, тем вероятнее, что такому малышу понравится врезаться на трехколесном велосипеде в стену и смотреть, что из этого получится.

Обладатели «длинных» генов также имеют больше сексуальных партнеров, чем имеющие «короткие» гены. По-видимому, у таких людей рецепторы менее эффективно захватывают дофамин, и для компенсации этой низкой чувствительности они стремятся быть более безрассудно смелыми для достижения такой же дофаминовой эйфории. У меня 4 копии повторяющегося участка DRD4, что является примерно средним результатом{53}. Поэтому я не являюсь «искателем новизны». Похоже, мои гены не сделали меня любителем риска, однако мне нравятся ситуации с некоторой долей опасности, стало быть, что-то еще кроме этого гена определяет любовь к приключениям. Наше поведение формируется столь огромным количеством генов, что мрачное представление о возможности генетического изменения человека для конструирования желаемой личности выглядит более чем глупо.

Впервые в жизни у меня были власть и деньги, и я мог делать то, что хотел, однако вскоре я понял: успешный руководитель – тот, кто умеет, умерив свои желания, думать о благополучии других. А потому было принято решение разместить TIGR на бывшем заводе по производству керамических изделий на Клоппер-роуд в городе Гейтерсбурге (штат Мэриленд). Это было удобно, к тому же здание было оснащено надежным фильтровентиляционным оборудованием, необходимым для охлаждения лазеров в секвенаторах ДНК.

Еще раз с суровой реальностью мне пришлось столкнуться, когда мы с Клэр пришли на первую встречу с «нашими» адвокатами. Уолли Стейнберг и компания HealthCare Ventures наняли одну из крупнейших вашингтонских юридических фирм Hogan&Hartson, и после подписания письма о намерениях мы оказались в окружении десятка их сотрудников, одетых все как один в одинаковые синие костюмы с подтяжками такого же цвета. Нам сказали, что кто-то из них будет представлять институт TIGR и меня, а другие – компанию HGS. Целью нашей встречи была выработка условия соглашений для регулирования работы TIGR и HGS, а также для управления потоками денег и интеллектуальной собственностью. Спустя некоторое время меня начало подташнивать, а когда стало ясно, что Клэр разделяет мое беспокойство, я почувствовал себя еще хуже. Что бы они ни утверждали, было совершенно очевидно: все эти молодчики представляют Уолли и его фонд, и ни один из них не собирается бороться за мои интересы или интересы TIGR.

Хэл Уорнер из HealthCare Ventures подтвердил, что у меня есть право проконсультироваться с независимыми юристами. Представители Hogan&Hartson направили нас в какие-то мелкие фирмы. Но когда мы добрались домой, я позвонил Теду Данфорту, который помогал нам с поиском средств для открытия института и потом вошел в наш попечительский совет, и Тед позвонил в несколько вашингтонских юридических фирм и договорился о встрече. Все они слышали обо мне и гранте в 70 миллионов долларов на организацию TIGR и пытались заполучить нас в качестве клиентов. Они мне не понравились, но потом мы посетили контору Arnold&Porter, где встретились со Стивом Паркером. Я сразу почувствовал в нем родственную душу – Стив был родом из штата Мэн, где его семья занималась катеростроительным бизнесом, жил на Чесапикском заливе и любил ходить под парусом.

Наша следующая встреча с юристами Уолли была похожа на театральное представление – все выглядело вызывающе агрессивно и производило поистине захватывающее впечатление. Стив Паркер был уверен, что я преувеличивал, описывая свою предыдущую встречу с юристами Hogan&Hartson, но… После того, как его официально представили, ведущий юрист Hogan&Hartson вынужден был, посовещавшись с коллегами, позвонить Уолли и посоветоваться с патроном. Вернувшись, он выглядел подавленным. Стейнберг обвинил его в провале, но сказал, что теперь делать нечего и придется с этим смириться.

Известный своей задиристостью, он все же считал себя человеком чести, и в результате мы скрепили сделку рукопожатием. Но на этом дело не кончилось.

Ключевым вопросом было, как долго за HGS будет сохраняться право монопольного доступа к сделанным в институте TIGR генным открытиям, прежде чем TIGR получит право свободно публиковать эти результаты в специальной литературе. Хотя в первую очередь меня интересовала наука, я очень хотел, чтобы компания HGS была успешной. Некоторые ученые пренебрежительно относятся к коммерциализации, но я радуюсь, когда мои научные результаты приносят и практическую пользу человечеству.

До нашего противостояния я получал от Уолли весьма неоднозначные сигналы по поводу генного патентования. В своей статье в The New York Times Джина Колата писала, что Уолли, «инвестируя деньги в работу д-ра Вентера, намеревался проявить социальную ответственность. Он заявил, что все полученные Вентером данные по геному будут незамедлительно опубликованы, и пообещал беспрепятственное сотрудничество с другими компаниями и с НИЗ». Далее в статье говорилось: «Как и прочие представители биотехнологической промышленности, г-н Стейнберг был бы счастлив, если бы Патентное ведомство отказало в выдаче патентов на фрагменты генов»{54}.

Однако в другой статье, на этот раз в The Wall Street Journal, предлагалась более реалистическая оценка. Уолли тогда заявил, что руководство компании HealthCare Investment еще не определилось с патентной политикой в отношении HGS. На самом деле Уолли хотел обладать исключительными правами на результаты исследований в течение 2 лет до их публикации. Я же считал, что достаточно 6 месяцев, – это стандартный срок, недавно установленный в НИЗ, после которого результаты исследований, финансируемых из федерального бюджета, должны быть обнародованы. Теоретически это было именно так, но в реальности все обстояло несколько иначе: некоторые исследователи годами скрывали свои результаты до публикации. В геномике ученые особенно жестко стояли на страже своих интересов, блокируя доступ соперников к важным данным.

Им было важно не столько разгадать причины болезни человека – и соответственно, как можно быстрее помочь больным, а первыми обнаружить гены и получить признание за свое открытие. Чтобы положить конец этим вопиющим злоупотреблениям государственного финансирования, НИЗ и установил правило 6 месяцев. Проблема состояла в том, что было не совсем ясно, с какого момента начинался отсчет этого срока. С момента ли получения первичных данных или месяцы или даже годы спустя, в конце решающего эксперимента?

Шесть месяцев – абсолютно недостаточный срок для разработки продукта или хотя бы получения полного набора данных для создания интеллектуальной собственности, утверждал Уолли. Взывая к его самолюбию, я подтвердил, что он, конечно, прав, но такому толковому человеку, как Уолли, шести месяцев наверняка хватит для определения наиболее перспективных объектов, зато в этом случае у HGS окажется больше времени для работы с ними. Все равно мои сотрудники будут открывать десятки тысяч новых генов, и даже в лучшем случае HGS сможет использовать в терапии лишь небольшую их часть.

В конце концов я предложил следующую трехступенчатую схему: у HGS будет 6 месяцев на отбор генов, пригодных к последующему использованию для эффективного лечения. Еще полгода пройдет до публикации данных об отобранных генах. Однако, если какой-либо из них окажется перспективным биотехнологическим хитом, способным выдержать конкуренцию с инсулином или эритропоэтином, HGS дополнительно получит 18 месяцев для полного завершения исследований. А TIGR, таким образом, получит возможность в любое время свободно публиковать данные об остальных генах, составляющих подавляющую часть генома.

Когда мы почти пришли к соглашению, которое Паркер впоследствии классифицировал как официальный документ, оставался еще один пункт, который мог оказаться решающим. Поскольку Уолли был всего лишь и.о. генерального директора HGS, многое будет зависеть от человека, которому в конце концов предложат официально занять эту должность. Уолли уверял, что у меня будет право вето при выборе кандидата, но Паркер не отразил эту деталь в соглашении. Потом мне пришлось заплатить высокую цену за это упущение.

Моя лаборатория с 6 автоматизированными секвенаторами ДНК была крупнейшим центром секвенирования ДНК в мире. Для TIGR я заказал у компании Applied Biosystems еще 20 устройств. После их установки у TIGR появилась возможность секвенировать порядка 100 тысяч клонов в год, а всего около 100 миллионов пар оснований кода ДНК – невообразимое количество для того времени, а по сегодняшним меркам нисколько не впечатляющее. (В Объединенном технологическом центре Института Крейга Вентера имеется возможность секвенировать вдвое большее количество за день!)

Самой отрадной для меня чертой TIGR была возможность игнорировать многие процедуры и правила, которым приходилось следовать в обычных лабораториях. Когда наше оборудование было установлено, мы решили оставить все имевшиеся на бывшем заводе вентиляционные трубы и открытую электропроводку. Получившаяся сюрреалистическая картина напомнил мне Центр Помпиду в Париже, вызвавший скандал в конце 1970-х, когда все технические конструкции оказались вынесены наружу. На внешних стенах были установлены красные лифты и эскалаторы в прозрачных пластмассовых туннелях, а арматуру выкрасили в радужные цвета: вентиляционные трубы – в синий, водопроводные – в зеленый, а электропроводку – в желтый. Вид моего центра расшифровки ДНК стал для моей команды таким же источником вдохновения, как Центр Помпиду в Париже – для художников и архитекторов.

Кроме того, я отказался от всего, что так ненавидел в научных учреждениях. Самое главное – в институте не будет никаких должностей, которые можно занимать на постоянной основе, без периодической аттестации и необходимости продления договора. Такие должности фактически наносят двойной удар по организациям, в которых этот устаревший порядок еще сохраняется. Посредственности, процветающие в безопасной среде постоянных штатных позиций, обожают окружать себя еще более бездарными сотрудниками и выживают тех, кто может преуспеть и выявить их недостатки.

Я хотел взять на работу в TIGR лучших, самых талантливых ученых, а энергичным людям с фантазией не нужны постоянные должности. И вот результат – у меня никогда не возникало проблем с удержанием в нашем коллективе талантливых, ярких людей.

Другая нелепая университетская традиция, от которой я мечтал избавиться, – это представление, что у каждого ученого должно быть свое рабочее место и оборудование, даже если он всем этим редко пользуется. В большинстве учреждений о статусе штатного сотрудника судят по количеству положенных ему квадратных метров или количеству сотрудников в его лаборатории. В TIGR, сердцем которого являлся, как ни крути, мощный компьютеризированный центр секвенирования генома человека, я хотел все организовать по-другому. У каждого исследователя – студент он или нобелевский лауреат, не важно – будет скромный отсек или рабочее место в общем офисном помещении в нашей, одной из самых современно оснащенных лабораторий в мире. Если кому-то из них дополнительно понадобится специальное оборудование, я его предоставлю, но в TIGR это будет делаться в интересах общего дела, а не лично для него.

Нам требовалось найти кандидатов на руководящие посты, и одного из них предложил Уолли: на должность исполнительного вице-президента он выдвинул Лью Шустера, специалиста с опытом работы в биотехнологической промышленности. Его обязанностями стали контроль за расходами и помощь в организации HGS. Я побеседовал с ним и решил, что он справится с этой работой. Затем последовал запрос на кабинеты для Шустера – для него, для его помощника и еще один офис для временно находящихся в TIGR сотрудников компании HealthCare. Я был против, ведь это означало вторжение в святая святых некоммерческой сущности TIGR и неизбежной путаницы, которая обязательно возникнет в случае тесного соседства с HGS. Меня заверили, что эти меры носят лишь временный характер, хотя Уолли, конечно, хотел иметь в TIGR «крота», который доносил бы ему обо всем происходящем. Из-за этого наши отношения с Шустером стали натянутыми с первого же дня его работы.

Что касается генерального директора, то мне казалось, я нашел идеального кандидата – Джорджа Поуста из Smith Kline Beecham, с которым мы вместе работали в Онкологическом институте Розуэлла Парка. Мы с Джорджем не раз обсуждали вопросы геномики, и он был одним из немногих, кто действительно понимал ее значение. Джордж был довольно самоуверенным человеком, но обладал харизмой, был весел и добродушен. Я чувствовал, что мы сработаемся.

После посещения TIGR Джордж явно воодушевился представившимся возможностями, но Уолли его кандидатура смущала. Уолли понимал, что Джордж – волевой и самостоятельный человек, а с него было достаточно и одного меня. Я встречал немало типов с большим самомнением, и Уолли производил впечатление именно такого, – его гораздо больше интересовала возможность контролировать процесс, чем успех самого дела. При этом он был абсолютно уверен, что под его контролем успех и так придет.

Уолли все-таки несколько раз встретился с Джорджем, но было понятно, что у него на примете есть кто-то другой. Этим другим был Уильям Хазелтайн, занимавшийся исследованиями в области СПИДа в Онкологическом институте Даны Фарбер в Бостоне. Хазелтайн уже организовывал вместе с Уолли другие биотехнологические компании. Хазелтайн недавно женился на Гейл Хейман, которая участвовала в создании знаменитых духов Giorgio. Это был любитель дорогих костюмов, элегантный джентльмен с темными, редеющими и зачесанными назад волосами – для достижения более «корпоративного» стиля. Вначале предполагалось, что Хазелтайн будет только консультантом, и я не возражал, продолжая рассматривать кандидатуру Джорджа, а за моей спиной в это время Уолли обхаживал Билла.

К тому времени TIGR был уже готов к научным исследованиям. Я провел первые эксперименты по методу EST с использованием библиотеки кДНК мозга человека. В течение первого года работы института я хотел, чтобы в TIGR секвенировали библиотеки ДНК из всех важнейших тканей и органов человека. Для этого я планировал обратиться в спонсируемые НИЗ банки органов, в которых хранятся ткани и органы от операций и доноров, согласившихся, например, предоставить науке свой мозг после смерти. Создав экспертный совет для утверждения протоколов исследований и этических стандартов, мы были готовы начать исследование, названное мной «Проект анатомии генов человека», которому предстояло определить, какие гены формируют сердце, какие – мозг, и так далее. Как известно, метод EST основан на способности матричной РНК (мРНК) «редактировать» геном и отсеивать кодирующие области генов от некодирующих. Участки ДНК, кодирующие белки в разных тканях, отличаются друг от друга. В каждой клетке содержится одинаковый генетический код, но есть приблизительно двести (или около того) различных типов клеток в организме (например, мозга, печени, мышц), и образуются данные клетки в зависимости от активации того или иного гена. В методе EST я могу использовать принцип работы клеток для обнаружения генов, исследуя различные ткани.

Но для начала нужно было создать библиотеки ДНК для каждой из тканей человека. После отбора тканей и органов нам предстояло выделить из них мРНК и скрупулезно их использовать как основу для библиотек кДНК. Но тут возникала проблема: под «скрупулезно» мы подразумевали, что кДНК должна в точности соответствовать мРНК, а значит, и самому гену. Но была ли эта мРНК изначально «правильной»?

Лучше всего наши сомнения иллюстрировала библиотека кДНК тканей головы плодовых мушек, приведшая к открытию многих генов в нервной системе мушек, в том числе и генов обнаруженного мной октопаминового рецептора. Попробовав применить метод EST к этой библиотеке, считавшейся одной из самых лучших, мы обнаружили, что половина последовательностей кДНК была найдена в геноме митохондрий, энергетических станций клетки, а не в хромосомах клеточного ядра. Глаза плодовых мушек содержат много митохондрий – так много, что их РНК заполонили половину библиотеки. Нам пришлось разработать специальные методы, чтобы убедиться: библиотеки кДНК получены именно из клеточной мРНК. Кроме того, нужно было придумать новые компьютерные методы для записи, сортировки и интерпретации последовательностей EST.

Видя стремительный рост данных секвенирования, Стейнберг решил приступить к осуществлению своего «бизнес-плана». Он настоял, чтобы я сопровождал его при посещении фармацевтических компаний и демонстрировал полученные результаты, пока он расхваливает коммерческие перспективы HGS. Благодаря этому опыту я узнал новое значение выражения «настоящие ученые». На одной из таких встреч с представителями фармацевтических компаний я с удивлением обнаружил Эрика Ландера из Уайтхедовского института биомедицинских исследований, скооперированного с Массачусетским технологическим институтом (MIT). Бывший профессор экономики в Гарварде, а до этого математик, Эрик, блестящий оратор, известный своим «фирменным стилем», активно продвигал свою компанию, якобы разработавшую новый метод изолирования клеток плода от материнского кровообращения, – для проведения генных исследований на ранних сроках беременности. И хотя это было весьма далеко от «чистой» науки, во время всеобщего возмущения коммерциализацией геномики Ландер, этот «настоящий ученый», тоже выражал недовольство в прессе по поводу создания TIGR, метода EST и патентования генов.

А еще я обнаружил, что Стейнберг вовсе не собирался лицензировать открытия TIGR для использования всеми заинтересованными биотехнологическими и фармацевтическими компаниями, а хотел получить один эксклюзивный гигантский контракт на весь обнаруженный нами генофонд. В это время Уолли уже начал тайные переговоры с компанией SmithKline Beecham об исключительных правах на объекты интеллектуальной собственности HGS и результаты TIGR. Его очень беспокоила необходимость выплатить обещанные 70 миллионов долларов мне и TIGR. Вспоминая потрясенный вид его коллег, когда Уолли впервые выпалил свое предложение, я до сих пор сомневаюсь, были ли вообще у HealthCare эти миллионы. Да, у компании имелся фонд в 300 миллионов долларов, но сколько из этих денег было уже вложено в различные проекты? Хотя Уолли и выдавал себя и свой фонд за долгосрочных инвесторов, было очевидно: ему не терпится заключить большую сделку с фармацевтической компанией, затем превратить HGS в открытое акционерное общество, сорвать куш и как можно скорее вернуть свои деньги.

1992 год завершился объявлением о назначении Фрэнсиса Коллинза в НИЗ на смену Уотсону. Коллинза кто-то назвал «Моисеем для проекта генома»{55} – он набожный, утвердившийся в вере христианин, который считает, что научная истина есть лишь шаг на пути к «еще большей Истине»{56}. Когда Коллинзу предложили должность руководителя проекта, он расценил это как Божий промысел и провел день в молитвах, прежде чем пуститься в столь удивительное, по его словам, приключение. «Существует только одна программа генома человека, – говорит Коллинз. – Встать у руля этого проекта и оставить в нем свой собственный след – о большем я и не мечтал»{57}. Я знал, что Коллинз и 25 его сотрудников займут то самое драгоценное пространство, которое я планировал для своей геномной программы, но к тому времени я уже так хорошо себя чувствовал в TIGR, что ни о чем не сожалел. После ухода из НИЗ наш с Клэр совместный доход удвоился и достиг около 140 тысяч долларов, что хватало на таунхаус, два небольших автомобиля, пособие на ребенка, выплату студенческих кредитов и сорокафутовый парусник. Теперь мы могли погасить часть долгов и увеличить выплату ипотеки. Мы нашли необычный стеклянный дом с двумя спальнями на реке Потомак на уединенном участке в три сотки, меньше чем за 500 тысяч долларов. К дому вела подъездная дорога длиной около 500 метров, а сам дом стоял на четырех внутренних пилонах, и создавалось впечатление, что его стеклянные стены плавают в воде. Окна нашей спальни выходили на лужайку, где порой бродили олени, еноты и лисы.

Вновь обретенное благополучие радовало, но было ясно, что и дом, и обеспеченное будущее зависели от успеха наших исследований, поэтому бóльшую часть времени я проводил в лаборатории. В TIGR доставлялись все новые и новые органы и ткани: сердечные мышцы, ткани кишечника, головного мозга, кровеносных сосудов – для последующего выделения и обнаружения мРНК, затем кДНК, и, наконец, последовательностей ДНК. Скорость получаемых результатов росла столь быстро, что для их обработки пришлось увеличить объем исследований в области биоинформатики и вычислительной техники и приобрести один из самых быстродействующих тогдашних суперкомпьютеров – новую модель компании MasPar. В течение следующей пары лет TIGR опубликовал 8 важных статей в ведущих журналах, в частности и в Nature, главный редактор которой констатировал: «Основная часть работы по расшифровке генома человека может быть закончена раньше, чем ожидалось»{58}, но продолжал превозносить устаревшие методы секвенирования целиком всего генома. Однако, невзирая на все наши успехи, мне приходилось продолжать борьбу за выживание – типичную для коммерческой среды, к которой я теперь косвенно принадлежал.

Глава 8

Генные войны

Человек, который плывет против течения, знает его силу.

Вудро Вильсон

К концу 1993 года страсти по поводу «великой генной лихорадки» нисколько не утихли, и это несмотря на то, что прошло уже два года со времени подачи первых заявок на патенты от НИЗ. Теперь этой проблемой занимался новый человек – главный противник и «заклятый враг» Джима Уотсона Бернадин Хили ушла с поста директора самой влиятельной организации здравоохранения на планете.

Назначение на эту должность было напрямую связано с большой политикой. Новый президент Билл Клинтон выбрал Гарольда Вармуса, молекулярного биолога из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. В начале своей академической карьеры Вармус изучал поэзию елизаветинского периода, но впоследствии занялся медициной, сосредоточившись на ретровирусах. За вклад в исследования онкологических заболеваний Вармус был удостоен Нобелевской премии. В ноябре 1993 года он стал первым нобелевским лауреатом, возглавившим НИЗ. В отличие от Хили, Вармус ввел более непринужденный стиль руководства{59}{60}. Он хотел «вдохнуть новую жизнь» в работы НИЗ и твердо верил в необходимость фундаментальной науки и случайный характер открытий.

Между тем Рид Адлер, с самого начала вынашивавший идею патентования, продолжал работать над осуществлением своего плана и подал заявки на оформление патентов, чтобы разделаться с этими, всем надоевшими, неописанными фрагментами генов. В конце 1993 года Адлеру пришлось поплатиться за свой «правильный поступок» – Вармус отстранил его от работы. В Science появилось сообщение, что многие уважаемые эксперты, и даже Фрэнсис Коллинз, полностью согласились с идеей подачи заявок на патенты: «Вармус против оформления патентов, но высокопоставленные чиновники НИЗ заявляют, что его решение о понижении Адлера продиктовано не столько нежеланием оформлять патенты, сколько стремлением улучшить работу Отдела передачи технологий»{61}.

Я тоже стал ощущать последствия кадровой перестановки в руководстве НИЗ. Стейнберг к тому времени начал переговоры о заключении с компанией SmithKline Beecham беспрецедентного контракта на 125 миллионов долларов, предоставляющего ей исключительные права на результаты TIGR. Только узнав об этой сделке, я понял истинное значение разговора, состоявшегося незадолго до этого события.

Тогда Уолли дотошно расспрашивал меня о ближайших планах и возможных публикациях. Некоторые результаты были получены в TIGR уже 6 месяцев назад, и в соответствии с нашим соглашением могли быть опубликованы. Но мне сначала хотелось завершить первую стадию «Анатомии генома человека» и опубликовать серьезную большую статью, которая будет содержать информацию по меньшей мере о половине всех генов человека. Уолли запросил график этого исследования, и я прикинул, что оно займет полтора года. Если бы я закрепил свои обязательства в письменной форме, сказал Уолли, я бы получил бонус порядка 15 миллионов и в течение 10 лет довел общий бюджет TIGR до 85 миллионов долларов. Оглядываясь назад, я понимаю, что ему нужно было добиться от меня этого «железного» обещания для оформления сделки с компанией SmithKline.

О подписании соглашения между HGS и SmithKline Beecham, предоставляющего этой компании исключительные права на результаты моих генных исследований и 8,6 % акций HGS, стало известно непосредственно перед акционированием HGS в начале декабря 1993 года. Цена первичного предложения акций компании (IPO) составила 12 долларов за акцию и быстро поднялась до 20 долларов. Но чувство удовлетворения от такого развития событий улетучилось, когда Уолли объявил, что генеральным директором HGS теперь станет Хазелтайн. Тут я напомнил Уолли про обещание предоставить мне решающее слово при выборе генерального директора и право вето. Я собирался заниматься исключительно наукой, и поэтому в качестве гендиректора считал более подходящим «тяжеловеса» фармацевтической промышленности бизнесмена Джорджа Поуста, а не исследователя антагонистов вируса СПИДа, уже организовавшего несколько биотехнологических компаний. Я попытался отклонить кандидатуру Хазелтайна, но Уолли заметил: «Жаль, что вы не оформили вето в письменном виде». Хазелтайн был, бесспорно, умным человеком и порой агрессивным до такой степени, что мог давить на своих конкурентов, не гнушаясь и не вполне приличными действиями, к примеру телефонными звонками в 3 часа ночи, – по крайней мере, такова была его репутация. Я чувствовал, что он не тот партнер, которого я искал.

Сразу после вступления в должность Хазелтайн дал понять, что компанией управляет он и его мало интересуют мои планы. Он всячески демонстрировал, что я всего лишь «ракета-носитель» для запуска его, Хазелтайна, на орбиту в качестве биотехнологического магната. К счастью, условия нашего детального соглашения с Уолли не позволяли Хазелтайну руководить TIGR. Кроме того, руководство SmithKline было обеспокоено нашим правом публиковать результаты. Решение напрашивалось само собой: Хазелтайн решил ликвидировать TIGR и покончить с любыми обязательствами по его финансированию.

Хазелтайн заказал некоторое количество секвенаторов ДНК, а к концу 1993 года создал лабораторию для конкуренции с TIGR. «Мне не за чем с ним конкурировать, – говорил Хазелтайн. – Мне и так принадлежит все, что он сделал»{62}. Неужели всего год назад я говорил журналистам из The Washington Post: «Каждый ученый мечтает о меценате, который бы инвестировал в его идеи, мечты и талант»?{63}

Не только Хазелтайн был встревожен моим намерением опубликовать результаты наших исследований. К тому времени TIGR завершил секвенирование генома оспы, и мы, понимая важность этой работы, готовили статью для публикации в Nature. «Не стоит так торопиться» – предостерегали нас высокопоставленные правительственные чиновники, стремившиеся засекретить наши данные. В конце концов, скандал разрешился весьма сюрреалистическим образом. Наши коллеги из Советского Союза объявили, что собираются опубликовать свою версию генома оспы. Поскольку мы никак не могли отстать от нашего бывшего врага времен «холодной войны», мы опубликовали анализ генома в журнале Nature, впоследствии получив медаль за это научное достижение{64}.

Среди многочисленных публикаций в прессе была и статья в журнале The Economist, где об использовании генома для воскрешения вируса оспы говорилось как о фантастике, подобной ужасам «Парка Юрского периода» (при этом термин «компьютерный вирус» приобретал совершенно новое значение){65}. Автор статьи утверждал, что побуквенное прочтение ДНК этого вируса для современных лабораторий – крайне трудоемкий, длительный процесс, а с этой точкой зрения я был не вполне согласен. Исходя из моих представлений о ДНК-технологиях, я полагал, что «воскрешение» вируса из генома можно осуществить в течение нескольких лет. Я заявил об этом, чтобы призвать федеральных чиновников не создавать ложное чувство безопасности после публичной казни вируса оспы.

Я считал, что сам по себе акт его уничтожения в лучшем случае наивен, и был уверен, что осталось еще немало источников оспы. США и СССР прекратили делать населению прививки от этой болезни, но никто не мог поручиться, что где-то не сохранились спрятанные или забытые морозильники с пробирками со смертельным вирусом, не говоря уже о том, что вирус остался в телах жертв оспы, похороненных в вечной мерзлоте. Эти соображения имели основания: «воскрешение» в 2005 году вируса гриппа 1918 года произошло после обнаружения тела женщины, пролежавшей в вечной мерзлоте на Аляске с ноября 1918 года и оказавшейся одной из 50 миллионов жертв «испанки». Существует возможность синтезировать всю ДНК оспы. Но есть также иные вирусы оспы, заражающие другие виды животных, в том числе наших близких «родственников», и эти вирусы могут начать инфицировать и людей. Поэтому полная ликвидация оспы крайне маловероятна, и официальные заявления тут совершенно необоснованны. В начале 1994 года The Washington Post цитировала мое высказывание: «Если вы за смертную казнь, то оспа должна умереть на электрическом стуле»{66}. Но на самом деле я не верил в смертную казнь и послал письмо в редакцию, заявляя, что вирус не должен быть уничтожен. В течение некоторого времени оспа продолжала играть немалую роль в моей жизни и была предметом обсуждения во время моих встреч в ЦРУ и даже в Белом доме, на брифинге с президентом и его министрами.

К тому времени стали возникать проблемы, связанные исключительно с моими успехами. Всех вдруг заинтересовало мое личное финансовое положение – настолько, что 3 января 1994 его детали были опубликованы на первой странице The New York Times.

Ученые болезненно реагируют, когда кто-то из их коллег привлекает внимание публики, и тем более никогда не прощают, если успешный соперник еще и «делает деньги».

И зависть тут играет не последнюю роль.

Но мы не обращали на все это внимание и с удовольствием отпраздновали в TIGR событие, которое я считал весьма важным: мы успешно секвенировали 100 тысяч последовательностей, причем менее чем за год, и наши результаты отличались очень высоким качеством – мы обгоняли конкурентов и качественно, и количественно.

Первой после HGS начала использовать метод EST фармацевтическая компания Incyte, еще в 1991 году после нашей публикации в Nature. Их главный специалист Рэндал Скотт, сразу оценив эффективность метода, вместо традиционного синтеза лекарств стал применять EST. В сущности, Incyte и HGS использовали идеи патентных заявок Адлера из НИЗ и пытались запатентовать каждый обнаруженный ими EST. В этой ситуации терпимость Патентного ведомства США казалась мне парадоксальной.

К чести Гарольда Вармуса будет сказано, что он решил обсудить проблему патентования EST с заинтересованными лицами и вообще со всеми, кто серьезно относился к этому вопросу. У меня в TIGR работал «шпион», имевший друзей в офисе Вармуса, – он держал нас в курсе дела. Наконец меня пригласили на встречу с Вармусом. Я еще раз повторил, что вообще-то я против патентования, однако понимаю позицию Адлера. НИЗ может всем сослужить хорошую службу, быстро подав заявки на патенты и сделав всех остальных непатентоспособными.

Я уже обсуждал вопрос о патентах с Марком Адамсом, который был указан в качестве соавтора изобретения. Мы не хотели брать патенты, как и получать прибыль от них, и решили выкрутиться из этой запутанной ситуации, передав наши права на патенты и любые причитающиеся за них гонорары на благое дело – а именно на гостиницу для лечащихся в НИЗ от рака детей и их родителей.

Когда я сообщил Вармусу о нашем решении, он очень удивился и разволновался. Он явно был обо мне невысокого мнения, возможно потому, что доверился характеристике, данной мне «Уотсоном и компанией». Он был бы еще больше поражен, если бы узнал, что Хазелтайн и Стейнберг уже предлагали мне миллионы долларов наличными за передачу патентов в пользу HGS, а я от этого отказался. Когда я вернулся в TIGR – менее чем через час после встречи с Вармусом, – мой шпион предоставил мне полный отчет о происшедшем. Вармус был «ошеломлен, что Вентер занимается этим не за деньги».

Через несколько недель после нашей встречи Вармус объявил, что отказывается от подачи патентных заявок от НИЗ. Однако ни в одной газете не было сказано, что мы с Марком решили отказаться от наших прав, передав гонорары на строительство гостиницы для маленьких пациентов НИЗ и их родителей. В Science же отметили, что «решение НИЗ оставляет без ответа вопрос о теоретической возможности патентования неописанных генных фрагментов»{67}. В результате цены на акции компаний HGS и Incyte упали.

Для облегчения анализа наших новых последовательностей генов мы разработали компьютерную программу с использованием одной из великих догм биологии: создав в процессе эволюции белок, успешно выполняющий важную биологическую функцию, мать-природа стремится использовать такую же структуру белка снова и снова, для любых видов живого. Компьютерный ас Крис Филдс, большой любитель острых мексиканских блюд с красным перцем чили, по максимуму использовал компьютеры для изучения «высококонсервативных» генов или белковых последовательностей и определения функций обнаруженных нами EST. Наш компьютер записывал каждую секвенированную нами последовательность (около 300 пар оснований генетического кода) и сравнивал эту цепочку пар оснований с известными генами, имеющимися на тот момент в базе данных. Если мы находили, например, что она убедительно совпадает с репарационным геном ДНК плодовой мушки, то с большой долей вероятности можно было предположить, что человеческая модификация гена обладает аналогичной функцией. С помощью автоматизированного секвенирования ДНК мы могли в полную силу использовать метод EST.

Одно из первых важнейших открытий мы сделали в декабре 1993 года. Как-то мне позвонил Берт Фогельштейн, ведущий исследователь колоректального рака (рака толстой кишки) из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе. Рак возникает, когда в генах, регулирующих деление клеток, накапливаются мутации, что приводит к неконтролируемому росту клеток. Берт захотел заняться поиском репарационных генов. Ранее Берт и его сотрудники обнаружили, что мутация в одном из генов репарационного фермента, участвующего в коррекции ошибочно спаренных оснований поврежденной ДНК, приводила примерно к 10 % случаев неполипозного рака толстой кишки.

Это было само по себе крупное открытие, но Берт чувствовал, что должен существовать по крайней мере еще один репарационный фермент ДНК, вызывающий и другие виды рака. Он хотел проверить, встречались ли среди генов нашей «Анатомии генов человека» какие-либо иные виды генов репарационных ферментов. Я подтвердил, что мы сталкивались с подобными генами, и пообещал еще раз просмотреть наши результаты. Для облегчения поиска он прислал мне несколько неопубликованных последовательностей ДНК с указанием генов, участвующих в репарации ошибочно спаренных оснований. Эти последовательности он определил в дрожжах.

Получив последовательности генов дрожжей, я тут же поручил своим специалистам по биоинформатике поискать что-то подобное среди последовательностей ДНК человека в базе данных TIGR. Очень скоро на мониторе моего компьютера появилась информация о трех новых репарационных генах в последовательности ДНК человека. В волнении я сразу же позвонил Берту. Он тоже очень возбудился, захотел локализовать новые последовательности генов в хромосомах и проверить, находятся ли эти гены в тех же трех участках хромосом, которые, по результатам диагностики его пациентов, связаны с раком толстой кишки. Мы пометили гены флуоресцентными красителями и с помощью микроскопа определили, что последовательности действительно локализуются на участках, соответствующих возникновению рака толстой кишки.

Нам с Бертом стало ясно, что мы сделали крупное открытие, которое не только позволит разобраться в происхождении рака толстой кишки, но заодно продемонстрирует огромную ценность метода EST. Для обнаружения первой последовательности Берту понадобилось несколько лет, а мы нашли еще три с помощью быстрого поиска в базе данных EST.

Однако оставалась проблема: коммерческие права на все открытия TIGR принадлежали компании HGS. Я сказал Берту, что не позволю Биллу Хазелтайну встать на пути открытия, столь необходимого множеству больных.

Мы решили сразу же поставить Хазелтайна и HGS в известность, чтобы никакие дрязги не помешали реализации этого важнейшего достижения. Берта поддерживала крупная фармацевтическая компания, поэтому он знал истинное положение дел в фармацевтике, а кроме того, у него были и свои собственные соображения на этот счет. Я позвонил Хазелтайну, рассказал о нашем открытии и заявил, что HGS следует немедленно заключить договор о сотрудничестве с лабораторией Берта в Университете Джона Хопкинса. Билл, к счастью, быстро оценил всю важность сделанного открытия. Соглашение было подписано в марте 1994 года, и сообщение об этом появилось в прессе. В течение всего одной недели мы получили все полностью секвенированные гены.

Сотрудники Фогельштейна под руководством Кеннета Кинзлера извлекли ДНК у больных раком толстой кишки и у добровольцев из контрольной группы. Использовав метод амплификации ДНК под названием ПЦР (изобретенный Кэри Муллисом, моим коллегой из Калифорнии и, между прочим, любителем серфинга), они создали копии ДНК, определяющие репарационные ферменты каждого пациента. Затем мы секвенировали репарационные гены больных, чтобы выявить связь мутаций с раком. Все три гена оказались связаны с наличием опухолей.

Наследственный неполипозный рак толстой кишки – наиболее распространенное наследственное заболевание человека, на него приходится почти 20 % всех случаев рака толстой кишки. Две статьи, написанные по результатам наших исследований, быстро стали одними из наиболее цитируемых в литературе и ознаменовали положительный сдвиг в отношении к методу EST. Самым отрадным было то, что установление связи между мутациями в репарационных генах ДНК и этим заболеванием могло быстро привести к применению нового метода диагностики рака толстой кишки, – фундаментальная наука и некоторые из моих собственных открытий теперь помогут врачам и пациентам!

Пока мы продолжали проводить эти замечательные исследования, толстая кишка заняла центральное место и в моей собственной жизни. У меня внезапно начались острые боли, тошнота, поднялась высокая температура, и я был срочно доставлен в больницу. Вначале врачи предположили, что у меня потенциально опасная для жизни инфекция брюшины – мембраны, выстилающей стенки живота. Мне назначили высокие дозы антибиотиков, и в течение нескольких дней я почти выздоровел. Хотели удалить аппендикс, но я отказался от операции, потому что симптомы не соответствовали моим представлениям об аппендиците. Через несколько недель мое состояние снова ухудшилось, и мне опять дали большие дозы антибиотиков, провели компьютерную томографию и сделали рентген. Оказалось, что у меня дивертикулит – заболевание, при котором в толстой кишке появляются некие ослабленные точки; обострение возникает, когда они перфорируются и кишечные бактерии проникают в брюшную полость, вызывая перитонит.

Мне сказали, что это типичное заболевание руководящих работников, вызываемое сильным стрессом. «У вас бывают стрессовые ситуации?» – спросили меня врачи.

Разумеется, бывают. Ежедневные нападки коллег в прессе, а еще постоянные битвы за мой научный метод. И конечно, напряженные отношения с Биллом Хазелтайном, бесконечные попытки уничтожить мой институт со стороны компании, которую я сам и помог запустить. Как тут обойтись без стрессов? А в общем у меня вполне спокойная жизнь, сказал я врачам. Но если мой мозг еще справлялся со стрессом, то организму это уже явно не удавалось.

Стресс, импульсивность и жажда острых ощущений

Способность справляться со стрессом и склонность к острым ощущениям связаны с геном на Х-хромосоме, ответственным за фермент моноаминоксидаза (МАО). Одна из версий этого гена связана с жаждой острых ощущений, а также с управлением химическими мессенджерами (такими, как дофамин и серотонин). Низкие уровни МАО связывают со склонностью добиваться немедленного вознаграждения, невзирая на последствия. Необычный вариант этого гена, обнаруженный у трех поколений голландских уголовников, демонстрировал поразительную связь между молекулами и преступным умыслом. Ген кодирует фермент, находящийся в синапсах между клетками мозга, и удаляет избыточные мессенджеры. Распространенный вариант этого гена производит менее активный фермент, не столь эффективный в удалении излишков. Такой вариант обнаруживается у любителей острых ощущений{68}. А версия гена с высокой активностью, видимо, защищает от стресса. В моем геноме есть версия гена с высокой активностью и, следовательно, риск асоциальности моего поведения меньше. Меня часто называют «гадким мальчиком биологии», вредным типом и даже «сатаной». Тем не менее, не думаю, что даже мой самый суровый критик станет отрицать, что я могу справиться с большим стрессом.

Меня предупредили, что может развиться перитонит, а поскольку он способен привести к летальному исходу, нужно как можно быстрее оперироваться. Но сначала нужно избавиться от инфекции. Меня пролечили аугментином – антибиотиком, созданным в компании SmithKline Beecham, которая и была, в первую очередь, виновником этой стрессовой ситуации. Моя жизнь продолжалась в том же лихорадочном темпе, пока в конце года я не полетел в Монако на крупный международный симпозиум. Делая доклад, я почувствовал, что весь горю, – явно поднималась температура, и начались страшные боли. Я позвонил своему хирургу; он велел принять аугментин и возвращаться домой. Прилетев в Мэриленд, я поехал в больницу, где мне удалили участок толстой кишки. Потом я согласился попробовать новый метод купирования боли, и мне показалось, что я окончательно выздоровел. При малейшем ощущении боли я включал специальный насос, впрыскивающий небольшие дозы наркотика в спинной мозг. Вспоминая свою работу во Вьетнаме, я поражался, что даже с пятнадцатисантиметровым разрезом на животе я мог подниматься по лестнице и ходить по больнице. Все, да и сам я тоже, считали меня суперменом. Через два дня я захотел домой, хотя врачи предлагали подождать неделю, а лучше – парочку. Я настаивал, потому что больница слишком напоминала мне о Дананге. Спинной насос удалили, но уже на следующее утро я молча лежал на своей больничной койке, бледный и слабый, и больше нигде не разгуливал – малейшее движение вызывало сильную боль.

Когда Клэр приехала за мной, она пришла в ужас от моего состояния и стала уговаривать меня остаться в больнице. Но я твердо решил ехать домой, и ей пришлось вести машину с черепашьей скоростью: даже небольшая неровность дороги отзывалась острой болью. В течение следующих нескольких дней Клэр не раз грозилась вызвать скорую помощь и отвезти меня обратно в больницу. Но очень скоро я вышел на работу.

Как ни странно, но SmithKline Beecham и HGS стали все больше беспокоиться насчет прав TIGR на публикацию своих результатов. Создавалось впечатление, что их опасения растут с ростом наших новых открытий по проекту «Анатомия генов человека».

Я надеялся, что усыпил их бдительность, согласившись выжидать 18 месяцев до публикации статьи о половине генов человека, но это оказалось моей очередной стратегической ошибкой. Вероятно, постепенная публикация результатов секвенирования доставило бы им меньше огорчений, нежели сногсшибательное сообщение о секвенировании тысяч последовательностей в одной-единственной статье, произведшей впечатление разорвавшейся бомбы.

Пока мои сотрудники продолжали анализировать данные EST и пытались понять их значение для биологии и медицины, руководство SmithKline Beecham затеяло новую дискуссию о возможности публиковать результаты исследований, ограничивая доступ к этой информации конкурентам. Я не представлял себе, как достичь значительных результатов без широкой доступности полученных нами данных в специальной литературе. Разумеется, я хотел, чтобы на основе моих исследований создавались новые лекарства и методы диагностики, но понимал, что HGS и SmithKline со своими патентами и армией исследователей способны этому противостоять.

Как ни парадоксально, лавина выдаваемых TIGR результатов вовсе не вызвала гордости и восхищения, а превратилась для HGS в источник проблем – они просто не знали, что с этим делать. Они уже начали получать результаты своего собственного секвенирования и, по условиям соглашения, должны были передавать их нам. Если бы я предоставил им один ген какого-нибудь заболевания, они бы знали, как использовать результаты этого открытия, провели бы испытания и создали новые лекарственные препараты. Я же в течение нескольких месяцев передавал им тысячи генов. Использовать наши результаты было то же самое, что «пытаться напиться из водопада», – жаловались в HGS. А я не понимал, почему HGS и SmithKline хотят ограничить доступ к обнаруженным нами генам, хотя сами в состоянии обработать максимум десяток. По существу, это был вопрос чести: они не хотели признавать, что кто-то другой сделал открытие, которое сами они проморгали.

И тогда мы внесли изменение в принятое ранее соглашение, по которому HGS имела исключительное право использовать ген в течение двух лет с момента его обнаружения. В соответствии с новым протоколом, более 11 тысяч EST, представляющих 7500 генов, будут переданы на хранение в GenBank. Эти гены будут описаны в нашей статье, в то время как остальные, предположительно представляющие более 100 тысяч последовательностей, будут доступны на веб-сайтах TIGR и HGS, но с некоторыми ограничениями.

85 % будут считаться результатами «первого уровня», доступными всем исследователям в университетах, государственных лабораториях США и некоммерческих исследовательских институтах. Что касается остальных 15 %, результатов так называемого «второго уровня», тщательно проанализированных в HGS или SmithKline, то ученые были обязаны подписать соглашение о необходимости согласовании с HGS права на коммерциализацию продуктов, полученных в результате использования этих данных. При оформлении результатов второго уровня автоматически ставилась дата, что гарантировало их перевод на первый уровень по истечении шести месяцев.

После долгих обсуждений я сдал статью о результатах нашего проекта «Анатомия генов человека» в Nature. Поскольку статья была примерно в двадцать раз длиннее, чем обычные материалы, редакция планировала опубликовать ее в специальном выпуске «Каталог генома», который будет включать первые данные по картированию генома человека, и наши EST займут там ключевую позицию. Эта новость была приятной, но тут руководство SmithKline меня огорчило – они предложили провести недельный «саммит» где-нибудь вдали от посторонних глаз, в незаметном второразрядном отеле, и обсудить проблемы, связанные с публикацией в Nature.

Вместе со Стивом Паркером и несколькими учеными из TIGR я вошел в темный, обшарпанный конференц-зал и опешил, увидев сомкнутые ряды выстроившихся перед нами двадцати пяти сотрудников SmithKline и HGS и более десятка адвокатов. Через четыре дня напряженных дискуссий я понял, как разваливаются многомиллионные соглашения о разводе из-за споров о том, кому принадлежат, к примеру, серебряные ложки, или почему подписание договора купли-продажи на дом срывается из-за препирательств, кому достанется вешалка для полотенец. Камнем преткновения в 174-страничной рукописи нашего соглашения оказалась Таблица 2 с перечислением использованных для EST органов, тканей и клеточных линий. В разделе «кости» было пять подкатегорий: костный мозг, хондросаркома, кости плода, остеосаркома и остеокласты – клетки, разрушающие кости. Эти остеокласты и стали предметом интенсивных дебатов.

Считается, что остеокласты играют определенную роль в остеопорозе – заболевании, характеризующемся ослабленными, хрупкими костями. Это заболевание поражает примерно 50 % европеоидных и монголоидных женщин старше 65 лет. Мы выделили несколько новых генов протеазы из остеокластов библиотеки кДНК, а руководство SmithKline, при поддержке Хазелтайна и HGS, настаивало на удалении из таблицы так называемого «слова на букву “О”» и замены его ничего не примечательным словом «кости». Не поставив нас в известность, специалисты SmithKline уже давно и тщательно изучали протеазы с целью создания ингибиторов для лечения остеопороза. Четыре дня подряд мы «пережевывали» этот вопрос, а на пятый день ожесточенных дебатов начали орать друг на друга. Я хотел побыстрее опубликовать свою статью и, самое главное, просто не мог больше терпеть этого безумного давления, поэтому сдался и покинул саммит. Уверен, что ни один читатель не заметил слово «кости» в Таблице 2 в «Каталоге генома». Но я его заметил, и мои коллеги тоже. Такой компромисс не стал предметом нашей гордости, зато мы получили добро на публикацию статьи в Nature.

Эти разногласия не были нашей самой большой проблемой. Дело в том, что условия, на которых HGS и SmithKline позволяли ученым использовать наши результаты, тоже оказались под пристальным вниманием. Заголовок в Science гласил: «HGS открывает свои банки данных – не бесплатно», а в Nature – «HGS претендует на исключительные права на все патенты со своими последовательностями кДНК». Один из директоров SmithKline Джордж Поуст защищал жесткую позицию HGS по отношению к конкурентам, стремящимся получить доступ к результатам TIGR: «Мы вложили более 100 миллионов долларов в исследования Крейга Вентера в TIGR и даже дополнительно потратили 8,5 миллиона, чтобы сделать базу данных доступной академическому сообществу, и поэтому считаем вполне разумным претендовать на доходы от любого практического применения результатов, полученных за наши деньги»{69}.

На некоторое время журналисты переключились от нас на полемику, возникшую по поводу еще одного резонансного открытия гена, точнее, мутаций в гене рака молочной железы. Не так давно стало известно, что в редких случаях рак молочной железы может быть наследственным и вызываться мутантными генами, которые передаются детям от родителей. Оценки частоты этого явления колеблются в диапазоне от 1 до 3 %. В 1990 году, после детального картирования членов семей больных раком молочной железы, Мэри-Клэр Кинг из Калифорнийского университета в Беркли и ее сотрудники определили примерную область локализации гена рака молочной железы на хромосоме 17 и приступили к широкомасштабным поискам его точного местонахождения.

Мне нравилась Мэри-Клэр, я считал ее не только хорошим ученым, но и настоящим лидером, и когда Бернадин Хили искала замену Уотсону, я даже предлагал ей кандидатуру Мэри-Клэр.

Итак, десятки групп исследователей со всего мира приняли участие в поисках гена рака молочной железы. Если бы эти исследования велись традиционными методами, как в случае с геном болезни Хантингтона, ген рака молочной железы нашли бы через лет десять, поэтому Мэри-Клэр была в восторге от нашего участия в этой работе. Но потом, понятное дело, ее стал беспокоить вопрос о патентных правах HGS.

После продолжительных дискуссий со Стейнбергом и Хазелтайном я добился письменного согласия от руководства HGS, что они не будут оформлять патенты на ген рака молочной железы. Заручившись их согласием, мы были готовы присоединиться к охоте на этот ген, как только Мэри-Клэр пришлет мне клоны ДНК из участка хромосомы 17, где предположительно он находился. Но для начала ей нужно было проконсультироваться с одним из ученых, которые помогли изолировать эти клоны, а именно, с Фрэнсисом Коллинзом.

Через некоторое время, не получив ничего от Мэри-Клэр, я позвонил ей – узнать, что случилось с клонами. Она объяснила, что дело во Фрэнсисе. Он, якобы, требовал внесения своей фамилии в список авторов всех статей об исследованиях рака молочной железы (что она считала абсолютно недопустимым) и угрожал прекратить ее финансировать, если она пошлет нам ДНК для секвенирования. Мэри-Клэр не захотела рисковать и предпочла не посылать мне клоны.

Мы с Клэр были в ярости. Я знал о напряженных отношениях между Мэри-Клэр и Фрэнсисом, но если она правильно передала мне его слова, это означало злоупотребление служебным положением в карьерных целях. Я был еще больше возмущен поступком Мэри-Клэр, которая повелась на этот шантаж. Мы были так разочарованы и возмущены еще и потому, что результаты этой «охоты на ген» могли благотворно повлиять на здоровье женщин из зоны риска.

Через несколько месяцев руководство НИР – Национального института рака (отделение НИЗ) – решило сделать приоритетным секвенирование гена рака молочной железы и предложило соискателям присылать заявки. Мы в очередной раз попытались получить ДНК и снова получили отказ. Я позвонил директору НИР Сэму Бродеру и объяснил, что нам даже не требуется дополнительное финансирование, а нужен только образец ДНК. Он нам посочувствовал, но сказал, что не может заставить исследователей выложить клоны в общий доступ.

В очередной раз политика оказалась выше науки. Хотя Коллинз и критиковал HGS и TIGR за их нежелание сделать свои результаты более доступными для научного сообщества, сам-то он явно перекрывал доступ к клонам ДНК, созданным на деньги налогоплательщиков. Он просто хотел получить преимущества в гонке за обнаружение этого гена, ну и прославиться. В итоге в сентябре 1994 года всех победили Роджер Уайзман из Национального института гигиены окружающей среды штата Северная Каролина и Марк Сколник из Университета штата Юта. В общей сложности, сорок пять ученых приняли участие в выделении онкогена, так называемого BRCA1 – гена рака молочной железы 1. Пока члены команды Сколника позировали фотографам журнала Time, вновь возник вопрос об интеллектуальной собственности. Сколник создал компанию под названием Myriad Genetics для патентования генов и их продвижения на рынке, и пресса сразу же провела параллель с «делом Вентера».

Мне кажется, суть происходящего лучше всего сформулировал один исследователь из Центральной больницы штата Массачусетс, процитированный журналом Nature:

«Похоже, в генетике началась новая эра: благодаря поддержке промышленности возникают реальные возможности для быстрого и эффективного проведения высококачественных научных экспериментов»{70}.

Science и Nature продолжали публиковать сообщения о патентах на гены HGS и TIGR, а заодно и Myriad. В лабораториях всего мира захотели обследовать женщин на ген рака молочной железы, но Myriad запрещала делать это на коммерческой основе. Парадокс заключался в том, что если бы нам разрешили получить клоны ДНК, ген рака молочной железы не был бы запатентован, и обследование можно было бы беспрепятственно проводить в любой лаборатории.

К тому времени на мировой арене у нас появились и другие серьезные конкуренты в секвенировании, в том числе основанный в 1992 году фондом Wellcome Trust совместно с MRC Институт Сенгера. Кроме того, для обеспечения доступа европейских биологов к результатам секвенирования был создан Европейский институт биоинформатики.

У Великобритании имелась особая причина относиться к геномике серьезнее, чем большинство других стран, ведь именно в Великобритании началась генетическая революция – после открытия в 1953 году Уотсоном и Криком структуры двойной спирали, а затем объяснения Сенгера, как читать ее код.

Раздосадованное своими неудачными попытками извлечь выгоду из геномики, руководство Wellcome организовало осенью 1994 года в Вашингтоне закрытое заседание для обсуждения коммерческого использования генетических исследований. Инициаторами дискуссии, в которой приняли участие около тридцати человек, были директор научной программы фирмы Майкл Морган, Фрэнсис Коллинз и генетик Том Каски из Merck.

У главных игроков было много общего. Wellcome и НИЗ потеснил небольшой институт с бюджетом менее 1 % от их собственных, а Merck был в пух и прах разбит SmithKline.

Редакция Nature, готовящая к публикации мою статью «Анатомия гена человека», с сочувствием прокомментировала в своей передовице, как я «сталкивал лбами своих конкурентов», и сделала следующий вывод: «Вместо того, чтобы топить Вентера, геномное сообщество могло бы с пользой для себя попробовать применить его методы»{71}. Хотя Уотсон и многие другие все еще грозились бойкотировать журнал, если редакция опубликует мою статью, Моргану вроде удалось внести положительную струю в дебаты на той встрече. Он предложил продемонстрировать примирение между SmithKline, HGS и их критиками из университетской среды, чтобы геномное сообщество заговорило о возможности создания генетических карт на основе EST, официально признав их важность{72}.

Однако 14 октября 1994 года, в день своего рождения, я обнаружил в Science трехстраничный материал под заголовком: «Препирательства по поводу фрагментов генов»{73}. В статье говорилось, что участники встречи выплеснули накопившиеся у академического сообщества чувства возмущения и разочарования в связи с идеей патентования генов. Как выразился автор комментария в Science, «если кому-то сегодня и была отведена роль Франкенштейна, то это был Институт геномных исследований». (Один мой коллега в TIGR с сожалением заметил: «Они гонятся за нами с горящими факелами и вилами».)

Главный конкурент SmithKline, компания Merck, стремилась нарушить запрет своего соперника на применение EST по вполне понятным причинам: у Merck не было своей программы геномики, не было даже примитивных средств биоинформатики, зато был директор по науке, откровенно настроенный против геномики. Однако объявление HGS о своем эксклюзивном контракте с SmithKline Beecham вызвало у руководства компании сильное раздражение. Если Merck не суждено стать главным игроком, пусть не будет им никто. Руководство компании заплатило Бобу Уотерстону из Вашингтонского университета в Сент-Луисе за секвенирование EST человека и скорейшую передачу результатов в dbEST – публичную базу данных, созданную еще в мою бытность в НИЗ как специальное хранилище последовательностей EST.

Merck делала вид, что действовала «на благо человечества», а Уотерстон был только рад. Журналисты любят стереотипы, а тут вырисовывался простой и соблазнительный образ: «хорошие ребята» действуют на благо общества, а «плохие парни» работают на частные компании.

Руководители Merck, должно быть, со смеху покатывались у себя в компании: их стратегическое и расчетливое решение все восприняли как попытку спасти мир от алчных капиталистов! «Компания Merck, – писал Салстон, – сделала большое дело для науки – победил принцип свободного доступа к геномной информации»{74}.

Кроме Merck, «хорошими ребятами» была и компания Wellcome, вторая по величине благотворительная организация в мире, финансируемая за счет прибылей и щедрости фармацевтической компании и наделенная безналоговым статусом, а также американская правительственная организация, упустившая инициативу, когда метод EST впервые продемонстрировал свои впечатляющие возможности. Вопрос, почему она оказалась вовлеченной в организованную британскими фирмами травлю американской биотехнологической компании, до сих пор не дает мне покоя. Обвинения их поистине непостижимы, ведь мы стали единственными исследователями, которые секвенировали EST и были готовы сделать многие из них доступными.

Я же оказался в центре этой мыльной оперы, эдаким олицетворением злодейского образа компании, «которую геномным исследователям так нравится ненавидеть», как выразился автор статьи в Science{75}. Разыгрывалась обычная карта: якобы я «снимал сливки» и «захватывал территории». Порой нам делали и комплименты, причем с самых неожиданных сторон. «TIGR и Вентер сделали замечательную работу, а их результаты отличаются высоким качеством», – заявил Эрик Ландер.

Больше всего мне понравилось высказывание Вармуса: «Жаль, что мы не настояли, чтобы кто-нибудь создал подобную базу данных для открытого доступа несколько лет назад». Мне тоже жаль, что они этого не сделали. Возможно, Вармус не знал, что я разработал EST еще в НИЗ, хотел там же их секвенировать и, наконец, был вынужден уйти из НИЗ, чтобы получить возможность для такого секвенирования.

Как ни странно, столь назойливое внимание прессы оказалось мне во многом на руку. Статья в The Wall Street Journal от 28 сентября 1994 года под заголовком «План, который может вывести на чистую воду секретные генные исследования» привлекла еще больше внимания к моему методу и к моим идеям. Наряду с миллионами долларов, вливающихся теперь в секвенирование EST, все это помогало продвигать наш метод. Кроме того, теперь, после представления результатов этих «работающих на благо общества» организаций, мы смело могли публиковать свои статьи.

Однако я все еще был вынужден планировать свои действия на шаг вперед. HGS и SmithKline хотели, чтобы мы по-прежнему секвенировали EST, что мне казалось бессмысленным, – ведь HGS уже создала свой собственный центр секвенирования ДНК, а TIGR уже послал в Nature статью с описанием EST, соответствующих более чем половине всех генов человека. Я занимался наукой, и у меня была другая цель. Я хотел, чтобы TIGR в первую очередь был независимым некоммерческим институтом, мог использовать любые возможности по мере их возникновения и не был связан со стратегическими целями коммерческой организации.

Мне это удалось лишь частично, о чем свидетельствовали мои по-прежнему бурные взаимоотношения с SmithKline и HGS. Несмотря на то, что HGS делал все возможное, чтобы закрыть TIGR и сэкономить около 10 миллионов долларов в год, а Хазелтайн пытался приписать себе мои достижения, я чувствовал: пришло время сделать что-то новое. Я был загнан в ловушку обреченных на неудачу отношений и даже лишился части кишечника из-за чрезмерного стресса. Но несмотря ни на что я был готов идти вперед.

Глава 9

Метод дробовика – шотган-секвенирование

Если вы не можете объяснить любому, что вы делали, значит, вы занимались полной ерундой.

Эрвин Шрёдингер

Итак, мы научились выявлять гены человека с невообразимой скоростью, но наши достижения только разожгли аппетит и заставили приступить к еще более грандиозным проектам. Я решил вернуться к всестороннему и тщательному изучению генома человека – то есть прочитать каждое из 6 миллиардов оснований генетического кода в хромосомах наших клеток. Я всегда мечтал секвенировать геном человека целиком.

Однако для этого нужны были совершенно новые методы. Я был уверен, что найду более эффективный способ, чем тот, который использовали сегодня и который казался мне абсолютно устаревшим. Уже в 1986 году, когда я только начал заниматься геномикой, я мечтал о «конвейере», где ряды машины автоматически прочитывали бы код ДНК. Теперь у меня была именно такая, первая в мире лаборатория, и я был полон решимости использовать ее возможности. Альтернативой был кажущийся мне нелепым, еле-еле продвигавшийся вперед, правительственный проект «Геном человека». С самого начала этот проект рассматривался как грандиозный, а его прототипом стала расшифровка генома дрожжей, растянувшаяся на целое десятилетие и потребовавшая «пота и крови» тысяч ученых в дюжине стран мира.

Проблема, с которой мы столкнулись, – как читать последовательность всего кода, если имеющаяся технология обеспечивает одновременное секвенирование лишь нескольких сотен пар оснований. Если бы на моем месте был какой-нибудь кроткий монах, и перед ним стояла грандиозная задача секвенирования миллионов пар оснований генетического кода, то руководствуясь обычной логикой, он бы разбил ДНК на более мелкие, легко описываемые фрагменты. Для их обработки он бы использовал различные методы размножения этих фрагментов ДНК. Небольшие участки размером лишь в несколько тысяч пар оснований можно было бы просто мультиплицировать в стандартных плазмидах.

Для участков ДНК размером до 18 тысяч пар оснований использовался бактериальный вирус, или фаг лямбда, а для участков ДНК, считавшихся тогда особенно большими и насчитывавших около 35 тысяч пар оснований, применялись специальные плазмиды – так называемые «космиды». На заре геномики почти все ученые использовали эти космиды. Процесс казался очень логичным, но логичный путь не всегда самый быстрый. Иногда случайный подход тоже может оказаться вполне эффективным.

Выполняя свою кропотливую и дорогостоящую работу, трудолюбивые монахи сначала аккуратно разместили бы все космиды в правильном порядке, как и в книге жизни. Результатом стала бы основанная на космидах геномная карта. Только после завершения этапа картирования настоятель монастыря оплатил бы работу монахов и благословил бы их на последовательное секвенирование космид. Проведение картирования до секвенирования вполне возможно, но занимает очень много времени.

Фредерику Блаттнеру, исследовавшему кишечную бактерию E. coli, геном которой почти в тысячу раз меньше генома человека, потребовалось три года, чтобы встроить клоны лямбды в карту генома до секвенирования. А на попытку создания карт хромосом человека ушло более десятка лет и 1,5 миллиарда долларов, но карты эти так и остались незавершенными. Как сказал один биолог, «за время секвенирования генома человека, выявляя клон за клоном, вполне можно было сделать не одну успешную карьеру в науке»{76}.

Создавалось впечатление, что цель картирования – избежать секвенирования ДНК. Однако результаты EST четко продемонстрировали, как много информации содержится всего лишь в нескольких сотнях пар оснований кода ДНК: метод EST не только определяет уникальную сигнатуру фрагмента, которую можно использовать для картирования генома, но часто содержит и информацию о структуре гена и его функции. Почему же не использовать информационные возможности секвенирования? Почему бы не отказаться от утомительного картирования клонов и утомительной работы, доставшейся нашим монахам?

Несколько лет назад я уже придумал альтернативный способ секвенирования генома оспы – методом дробовика, а именно фрагментации его на тысячи осколков ДНК, а затем, после обнаружения конкретных перекрывающихся последовательностей, реконструирование генома по последовательности отдельных фрагментов. Ну как при складывании головоломки, когда выкладываешь все ее части, а затем берешь по одной и сравниваешь с другими, пока не находишь ей соответствие. Но имея дело с тысячью и даже миллионами участков генома, составлять такую головоломку нужно с помощью компьютера.

Когда я занимался секвенированием генома оспы, мне пришлось отказаться от этого метода – тогда не было соответствующих компьютерных программ. Но позже они по явились – в результате случайной встречи в марте 1993 года в Испании, в Бильбао.

Меня пригласили выступить там на конференции, организованной ведущим испанским генетиком Сантьяго Гризолиа. Мой доклад был последним. Он вызвал интерес к нашим результатам по EST и другим, в том числе по идентификации генов рака толстой кишки.

Неизбежно возникли вопросы по поводу патентования генов, и один священник, видный богослов, заявил, что патентовать гены человека безнравственно. Я спросил его, так же ли безнравственно патентовать гены других видов животных? Нет, ответил он, – и это был тот самый ответ, которого я ждал. Я сообщил ему, что TIGR только что секвенировал ген человека, идентичный гену крысы, и кодируемые им белки оказались абсолютно одинаковыми. Он опешил, поскольку не подозревал, что геном человека почти не отличается от геномов всех других видов живого.

Наконец, когда толпа желавших поговорить со мной один на один рассосалась, ко мне подошел высокий, седой, добродушного вида господин в очках. «Я думал, вы с рожками», – сказал он, намекая на мой демонический образ, созданный прессой. Это был Хэмилтон Смит из Университета Джона Хопкинса. Я, конечно, слышал о Хэме раньше – благодаря безупречной репутации Смита, широкой известности в научных кругах и полученной им Нобелевской премии. Он мне сразу понравился, потому что явно собирался сделать собственные выводы обо мне и моих исследованиях, не полагаясь на чужое мнение.

Смит открыл ферменты рестриктазы, молекулярные «ножницы» для разрезания ДНК в точно определенном месте. Сегодня известны сотни рестриктаз. Одни распознают 4 пары оснований, такие как GTAC, и разрезают ДНК в тех участках последовательности, где встречают GTAC. Другие однозначно распознают 8 пар оснований – такие палиндромы встречаются только один раз на каждую сотню тысяч пар оснований. Чем больший палиндром распознает рестриктаза, тем реже она встречается. Открытия Смита очень широко используются, и молекулярная биология, возможно, не достигла бы без них своего нынешнего уровня. В 1972 году Пол Берг использовал ферменты рестрикции для создания с помощью бактерий чужеродного белка, положив начало современной биотехнологической промышленности. Первые карты геномов даже называли «рестрикционными картами», построенными на основании размера фрагментов, выявленных с помощью данного фермента. Сегодня эти карты используются, среди прочего, для геномной идентификации в криминалистике.

Мы со Смитом зашли пропустить по рюмочке в бар, и вскоре мне стало ясно, что этот весьма скромный человек не желает почивать на лаврах своих прежних достижений. Пока я пил пиво, он потягивал коктейль «Манхэттен» и расспрашивал о нашем секвенировании, его точности, оборудовании и открываемых генах. Я пригласил его пообедать со мной и кое с кем из моих друзей. Он объяснил, что ему, как лауреату Нобелевской премии, нужно сегодня присутствовать на официальном ужине в качестве «свадебного генерала», но потом сказал: «Да ну их!», и мы присоединились к небольшой веселой вечеринке в местном ресторанчике, которая, по испанской традиции, затянулась до самого утра.

После ужина мы вернулись в отель для продолжения разговора. Хотя Смит старше меня больше чем на десять лет, у нас оказалось много общего. В детстве мы оба любили строить всякие штуковины, вдохновленные примером старших братьев (к сожалению, у брата Хэма было психическое заболевание, и его положили в больницу), и мы оба получили медицинское образование. Хэм тоже служил в армии, в Сан-Диего. И у него однажды тоже было столкновение с Биллом Хазелтайном – Хэм заподозрил его в попытке задержать публикацию статьи конкурента. На следующий день я пригласил его стать членом Научно-консультативного совета TIGR.

В том же году Хэм принял участие в первом заседании совета, где он поднял руку и спросил: «Вы себя называете Институтом геномных исследований. Как насчет того, чтобы этим и заняться?» Он рассказал нам о Haemophilus influenzae (гемофильной палочке), которую он исследовал в течение двадцати лет и выяснил, что ее геном меньше, чем у E. coli, и что она обладает и другими свойствами, которые делают ее идеальным кандидатом для секвенирования. Я давно искал подходящий геном, чтобы попробовать метод дробовика для секвенирования всего генома. Идея секвенирования H. Influenzae мне очень понравилась, к тому же у H. Influenzae был сходный состав по соотношению G/C с ДНК человека. Появлялась реальная возможность впервые секвенировать геном свободноживущего организма, досконально изученного Хэмом.

Наше сотрудничество набирало обороты с некоторым трудом. Хэм объяснял это тем, что с библиотеками клонов, содержащих фрагменты генома H. Influenzae, имеются проблемы. Только спустя годы он признался, что его коллеги из Университета Джона Хопкинса относились ко мне с большим подозрением из-за нападок Уотсона и других критиков, и он опасался, что работа со мной повредит его репутации. И все-таки Хэм решил создать библиотеку генов Haemophilus. А у нас уже была подходящая компьютерная программа для сборки фрагментов. Хэм смоделировал некую имитацию сборки и считал возможным осуществить ее с примерно 25 тысячами участков. Сотрудники TIGR были полны энтузиазма, а вот изобретатель геномного ассемблера TIGR Грейнджер Саттон не был уверен, что его программа справится с задачей восстановления всей секвенированной ДНК обратно в геном, состоящий из 1,8 миллиона пар оснований. Грейнджер был не только молчалив, но и очень скромен: на самом деле, незадолго до этого его программа соединила в кластеры соответствующей ДНК более 100 тысяч последовательностей EST, и я был уверен, что его ассемблер справится с геномом H. Influenzae.

Мы приступили к оформлению гранта в НИЗ на тестирование нашего метода летом 1994 года. Естественно, я беспокоился, что по политическим причинам НИЗ откажется нас финансировать, а нам с Хэмом не терпелось приступить к работе. Исследования геномов дрожжей и E. coli финансировались уже много лет, и если бы мы «переиграли» их с помощью нашего метода, это стало бы началом очень важного этапа: прочитав код патогена, насчитывающего почти миллион пар оснований, мы бы впервые расшифровали геном свободноживущего организма. Вместо того, чтобы девять месяцев ждать весьма вероятного отказа от НИЗ, я принял решение перенаправить часть бюджета TIGR, около миллиона долларов, на исследование H. Influenzae. Я был уверен – этот риск оправдан.

Спустя четыре месяца мы получили последовательности 25 тысяч участков ДНК H. Influenzae, и команда Грейнджера взялась за дело. Через несколько недель из фрагментов было собрано несколько очень больших отрезков генома. Но оставались еще некоторые мелкие неучтенные фрагменты, и было не совсем ясно, как они встроены в хромосому.

Эти результаты не оправдали «великой геномной мечты», в которой все клоны ДНК генома выращивались в E. coli, секвенировались, затем собирались вместе с помощью компьютера, и, в конце концов, появлялась целиком вся хромосома. Но так происходит очень редко, и на то есть веские причины. Одна из них – зависимость роста чужеродных фрагментов ДНК от бактериальной среды E. coli. Некоторые ДНК явно токсичны для E. coli, и они удаляются биохимическим механизмом ее клеток. Рестриктазы используются бактериями для защиты от атак чужеродных ДНК, постоянно циркулирующих вокруг, например от вирусов.

Тем не менее недостающие куски геномной головоломки помогли мне понять, что карта генома может упорядочить последовательность и собранные фрагменты таким же образом, как картинка готовой головоломки помогает в ее сборке, даже если некоторые элементы отсутствуют. Подобно мореплавателям, генетики на протяжении многих лет использовали различные виды карт. Среди них – так называемые функциональные карты, или карты сцепления.

При воспроизведении гены материнского организма часто, но не всегда, передаются потомству. Чем дальше друг от друга расположены гены на хромосоме, тем меньше вероятность, что такая передача произойдет. Изучая частоту совместной передачи двух генов из поколения в поколение, ученые могут оценить, насколько близко на хромосоме они расположены, и создать карту сцепления. Впервые хромосома была картирована таким образом в начале 1990-х великим американцем Томасом Хантом Морганом при исследовании плодовой мушки. В его честь был назван участок гена, состоящий из около одного миллиона пар оснований генетического кода – сантиморган. О карте с таким разрешением генетики давно мечтали.

Другой вид генетических карт – физическая карта, основанная на поиске физического местоположения данного гена. Определяется, на какой хромосоме находится ген, с чем соседствует, и в каком именно участке хромосомы находится.

Но я не собирался создавать ни карту сцепления, ни физическую карту до секвенирования, как это сделали мои конкуренты. Команда Фреда Блаттнера потратила три года на разработку карты клона лямбды E. coli, и конечным результатом их работы стали 18 перекрывающихся килобаз клонов, подобных сцепляющимся друг с другом элементам игры «Лего», – грандиозный подвиг традиционного генетического исследования. Но у меня не было необходимости создавать такую карту. Каждый, кто хоть раз собирал пазл, знает, что можно продолжать сборку, не зная всей картинки, если идти от краев и других узнаваемых частей снизу вверх. В общем-то, последовательность ДНК сама является конечной физической картой, в которой все пары оснований генетического кода известны, так же как и точный порядок их расположения.

Не имея карты генома H. influenzae, мы разработали несколько принципиально новых методов организации больших совокупностей фрагментов для воссоздания генома. В одном случае для копирования ДНК из генома мы использовали технологию ПЦР. Два химических соединения, так называемых праймера, определяют начало и конец копируемого участка. Мы использовали праймеры, полученные из последовательностей вблизи концов собранных фрагментов. Затем мы попытались использовать ПЦР со всеми комбинациями праймеров с помощью зонда ПЦР от конца каждой последовательности, поочередно со всеми другими зондами ПЦР от концов всех остальных участков.

Получив из генома фрагмент ДНК, мы его быстро секвенировали. Затем мы соединяли в последовательность два других фрагмента. Проделывая одновременно несколько комбинаций, мы могли относительно быстро составить бóльшую часть генома.

Метод ПЦР не работает с каждой точкой геномного разрыва, поэтому я придумал совершенно новую методику секвенирования генома человека. Собрав с максимальной точностью, по специальной компьютерной программе полный комплект из 25 тысяч фрагментов генома Haemophilus, мы в результате получили большие наборы перекрывающихся фрагментов ДНК, так называемые «контиги» (от «contiguous» – «перекрывающиеся»). Чтобы использовать контиги для сборки генома, я планировал сравнивать оба конца нескольких сотен случайных клонов фага лямбда. Если конец одного клона лямбды соответствует одному контигу, а другой конец – другому контигу, то это означает, что мы автоматически определили правильный порядок и ориентацию этих контигов. Нам нужно было разработать новые методы секвенирования только концов клонов лямбды, но это можно было сделать довольно быстро. Получив всего несколько последовательностей со спаренными концами, мы уже могли соединить ансамбли ДНК в правильном порядке. Эта стратегия «секвенирования спаренных концов», предполагающая знание точного количества участков, разделяющих два элемента генетической головоломки, и стала ключом к секвенированию всего генома методом дробовика. Итак, секвенирование свелось всего лишь к заполнению нескольких разрывов во всем геноме бактерии, и мы убедились, что нашли оптимальную методику.

Вскоре должна была состояться конференция по секвенированию геномов, на которой я хотел представить наши результаты. Мы очень гордились достигнутыми успехами, и я с нетерпением ждал открытия конференции. Мы прошли долгий путь, начав с тестирования сумасбродной идеи, и теперь стояли на пороге прорыва, впервые в истории секвенировав геном свободноживущего организма.

В сентябре того же года Роберт Флейшман представил наши результаты на Конференции по секвенированию генома в Хилтон-Хеде в Южной Калифорнии. Нам казалось, что презентация прошла очень хорошо, и мы были буквально поражены, когда выступил Уотерстон и назвал наш метод бесполезным. Он утверждал, что метод никогда не будет работать и наш единственный результат – 11 фрагментов, которые никоим образом не упорядочить. Хэм расстроился больше всех. Он и по сей день не может забыть скандальное выступление Уотерстона в 1994 году.

Вскоре после возвращения в Роквилл мы получили ожидаемый ответ по поводу нашей с Хэмом грантовой заявки на исследование Haemophilus, поданной в начале года. Оценка экспертов была невысокая, и до вопросов финансирования дело даже не дошло. Заключение рецензентов отражало мнение геномного сообщества: как и Уотерстон, все они считали наш метод (к тому же применяемый без их ведома) бесперспективным, а попытки его использовать – бессмысленными. Правда, меня несколько утешило особое мнение небольшой группы независимых экспертов НИЗ, которые выразили несогласие с мнением большинства и посчитали нашу программу достойной финансирования.

Я прикрепил письмо с отказом в финансировании на дверь своего кабинета. Тогда я уже не сомневался, что у нас все получится. Мы с Хэмом решили напрямую обратиться к Фрэнсису Коллинзу с просьбой финансировать проект, представив данные о наших последних результатах, из которых следовало, что в самое ближайшее время мы, скорее всего, расшифруем первый в истории геном. Разумеется, на карту было поставлено нечто большее, чем просто научные достижения. Мы были потрясены, получив через несколько недель письмо из Центра генома НИЗ с отказом.

Однако это письмо нисколько не охладило наш пыл, а побудило продемонстрировать, как ошибаются наши критики. Для этого мы вскоре ликвидировали последние разрывы в последовательности Haemophilus influenzae. Итак, мы первыми секвенировали генетический код свободноживущего организма, и, что было не менее важно, сделали это, разработав принципиально новый метод. Это «секвенирование всего генома методом дробовика» позволило нам быстро (в двадцать раз быстрее, чем любым другим методом) и без геномной карты секвенировать и реконструировать с помощью компьютера весь геном. Конечно, мы очень многим были обязаны Сенгеру, но наш метод обладал важными отличиями. Секвенированные Сенгером в его пионерском исследовании вирусы отнюдь не являлись живыми организмами, а представляли собой сложные химические структуры, которые ведут себя по-пиратски и воспроизводятся только в клетках другого существа. Сенгер разбил геномы вирусов на определенные участки с помощью ферментов рестрикции, поэтому его метод дробовика не был в полной мере случайным. И хотя Сенгер тоже использовал компьютеры, их программное обеспечение не смогло бы «переварить» получаемый нами объем данных.

Исследования Сенгера были, бесспорно, основополагающими и значительно продвинули методы секвенирования ДНК, но их нужно было усовершенствовать и адаптировать для расшифровки геномов живых организмов. Его последователи использовали фрагментацию ультразвуком, но они по-прежнему применяли его только для клонов рестрикционных фрагментов, даже при секвенировании более крупных вирусных геномов. Другие ученые, например Клайд Хатчисон из Университета Северной Каролины (ныне сотрудник Института Крейга Вентера), пробовали применять метод дробовика, но их смущала необходимость вручную секвенировать и собирать случайные участки ДНК – процедура, резко усложняющаяся для больших геномов.

Мы же для ускорения геномных исследований использовали метод случайного покрытия генома в комбинации с секвенированием спаренных концов, а также новые математические методы. Главной особенностью нашей работы было применение современных технологий. Сотрудники моей лаборатории секвенирования создавали лучшие библиотеки генов и разрабатывали самые изощренные алгоритмы, а не стремились «застолбить» права на отдельные участки генома. Шампанское рекой лилось на вечеринке в честь завершения секвенирования Haemophilus influenzae – впервые были наглядно продемонстрированы перспективы использования метода дробовика для расшифровки всего генома, и наконец-то появилась возможность расшифровки, сравнения и анализа ДНК живых существ.

Коллеги и конкуренты узнали о нашем успехе в Англии, где Ричард Моксон из Оксфорда организовал четырехдневное совещание под эгидой Wellcome Trust. Моксон много лет работал в Университете Джона Хопкинса, считал Хэма Смита своим учителем и был «абсолютно сражен» достижениями TIGR. Он не сомневался в успешном завершении проекта. Зато сотрудник Wellcome Майкл Морган, известный скандалист, разделял позицию Уотсона – что я-де ставлю под удар мировое научное сообщество и представляю серьезную угрозу для Института Сенгера.

В это время Клайд Хатчисон пришел к выводу, что паразитическая бактерия Mycoplasma genitalium, живущая в мочеполовой системе человека, может стать подходящим кандидатом для секвенирования генома, поскольку она обладает самым маленьким геномом среди свободноживущих организмов. Хэм знал, что мы сумеем просеквенировать этот геном очень быстро, и с большим удовольствием позвонил из моего кабинета Клайду, пригласив его на встречу в Великобритании через несколько месяцев, и, между прочим, поинтересовался, не хочет ли Клайд, чтобы к тому времени геном M. genitalium просеквенировали? Почему бы и нет, ответил тот. (Позже Хатчисон говорил: «Мы бы закончили секвенирование M. genitalium лишь к 2000 году, если бы не ваше предложение».)

Несмотря на то, что тогда мы уже завершили секвенирование первого генома, я предпочел отложить обнародование нашего триумфа и собирался сделать нечто большее, чем просто секвенирование последовательности ДНК. Я хотел проанализировать геном, выяснить, что именно последовательность может рассказать о характеристиках этого вида живого организма, а затем написать основополагающую статью и установить некий стандарт в этой области.

Интерпретация генетического кода и специфических генов – непростой процесс. Никогда раньше ничего подобного для свободноживущего организма в таком полном объеме не делалось. У нас имелось 1,8 миллиона строк As, Cs, Ts, и Gs, которые необходимо было проанализировать и перевести на английский язык, а для этого нам нужно было новое программное обеспечение и новые методики.

Интереснее всего было бы обнаружить гены этого организма, блоки генетического материала (как правило, около 900 пар оснований кода, эквивалентных 300 аминокислотам), которые фактически являются схемами синтеза белков. Так называемые «открытые рамки считывания» содержат участки генетического кода, который описывает все аминокислоты первичной структуры белка. Бактерии не имеют интронов (не несущих информации участков ДНК), которые разбивают гены и все усложняют, поэтому мы могли находить все открытые рамки считывания в геноме, а затем выяснять, какой белок кодировали эти последовательности, тщательно просматривая общедоступные базы данных и отмечая аналогичные генетические последовательности.

Как всегда, мы доверяли консерватизму матери-природы и полагали, что если белок выполняет определенную работу, скажем, в E. coli, он наверняка делает то же самое в H. influenzae. Однако эта бактерия имела около пары тысяч генов, и на такое исследование требовалось много времени. Из-за скудости информации в общедоступных базах данных методика работала только для 6 из каждых 10 генов. Остальным не находилось никаких соответствий среди известных белков или генов, и поэтому они были зарегистрированы как новые гены с неизвестной функцией. Затем мы построили гигантскую диаграмму метаболизма всех идентифицированных генов и вероятные пути метаболизма, которые демонстрируют, как один ген «разговаривает» с другими, чтобы эта бактерия занималась своими повседневными делами. Такое построение оказалось очень увлекательным занятием, потому что у нас появилась возможность получать более подробную информацию, как этот организм функционирует, и каждый день отражать эту информацию в его метаболической диаграмме. Но мне все равно хотелось большего.

Да, мы первыми в мире получили набор генов, необходимых для элементарной жизнедеятельности организма, но полученные данные оставались удручающе неполными. А ведь заполнив все пробелы, мы бы раскрыли тайны эволюции этого вида, да и не только. Но нам с Хэмом пришлось согласиться, что эти проблемы выходят за рамки данного уровня анализа, а потому придется заняться ими в другой раз. Мы решили суммировать наши результаты и отправить статью в Science. Я позвонил тамошнему редактору Барбаре Ясны и рассказал о наших достижениях. И ей, и другим редакторам это показалось очень интересным. Мы обговорили даже вид обложки журнала, если статья получит положительную оценку экспертов.

Нам пришлось раз сорок переписывать статью! Мы знали, что она станет исторической, и я настаивал на максимальной точности изложения. Вопрос о том, кого указывать в качестве авторов, довольно сложен, особенно когда речь идет о «Большой Биологии», а в нашей работе участвовала буквально целая армия, начиная от молекулярных биологов, математиков и программистов до сотрудников лаборатории секвенирования. И порядок упоминания авторов чрезвычайно важен: главные указываются первыми или последними в списке. После фамилии одного из них ставится адрес для переписки. Наилучший вариант для молодого ученого – стать первым в списке авторов и одновременно адресатом для переписки. Если ваше имя стоит в списке последним и указаны ваши координаты, это означает, что вы – главный ответственный за ее содержание, а младшие коллеги внесли в исследование значительный вклад. Перепробовав разные варианты, мы остановились на кандидатуре Роба Флейшмана в качестве первого автора, а меня и Хэма поставили последними, потому что мы были главными в этой работе. В итоге все были просто счастливы, что приняли участие в грандиозном достижении и стали авторами важнейшей статьи. И наконец, настал заключительный этап перед публикацией – мы отправили ее в Science на рецензирование.

Как правило, отзывы коллег часто бывают весьма критическими, но на этот раз мы получили, пожалуй, лучшие из когда-либо виденных мной рецензий. По просьбе рецензентов мы внесли некоторые изменения в статью и отправили обратно в Science, где ее должны были напечатать в июне 1995 года. Но, конечно, слухи о нашем успехе появились уже за несколько недель до публикации. В результате меня пригласили выступить с главной лекцией на ежегодном заседании Американского общества микробиологов 24 мая в Вашингтоне. Я согласился с условием, что вместе со мной выступит и Хэм.

Научные журналы – это бизнес, они зарабатывают деньги на подписке и рекламе, поэтому неудивительно, что такие издания, как Science и Nature, пытаются помешать утечке информации о своих материалах до их публикации. В противном случае на статьи накладывается «эмбарго», а журналистов, которые сообщают о них в прессе или в эфире до официальной публикации, лишают доступа к пресс-релизам о содержании будущего номера журнала. Ученым, нарушающим это эмбарго и открыто обсуждающим свои работы до их появления в печати, нередко отказывают в публикации статей. Эта система на руку журналам, но, конечно, идет вразрез с основополагающим принципом открытого и свободного общения, основы науки. Мы с Хэмом не хотели упустить шанс представить первый в истории свободноживущий геном вниманию нескольких тысяч микробиологов (в заседании Общества приняли участие более 19 тысяч ученых), которые могли бы лучше, чем кто-либо, оценить результаты нашей работы. Редакция Science сначала возражала, но правила не запрещают проведение научных презентаций, если их организаторы не дают интервью для прессы.

В тот вечер мы с Хэмом, очень торжественные, прибыли на конференцию в костюмах и при галстуках. Я окинул взглядом огромный зал на тысячи мест, подключил свой компьютер, проверил качество изображения рисунков на гигантских экранах и почувствовал, что начинаю нервничать. Масштаб мероприятия был поистине пугающим, и к тому же мне предстояло выступить со своим первым докладом по микробиологии перед ведущими учеными в этой области, самыми «сливками» микробиологии. Меня пугали возможные традиционные вопросы о патентах и о причинах враждебного отношения ко мне коллег-генетиков. Но я был обязан все выдержать…

Мне стало особенно трудно, когда президент Общества микробиологов Дэвид Шлезингер объявил об «историческом событии». Затем Хэм представил меня в своей обычной теплой манере и начал рассказывать, как мы создали библиотеки ДНК генома Haemophilus, и как важно было разбить ДНК на фрагменты определенного размера таким образом, чтобы при случайной выборке из миллионов фрагментов лишь от 20 до 30 тысяч из них статистически представляли собой всю ДНК генома. Я продемонстрировал, как мы облегчили процесс сборки, применив метод секвенирования спаренных концов к обоим концам каждого фрагмента. Затем показал, как мы использовали разработанные на основе метода EST алгоритмы и мультипроцессорный компьютер с массовым параллелизмом, чтобы собрать 25 тысяч случайных последовательностей в крупные контиги, покрывающие большую часть генома, а затем провели спаривание последовательностей с концов этих контигов и заполнили оставшиеся пробелы. В результате 1,8 миллиона пар оснований генома были с помощью компьютера соединены в правильном порядке. Мы преобразовали аналоговую версию мира биологии в цифровой мир компьютеров.

Но самое интересное было впереди. Я поведал собравшимся, как мы использовали геном для изучения биологических характеристик этой бактерии, как она вызывает менингит и другие инфекции. И это было еще не все. На самом деле для проверки метода мы секвенировали еще один геном – самый маленький из известных геномов паразита Mycoplasma genitalium. Когда я закончил свое выступление, все в зале одновременно встали и устроили мне продолжительную овацию. Я был очень взволнован, – это было так неожиданно, я никогда раньше не видел акой единодушной спонтанной реакции на научной конференции.

У Science были все основания для беспокойства по поводу моего выступления: презентация вызвала лавину обсуждений и оценок еще до выхода в свет нашей статьи. Заголовок в самом журнале гласил: «Вентер побеждает в гонке за секвенирование – дважды» и там же было процитировано высказывание Коллинза о «выдающемся историческом событии»{77}. Журнал Time выразился так: «Получив отказ в государственном финансировании по причине ненадежности своего метода, Вентер использовал личные средства, обошел ученых, получивших такое финансирование, и достиг, даже по мнению конкурентов, “значительных результатов”»{78}. А The New York Times писала: «Словно в подтверждение того, что секвенирование генома Haemophilus не было простой случайностью, в конце своей лекции доктор Вентер достал “очередного кролика из шляпы” и сообщил о секвенировании генома еще одного свободноживущего организма»{79}. И далее: «Благодаря своим достижениям, доктор Вентер вполне может стать членом того самого научного сообщества, с которым он давно не в ладах из-за любви к ускоренным методам секвенирования генома, эффективность которых другие специалисты считают маловероятной».

Мы все – я, Хэм, моя команда – были счастливы, ведь мы помнили, сколько нам пришлось пережить за это время – интриги НИЗ, враждебность или полное равнодушие коллег…

А впереди нас ждали новые неприятности.

В свое время Хазелтайн и SmithKline Beecham не разрешили мне публиковать результаты секвенирования EST, и тогда наши коллеги-ученые были возмущены, думая, что это мое решение. Теперь, когда дело дошло до Haemophilus и секвенирования всего генома, я, найдя лазейку в соглашениях между HGS и TIGR, понял, что они распространялись только на секвенирование отдельных последовательностей EST, – возможность сборки геномов целиком тогда не рассматривалась.

В распоряжении HGS значились 6 месяцев (с момента передачи результатов TIGR), – время отбора генов для коммерческого использования, после чего можно было публиковать результаты. И вот в случае с Haemophilus я начал передавать в HGS необработанные результаты секвенирования еще до их сборки. На протяжении 4 месяцев в компьютеры HGS было закачано 25 тысяч бактериальных последовательностей, что вызвало у специалистов скорее замешательство, чем интерес. Когда же мы начали «сшивать» все последовательности воедино в геном и стало понятно значение нашей работы, недоумение сменилось откровенной враждебностью.

Отчасти дело было в том, что когда конкуренты HGS принялись штамповать EST человека со все возрастающей скоростью, Хазелтайн пришел в ужас, обнаружив, что мы секвенируем всего лишь геномы бактерий. «Я до вас доберусь!» – зарычал он на одном заседании Совета директоров TIGR, но затем сменил гнев на милость, когда руководство SmithKline осознало коммерческую ценность результатов секвенирования и решило, что эти результаты помогут им в разработке новых вакцин и антибиотиков. И тут уже привычно ожесточенные споры по поводу разрешения на публикацию результатов начались всерьез.

Хазелтайн утверждал, что часы «коммерциализации» начнут «тикать» только после того, как HGS получит полную последовательность генома. Это, разумеется, позволит сохранить геном в секрете еще полтора года. Но я просто не мог допустить, чтобы HGS подала заявку на патент генома или помешала нашей публикации и лишила нас шанса стать первыми в соревновании за расшифровку генома. А Хазелтайн прекрасно понимал, что если мы первыми в истории расшифруем геном, то потом, безусловно, легко обойдемся без HGS. Хазелтайн пригрозил подать в суд, чтобы заблокировать публикацию генома, и нанял для этой цели адвокатов.

Ежедневно получая все новые и новые требования, я осознавал, что компромисс может оказаться фатальным для TIGR и всей моей карьеры. Сколько времени я отдал тогда на бесконечные консультации с Стивом Паркером и его командой юристов! А Хазелтайн повысил ставки и привлек влиятельного вашингтонского адвоката, только что ушедшего в отставку с поста советника президента США.

Теперь он планировал подать в суд для получения судебного запрета и одновременно собирался запатентовать геном. Но вскоре выяснилось: чтобы выиграть процесс, HGS придется доказывать в суде, как именно публикация моей статьи может нанести вред его бизнесу, – непростая задача для компании, не занимающей исследованием микроорганизмов.

В последний момент, через этого бывшего адвоката президента, компания HGS предложила компромисс: если я предоставлю им полную последовательность генома до отправки статьи в Science, они пойдут на уступки. Чувствуя, что выиграл право на публикацию, я согласился, и требуемые данные были переданы в HGS, а мы отправили статью в журнал. Однако я не сумел предугадать поведения патентного поверенного Роберта Миллмана. С хвостиком и бородой, всегда экстравагантно одетый, рыжеволосый Миллман имел среди специалистов в области патентного права высокую репутацию, да еще у него был опыт работы в области молекулярной биологии.

С его помощью HGS сумела-таки оформить патент до публикации моей статьи, хотя это и стоило им немалых денег. Патентная заявка на 1200 страницах содержала 1,8 миллиона пар оснований генома бактерии. Точно так же, как и тысячи других патентных заявок, поданных HGS и Миллманом, она представляла ценность только для патентных адвокатов. Единственным ощутимым последствием этой агрессивной патентной политики стало вызванное ею невероятное возмущение научного сообщества.

Статья о геноме Haemophilus была опубликована в Science 28 июля 1995 года, в список авторов вошли сорок человек, и в качестве главных авторов были указаны мы с Хэмом{80}. Статью анонсировали на обложке, в журнале поместили подробную генетическую карту: зеленым цветом были показаны гены, участвующие в энергетическом метаболизме, желтым – копирующие и восстанавливающие ДНК, и так далее. Почти половина генов оказались неокрашенными – их роль была неизвестна. В статье описывалось не только содержимое генома, но и то, чего в нем не хватает. Мы расшифровали лабораторный штамм Rd, не вызывающий никакого заболевания, и нашли, что в нем нет полного набора генов, связанных с инфицированием. Мы обнаружили, что некоторые метаболические пути этого гена неполные, в частности, в цикле Кребса (цикле энергетики клетки) не хватает половины ферментов. В результате, для роста этого вида организма требуются высокие концентрации глютамата. Однако видный биохимик из Стэнфорда сказал, что мы наверняка тут «напортачили», ведь все знают, что в каждой клетке осуществляется весь цикл Кребса. Но впервые секвенировав геном микроорганизма, мы узнали, что существуют клетки, в которых отсутствует цикл Кребса, и такие, в которых энергетика целиком связана с ним.

В том же номере Science мы опубликовали еще одну статью, в которой объяснялось, как Haemophilus может ускорить свою эволюцию путем обмена участками ДНК с другими бактериями своего типа, как бы обновляя свой геном{81}. Хэм нашел ключ к механизму обмена в уникальной последовательности из 9 пар оснований, 1465 копий которых «разбросаны» по всей длине генетического кода, в середине генов. Определенные молекулы на поверхности бактерии связываются с этой последовательностью и доставляют ДНК в клетку. Существует не так много способов такой доставки. Поразительно, что в этом механизме обновления «программного обеспечения» намного меньше возможностей для изменения, чем в самом программном обеспечении; создается впечатление, что для выживания бактерии важнее количество нового программного обеспечения, а не качество.

Одно из самых интересных открытий было сделано командой Ричарда Моксона из Оксфорда. При изучении гена, который кодирует фермент, катализирующий образование молекул липоолигосахаридов на поверхности бактерии, они обнаружили, почему наши организмы с таким трудом борются с микроорганизмами. Позже Моксон вспоминал, как «мы с Дереком Гудом определили более 20 новых, ранее нераспознанных генов на пути синтеза липополисахаридов всего лишь за несколько недель».

Его команда обнаружила, что имеются повторяющиеся участки последовательности ДНК перед геном, при копировании которого в дочерние клетки ДНК-полимеразой возникают ошибки. После расшифровки всего генома мы обнаружили, что здесь сидит ряд генов, ответственных за синтез определенных молекул на клеточной поверхности. Этим остроумным способом бактерии постоянно изменяют свои антигены на поверхности клеток, чтобы новые штаммы были на один шаг впереди иммунной защиты организма. Этот процесс можно наблюдать при функционировании дыхательной системы: как только организм распознает один штамм, на смену ему приходит другая версия Haemophilus. Теперь мы знаем, что похожие механизмы встроены в генетический код и других патогенов человека. И это одна из причин, почему мы никогда не сможем выиграть войну против инфекционных заболеваний, а лучшее, что мы способны придумать, – это быть на шаг впереди эволюции бактерий.

23–26 апреля Моксон организовал в Оскфорде конференцию, которая прошла очень успешно. Один из участников вспоминал: «Крейг, выскочив на трибуну, стал рассказывать, как собирался геном Haemophilus influenzae, – его выступление произвело потрясающий эффект, и всем стало ясно, что в микробиологии наступают великие перемены. Так оно и случилось». Я не только приехал на эту конференцию и выступил с докладом, но и привез с собой компакт-диск с результатами секвенирования последовательности Haemophilus и генома Mycoplasma. Участники конференции часами изучали наши результаты. «Вот оно. Вот, что такое этот организм», – заметил один из них{82}.

В TIGR как раз тогда заканчивались деньги, а тут замаячили неограниченные возможности. Ричард хотел подать заявку на финансирование от Wellcome, чтобы его оксфордская лаборатория совместно с TIGR могла заняться расшифровкой генома бактерии Neisseria meningitis, заражение которой является основной причиной менингита у детей. У меня была неловкая встреча с Морганом, когда выяснилось, что «геномный король» компании Wellcome даже не читал наших статей в Science. Тем не менее отдел Wellcome по инфекциям и иммунитету рекомендовал считать программу секвенирования генома Neisseria mening itis приоритетной, учитывая количество заболеваний, инвалидности и летальных исходов при менингите. Обычно за этим, как пустая формальность, следует одобрение Wellcome Trust. Но на этот раз возникла проблема, связанная с не утвержденным американскими властями статусом TIGR как некоммерческой организации, и в связи с этим – опасения, что благотворительные пожерствования могут пойти в доход HGS. Морган наложил вето на исследования генома менингита из-за возможных юридических проблем с Комиссией по благотворительности Великобритании. Я начал было секвенирование геном бактерии, но вынужден был приостановить работу.

Письмо, присланное мне Сенгером:

«Уважаемый доктор Вентер, большое спасибо за копию Вашей превосходной статьи о секвенировании Haemophilus Influenzae. Результаты, безусловно, впечатляют. Мне было очень интересно узнать подробности использования метода дробовика. Он всегда меня очень интересовал, но проблема была в том, что он не пользовался популярностью среди моих коллег. Каждому нравилось заниматься своим собственным участком последовательности. Полагаю, что сейчас, с ростом автоматизации, это перестало быть проблемой. Многое, безусловно, изменилось со времени работы над бактерией лямбда.

Еще раз поздравляю Вас.

С наилучшими пожеланиями, искренне Ваш, Фред Сенгер».

Вскоре статья о результатах секвенирования Haemophi lus стала самой цитируемой среди публикаций по биологии. Профессор Стэнфордского университета Люси Шапиро рассказывала, как ее сотрудники всю ночь напролет тщательно изучали эту статью. Мы получали сотни поздравлений по электронной почте с признаниями: «Теперь мы понимаем, что это такое – геномика» и «Это настоящее начало геномной эры». Фред Сенгер даже прислал написанную от руки милую записку по поводу публикации генома Haemophilus, где отметил, что всегда верил в мой метод.

Нашу работу называли «колоссальным подвигом с огромным потенциалом для медицины двадцать первого века». В газете The New York Times Николас Уэйд выразился весьма поэтично: «Жизнь – это невыразимая, непостижимая тайна, одна из немногих вещей на свете, точно описать которую раньше казалось абсолютно невозможным. И, тем не менее, сейчас, впервые за всю историю, перед нами химически точное определение полной генетической схемы свободноживущего организма»{83}. Даже Джим Уотсон назвал это «великим моментом в науке». Интересно, дочитал ли Уотсон статью в Science до конца? Там я рассуждал о том, что «описанные здесь методы являются предпосылками для секвенирования генома человека». В сопроводительной заметке журнал процитировал еще одно мое высказывание: «Успех секвенирования H. Influenza стал для биохимиков всего мира стимулом к секвенированию генома человека»{84}.

Вскоре после выхода в печать статьи о Haemophilus мы опубликовали в Science, как и обещали, минимальный геном Mycoplasma genitalium{85}. В редакционной статье руководитель международной программы по секвенированию генома дрожжей Андре Гоффо напомнил читателям, как в течение многих лет считалось, что первым полностью расшифрованным геномом будет геном бактерии E. coli, «но, ко всеобщему удивлению, гонку выиграл аутсайдер, который сейчас приступил к секвенированию уже второго генома»{86}. Далее он отметил: «Одним из наиболее впечатляющих особенностей метода секвенирования генома M. genitalium является его высокая эффективность, свидетельствующая о мощности используемых в TIGR секвенаторов и вычислительных методов». Клайд Хатчисон прислал нам ДНК M. genitalium в январе 1995 года, а мы представили рукопись статьи уже 11 августа того же года!

Получив второй геном свободноживущего организма, мы положили начало новой дисциплине – сравнительной геномике. Вот некоторые отклики на это событие, опубликованные в журнале The Scientist{87}. «Дэвид Смит из Министерства энергетики заявил: “Я начал читать статью Mycoplasma, посвященную сравнению геномов, и вдруг меня осенило – ого, да ведь это будет совершенно новая область биологии с огромными перспективами”».

Заместитель директора Института генома человека НИЗ, возглавляемого сначала Уотсоном, а затем Коллинзом, Элке Джордан сказал примерно то же: «Думаю, мы продолжим постепенно секвенировать геномы микроорганизмов, а затем, когда станут доступны более крупные, более сложные геномы – такие, как геномы дрожжей, C. elegans и Drosophila, применим к ним кое-что из полученного опыта секвенирования». Хэм прекрасно написал об этом в журнале The Scientist: «Все это Крейг сделал сам, несмотря на сомнения практически всех ученых в этой стране. Они только и ждали, что у него ничего не получится и он опозорится. Но у него получилось даже больше, чем можно было вообразить, и к тому же – гораздо быстрее». А ведь я только-только набирал темп…

Мои длившиеся целый год усилия опубликовать результаты исследований TIGR с применением метода EST наконец-то увенчались успехом – в сентябре 1995 года вышел специальный 377-страничный выпуск «Геномного каталога» журнала Nature{88}. А месяцем раньше я получил некоторое признание среди коллег-ученых: в Nature главный редактор журнала Джон Мэддокс выступил с весьма необычной статьей{89}. Она начиналась так: «“Если вы опубликуете эту вентеровскую бодягу, – услышал я несколько месяцев назад в телефоне хорошо знакомый мне голос, – обещаю, что никто из геномного сообщества США никогда вам больше ничего не пришлет”». После чего Мэддокс продолжил: «Человек, который наверняка узнает себя по этому описанию, – один из самых выдающихся генетиков в США». Впоследствии редактор Nature признался мне, что звонил ему, разумеется, Джим Уотсон.

Мэддокс всегда умел придумывать заголовки, а еще любил и понимал науку, а потому решил печатать нашу статью, несмотря на угрозы. Он написал: «Есть несколько хороших причин, помимо бравады, чтобы опубликовать этот материал. Главная, – и это станет очевидным после выхода Геномного каталога, – данная работа является отличным образцом научного исследования, представляющего большой самостоятельный интерес. Масштаб работы также впечатляет. Общая длина секвенированных на сегодня группой Вентера последовательностей EST составляет 5 миллионов пар оснований, или около 0,15 % генома человека… Более 55 тысяч EST достоверно соответствуют генам, из которых лишь около 10 тысяч зарегистрированы в настоящее время в публично доступных базах данных».

Научное сообщество и пресса с восхищением отнеслись к нашим достижениям. На первых полосах различных изданий появились статьи под заголовками, сообщавшими о начале гонки за расшифровку генома человека: «Пионер генетики открывает свой банк данных»{90}; «Новый каталог – первый атлас нас самих»{91}; «Заметный прогресс в исследовании генома»{92}; «Ученые заметили у генов признаки разделения труда»{93}, «Новые подробности широкомасштабного проекта расшифровки генома человека»{94}. Как часто отмечалось, Каталог стал важным шагом на пути, ведущим к пониманию, что же делает нас людьми{95}.

Я попал на обложку журнала Business Week{96}, и про меня написали в журнале People{97}. Журнал U.S. News & World Report отметил, что, несмотря на насмешки и злобные нападки моих критиков, «Крейг Вентер смеется последним»{98}.

Теперь Министерство энергетики выделило нам деньги на секвенирование других микроорганизмов. После долгих обсуждений мы выбрали в качестве третьего объекта для расшифровки генома необычный микроорганизм Methanococcus jannaschii, который обитает в местах, где зарождающийся в недрах Земли горячий, богатый минеральными веществами раствор из гидротермальных источников поднимается со дна моря, подобно столбам дыма. Этот организм был обнаружен в 1982 году батискафом «Элвин» Вудс-Холского океанографического института в кипятке, извергающемся из одного такого «белого курильщика» в Тихом океане на глубине 2400 м, на расстоянии 160 км от мексиканского города Кабо-Сан-Лукас. Это было все равно, что найти на Земле микроскопического инопланетянина: наше весьма выносливое существо прекрасно себя чувствовало бы и на других планетах.

Давление на такой глубине – более 245 атмосфер, что соответствует давлению 260 кг/см². Температура в середине белого курильщика составляет более 329 °C, в то время как температура окружающей воды обычно всего 2 °C. Methanococcus любит нежиться в промежуточных условиях, при температуре воды около 85 °C. Существуя за счет минеральных веществ, а не органических соединений, Methanococcus jannaschii берет углерод из углекислого газа, а для получения энергии использует водород, выделяя в качестве продукта своего метаболизма метан.

Считалось, что Methanococcus jannaschii принадлежит к третьей «ветви жизни» – идея, выдвинутая Карлом Вёзе из Иллинойского университета. Я всегда был высокого мнения о Карле и считал его великим мыслителем. Он высказал предположение, что все биологические виды делятся на три основные класса. Первый – эукариоты, например человек или дрожжи, клетки которых содержат «центр управления» в клеточной структуре под названием «ядро». Второй класс – бактерии и археи, микроорганизмы, обладающие некоторыми сходными с эукариотами чертами, но не имеющие ядра для «хранения» своих геномов. Традиционно, бактерии и археи объединяли в единое царство под названием «прокариоты», и за попытку их разделить Карл был подвергнут осуждению и осмеянию. Он воспринимал нападки коллег гораздо острее, чем я. И вот Карл согласился сотрудничать со мной. По мере секвенирования генома Methanococcus jannaschii он все больше и больше нервничал, и я его прекрасно понимал, зная, насколько важны для него результаты этого исследования. Ему не терпелось изучить данные секвенирования фрагментов, но я уговаривал его подождать, пока мы соберем всю хромосому. К счастью, ему не пришлось ждать слишком долго. Ранее были определены всего лишь несколько генов высокотемпературных организмов, поэтому нам было очень любопытно посмотреть на их отличия от генов Methanococcus.

При высоких температурах, которые выдерживает этот организм, большинство белков денатурирует – этот процесс часто происходит при температурах 50–60 °С, так что я ожидал увидеть белки, значительно измененные в результате эволюции для возможности существования при более высоких температурах. Одно изменение я особенно хотел увидеть, а именно увеличение доли аминокислоты цистин, поскольку цистин может способствовать созданию устойчивой трехмерной структуры белка, образуя прочную химическую связь с другим остатком цистина. Однако оказалось, белок Methanococcus очень похож на белок других микроорганизмов и обладает лишь небольшими отличиями, которыми невозможно объяснить его устойчивость при высоких температурах. Очевидно, для предотвращения денатурации белка при повышении температуры эволюция воспользовалась случайной мутацией, которая лишь немного «отрегулировала» его структуру.

Но это сходство не означало, что в остальном ситуация была понятна. Лишь 44 % белков этого организма, первого из исследуемых архебактерий, походили на ранее определенные белки. Некоторые из его генов, в том числе связанные с основным энергетическим метаболизмом, напоминали гены бактериальной «ветви жизни». Однако с этим резко контрастировал тот факт, что многим генам копирования хромосом, обработки информации и репликации нашлись точные соответствия среди генов эукариот, в том числе среди генов человека и дрожжей. Это стало замечательным подтверждением справедливости теории Вёзе.

К моменту публикации статьи о Methanococcus американское космическое агентство NASA обнародовало некоторые данные о существовании микробной жизни на Марсе. Это подстегнуло интерес средств массовой информации к нашей работе, и мы провели в Национальном пресс-клубе Вашингтона пресс-конференцию, вызвавшую большой ажиотаж. Карл Вёзе заболел и не приехал, и чтобы обеспечить его «присутствие», я организовал видеоконференцию, поскольку именно он должен был быть в центре внимания. Я также хотел отметить заслуги участников экспедиции, которые обнаружили тот самый микроорганизм и культивировали его в лабораторных условиях. Поэтому я пригласил из Вудс-Холского океанографического института руководителя экспедиции Холджера Яннаша – в его честь и назвали этот микроорганизм – и командира батискафа «Алвин» Дадли Фостера. Министерство энергетики представлял заместитель министра. При обсуждении статьи перед журналистами и фотокорреспондентами предстали участвовавшие в секвенировании сотрудники TIGR, мы с Хэмом и редактор Science{99}.

Сообщения о результатах нашей работы появились на первых полосах всех крупных газет Америки и многих других стран: «Подтверждено: микроорганизмы – третья “ветвь жизни”» – объявила USA Today{100}, «Эволюция видов и микроскопическая жизнь, отличная от любой другой» – гласил заголовок в The Christian Science Monitor{101}. Журнал The Economist ограничился заголовком «Сенсация»{102}, а Popular Mechanics объявил: «Пришелец из космоса на Земле»{103}. Ежедневная газета San Jose Mercury News подхватила эту тему, поместив статью под названием «Нечто из научной фантастики»{104}. Вспомнив недавний разговор с мамой, я понял, что вопросы по этому поводу будут возникать снова и снова. Когда я попытался объяснить ей, что наши результаты доказывают реальность существования третьей «ветви жизни», она поинтересовалась, какого происхождения эта жизнь: животного, растительного или минерального. Не в силах что-либо ей объяснить, я отказался от этих попыток, но когда вечером были объявлены результаты нашего исследования, ведущий вечерней программы новостей NBC Том Брокау задал тот же вопрос. Вернулась к этой теме и газета The Washington Post, напечатав материал: «Не животное, не растение и не бактерия. Забудьте про марсианские организмы – весь сыр-бор из-за генетического кода иной формы жизни на Земле»{105}.

Теперь у нас были первые геномы представителей двух из трех «ветвей жизни», и три впервые в истории определенных генома. (Первый геном эукариотического организма – пивных дрожжей, был продемонстрирован еще до нашей публикации о геноме Methanococcus, но сообщение об этом напечатали в Nature уже после появления нашей статьи.) В то же самое время стремительными темпами продолжалось секвенирование EST: вместе с бразильскими учеными мы усиленно занимались исследованиями в области шистосомосоза, также известного как бильгарциоз – вызываемой паразитарными плоскими червями болезни, перерастающей в развивающихся странах в хроническое заболевание. Мы изучили генетические изменения в нервных клетках, обнаружили гены, вызывающие болезнь Альцгеймера, а также, как я и предсказывал в 1991 году в первой статье о методе EST, использовали его для картирования генов в геноме человека.

Я практически всегда преследовал одну и ту же цель – найти способ ускорения секвенирования генома человека. Сотни миллионов, а возможно и миллиарды долларов тратились НИЗ на «картирование» генома, чтобы лишь затем приступить к настоящему секвенированию. Как и в случае генома E. coli, картирование означало деление участков генома человека на проще исследуемые (на данный момент длиной в 100 тысяч пар оснований) клоны, или бактериальные искусственные хромосомы (BAC). Успешно вырастив большие участки дрожжевой последовательности, так называемые дрожжевые искусственные мега-хромосомы (Mega-YACs), Дэниэл Коэн столкнулся с проблемами распада и перегруппировки этих участков. Мировое геномное сообщество решило выстроить все BAC в правильном порядке и начать их секвенировать. Я считал, что использование BAC может сэкономить много времени и немало денег: нужно секвенировать от 500 до 600 пар оснований генетического кода с каждого конца сотен тысяч ВАС-клонов и создать большую базу данных, – так же, как мы сделали с клонами лямбды и геномом Haemophilus. После случайного выбора любой группы ВАС-клона и секвенирования всех 100 тысяч пар оснований его кода, следующим шагом оставалось простое сравнение последовательности с набором конечных участков BAC. Любые совпадения будут заметны сразу, и следующий шаг – секвенирование клонов с наименьшим количеством совпадений, чтобы одновременно построить карту и последовательность. Хэму очень понравилась эта идея, и мы начали ее разрабатывать. Ли Гуд узнал, что мы работаем над усовершенствованием этого метода, и стал его активным сторонником. В итоге мы втроем опубликовали соответствующую статью в Nature. Как и в случае с EST, метод секвенирования BAC вскоре стал стандартным.

Наконец-то наши исследования заслужили признание, и даже злейшие критики сменили гнев на милость. На конференции в Хилтон-Хеде (Южная Калифорния) высокопоставленный чиновник Wellcome Trust Джон Стефенсон отметил, что всего два года назад «все сильно сомневались, что Крейг Вентер сможет сделать то, что он сделал». И что сегодня мир микробной геномики «в одночасье изменился». В TIGR рекой потекли деньги из институтов НИЗ и Министерства энергетики, и секвенирование геномов пошло стремительными темпами. За Methanococcus последовала Helicobacter pylori – бактерия, вызывающая гастрит, язвенную болезнь и, как полагают многие, даже рак, и инфицировавшая больше половины населения земного шара. Затем последовала архея Archaeoglobus fulgidus, а потом Borrelia Burgdorferi – спирохета, вызывающая болезнь Лайма, наиболее распространенное в США и передаваемое клещами заболевание. (Спирохеты называются так из-за своей спиралевидной формы и способности «штопором» проникать в ткани.) Вскоре мы секвенировали вторую спирохету, вызывающую сифилис, и первую хромосому малярии{106}.

Наши исследования стали широко известными, и мы начали получать гораздо больше денег на свою работу. Но, несмотря на такой всплеск интереса, финансирование экспериментов было по-прежнему не достаточно для реализации моих амбиций. Оставалась одна важная проблема TIGR, продолжающая вызывать раздражение у большинства ученых и финансовых учреждений, – наши отношения с HGS и Биллом Хазелтайном. Я все еще чувствовал себя в тисках юридических «заморочек», глядя, как руководство HGS патентует лавину результатов исследований моего института, даже не интересуясь, нужны они ему или нет. Это было безумием, и так не могло больше продолжаться.

Глава 10

Корпоративный развод

Нет ничего невыносимее для человека, чем быть столь поглощенным своим делом, как я – моим.

Чарлз Дарвин

Начало конца фактически произошло двумя годами раньше, 25 июля 1995 года. В ту среду утром я был еще дома, когда раздался телефонный звонок, и мне сообщили, что Уолли Стейнберг умер во сне от сердечного приступа. Уолли было всего 61! Я не поверил своим ушам и ощутил ту же боль, что и 13 лет назад, узнав, что умер мой отец. Несмотря на то, что я с Уолли часто ссорился – так же, как и с отцом, – я понимал, что мне будет его очень не хватать. Уолли поддержал мои исследования, когда все другие ополчились против меня.

Уолли всегда был ярким и неординарным человеком. Как у героя Фитцджеральда Великого Гэтсби, его жизнь проходила в роскошном особняке в Нью-Джерси, где он устраивал бесконечные праздники – вечеринки с танцами и теннисными турнирами. Уолли всегда хотел жить вечно, полагая, что благодаря принадлежавшим ему фармацевтическим компаниям у него есть шансы. Он был настоящим бизнесменом, и главным для него была прибыль, однако он гораздо лучше многих ученых понимал возможности геномики. Преждевременная кончина Уолли подтвердила главный урок, полученный мной во Вьетнаме: нужно жить на полную катушку, как Уолли, – пока можешь.

Его уход заставил меня задуматься, чего я хочу от жизни. Конечно, гораздо большего, чем бесконечные стычки со спонсорами. Пока мне не удавалось реализовать идею идеального предприятия, когда результаты научных открытий незамедлительно используют в больницах. Все дело было в жадности и стремлении моих спонсоров к власти, меньше всего они думали о здоровье людей. Я понимал, что за смертью Уолли последует прекращение отношений между TIGR и HGS, ведь Хазелтайн только и мечтал покончить и с моими работами, и с их финансированием.

Мое переменчивое сердце

Я являюсь обладателем различных генов с высокой степенью риска, вызывающих заболевания сердца, а именно, гена GNB3 (субъединицы b3 белка G), вызывающего высокое кровяное давление, ожирение, резистентность к инсулину и увеличение объема сердца, и гена белка ММР3 (матрикс-металлопротеиназа-3), вызывающего сердечные приступы. GNB3 имеет природную вариацию, которая вызывает рост давления, особенно у людей с гипертрофией левого желудочка, и опасное для жизни утолщение сердечной мышцы. Вариации гена также вызывают отрицательную реакцию больных на часто используемые антигипертонические препараты, например мочегонный гидрохлортиазид (ГХТЗ). Исследования на клетках и лабораторных животных позволили понять, почему этот ген оказывает отрицательное влияние на организм, – он повышает активацию G-белков, системы переноса генетической информации в клетках, что приводит к увеличению производства жировых клеток. Благодаря этому открытию немецкие исследователи обнаружили, что люди, наследующие две копии гена, по одному от каждого из родителей, имеют высокий риск развития ожирения, которое само по себе является фактором риска для многих других распространенных заболеваний. MMP3 представляет собой фермент, известный как матриксная металлопротеиназа. Он играет важную роль в процессе роста организма и при заживлении ран. Это семейство ферментов участвует в формировании эпителиальных тканей, специализирующихся на переносе химических соединений из окружающей среды в организм и обратно для защиты основных органов. Матричные металлопротеиназы являются пищеварительными ферментами, которые обычно выступают в качестве «бульдозеров», расчищая путь для роста новых клеток различных органов или «ремонта» старых. Стромелизин 1 (ММР3) влияет на скорость образования фермента деградации внеклеточного матрикса, который формирует стенки артерий. Таким образом, белок MMP3 играет важную роль в регулировании эластичности и толщины кровеносных сосудов. Такие люди, как я, имеющие низкоэкспрессивную версию гена, более других склонны к атеросклерозу и сужению артерий из-за образования бляшек на стенках артерий.

Я уже понимал и до смерти Уолли, что ситуация осложняется. Мое беспокойство достигло критического уровня за несколько недель до смерти Уолли. Тогда я провел совещание в TIGR с участием нескольких доверенных лиц, самого Уолли и некоторых его советников. Главным в повестке дня стало мое решение продать акции HGS, которые я еще не вложил в фонд TIGR. Я знал, что это будет воспринято как вотум недоверия HGS и самому Уолли. Он принял это близко к сердцу и чрезвычайно расстроился. Уолли нравилось быть богатым, и мне кажется, он хотел сделать богатым и меня. Почему это я решил продать свои акции HGS, ведь они будут стоить потом намного больше?

Но я не видел общего будущего для себя и HGS. То совещание состоялось в разгар борьбы за публикацию первой статьи об исследованиях генома, когда сложные отношения между HGS и TIGR в очередной раз переживали не лучшие времена. Я объяснил Уолли, как тяжело мне давалось нести ответственность за выходки Хазелтайна, из-за которых многие в академическом сообществе от нас просто отвернулись. Из-за Хазелтайна я вынужден был продать акции и действовать самостоятельно. Я огорчил Уолли, но понимал, что на моем месте он поступил бы точно так же. К сожалению, это был последний раз, когда я видел его в живых.

Уолли понравился бы его некролог на три колонки в The New York Times, который появился на следующий день после публикации в Science статьи о геноме Haemophilus{107}. В некрологе были увековечены все его достижения, от зубной щетки Reach до основанных им биотехнологических компаний. О нашем сотрудничестве тоже упомянули:

«Авантюра, похоже, удалась. Доктор Вентер впервые расшифровал весь набор генов живого организма». Уолли наверняка был бы в восторге и от своих похорон. Все утопало в роскоши и было организовано с таким размахом, что я почувствовал себя попавшим в финальный эпизод кинофильма, одновременно похожего и на «Великого Гэтсби», и на «Крестного отца».

Аритмия

Существует много различных факторов, генетических и экологических, имеющих отношение к нарушениям сердце биения и другим заболеваниям, способным привести к внезапной остановке сердца и смерти пациента. По этой причине в США умирает 300 тысяч человек ежегодно. Стоит присмотреться к моему геному, поскольку, если обнаружится какое-либо серьезное нарушение, современная медицина сумеет дать мне шанс предотвратить развитие заболевания с помощью бетаблокаторов и других противоаритмических препаратов, или путем имплантации автоматического дефибриллятора.

Изучая геном человека и идентифицируя генные вариации, ответственные за различные заболевания, Дэн Аркинс и его коллеги из Института имени Джона Хопкинса (США) вместе с немецкими учеными из Мюнхена нашли ген, способный вызывать предрасположенность к атипичному сердечному ритму, приводящему к внезапной смерти от сердечной недостаточности.

Ген адаптерного белка синтазы оксида азота-1 (нейрональной) NOS1AP не был обнаружен в процессе традиционной охоты за генами и, вероятно, он влияет на удлинение интервала QT. Интервал QT на ЭКГ отражает время восстановления сердца после сокращений двух нижних желудочков. Этот интервал соответствует сердечному тону «луб» из тонов сердцебиения «луб-дуб» и должен иметь у человека постоянное значение.

Но есть данные, что наличие у человека необычно длинного или необычно короткого интервала QT – фактор риска, который может привести к внезапной сердечной смерти. Этот интервал, который меряют на ЭКГ, – промежуток времени от начала электростимуляции нагнетающих сердечных камер и перемены заряда до следующего сердцебиения. В более чем трети случаев внезапная сердечная смерть – единственный показатель каких-то нарушений. Исследования выявили связь между одно нуклеотидной ошибкой (SNP) и интервалом QT. Данный тип изменений был найден в гене NOS1AP, кодирующем белок – фермент нейрональной синтазы оксида азота, который был изучен с точки зрения его функции в нервных клетках, но о его кардиологической роли никто ранее не подозревал.

Однако ученые обнаружили, что этот ген кодирует белок, входящий в состав левого желудочка сердца человека, и в определенное время и в определенном месте играет важную роль в формировании интервала QT.

Дальнейшие исследования показали, что приблизительно 60 % европеоидов имеют по крайней мере одну копию ошибочного SNP в гене NOS1AP. Наличие двух копий этого варианта гена приводит к сужению интервала QT, в то время как две копии другого варианта гена означают его удлинение. Я обладаю сочетанием генов, соответствующим наименьшей длине интервала QT. Это обнадеживает, но, как всегда, этот конкретный SNP не является полностью определяющим, поскольку он отвечает лишь за 1,5 % разницы в длине интервала QT.

На могиле Уолли еще трава не успела вырасти, а Хазелтайн, освободившийся от его контроля, принялся демонстрировать всем свою власть и независимость. И тогда я известил его (послав сообщение непосредственно ему и через адвокатов), что HGS и TIGR пришла пора расстаться, невзирая на невыплаченный долг, – HGS все еще оставался нам должен 50 миллионов долларов. Однако Хазелтайн не желал расторгать наши отношения, – какими бы напряженными они ни были, они являлись неотъемлемой частью договора HGS с SmithKline Beecham (SKB), и HGS в случае потери TIGR пришлось бы выплатить SKB десятки миллионов долларов.

Я решил обратиться к Джорджу Поусту, который к тому времени стал руководителем научно-исследовательских работ SKB и непосредственно отвечал за отношения между HGS и SKB. Мы часто встречались на заседаниях научно-консультативного совета SKB, членом которого я состоял. SKB главным образом интересовал доступ к результатам исследований TIGR как в области секвенирования генома человека, так и генома микроорганизмов, которые могли бы пригодиться для разработки антибиотиков. И тогда мы с Джорджем придумали выход из положения. Джордж «простит» HGS долг, если HGS пойдет на уступки и предоставит SKB право использовать уже полученные результаты для поиска генов определенных заболеваний, а также данные о некоторых видах диагностики, – право, которого у SKB на тот момент не было. Джордж пообещал, что если SKB получит эти права, он не будет препятствовать «разводу» HGS с TIGR. Хазелтайн, похоже, был готов согласиться, если я в свою очередь готов отказаться от всех денег, причитающихся TIGR от HGS на последующие шесть лет. То, о чем я так долго мечтал, становилось реальностью. Мои критики постоянно твердили, что я занимаюсь наукой только ради денег. Все было как раз наоборот: мне нужны были деньги, чтобы заниматься наукой. Вопрос был лишь в том, поддержит ли совет директоров TIGR мое решение отказаться от миллионов долларов, которые HGS были нам должны, в обмен на независимость? Я позвонил нескольким влиятельным членам совета – все очень нервничали. У TIGR оставалось денег не больше чем на год. По правде говоря, я тоже очень волновался, ведь от моего решения зависели судьбы моих сотрудников! Я провел не одну бессонную ночь.

Однако мое предложение было логично и вселяло надежду. Наша связь с HGS прежде была помехой для государственного финансирования, поскольку эксперты категорически не хотели, чтобы деньги для TIGR доставались HGS. Нам также было отказано в безналоговом статусе, чрезвычайно важном для научно-исследовательского института. Я надеялся, что как только наши отношения с HGS будут разорваны, у нас появятся дополнительные средства для исследований. После переговоров и обсуждения с Федеральной налоговой службой США предоставление нам безналогового статуса стало возможным. Я вложил в фонд TIGR около 30 миллионов долларов в виде акций HGS. Институт TIGR мог получить всю сумму полностью, а не половину, но только при наличии у него безналогового некоммерческого статуса. Для обсуждения этого вопроса я созвал специальное заседание Совета директоров, и все меня поддержали. Риск был большой: я мог либо крупно выиграть, либо погубить свою карьеру и свой институт. Если не удастся получить деньги по гранту и безналоговый статус, TIGR придется закрыть, и все мы окажемся на улице. Мне нужно было обдумать одно из самых серьезных решений в моей жизни, на время куда-нибудь удалиться, и тут как раз возникла прекрасная возможность – принять участие в большой парусной атлантической регате.

После того незабываемого плавания к Бермудам я задумал купить большую быструю лодку, которая легко бы справлялась с самыми сильными штормами. И вот теперь, решив продать акции HGS, я стал искать парусник для океанских путешествий, которым мог бы управлять в одиночку. С яхт-дизайнером из Аннаполиса Робом Лэддом, знатоком легких крейсерских лодок, мы спроектировали 65-футовую яхту (максимального размера для одиночного управления) с водяным балластом и небольшой рубкой – оптимальный вариант, удобный для проживания, с хорошими техническими характеристиками, внешним оформлением и за приемлемую цену. Оставалось только найти изготовителя и составить смету строительства яхты моей мечты. После долгих поисков я договорился о встрече с предпринимателем Хауди Бейли. Вместе с капитаном 65-футового стального североморского траулера, купленного мной для будущих морских исследований TIGR, и яхт-брокером из Аннаполиса, заинтересовавшимся моей конструкцией как основой для производства парусных судов, мы вылетели в Норфолк (Вирджиния), на судостроительную верфь Бейли. После изучения чертежей мы выбирали материал и остановились на алюминии. Обсудили, как будем сваривать металл, и сроки строительства (до двух лет). Наконец, дошла очередь до цены: она оказалась около 2,5 миллиона долларов. Я чуть не упал и сказал Бейли, что мне нужно немного подумать.

А за это время у лодки моей мечты появилась конкурентка. Листая как-то журнал Yachting, я обнаружил одну из самых красивых яхт, которые когда-либо видел, водоизмещением более 55 тонн. Она была сконструирована аргентинцем Германом Фрерзом, славившимся своими проектами быстроходных военно-морских судов, некоторые из них даже участвовали в гонках на Кубок Америки. Фотографии яхты появлялись в следовавших одно за другим рекламных объявлениях. Когда я летел к Бейли в Норфолк, в последнем номере журнала увидел сообщение о значительном снижении цены на эту потрясающую 82-футовую яхту, находившуюся в тот момент в Форт-Лодердейле (Флорида). Теперь она стоила 1,5 миллиона долларов. Уже на следующий день я летел во Флориду, чтобы взглянуть на нее.

Увидев блестящий синий корпус, палубу из тика и глубокий вырез рубки, я тут же влюбился в эту яхту – с первого взгляда. Спустившись по трапу в теплую каюту, обшитую панелями из вишни, я был окончательно сражен. По своей технической оснащенности, включая подруливаю щие устройства, гидравлические лебедки, генераторы, опрес нители и так далее, это судно значительно превосходило примитивную и баснословно дорогую яхту, которую я спроектировал. И была в ней та естественная первозданная красота, которая способна растопить сердце любого моряка. Оказалось, что яхту построили три года назад на верфи Палмера Джонсона для Гэри Комера, в прошлом моряка олимпийского класса, а ныне – хозяина компании Land’s End по продаже мужской и женской одежды и обуви. Комер совершил настоящий подвиг, обогнув на этой яхте земной шар, после чего выставил ее на продажу. В тот же день я заявил, что готов приобрести яхту за сумму не более 1,25 миллиона долларов. Через несколько дней мое предложение было принято, и я почувствовал, что в моей жизни начинается новая и очень важная глава.

Яхта называлась «Турбуленция», что мне показалось странным для такой красавицы, и я был рад, когда Комер разрешил мне ее переименовать. Я потратил немало времени в поисках нового имени, которое передавало бы то волшебное ощущение, которое я испытываю, находясь в океане во власти волн и ветров. Наконец я остановился на «Чародее» – в этом слове намек на то, каким чудом кажется наука обыкновенному человеку, и на ее связь с магией, ведь астрономия начиналась с астрологии, а химия – с алхимии. Кроме того, второе имя моего сына – Эмрис, что по-валлийски означает «чародей».

В течение первого года, который мы провели с «Чародеем», парусник не оказывал на меня того завораживающего действия, которого я от него ожидал. Большинство систем парусника давали сбой. По-видимому, они были рассчитаны на скорый возврат лодки обратно во Флориду, на ремонт. Чтобы привести все в порядок, требовалось время и деньги, это доставляло немало неудобств, но зато, занимаясь ремонтом, я узнал все заветные «углы и закоулки» своего судна. Я сходил на нем в Новую Англию и в бассейн Карибского моря, но чувствовал, что такую суперъяхту не пристало держать в гавани и использовать для однодневных путешествий. У нее был огромный потенциал, да и однажды эта яхта уже проделала кругосветное путешествие. Мне хотелось уйти в океан, но нужно было найти оправдание, чтобы на некоторое время оставить работу. И тогда я увидел объявление об организуемой Нью-йоркским яхт-клубом регате Great Ocean Race – повторении соревнований, последний раз проводившихся в 1905 году, когда рекордный трансатлантический переход под парусом был совершен 185-футовой шхуной «Атлантик».

Парусная регата должна была стартовать из Нью-Йорка 17 мая 1997 года и финишировать через три тысячи миль в Фалмуте (Англия), совершив переход через штормовую Северную Атлантику. Эта перспектива одновременно и пугала и вдохновляла меня, однако минимальный размер парусника для участия в гонке был 85 футов, а в «Чародее» было всего 82 фута. Как же удлинить корпус парусника? Тут я заметил, что по правилам при определении длины учитываются все детали корпуса судна, в том числе бушприт. Координатор регаты и официальный регистратор Ричард ван Дэнхоф лично измерил «Чародея» в Аннаполисе от кончика флагштока до поручней на носу. Общая длина «Чародея» составила 85 футов 1 дюйм! Так я стал участником регаты, хотя надежд победить опытных яхтсменов на судах длиной от 130 до 212 футов у меня, конечно, не было.

Газета Washington Post поместила статью об отважном экипаже, представляющем Вашингтон в гонке{108}. Я тут же начал получать письма от людей, желавших присоединиться к моей команде. Среди них был и вашингтонский адвокат Дэвид Кирнан. Бывший хирург, он мог бы стать ценным членом экипажа, и после нашего ужина в ресторане я понял, что смогу прожить в его обществе несколько недель в море. Теперь у меня была команда из одиннадцати человек, включая моего дядю Бада Хёрлоу, которому было уже за семьдесят.

После моих удачных переговоров с потенциальными партнерами TIGR я смог раздобыть 20 тысяч долларов на дополнительный треугольный парус. Руководство компании Amersham, владеющей лабораторией по секвенированию ДНК, знало о моих трудностях с HGS. Я был рад познакомиться с их новым генеральным директором Роном Лонгом, который одобрил наше решение объединиться с Amersham для использования геномных исследований микроорганизмов при разработке крайне необходимых новых антибиотиков, поскольку все специалисты отмечали рост устойчивости возбудителей к традиционным лекарствам. Рон и дал деньги на наш парус, с изображением «Чародея» со всеми полагающимися атрибутами – бородой, в остроконечном колпаке, а еще над яхтой развевался большой флаг, говоривший, что нас поддерживает Amersham.

Торжества в честь регаты начались с вечеринки в нью-йоркском яхт-клубе и на набережной. Некоторые владельцы наняли элитные экипажи для управления своими яхтами во время путешествия через океан. Я был ошеломлен, узнав, что многие из них вообще не планировали лично участвовать в гонке, а просто собирались прилететь в Англию на вечеринку после ее окончания. Из 20 участников регаты, кроме меня, был еще только один «капитан-владелец», хозяин 130-футовой яхты. Капитаном самой маленькой, после «Чародея», 100-футовой британской лодки был сэр Робин Нокс-Джонстон, самый юный яхтсмен, совершивший одиночное кругосветное путешествие. Я читал его книги и восхищался его подвигами, но считал сэра Робина несколько высокомерным. Он заявил всем, что собирается победить, потому что знает океан лучше кого-либо другого, что неудивительно, ведь это был его двадцатый трансатлантический переход.

А потом я с огорчением обнаружил «Чародея» в середине списка участников, рядом с яхтами длиннее его на 30–50 футов. Мне даже пришлось уступить сэру Робину. Однако, несмотря на эти неприятные моменты, я напомнил себе, что главное – приключение (что отнюдь не означало отказа от победы). Сэр Робин объявил, что собирается идти напрямую через Атлантику, чтобы избежать плохой погоды и поймать лучший, на его взгляд, ветер. Это меня удивило. Я подробно изучил вопрос и считал, что следовало двигаться как можно дальше на север и ловить штормовой ветер.

Возможно, сэр Робин знал что-то, чего не знал я.

Зато в моем распоряжении были современные технические средства. Во время этой регаты тестировалась новые меры безопасности, и все яхты должны были каждые 6 часов через спутник сообщать о своем местонахождении. Для «Чародея» мы разработали специальную компьютерную программу, позволяющую получать обновленную информацию о скорости и положении каждой лодки и, исходя из их форы, оценивать реальную ситуацию.

Регата стартовала неподалеку от нью-йоркской гавани в пасмурную погоду, но при хорошем ветре. Затем разразился первый шторм, настоящая североатлантическая буря с волнами высотой 6 метров. Я понял, что управляя «Чародеем» как гигантским серфом, смогу скользить вниз по волнам со скоростью до 21 узла.

Каждые 20 минут нам приходилось заменять рулевого для поддержания высокой концентрации внимания, чтобы избежать ошибок, которые в таких условиях могли стать роковыми. Для штормовой погоды у нас была слишком большая площадь парусов, и через несколько ужасных минут лодка перевернулась на бок, а новый треугольный парус попал в воду. Оказавшись во власти шторма, мы пережили немало и других страшных минут. Пока мы боролись с огромными волнами на скорости 18 узлов, парусный мастер Дрю Дональд поднялся на мачту в подвесной люльке, чтобы сделать необходимый ремонт, не спуская парус и снижая скорость. И тут наш новехонький спинакер разорвался на сотни кусков! Сильнейшим ураганным ветром этот дополнительный треугольный парус (напоминавший гигантский американский флаг) так раздуло, что парусину намотало на главный барабан лебедки диаметром два фута, зажало и с ужасным звуком протащило с такой скоростью, что лопнул трос на барабане.

За первые две тысячи миль мы пережили три шторма. Нам приходилось экономить воду – всю, до последней капли, и один из членов моей команды, лаборантка TIGR Шерил (единственная женщина в нашем экипаже), даже вызвалась принимать душ вместе с мужем, несмотря на поддразнивания остальных членов экипажа.

Оставалось пройти всего тысячу миль, но тут нам пришлось значительно сбавить скорость. Мы сменили курс: до этого шли по ветру, а теперь вынуждены были идти против ветра, который дул прямо со стороны Британских островов. К концу гонки постоянный встречный ветер вынудил сойти с дистанции треть участвовавших в регате яхт.

Спустя 15 дней после старта, около часа дня, мы финишировали вблизи мыса Лизард. Экипаж был совершенно вымотан, а такелаж «Чародея» изрядно поврежден. Я знал, что мы выиграли, но радоваться сил не было – их хватило лишь на то, чтобы бросить якорь и идти спать. Три дня спустя сэр Робин Нокс-Джонсон одним из последних вошел в гавань на своей яхте «Сапфир» и объявил о ее списании. Она явно была не предназначена для преодоления ураганов. Позже сэр Робин подошел ко мне, сдержанно поздравил, а затем покинул торжества. В сообщениях местной прессы нашу победу называли поразительной.

Дни после нашего триумфа запомнились и по другим причинам. В парадном салоне корабля ВМС Великобритании был дан торжественный обед. Флагман «Победа» принадлежал величайшему британскому герою, адмиралу Горацио Нельсону, погибшему на борту этого судна в 1805 году от пули французского снайпера во время знаменитой Трафальгарской битвы. После сражения «Победа» с телом Нельсона в бочке с бренди была отбуксирована в Гибралтар. На обратном пути, в знак уважения к легендарному герою, мы отправились в Гибралтар. В потрясающих водах недалеко от Бискайского залива нас встретили волны в три раза выше «Чародея». Одна из них накрыла нас с головой, так что мы оказались под водой, где пробыли, как нам показалось, целую вечность. Когда мы вошли в Гибралтарский пролив, Африка была у нас по правому борту, а Испания – по левому. Я пытался представить себе, как Нельсон плыл через пролив, когда спутников глобальной навигационной системы не было и в помине. Когда мы вошли в Гибралтар, его историческая и военная важность стала абсолютно понятна.

Впервые за долгое время я почувствовал себя полным сил и готовым справиться с любыми невзгодами – в том числе и с проблемой HGS.

По возвращении в TIGR я сделал объявление на Совете директоров о прекращении наших отношений с HGS. Члены совета тут же единогласно поддержали мое решение. Николас Уэйд сообщил в The New York Times, что «в пятницу… состоялся долгожданный развод между самой странной парой в секвенировании генома…»{109}. Газета Washington Post, подхватив тему «странной парочки», изобразила меня как «серфингового фаната, ставшего биохимиком, который предпочитает костюму с галстуком спортивные брюки хаки и сам сидит за рулем своей машины по дороге на работу из своего скромного дома в Потомаке», а Хазелтайна – как пятидесятидвухлетнего биофизика, «который выглядит абсолютно безупречно, словно только что сошел со страниц журнала GQ. Каждое утро из шикарного дома в Джорджтауне его на работу доставляет шофер»{110}.

Несмотря на наличие шофера, Хазелтайн так и не доехал до моего кабинета в TIGR, где состоялось официальное подписание соглашения о расторжении нашего договора. Теперь мы были свободны, и хотя никакой финансовой поддержки у нас не было, наши результаты принадлежали только нам, и я мог самостоятельно решать, что с ними делать. Моим первым решением стало передать все до последнего собранные нами нуклеотиды генетического кода в GenBank, общедоступную базу данных. Это был самый большой из когда-либо сделанных единовременных вкладов, включавший данные о почти 40 миллионах пар оснований, в том числе последовательности 20 тысяч новых генов бактерий 11 видов. В ответ появилось несколько редакционных статей. Одна из них, под заголовком «38 миллионов альтруизма», заканчивалась весьма впечатляюще: «Не каждый день сталкиваешься с отказом от миллионов долларов во имя науки и человечества, и такой поступок заслуживает высокой похвалы»{111}. По словам директора Национального центра биотехнологической информации НИЗ Дэвида Липмана, в свете этих новых данных ученые всего мира стали вносить изменения в свои эксперименты{112}. «Это лучшая новость… за многие годы, – отметила биолог Стэнфордского университета Люси Шапиро. – Теперь мы сумеем добраться до генов, используемых бактериями для проявления вирулентности»{113}. Но мне нужны были не только похвалы, но и деньги на зарплату моим штатным 140 сотрудникам. Это означало, что для выживания TIGR требовалось найти новые источники финансирования.

Глава 11

Расшифровка генома человека

Что вы скажете, когда, карабкаясь из последних сил к вершине горы, на которой еще никто не бывал, вдруг увидите человека, взбирающегося вверх параллельной тропой? В науке сотрудничество всегда гораздо плодотворнее, чем конкуренция, но в исследовании ДНК оно оказалось совершенно невозможным.

Морис Уилкинс. Третий человек двойной спирали{114}

После того как наш институт приобрел самостоятельность, мое положение значительно улучшилось. Когда я ушел от Хазелтайна и HGS, многие компании изъявили желание начать с TIGR серьезные переговоры. Так, немецкая Chiron захотела, чтобы мои сотрудники занялись расшифровкой генома возбудителя менингита у детей, Neisseria meningitis, для разработки вакцины. Я договорился, что TIGR пойдет на риск и станет получать отчисления от прибыли в случае эффективности вакцины (на наше счастье, испытание должны были проходить не одна, а целых две вакцины). К нам присоединились и другие компании, такие как Corning, Becton Dickinson, Amersham и Applied Biosystems.

Вернувшись в TIGR после регаты, я обнаружил, что мне несколько раз звонил Стив Ломбарди из Applied Biosystems.

Приближалась осенняя конференция по геному в Хилтон-Хеде, и они вместе с Майклом Ханкапиллером хотели пригласить туда Тони Уайта для встречи со мной. Уайт недавно возглавил компанию PerkinElmer, купившую Applied Biosystems (ABI). Хорошо, сказал я, но на самом деле я не был в восторге. С тех пор, как PerkinElmer купила ABI, я не слышал об Уайте ни одного положительного слова. Сам Стив говорил, что и он, и Майк собираются уходить из компании. Меня же к этому времени все больше привлекал Рон Лонг из компании Amersham, которая планировала вложить 30 миллионов долларов в наши совместные разработки новых антибиотиков.

О телефонном разговоре со Стивом я вспомнил лишь в сентябре, перед открытием в отеле «Хайятт» конференции по секвенированию генома человека. В большом банкетном зале отеля до начала обсуждения этого амбициозного проекта для участников конференции были расставлены круглые столы и подан ужин. Тут появился Стив и взволнованно сообщил мне, что Уайт находится на своей яхте в гавани и вот-вот присоединится к нам. Моя первая мысль была – будет нелегко.

Группа представителей Applied Biosystems занимала отдельный столик, и когда я подошел к ним, то единственным, кого я там не знал, был невысокий толстый мужчина в рубашке поло, широких штанах и легких мокасинах на голую ногу, сидящий в характерной позе «денежного мешка». Я решил, что это, должно быть, и есть Тони Уайт. Увидев, с каким почтением к этому американцу кубинского происхождения, с протяжной речью южанина, относились все окружающие, кроме Майка, я в этом окончательно убедился. Мне сразу захотелось развернуться и уйти, но меня уже заметили. Я вежливо поздоровался и приступил к выполнению главной для меня на этом совещании задачи – постараться обеспечить TIGR важную роль в проекте генома человека.

Моя талия и диабет

Сейчас на Западе диабет у взрослых, как результат ожирения, приобретает размеры эпидемии. Основные причины – увеличение талии и снижение физической активности, однако не менее важна и генетика. Может ли мой геном сказать что-то о моем собственном риске заболеть диабетом? Анализ показывает, что мне есть о чем беспокоиться. Два гена – ENPP1 и CAPN10, – вызывают предрасположенность к диабету, и у меня, оказывается, есть вариант гена CAPN10, обозначаемый K121Q и вызывающий юношеский диабет II типа и сердечные приступы. В случае гена CAPN10 у меня нет варианта, определяемого однонуклеотидными ошибками (SNP), которые, по исследованиям на популяциях мексиканцев и финнов, связывают с диабетом II типа. Но мы очень далеки от полного понимания роли генетики, и ученым еще только предстоит определить, как вроде противоречивые действия этих двух генов влияют на риск заболеть диабетом II типа. Но и гены – это далеко не все. Малоподвижный образ жизни и избыточный вес играют огромную роль в развитии диабета. К счастью, я пока не пал жертвой болезни, которая приводит к серьезным осложнениям – слепоте, импотенции, ампутации ног.

Руководство НИЗ уже объявило о своих планах финансировать центры секвенирования генома человека, и я позаботился, чтобы TIGR подал заявку на участие. Зная о нескрываемой антипатии ко мне со стороны некоторых ученых из геномного сообщества, я указал в качестве главного исследователя Марка Адамса. Я был рад, когда TIGR и Марк получили грант на проведение испытаний, но, как я уже тогда стал понимать, он носил чисто символический характер, несмотря на положительные рецензии и наше успешное секвенирование геномов нескольких биологических видов. Фрэнсис Коллинз намеревался финансировать только «завсегдатаев», а именно Вашингтонский университет, Массачусетский технологический институт (MIT) и Бейлорский медицинский колледж – все остальное было делом политики, пиара и показухи.

В декабре 1997 года на встрече ведущих ученых в Бетезде проблемы Коллинза прояснились. Сторонник пуризма в геномике Мейнард Олсон из Вашингтонского университета подсчитал, что если все делать «как следует», то секвенирование одной пары оснований может стоить 20 долларов. Аргументы и контраргументы насчет истинной стоимости расшифровки последовательностей вызвали множество язвительных дискуссий. Возникли опасения, что результаты подсчетов, подтверждающие возможность секвенирования «за дешево», сократят суммы, выделяемые конгрессом.

Хотя меня на этом совещании не было, я слышал подобные рекламные заявления и явное приукрашивание действительности еще за год до этого, на Бермудах, на первом «международном стратегическом совещании клуба лжецов» – как я люблю его называть{115}.

Я следил за продвижением исследований по программе Марка, и сразу понял, что методика секвенирования, осуществляемая Институтом генома НИЗ, замедляет, осложняет и делает его дороже. Попытки закрыть все мельчайшие разрывы последовательности, состоящие из бессмысленных повторов, в десятки раз увеличивали стоимость процесса, поскольку такие повторы составляют около трети генома. После завершения пилотных исследований нескольким центрам планировалось дать больше денег для расширения объема работ. Мы с Марком ясно дали понять, что намереваемся значительно интенсифицировать процесс секвенирования и стать одним из ведущих центров в этой области. Тем не менее при каждом обсуждении наших идей с руководителями Института генома НИЗ, в частности с Джейн Петерсон и Фрэнсисом Коллинзом, мы наталкивались на весьма прохладное отношение.

А примерно через месяц после моей краткой встречи с Тони Уайтом мне снова позвонил Стив Ломбарди и заговорщическим тоном сообщил, что PerkinElmer рассматривает возможность вложения в секвенирование генома человека 300 миллионов долларов, и поинтересовался, что я об этом думаю. А я думал, что если бы у них были серьезные намерения, они бы не подослали обсуждать со мной этот вопрос продавца приборов и реагентов. Тут больше подходил Майк Ханкапиллер, а не коммерческий директор.

В конце года я был приглашен (наряду с еще двумя тысячами персон) на традиционный рождественский прием «Ренессанс», устраиваемый президентом Клинтоном. Когда мы с Клэр уже стояли в очереди на досмотр сотрудниками службы безопасности, нас вдруг отозвали в сторону и спросили, связывались ли с нами ранее по поводу распределения мест за ужином. К нашему удивлению и радости, оказалось, что мы сидим рядом с Клинтонами. Я получил большое удовольствие от общения с ними и обнаружил, что они очень интересуются нашей работой. Первая леди с большим вниманием слушала все, что я рассказывал о геноме.

В тот уикенд программа мероприятия включала в основном короткие доклады с последующим обсуждением. Во время одного такого выступления снова всплыл 300-миллионный проект PerkinElmer. На этот раз о нем заговорил со мной недавно назначенный исполнительным вице-президентом компании по развитию бизнеса Марк Роджерс. Марк рассказал, что Тони Уайт ищет возможность превратить PerkinElmer в более динамичную и перспективную компанию. Они хотят заняться секвенированием генома человека, используя новое, конструируемое ими сейчас устройство. Возможно ли сделать это с помощью моего метода? Вместо ответа я задал ему целый ряд вопросов, поскольку их план выглядел довольно расплывчатым. Он добавил, что они формируют научно-консультативный совет высокого уровня и готовы платить мне 50 тысяч долларов за консультации. Это было необычное предложение, поскольку ABI (подразделение PerkinElmer) славилась своей скупостью. Я сказал, что если планы у них серьезные, то он может отправить мне письмо с изложением условий консультаций.

Вернувшись в Мэриленд, я снова занялся подготовкой к отправке гранта в НИЗ и позвонил Ломбарди узнать, как скоро я мог бы протестировать новые секвенаторы ABI, чтобы включить их в мою заявку. Стив опять напомнил мне о проекте на 300 миллионов долларов. Я попросил его подробнее рассказать о новой технологии, объяснив, что лишь после этого смогу дать ответ. Несколько дней спустя Майк Ханкапиллер пригласил меня ознакомиться с их новым устройством, пока только прототипом. Он добавил, что они всерьез собираются обсудить со мной возможности секвенирования всего генома методом дробовика, но просили не говорить об этом ни с кем, кроме самых близких коллег, таких как Марк Адамс.

Я решил вылететь к ним вместе с Марком и решить все на месте. До сих пор мы с Марком так и не смогли выбрать стратегию взаимоотношений с НИЗ. Марк хотел дать им то, что они просили: секвенировать генетическую карту на основе BAC. Но поскольку я собирался предложить НИЗ кое-что получше, это новое устройство ABI могло стать как раз тем, что мне было нужно. Кажется, я ничего не сказал Марку о плане на 300 миллионов долларов, поскольку сам не очень-то верил в его реальность. Тем не менее я кое-что прикинул и рассчитал, какой производительности должно быть новое устройство, чтобы всего один центр смог справится с секвенированием всего генома.

В феврале 1998 года мы с Марком прибыли в Фостер-Сити. Комплекс Applied Biosystems представлял собой ряд одно– и двухэтажных зданий складского типа, расположенных непосредственно перед мостом Сан-Матео, в конце прилегающей к бухте Сан-Франциско дороги. Нас проводили в конференц-зал с дешевыми серыми и фиолетовыми пластиковыми столами и стульями. (Серый и фиолетовый – цвета компании ABI.) Лекционные доски говорили о том, что помещение использовалось для мозговых штурмов, а не для торговых презентаций. Наконец, в группе специалистов замаячила высокая фигура Майка Ханкапиллера, и он заговорил о предстоящих задачах компании.

В то время модели секвенаторов ABI Prism 377 доминировали на рынке этих приборов. Хотя они и именовались «автоматизированными», назвать их образцом автоматизации было нельзя. Каждую пару секвенаторов обслуживали, как правило, три человека, и время на это обслуживание следовало бы сократить с ежедневных 12 часов до 12 минут. К тому же применяемые химические реагенты были весьма дорогостоящими, и расходы на них необходимо было сократить в 10–100 раз. Короче говоря, трудности, которые нам предстояло преодолеть, выглядели устрашающими, если не сказать непреодолимыми.

Это впечатление лишь усилилось, когда мы начали ознакомительный осмотр. Мы увидели прототип не самого устройства, а прототипы его компонентов, каждый из которых тестировался отдельно. Первым был капиллярный блок с набором волосовидных волокон, с помощью которых предполагалось разделять молекулы ДНК по размеру. Капиллярами собирались заменить гели для секвенирования. Нам показали предварительные результаты работы капиллярного блока, который работал вполне успешно. Это было весьма обнадеживающе. В соседней комнате сотрудники разрабатывали автоматическое устройство для загрузки образцов ДНК, чтобы лаборантам не делать это вручную для каждого геля. Мы заглянули и в лабораторию, где синтезировались и проходили испытания новые реагенты. А в другом здании команда программистов разрабатывала новое программное обеспечение для управления всеми устройствами и обработки их данных. Все это произвело на нас большое впечатление.

Если сложить все это вместе, получится настоящий автоматизированный секвенатор ДНК! А если установить ряды таких машин и применить их для расшифровки генома человека, отпадет необходимость использования тысяч лаборантов, причем качество работы при этом повысится. Пока мы ходили, смотрели, слушали и задавали вопросы, я постоянно делал в уме всяческие расчеты. Размышляя об увиденном, я пришел к выводу, что если они смогут поставить все продемонстрированное, а еще лучше – все, что они еще собираются изготовить, это может стать настоящим технологическим прорывом, которого я так ждал.

Когда мы вернулись в конференц-зал, Майк спросил, что я обо всем этом думаю. Подойдя к доске, я начал анализировать различные возможности. Я знал, что хотел получить в итоге: небольшую команду, способную секвенировать весь геном человека за два-три года за 10 % от стоимости федеральной программы. Но подтвердят ли расчеты мое природное чутье? Закончив их, я увидел, что это выполнимо, но с некоторыми оговорками. Всегда занимавший консервативную позицию Марк Адамс по-прежнему считал это невозможным. Я всегда прислушивался к его мнению, поскольку очень рассчитывал на его помощь в осуществлении задуманного в TIGR. На этот раз он усомнился, смогут ли секвенаторы обрабатывать заявленное мной огромное количество последовательностей; я перепроверил свои расчеты и обнаружил десятикратную ошибку. После внесения исправлений количество требуемых последовательностей ДНК сократилось на порядок. Марк сразу сказал, что это будет не просто, но возможно. Как заметил Аристотель, вероятная невозможность всегда предпочтительнее неубедительной возможности.

Из-за того, что количество последовательностей оказалось в десять раз меньше, чем первоначальное, цель стала выглядеть более правдоподобной. Благодаря постепенным усовершенствованиям секвенаторов и программного обеспечения, правильному подбору химических реактивов и ферментов, казавшаяся сумасшедшей идея превращалась в разумную. Майк напомнил, что если я считаю это выполнимым, они готовы финансировать проект на сумму порядка 300 миллионов долларов.

Мы с Марком вернулись в Мэриленд, чтобы взвесить наши возможности. Но, по правде говоря, решение уже было принято: я буду пробовать. Благодаря новой технологии, мне предоставлялся шанс секвенировать геном именно так, как я хотел, – быстро. Чтобы получить моральную поддержку, я решил проконсультироваться с Хэмом. После короткой паузы Хэм сказал, что из этого ничего не выйдет, а затем добавил: «Но если вы собираетесь попробовать, то я с вами». Когда я решил обсудить этот вопрос с Клэр, она ясно дала понять, что я просто сошел с ума.

После последующих двух недель переговоров и обсуждений мой план снова показался мне слегка бредовым. Однако я шел вперед. Имея за плечами плачевный опыт с Хазел тайном и HGS, я был полон решимости преду смотреть все детали соглашений, но некоторые моменты оставались неясными. Только в одном я был совершенно уверен. Еще до отъезда из Фостер-Сити я предупредил Майка о непреложном условии: я не обязан скрывать результаты секвенирования генома человека и свободен в публикации статей о наших работах. Майк сказал, что не видит тут никаких проблем.

Меня попросили выступить с докладом о проекте перед руководителями PerkinElmer. Во время нашей первой встречи Тони Уайт не произвел на меня положительного впечатления, и на этот раз мое мнение не сильно изменилось. Как только я закончил обзор состояния геномики и представил предварительный расчет – каким образом с помощью новых секвенаторов ABI всего одна команда сможет секвенировать геном человека, – Уайт демонстративно взял в свои руки ведение пресс-конференции. «Как я смогу заработать на секвенировании генома?» – выпалил он. «Я об этом не думал», – ответил я и добавил, что отвечаю только за само секвенирование и публикацию результатов. Реакция была предсказуема – как в старые недобрые времена HGS: «Если вы собираетесь секвенировать геном человека на мои деньги, а затем бесплатно раздавать результаты, советую придумать, как делать деньги самому». Я думал, что хуже уже ничего быть не может, – но затем Уайт заявил, что он рассматривает TIGR как коммерческую угрозу своему новому предприятию! Наверное, я выглядел ошеломленным, потому что тут вмешался Майк Ханкапилллер, и Уайт отступил.

Я покинул компанию, усомнившись в собственном здравом уме из-за самой попытки связаться с Уайтом и сотоварищи. Из бесшабашных парней, отчаянно пытающихся заработать как можно больше, вряд ли могут получиться идеальные партнеры. Даже если бы я добился успеха – а я всерьез намеревался это сделать, – смогут ли они правильно оценить результаты? Мой внутренний голос буквально возопил: «Беги от них, и чем быстрей, тем лучше!», но соблазн расшифровать геном был столь велик, что я не мог отказаться от этого шанса.

Вскоре последовали телефонные звонки: встреча прошла хорошо; руководство PerkinElmer полно решимости двигаться вперед; Тони Уайт готов создать для этого новую компанию. Будут ли они финансировать секвенирование в TIGR? Что касается этого пункта, Уайт был непреклонен: «Нет. Моя цель – делать деньги, а не разбазаривать их». Если же я хочу секвенировать геном и обеспечивать бесплатный доступ к результатам, мне следует предложить какую-нибудь бизнес-модель для преобразования своей «научной щедрости» в нечто более разумное с финансовой точки зрения, – и сделать это поскорее, до начала ежегодного заседания совета директоров во Флориде. Чтобы помочь мне в этой затее, руководство PerkinElmer поручило Питеру Баррету, старшему вице-президенту, служившему в компании более двух десятилетий, приехать в TIGR, на месте выяснить условия моего участия в новой компании и разработать перспективный бизнес-план для обеспечения доходности обещанных мне 300 миллионов долларов.

Я начал обсуждать с близкими друзьями и коллегами вариант, при котором мы могли бы публиковать результаты и одновременно «осчастливить» и PerkinElmer, и научное сообщество. Я верил, что очень скоро наши результаты будут единственными реальными данными о геноме человека: поддерживаемый правительством конкурирующий проект продвигался черепашьими шагами. В декабре 1995 года Эрик Ландер предсказывал, что геном человека будет секвенирован к 2002–2003 году, «плюс-минус два года». К весне 1998 года было завершено секвенирование всего 3 % генома, и ни один из шести центров Национального института исследований генома человека США (NHGRI), получивших в 1996 году деньги для разработки более быстрых и дешевых методов, не вышел на обещанные темпы{116}. Мы к тому времени были на полпути к осуществлению пятнадцатилетнего проекта расшифровки генома человека, а другие команды только приступали к полномасштабному секвенированию. Длинная статья о секвенировании в журнале Science заканчивалась высказыванием одного из директоров Стэнфордского Центра исследования генома Рика Майерса: «Многие из нас в этом проекте застряли всерьез и надолго». Поэтому мне казалось, что все мои действия способствуют развитию научных исследований. Я получил обнадеживающие отзывы от директора Национального института рака Ричарда Клаузнера и высокопоставленного чиновника Министерства энергетики Аристида Патриноса. Они оба одобрили мою идею передавать каждые три месяца результаты секвенирования в GenBank. Чтобы завоевать доверие руководства PerkinElmer и усилить свои аргументы, я заручился поддержкой Дэвида Кокса, главы Центра исследования генома Стэнфордского университета, также финансируемого Коллинзом. Он пообещал присутствовать на моем докладе на совете директоров PerkinElmer.

В отличие от Уайта члены совета были настроены вполне доброжелательно. В частном порядке многие признались мне, что даже если секвенированный раньше всех геном человека будет тем единственным, что они получат за свои деньги, это стоит делать. Совет дал добро на запуск возглавляемой мной геномной компании. Но счастье длилось недолго. На последовавшей затем неофициальной встрече с Тони Уайтом он заявил, что не желает ни в чем разбираться и покупаться на этот научный треп: ему нужен победитель, «а ты – победитель, и это ясно». По крайней мере, в одном мы совпадали: ни один из нас не любил проигрывать. После нескольких дней переговоров мы пришли к согласию по основным пунктам: я возглавлю новую независимую компанию, финансируемую PerkinElmer, и полученные нами результаты секвенирования генома человека будут опубликованы и размещены в открытом доступе. Мне предложили 10 % акций новой компании. Я оставался главным научным руководителем TIGR и заявил, что поскольку временно отхожу от него, хочу использовать половину своих акций для увеличения его фонда, чтобы в один прекрасный момент иметь возможность туда вернуться. Уайт не возражал.

Теперь осталось лишь включить перечень необходимых условий в окончательный трудовой контракт. Я нанял нью-йоркского адвоката с отличной репутацией для представления моих интересов, и мы получили в качестве образца копии контрактов других высокопоставленных сотрудников PerkinElmer. Мне предстояло стать президентом новой компании и вице-президентом PerkinElmer с тем же статусом, что и Майк Ханкапиллер. Я получу 5 % акций вновь созданной компании, а TIGR – еще 5 %. Хотя я и стал одним из трех руководящих сотрудников PerkinElmer, по их меркам, мой контракт был весьма скромным; я был ошеломлен, узнав, что у Тони Уайта есть личный самолет стоимостью 25 миллионов долларов, на котором он летал с женой между Коннектикутом и их загородным домом в Южной Каролине.

Уайт и его адвокат включили такое количество обременительных условий, что было трудно понять даже их мотивы. В конце концов мой тертый и бывалый адвокат вышел из себя и раздраженно заметил, что они «самые большие придурки, которых я когда-либо встречал». Он дал мне простой деловой совет: «Уноси ноги, пока не поздно». Кроме того, стало очевидно, что хотя на бумаге Уайт согласился на создание самостоятельной компании, на самом деле он хотел сделать ее подразделением PerkinElmer.

Я обратился за советом к Клэр, хотя раньше мы почти не обсуждали эти вопросы. Она была в ярости; нужно быть абсолютным тупицей, чтобы даже думать обо всем этом после истории с HGS. Однако я напомнил ей, что знаю Майка Ханкапиллера 15 лет, считаю его глубоко порядочным человеком, и он не допустит, чтобы Тони Уайт отказался от разрешения публиковать результаты. И я все мог отдать за осуществление своей мечты – расшифровать геном человека!

А между тем я приготовил для Клэр сюрприз: не возьмет ли она на себя, спросил я жену, обязанности президента TIGR на те три года, что я буду отсутствовать? Клэр была единственным человеком, которому я мог доверить TIGR.

И она согласилась.

Я планировал взять с собой из TIGR несколько сотрудников, в том числе Хэма, Марка Адамса, Тони Керлаваджа и Грейнджера Саттона (который предусмотрительно спросил: «Можно, я минутку подумаю?»). Остальных, всех, кто занимался геномами микроорганизмов, я попросил остаться в институте и продолжать эту работу. Я также дал ясно понять, что намереваюсь в один прекрасный день вернуться в TIGR и сейчас работаю над созданием прочной финансовой основы для обеспечения нашего будущего. Собрав сотрудников, я объявил им о своем решении. Сдержать нахлынувшие эмоции было нелегко.

Я отправлялся в новый, грандиозный «крестовый поход», чтобы секвенировать геном человека, и брал с собой не всех. Не только Клэр ощущала себя брошенной. Однако я до сих пор недоумеваю, как это чувство брошенности превратилось со стороны некоторых моих самых близких друзей и коллег – людей, которых я нанял на работу, поощрял и поддерживал, – во враждебность.

Но тогда меня более занимали поиск площадки для секвенирования генома человека, набор сотрудников и создание инфраструктуры. Сохранить наши планы в тайне было невозможно, поскольку компания PerkinElmer представлена на нью-йоркской фондовой бирже и обязана сообщать о любых существенных изменениях в своем бизнесе. Вложение 300 миллионов долларов в секвенирование генома человека, безусловно, попадало в эту категорию.

Серьезные дебаты велись о том, как объявить миру о наших амбициозных планах. Некоторые хотели сделать это с помощью пресс-релиза, но я предпочитал предварительно пообщаться с ключевыми фигурами геномного сообщества, чтобы понять, можем ли мы рассчитывать на сотрудничество с ними. Проведя ряд переговоров с Ари Патриносом и Риком Клаузнером, а также с членами Совета директоров PerkinElmer Арнольдом Дж. Левином (тогда президентом Рокфеллеровского университета) и Кэролайн Слеймен из Йельского университета, я со сдержанным оптимизмом посчитал, что в таком сотрудничестве есть смысл. Кроме того, я хотел создать компетентный консультативный совет. Согласились участвовать Арни Левин, а также один из первооткрывателей интронов, нобелевский лауреат Ричард Робертс, отец современной медицинской генетики Виктор Маккассик из Университета Хопкинса, пионер в области молекулярной биологии Нортон Зиндер и выдающийся специалист по биоэтике Артур (Арт) Каплан из Пенсильванского университета. Я подумал, что если обратиться к Джиму Уотсону, это тоже может привести к взаимовыгодному сотрудничеству с федеральной программой секвенирования генома человека. Когда один из членов консультативной группы позвонил ему, Уотсон явно удивился. Наш проект опирался на новые технологии, о которых, как оказалось, он не имел никакого понятия. Мне было сказано, что Уотсон завершил разговор следующими словами: «Я хотел бы сделать вид, что этого телефонного звонка никогда не было, чтобы, когда вы сделаете свое заявление, как и все, удивиться». (И конечно, именно так он и поступил, сказав Салстону, что удивлен, почему я сам ему не позвонил и не сообщил о своих планах{117}.)

Возможно, в Комиссии по ценным бумагам и биржам США не одобрили бы наши намерения, но мы понимали, что прежде, чем обнародовать свои планы, их, по крайней мере, нужно обсудить с директором НИЗ Вармусом и Коллинзом. Целесообразнее всего было начать с Вармуса в надежде, что он поведет себя разумно и повлияет на Коллинза. Ханкапиллер решил меня сопровождать, и мы вместе отправились в похожий на роскошный южный особняк корпус № 1 НИЗ, с большим круговым подъездом для автомобилей и грандиозной лестницей, ведущей в кабинет директора.

Гарольд приветствовал нас весьма радушно. За исключением велосипеда, на котором он приезжал на работу, когда представлялась такая возможность, в его кабинете абсолютно ничего не было. Не было также никаких посредников и помощников, так что мы могли спокойно все обсудить. Все шло хорошо, Вармус, казалось, не только не возражал против того, что мы собирались делать, но даже был готов сотрудничать. Для начала я хотел запустить пилотный проект, и когда сказал, что подумываю о фруктовой мушке, он спросил: а как насчет второй нематоды (червя)? В декабре того же года Салстон, Уотерстон и другие коллеги представили предварительный вариант расшифровки генома C. еlegans. «А если пилотный проект сработает, что тогда?» – спросил Вармус. Я ответил, что в этом случае мы продолжим секвенирование генома человека, а федеральная программа могла бы сосредоточиться на расшифровке генома мыши, что пошло бы на благо и сравнительной геномике (с точки зрения генетики, генетические коды человека и больших бесхвостых мышей эквивалентны).

Вармус понимал, что одновременное секвенирование геномов человека и мыши повысило бы ценность проекта, – поскольку многие наши гены совпадают, можно проводить эксперименты на мышах для выяснения роли генов. Проблема была только одна, и она была известна: доступность результатов. Мы с Майком объяснили, что собираемся публиковать результаты исследований и создать высококачественную базу данных. Мы хотели бы уподобить нашу компанию предприятию, которое продает лабораторные реагенты, например ферменты: их можно выделить и очистить самостоятельно, но гораздо проще купить у фирмы, которая на этом специализируется. Все были только довольны, когда такие компании, как New England Biolabs, начали продавать научному сообществу ферменты рестрикции. Вармус посчитал это убедительным доводом и согласился подойти к решению вопроса объективно. Мы пожали друг другу руки и прежде, чем попрощаться, я сказал, что до публичных заявлений обязательно поговорю с Коллинзом.

В тот же день в аэропорту имени Даллеса мы с Майком встретились с Фрэнсисом, который направлялся в Сан-Франциско. Я хотел, чтобы он был в курсе наших планов, но не собирался давать ему шанс вести политические игры. Я не забыл, как совсем недавно из-за него был сорван один вариант столь важного для нас сотрудничества с Министерством энергетики.

К тому времени попытка сотрудничества с этим министерством в области секвенирования была забыта и «поросла быльем». Доводы Министерства энергетики были тогда достаточно просты: в последние годы львиная доля ресурсов доставалась физикам и их внушительным проектам по проведению серьезных экспериментов с ускорителями и атомными реакторами. Масштабный многомиллиардный проект расшифровки генома вполне подходил министерству с его огромным послужным списком и соответствующими амбициями.

Но на совещании, состоявшемся 3 декабря 1998 года, Вармус, Морган из британского фонда Wellcome Trust и Коллинз предупредили представителя министерства Ари Фрейзера, что поддержка вентеровского проекта секвенирования генома повредит сотрудничеству между НИЗ и министерством энергетики{118}. Как выразился Морган, институты, участвующие в государственной программе, подвергли бы Министерство энергетики остракизму, и как заметил один из участников, «это всех бы сильно оскорбило. Если это попытка добиться мира, она не очень хорошо продумана. Обречена на провал с самого начала».

И вот мы с Майком прошли досмотр и добрались до терминала, где в зале ожидания для пассажиров бизнес-класса компании United обнаружили Коллинза. Его сопровождали высокопоставленные сотрудники, в том числе заместитель директора Марк Гайер. Он был удивлен, что я привел с собой Майка Ханкапиллера, чье присутствие придавало гораздо больший вес моим словам о высокой скорости секвенирования. Коллинз назвал его «таинственным гостем Крейга», продемонстрировав таким образом свое неодобрение{119}.

Мы попытались вести обсуждение в том же сдержанном и конструктивном ключе, что и с Вармусом, но, как я и опасался, Коллинз руководствовался не здравым смыслом, а эмоциями. Идея, что частная компания будет секвенировать геном человека, а федеральной программе придется сосредоточить свои усилия на расшифровке генома мыши, показалась ему откровенно оскорбительной. Несмотря на то, что это был наиболее эффективный способ продвигаться вперед, Фрэнсис не желал ничего слышать ни о каком сотрудничестве, даже если человечество в результате только выиграет. Идея делиться с нами пальмой первенства в секвенировании генома человека казалась ему «абсолютно преждевременной». Я уехал под впечатлением, что Коллинза прежде всего заботило то, кто первым расшифрует геном. Майк же считал, что встреча прошла совсем не так плохо, – ведь позже, уже в самолете на пути в Сан-Франциско, сидя рядом с Фрэнсисом, он все-таки согласился продать НИЗ новые устройства, чтобы ученые из государственной программы могли со мной состязаться.

Вместо выпуска пресс-релиза мы решили на «тарелочке» предложить эту историю репортеру, который, как мы надеялись, найдет достойное место для освещения нашего проекта. И Николас Уэйд из The New York Times, и Рик Вайс из The Washington Post много и подробно писали о геномике, прекрасно разбирались в политической подоплеке и без труда смогли бы объяснить, что наш проект вовсе не хитроумный маневр в обход НИЗ. Мы предложили следующий план: публикуем пресс-релиз в понедельник утром, 11 мая 1998 года, до открытия биржи. Накануне, спустя два дня после моих встреч с Вармусом и Коллинзом, на первой странице The New York Times появится материал Уэйда{120}. В нем будет сказано: «Первопроходец секвенирования генетической последовательности и частная компания объединяются для полной расшифровки генома человека за три года – намного быстрее и дешевле, чем это планирует сделать федеральное правительство».

Для федерального «геномного быка» статья Уэйда была подобна красной тряпке, и тем не менее журналисту удалось найти верный тон. И Коллинз, и Вармус сказали Уэйду, что в случае успеха наш план позволит достичь желаемой цели намного скорее. Видно, Вармус все-таки уговорил Коллинза, и Уэйд сообщал далее читателям: «Доктор Коллинз сказал, что планирует объединить свою программу с проектом новой компании. Правительство внесет соответствующие изменения и сосредоточится на многочисленных проектах, необходимых для расшифровки последовательности ДНК человека, таких как секвенирование геномов мыши и других животных… И доктор Вармус, и доктор Коллинз выразили уверенность, что смогут убедить конгресс в необходимости внесения этих изменений, отметив, что секвенирование генома мыши и других геномов и раньше являлось необходимой составляющей проекта генома человека»{121}. Идея сотрудничества прозвучала еще убедительнее, когда Уэйд рассказал, что даже я («известный своей прямотой») заявил, что хотел бы работать в тесном контакте с НИЗ.

Извечная проблема при общении с журналистами, конечно, в том, что они любят добавить какую-нибудь интригу, что-нибудь эдакое, «жареное». Уэйд тоже от этого не удержался и вставил, что мой проект «в некотором роде способен сделать абсолютно ненужной трехмиллиардную правительственную программу, планирующую расшифровать геном к 2005 году, и конгресс может усомниться в необходимости продолжать финансировать федеральный проект, если новая компания закончит расшифровку раньше»{122}. И хотя это была всего лишь типичная журналистская лесть, намек на нашу беспроигрышную победу несомненно взбесил моих могущественных врагов.

На следующий день после выхода пресс-релиза Уэйд с удвоенной энергией вернулся к этой теме и провозгласил, что я буквально «вырвал» у правительства победу, забив «исторический гол» в борьбе за расшифровку генома человека, и между прочим отметил, что мой «силовой захват проекта генома человека является необычайно отважным предприятием»{123}. Джон Салстон и Майкл Морган тоже запаниковали: а вдруг это заявление сорвет предложение об активизации их собственной работы по секвенированию генома{124}. В понедельник 11 мая вместе с Ханкапиллером, Вармусом, Коллинзом и Патриносом я принял участие в пресс-конференции в НИЗ. Салстон заметил, что это было «первой из целой череды причудливо срежиссированных демонстраций так называемого “единства”»{125}. Его оценка оказалась на удивление точной. В тот день Коллинз избрал новую агрессивную стратегию: в течение следующих двух – двух с половиной лет правительство будет придерживаться своей нынешней программы, а уж потом станет понятно, следует ли меня в нее включить. Коллинз также изменил свою позицию, взяв под сомнение метод дробовика: «несколько лет тому назад правительство рассматривало целесообразность перехода на метод, который будет применять Вентер, и категорически отклонило его как слишком проблематичный»{126}. В любых секвенированных этим методом последовательностях генома человека, предположил он, скорее всего окажется гораздо больше непрочитанных «дыр», чем в последовательностях, полученных методом федеральной программы.

Билл Хазелтайн тоже «подсыпал соль на раны» федерального проекта цитатой из The New York Times, по существу плохо завуалированным выпадом против Уотсона и Коллинза: «И Министерство энергетики, и НИЗ испытывают серьезные организационные и управленческие проблемы, не говоря уже о постоянных внутренних распрях между ведущими учеными»{127}. Прочие выступления в СМИ лишь продолжали критику финансируемых из федерального бюджета секвенаторов. К примеру, заголовок на первой полосе в The Washington Post гласил: «Частная компания ставит перед собой цель утереть нос правительству и первой составить генную карту»{128}.

В Колд-Спринг-Харборе, на родной территории Уотсона, вот-вот должна была начаться ежегодная конференция по молекулярной биологии и геномике. Недавняя шумиха в прессе могла весьма неблагоприятно сказаться на репутации федерального проекта, тем более, что это произошло всего за несколько дней до публикации в журнале Science статьи о том, что ни один из геномных центров, финансируемых Коллинзом, даже отдаленно не приблизился к достижению поставленной цели{129}. По свидетельству очевидца, основные участники конференции в Колд-Спринг-Харборе были «в разной степени шока, гнева и отчаяния»{130}. В книге «Война геномов» Джеймс Шрив писал, что Ландер и другие тогда были в таком бешенстве от язвительных насмешек, что склоняли Коллинза не к сотрудничеству, а к жесткой конкуренции{131}.

Однако я все еще надеялся ради интересов дела найти какой-то компромисс. Во вторник утром, после открытия конференции, мы с Майком договорились встретиться с руководителями федеральных геномных центров и ответственными за программы по секвенированию геномов из Министерства энергетики и НИЗ. Встреча была назначена в новом здании, построенном на миллионные пожертвования фармацевтических и других компаний. Конференц-зал находился возле личного кабинета Уотсона. Это было светлое помещение с роскошными дубовыми панелями и большими окнами. На нас обратили внимание всего несколько человек из около сорока присутствующих, сидевших за П-образным столом. Вглядываясь в их лица, мы почувствовали, что попали на нечто среднее между похоронами и самосудом. Было заметно, какие муки испытывают эти люди. Я сделал обзор тогдашнего состояния геномики и сообщил о планируемых сроках – завершения исследований в 2001 году, на четыре года раньше федеральной программы, а также объяснил, почему наш метод будет работать. Я рассказал, что прежде чем приступить к расшифровке генома человека, мы собираемся провести пробное секвенирование модельного организма. Продемонстрировал вычислительные возможности, разработанные в TIGR и применяемые для сборки секвенированных методом дробовика последовательностей. В поддержку нашего метода я привел формулу Ландера – Уотермана. В ответ раздался возглас знакомого рыжеволосого гуру: «Послушайте, Крейг, вы абсолютно неправильно применили формулу Ландера – Уотермана. Мне ли этого не знать. Я – Ландер». Я пояснил, что если мы будем основным источником информации о геноме человека, мы станем регулярно публиковать результаты. Но когда я предложил, чтобы в качестве дополнения к нашей работе они сосредоточились на секвенировании генома мыши, атмосфера накалилась добела. Один из присутствующих вспоминал, что «чуть не заткнул его поганый рот»{132}.

Майк приступил к описанию деталей нового устройства ABI, с помощью которого можно будет все это осуществить, а в это время у меня возникла новая идея. Я позвал Джеральда Рубина, руководителя проекта секвенирования генома плодовой мушки дрозофилы в Беркли, выйти в холл поговорить и жестом пригласил Фрэнсиса присоединиться к нам. Никто вроде бы не обратил внимания, как мы выскользнули из зала. Я не был лично знаком с бородатым розовощеким Джерри, но его репутация как одного из самых ярких ученых в своей области была мне хорошо известна. Я сразу перешел к делу и сообщил им мнение Вармуса о том, что мне следует секвенировать геном последовательности еще одного червя в качестве пилотного проекта для обкатки моего метода, а я бы хотел заняться дрозофилой. Не согласится ли Джерри помочь мне вместо генома червя секвенировать ее геном? Годы спустя Рубин вспоминал: «Я не знал, всыпать ли ему как следует или нет, но сразу сказал: “Отлично, всякий, кто хочет помочь мне разделаться с дрозофилой, – мой друг, но при условии, что все результаты будут размещены в GenBank”»{133}. Я тут же ему это пообещал. Меня очень обрадовал положительный ответ Джерри, а он объяснил, что если бы отказал мне, и я вместо дрозофилы секвенировал последовательность червя, все, кто корпели над плодовой мушкой, его бы просто пристрелили. Мы с Джерри тепло пожали друг другу руки. С минимумом суеты и политических интриг я запустил один из лучших, если не самый лучший, совместный проект за всю свою научную карьеру. Мы вернулись в зал заседаний и после окончания презентации Майка проинформировали присутствующих о том, каким будет пилотный проект. Последовало несколько вопросов и ряд враждебных заявлений от Уотерстона и Ландера. Как заметил один из очевидцев этих событий, «все носятся, как сумасшедшие, Джим твердит о предательстве, Фрэнсис в шоке»{134}. Слышны перешептывания, что «Джерри в сговоре с дьяволом»{135}.

Как только мы с Майком ушли, к собравшимся присоединился Уотсон. Он был так возмущен нашим предыдущим предложением секвенировать геном мыши, что даже не хотел находиться с нами в одном помещении. «Это было сделано, мягко говоря, в оскорбительной манере»{136}, говорил он, и даже сравнил меня с Гитлером («Крейг хочет завладеть геномом человека так же, как Гитлер хотел завладеть всем миром»{137}.) В тот день во время завтрака он обратился к Фрэнсису Коллинзу и поинтересовался, какую роль тот собирается играть – Уинстона Черчилля или Невилла Чемберлена{138}. В тот же день, беседуя с Джерри Рубином, он заявил: «Плодовая мушка, я так понимаю, будет вашей Польшей»{139}. Я должен был выступить с важным докладом на заседании в Колд-Спринг-Харборе, даже не подозревая, что сказал Уотсон. Я решил, что на один день перебранок с меня достаточно, и укатил в Роквилл.

Тогда же мои оппоненты начали ссориться между собой. Члены небольших лабораторий секвенирования были фактически выдворены с этих важнейших совещаний, которые проводились, по сути, влиятельными геномными компаниями, возглавляемыми фигурами вроде Уотерстона и Ландера. Активнее всех идею выпустить пробный вариант секвенирования генома человека поддержал Эрик, который настаивал, чтобы этот проект был осуществлен в рамках федеральной программы, даже если в геноме останется много пробелов. А Коллинз, находящий идею партнерства со мной абсолютно неприемлемой, был вынужден делать вид, что принимает мое предложение всерьез – из опасения, что в противном случае конгресс раскритикует его за отказ от сотрудничества с частной компанией, которое могло бы сэкономить налогоплательщикам сотни миллионов долларов.

Однако некоторым ученым, не вовлеченным в геномный проект, явно нравилось видеть, что эти люди – очень небольшая группа с огромным финансированием исследований генома человека, – наконец получают по заслугам{140}.

А вскоре мне позвонил директор Геномного центра Стэнфордского университета Дэвид Кокс. Он объяснил, что никак не сможет присоединиться к нашему Консультативному совету; оказалось, что после моего ухода Коллинз пригласил его прогуляться по аллее, пролегающей вдоль сосен и каменных стен кампуса Колд-Спринг-Харбор, излюбленному маршруту для конфиденциальных разговоров.

«Жаль, если вы не сможете участвовать в геномном проекте», – сказал Коллинз. И было совершенно ясно, что он имел в виду. Если Кокс примет мое предложение, НИЗ прекратит финансирование его лаборатории. «Почему обязательно нужно выбирать?» – спросил Кокс. Коллинз покачал головой и задумчиво улыбнулся, будто сожалея о несовершенстве мира. «Если вы станете членом совета Крейга, – сказал он, тщательно выговаривая каждое слово, – никто в программе не захочет больше с вами работать. Придется выбирать»{141}.

Через два года Коллинз все равно сократил финансирование его лаборатории, и Дэвид, в конце концов, ушел из Стэнфорда и создал компанию Perlgen для картирования вариаций геномной последовательности человека. Моя мечта работать над секвенированием генома человека вместе с федеральной программой прожила недолго. Я снова был предоставлен сам себе и горел желанием начать работать.

После некоторого обсуждения мы придумали свой логотип – маленькую танцующую фигурку, с ножками в виде двойной спирали. Мы и название придумали нашей новой фирме – Celera, от латинского «ускорять».

Для проведения секвенирования методом дробовика Celera нужны были специалисты в самых разных областях. Процесс начинается с извлечения ДНК из клеток человека (крови или спермы). Следующим важным шагом является преобразование этой ДНК в простые и удобные для секвенирования фрагменты – создание так называемой геномной библиотеки – путем фрагментирования ДНК на определенные участки с помощью ультразвуковых волн или других методов. Используя несложные лабораторные процедуры, фрагментированные ДНК разделяются в зависимости от размеров. Затем можно взять отрезок заданного размера, длиной, скажем, в 2 тысячи пар оснований (2 тысячи пар нуклеотидов, или 2 кб) и вставить его в «клонирующий вектор» – набор генов бактерии E. coli, позволяющий вырастить фрагмент ДНК. Если повторить эту процедуру со всеми отрезками, полученная в результате геномная библиотека будет иметь все части генома человека, представленного в миллионах фрагментов длиной в 2000 пар оснований. Изначально фрагменты получены из миллионов полных геномов, а потому многие фрагменты содержат перекрывающиеся участки ДНК из-за случайного разбиения хромосом. Затем, путем случайного выбора клонов ДНК из такой библиотеки полного генома, можно их секвенировать и, сопоставив с помощью компьютера совпадающие участки, снова «сшить» вместе для получения копии всего генома. Как и при обучении игре на фортепьяно, изложение принципов метода достаточно несложно, но высокое качество «игры» подвластно лишь искусному исполнителю. Мне нужны были лучшие в мире специалисты, чтобы выполнить эту работу доселе невиданного масштаба.

Один из них – Хэм Смит, у него действительно золотые руки, и он лучше, чем кто-либо из известных мне людей, умеет манипулировать молекулами ДНК. Еще одним членом моей идеальной команды был Марк Адамс. Никто не разбирался в сложной технологии и не работал так быстро, как он. К тому же я мог полностью полагаться на его выбор при приеме на работу квалифицированных специалистов – у Марка удивительное чутье на людей. Я попросил Марка взять на себя организацию центра секвенирования ДНК в Celera.

Нам нужно было автоматизировать все этапы секвенирования ДНК, и я буквально вытащил из центра секвенирования TIGR Жанин Гокейн, которая работала вместе со мной в НИЗ в 1987 году, когда мы настраивали наш самый первый секвенатор. Я всегда восхищался ее мастерством и преданностью делу и знал, что могу рассчитывать на нее на все сто.

Но оставалось еще немало проблем. Я фактически не видел ни одного нового устройства в работе – они пока просто не существовали. Еще большее беспокойство у меня вызывал вопрос, как справиться с потоком результатов секвенирования, которые мы будем получать. Все производимые нами расчеты по сборке полного генома человека приводили к одному и тому же выводу: придется разработать один из самых мощных из когда-либо существовавших компьютеров, возможно, даже самый мощный на планете. Для решения этой задачи я сформировал специальную команду во главе с руководителем отдела программного обеспечения TIGR Энн Делатес Мейз. В нее вошел также Тони Керлавадж, с первых дней работавший со мной в НИЗ и сыгравший важную роль в использовании новых информационных технологий.

Наша проблема тут же заинтересовала гигантов компьютерной индустрии. Вскоре на нас обрушился шквал презентаций продукции Sun, Silicon Graphics, IBM, HP и Compaq, которая только что приобрела Digital, создателей процессора «Альфа», самого мощного из существующих компьютерных процессоров (который очень нравился Энн). Каждый из лидеров хай-тек пытался убедить нас, что только их программам по плечу эта задача, всем хотелось, чтобы именно их компьютер участвовал в расшифровке генома человека. Но чем больше я начинал в этом разбираться, тем труднее становилось принимать решение. Мы посетили Compaq в Калифорнии, где я увидел впечатляющую работу коллектива, деморализованного в результате слияния компаний. Мы посетили также исследовательские лаборатории IBM в Нью-Йорке, где для министерства энергетики создавался компьютер ASCII, модернизированная версия самого мощного компьютера в мире, предназначенного для моделирования ядерных взрывов. Мне очень понравились компания IBM и ее руководство, особенно Николас Донофрио. Но представители IBM не склонны были предлагать нам подходящие варианты на выбор, настойчиво подсовывая единственное решение всех наших проблем. А мне нужна была система, которая будет работать хорошо и быстро, в соответствии с очень сложной, еще не написанной компьютерной программой. И я был готов потратить на это все сумму от 50 до 100 миллионов долларов.

Чтобы разобраться в предложениях конкурирующих изготовителей, я решил провести эксперимент. Компьютерам фирмы Sun, которые мы использовали при секвенировании в TIGR, требовалось несколько дней для сборки простого (по сравнению с геномом человека) генома Haemophilus. По экстраполяции можно было предположить, что на сборку 3 миллиардов пар оснований генома человека этим компьютерам потребовались бы годы. Что в этом случае смогут предложить компании, желающие продать нам свое более совершенное компьютерное оборудование?

На эксперимент согласились пойти только Compaq и IBM. Первый прогон программы на процессере «Альфа» Compaq занял от нескольких дней до 19 часов, и наконец, на это ушло 9 часов. Лучший результат, который удалось показать IBM, был 36 часов.

Через несколько дней я подписал контракт с Compaq. Лучшим специалистом там по системам предполагаемого нами масштаба был Маршалл Петерсон, находившийся в то время в Швеции и работавший в компании Ericsson. Петерсон отслужил три срока пилотом вертолета во Вьетнаме, был несколько раз сбит, за что и получил прозвище «Бешеный пес». Он сразу мне понравился, и я тут же предложил ему работу. Он согласился. Железо суперкомпьютера было уже готово, но самое важное – это программное обеспечение, которое будет на нем установлено. Грейнджер Саттон, создавший единственный на тот момент ассемблер полного генома, знал, что, хотя теоретически это было возможно, использовавшийся в TIGR ассемблер все же нельзя без изменений использовать для секвенирования генома человека. Следующей серьезной задачей стало создание команды для написания новой версии программы.

Поскольку мы начинали с нуля, Грейнджер решил обратиться к единственному человеку, который мог нам помочь, – Юджину Майерсу, внешне слегка напоминавшему Ричарда Гира. В мае 1997 года вместе с генетиком Джеймсом Вебером он опубликовал статью, в которой описал, как собрать полный геном человека с помощью метода дробовика. Статья была встречена хорошо знакомой нам критикой со стороны участников федерального проекта «Геном человека». Именно поэтому, но даже в большей степени из-за его алгоритмов, я восхищался Джином и ранее уже пытался переманить его к себе из Аризонского университета, но безуспешно. На этот раз я рассчитывал на больший успех – благодаря престижности нашего проекта. Грейнджер рассказал, что после объявления о начале работ в Celera Джин звонил ему и интересовался, нет ли какой-нибудь возможности «поиграть» вместе с нами. А вскоре я уже обсуждал с Джином, как собрать геном человека. Я сказал, что читал его статью и мне понравилась его методика, но добавил, что если он хочет, чтобы мы ее опробовали, он должен стать членом команды. Мы почти договорились, и я согласился положить ему зарплату, равную его университетской, если он приступит к работе в течение недели. Честно говоря, я понимал, что это было слишком мало за ту работу, которой ему предстояло заниматься. На следующее утро он тоже это сообразил, и в результате к вечеру мы сошлись на утроенном размере его вознаграждения. На следующий день он снова позвонил: друзья и коллеги твердили ему что-то о праве сотрудников приобретать акции компании по льготной цене, так называемых «опционах на акции»; он поинтересовался, что это за акции и сможет ли он этим правом воспользоваться. Да, ответил я, хотя цена акций еще не определена.

Приступив к работе, Джин вскоре оценил масштаб наших исследований: чтобы обеспечить охват генома человека длиной в 3 миллиарда нуклеотидных пар, понадобится программное обеспечение, способное обрабатывать по 30 миллионов фрагментов. Это будет всем головоломкам головоломка, и чтобы разработать необходимую программу для ее сборки, мы вскоре собрали первоклассную команду. Ее возглавляли два самых лучших математика и компьютерных специалиста Джин Майерс и Грейнджер Саттон, а еще была Энн Делатес Мейз, готовая превратить их «математику» в необходимое программное обеспечение. Оставалось только найти площадку для секвенирования генома.

В начале мы хотели разместить двести заказанных нами новых секвенаторов на территории TIGR, но вскоре, поняв, что производственные мощности TIGR не справятся с этой задачей, начали поиск другого помещения. В то время я и представить себе не мог, что не пройдет и года, как мы будем занимать два здания, каждое из которых по площади впятеро больше планировавшегося помещения в TIGR. Мы нашли их примерно в миле от института TIGR и договорились об аренде одного из них, с возможностью впоследствии рассмотреть аренду и второго. Руководство PerkinElmer прислало нам в помощь Роберта Томсона, готового поделиться своим многолетним опытом строительства и обустройства помещений для компании. Для него не было ничего невозможного, ему все было по плечу. На эпохальном общем собрании, ознаменовавшем начало работ по запуску предприятия, он заявил: «Когда-нибудь я расскажу своим внукам, что я в этом участвовал».

Мы стартовали с полной перепланировки помещения, но вскоре стало ясно, что в очередной раз недооценили наши потребности, и для компьютерного центра нужна как минимум еще и часть второго здания. Мне всегда нравилось строить новое, у нас было много незабываемых моментов. Когда мы обратились в местную энергетическую компанию PEPCO, выяснилось, что у них недостаточно мощностей и потребуется установить новый трансформатор и новую линию электропередачи для нормальной работы наших компьютеров и секвенаторов.

Мы начали размещение аппаратуры на четвертом этаже здания, где планировалось выращивать бактерии для производства человеческих клонов и установить робототехнику для получения ДНК, а также сотни амплификаторов ДНК по методу ПЦР, чтобы подготовить ДНК для секвенирующих устройств. На четвертом этаже была смонтирована небольшая лаборатория секвенирования – чтобы начать работу не дожидаясь, пока на третьем этаже обустроят основную лабораторию. В подвале мы оборудовали еще две временных лаборатории.

К августу 1998 года все постепенно начало налаживаться. В подвале мы открыли кафе. Во временных лабораториях испытывали новых роботов. У нас появились конференц-залы, и так как у меня теперь не было времени для парусного спорта, я дал этим залам морские имена. Марк Адамс сформировал команду, готовую разрабатывать новые протоколы и устанавливать стандартные операционные процедуры (СОП), сложные и подробные документы для обеспечения контроля качества и согласованности всех процессов в лаборатории, – эти кажущиеся скучными вопросы на самом деле имеют решающее значение.

Ученые, занимавшиеся секвенированием генома в федеральной программе, полагали, что работа по расшифровке любого генома слишком трудоемка для одной-единственной лаборатории. Выше уже говорилось, что над секвенированием генома дрожжей, всего в три раза превышающего размер Haemophilus influenzae, около тысячи «монахов» корпели в лабораториях всего мира почти десять лет. Недостаток этой методики заключался в том, что в нескольких центрах действительно выполнялась качественная работа, однако в остальных все было иначе. Первую секвенированную последовательность дрожжевой хромосомы перед публикацией пришлось переделать, подтверждая тем самым ошибочность административного решения, согласно которому в каждой лаборатории делались попытки секвенировать генетический код на свой манер, с разной степенью успеха. При такой системе, в ущерб качеству секвенирования, основное внимание уделялось количественным показателям – именно они были важнее всего.

Еще в 1977 году, когда Фред Сенгер и его коллеги расшифровывали первый геном вируса – бактериофага phi X 174, – большое внимание уделялось и самой методике, и ее точности. После того, как Сенгер использовал ферменты рестрикции для разрезания генома вируса на более мелкие отрезки, фрагменты распределялись между сотрудниками лаборатории, и каждый многократно секвенировал свой отрезок для обеспечения большей точности. Когда мы снова стали секвенировать последовательность этого вируса четверть века спустя, то обнаружили всего лишь три отличия в коде ДНК на протяжении последовательности длиной в 5 тысяч пар оснований.

Генри Форд прекрасно понимал различия в эффективности труда, когда на одном и том же заводе большое количество автомобилей одновременно собиралось отдельными бригадами, и конечный результат зависел от качества работы каждой группы; поэтому на его конвейерной линии, где десятки разных бригад одновременно собирали один автомобиль, качество конечного результата определяли специализация и стандартизация работы. Нам пришлось внедрить в Celera этот «конвейерный менталитет» и внести большое количество дополнительных усовершенствований не только в сам процесс, но и изменить методику, что в конечном итоге должно было привести к сокращению и времени, и стоимости секвенирования.

Три основных статьи расходов, связанных с секвенированием генома, – это люди, реагенты и оборудование. Каждый из 3700 секвенаторов по цене 300 тысяч долларов за штуку амортизируется при обработке миллионов последовательностей, прибавляя примерно десять – пятнадцать центов на каждую последовательность, в общей сложности, около одного-двух долларов за считывание. Снизить расходы на зарплату можно было бы, автоматизировав большее количество этапов обработки. Именно с этой целью Марк Адамс изучал ассортимент существующих роботов. Роботы, применявшиеся для отмеривания пипеткой небольших точных объемов жидкостей, использовали одноразовые пластиковые наконечники, заменявшиеся в каждом цикле для предотвращения загрязнения следующих проб. В небольшом масштабе эта система работала, но в Celera мы сталкивались с необходимостью ежедневно тратить фантастическую сумму в 14 тысяч долларов только на одноразовые пластиковые наконечники, – что за два года составило бы примерно 10 миллионов долларов. Вместо этого мы нашли никому не известную компанию, разработавшую автоматизированный микродозатор с самоочищающимся металлическим наконечником. Изучив таким образом каждую деталь всех стадий секвенирования с точки зрения благоразумного подхода к затратам, мы смогли повысить скорость и сократить расходы.

Другие примеры включают в себя изменения, принятые командой Хэма Смита. В течение предыдущих 20 лет молекулярные биологи опирались на «бело-голубой выбор» – простой тест с использованием красителя белого цвета для выяснения, содержит ли бактериальная колония человеческий клон ДНК или нет. Поскольку нам было нужно как минимум 26 миллионов клонов, используя традиционные методы, пришлось бы сделать их более 50 миллионов за двойную цену. Хэм же был уверен, что сможет создать новый метод с 100 % эффективностью.

Мы прекрасно работали, но из-за того, что у нас до сих пор не было секвенаторов ДНК, результат был такой же, как если бы Генри Форд пытался усовершенствовать свой конвейер без каких бы то ни было слесарных инструментов. Полагаясь на обещание ABI поставить первое устройство всего через несколько месяцев, я составил очень жесткий график, в том числе запланировав секвенирование полного генома плодовой мушки менее чем через год – к июню 1999 года. Теперь мой амбициозный план разваливался, не успев даже начаться.

Каждый день я проверял, как идут дела у Майка Ханкапиллера и его сотрудников, сталкивавшихся на каждом шагу с разнообразными проблемами. У них возникали трудности со сроками поставок запчастей. С темпами производства устройств. Со стабильностью и надежностью эксплуатации устройств, которые им уже удалось собрать. Трудности с роботизированными «руками» этих устройств, временами выходившими из строя. И это только проблемы, в которых они готовы были нам признаться, а были еще и такие, о которых мы узнавали сами.

Важнее всего на этом трудном этапе запуска нашего проекта было то, что я сам им руководил. И моя команда верила в меня, а я верил в нее. Чрезвычайные обстоятельства, в которых мы оказались, превратили моих просто хороших сотрудников в поистине необыкновенных людей.

Глава 12

Журнал МЭД и бизнесмены-разрушители

Тщательнее всего следует выбирать врагов.

Оскар Уайльд. Портрет Дориана Грея

Только святой способен не сойти с ума, видя, как в соседней лаборатории его опережают в гонке за результатами.

Джеймс Уотсон. Страсть к ДНК. Гены, геномы и общество

И вот я снова обидел геномную элиту – объявил, что собираюсь секвенировать геном человека с беспрецедентной скоростью. Как только сидящие на госфинансировании ученые решили, что не хотят иметь никакого дела ни со мной, ни с моими сотрудниками, заявка TIGR на государственные гранты была отвергнута, а уже полученный немедленно был отозван Фрэнсисом Коллинзом. Вскоре стало понятно, что моя попытка запустить проект генома человека, объединив усилия с научной верхушкой, обречена на провал.

В США решающая роль в распределении финансирования исследований генома принадлежит НИЗ. Заявки на гранты проходят многомесячные процедуры редактирования и уточнения, затем поступают в НИЗ «рецензентам» – десяти или более известным специалистам в данной области. Понятно, что в новом направлении исследований «запас» экспертов весьма небольшой. Но даже и в традиционной отрасли ведущие ученые могут оказаться слишком загружены, чтобы писать рецензии или глубоко вникать в проблему. В этих случаях формируются экспертные группы, члены которых оценивают заявки по шкале от 1,0 (отлично) до 5,0 (финансирование нецелесообразно). Как правило, заявки, получившие оценку 1,5, гранты не получают.

Чтобы заявка на грант провалилась, достаточно лишь, чтобы одному или больше из десятка рецензентов что-нибудь не понравилось – к примеру, тема исследования, сам исследователь, его учреждение или предлагаемый метод исследования. Рецензент может восхищаться ученым, подавшим заявку на грант, и высоко оценивать исследование, но конкуренция-то велика, и блокирование гранта конкурента повышает шанс финансирования лаборатории самого рецензента. И тут можно преуменьшить значение нового метода, «прохлопанного» в лаборатории рецензента, – это очень эффективно. Открытая враждебность, кстати, вовсе не обязательна – достаточно не показывать излишнего энтузиазма и быть сдержанным в похвалах.

Заявка на секвенирование ДНК человека, которую подали мы с Марком Адамсом, разумеется, была обречена. Мы получили оценку чуть лучше 1,5. А второго шанса у нас не было: рассмотрение грантов занимает девять месяцев, и даже если бы мы снова подали заявку с революционной идеей, она за время написания заявки и ее рассмотрения потеряла бы свою новизну.

Однако я смог найти другие источники финансирования благодаря моему соглашению с PerkinElmer, и что еще более важно, мои новые спонсоры защищали наш проект от рецензентов-консерваторов. Но когда дело идет о новых идеях, невозможно знать заранее, получится ли из них «хорошая» наука, – до тех пор, пока не будут проведены все эксперименты. Каждому, кто предлагает новаторские методы или теории, приходится за них бороться. Вот и я, продвигая свой метод, не мог гарантировать его успех в случае генома человека, и даже если бы он заработал, в последовательности, возможно, оставалось бы немало пробелов. И все это я открыто признавал.

До меня дошли слухи, что видные деятели – Фрэнсис Коллинз, Эрик Ландер, Боб Уотерстон, Джон Салстон и шефы Салстона в Wellcome Trust – хотели остановить мой проект. Поначалу у них были разногласия – не стоит ли изменить свою собственную стратегию, или все же придерживаться уже существующего плана{142}. Американские партнеры беспокоились, а вдруг конгресс решит, что федеральная программа – это пустая трата денег. Wellcome Trust подтвердил свою приверженность существующему плану. Уотсон сказал, что для продолжения федеральной программы «психологически чрезвычайно важно» заручиться поддержкой НИЗ.

Проблема была в том, что их анализ моей работы происходил не за закрытыми дверями, а в СМИ – в газетах, на телевидении, в ведущих научных журналах. Проходили недели, и битвы становилась все жарче. Поговаривали, что Celera собирается создать «черновой вариант генома», или геномную версию типа «швейцарский сыр», или «примитивную» версию человеческого генома, словно взятую из учебного пособия для студентов CliffsNotes.

В июне того же года в подкомитете конгресса проходили слушания о возможном влиянии моего проекта на финансируемую государством программу. Коллинз приехал в спортивном пиджаке, галстуке и таких же, как у меня, брюках, стремясь подчеркнуть, что похожий стиль одежды символизирует «наше желание во всем быть партнерами»{143}. Мейнард Олсон из Университета Вашингтона жаловался, что знает о моей работе только из прессы. Несмотря на это и на весьма плачевную репутацию его самого – проводимое в его лаборатории исследование искусственных хромосом дрожжей фактически тормозило федеральную программу, – он уверенно предрекал «катастрофические проблемы» в проекте Celera и предостерегал, что в конце концов в моем геноме окажется 100 тысяч «серьезных пробелов»{144}. В своем выступлении я напомнил, что цель секвенирования генома – не победа в конкурентной борьбе, а получение данных для обнаружения и лечения болезней. Об эффективности государственной программы следует судить по тому, как она использует новые начинания, а не по тому, как она с ними конкурирует. Даже мои недоброжелатели согласились, что этот раунд публичного скандала я выиграл, вышел из него с честью, сохранив репутацию.

А самый неприятный эпизод в этой битве произошел в июне 1998 года, во время интервью Фрэнсиса Коллинза научному обозревателю газеты USA Today Тиму Френду.

Их беседа уже закончилась, но Коллинзу неожиданно пришла в голову блестящая идея, как позаковыристее описать работы в Celera. Вначале он заявил, что полученный нами геном будет версией в примитивном стиле журнала Reader’s Digest. Затем он перезвонил Френду и спросил, не может ли тот назвать наш геном «версией журнала Mad»[5]. «Вы уверены?» – спросил Тим Френд. «Да», – заверил его Коллинз. Позже, когда за это выражение на Коллинза обрушились нападки, он отрицал, что когда-либо говорил такое, в традиционной, тысячелетиями применяемой политиками манере.

Больше всего в том публичном осмеянии и унижении нас некоторыми «светилами» геномики меня огорчало возможное деморализующее действие этого на мою команду и спонсоров. Я волновался, как газетную шумиху воспримет Тони Уайт, и он действительно был огорчен вниманием прессы, – но главным образом потому, что это внимание было направлено не на него. Уайт горько обижался, читая вырезки из газет на доске объявлений в Celera, – главная роль в них отводилась Крейгу Вентеру, его неожиданно получившему известность протеже! Пытаясь исправить ситуацию, Уайт специально нанял одного журналиста.

К тому же Уайт продолжал демонстрировать полное непонимание бизнес-плана Celera. Хотя он и согласился на мое обязательное условие – право на публикацию результатов и открытый доступ к данным секвенирования, он неоднократно пытался отступить от принятых договоренностей. Уайт оставался приверженцем «старомодной» стратегии ведения геномного бизнеса: секретность и/или патенты. Исходя из опыта моих взаимоотношений с HGS, я абсолютно точно знал источник мировоззрения Уайта – мантру биотехнологической индустрии, над которой я до сих пор подшучиваю на своих лекциях: «один ген, один белок, один миллиард долларов». Поскольку некоторые гены человека на самом деле стоят миллиарды, многие считали, что есть еще сотни или тысячи генов, которые могут быть столь же прибыльны. Их логика была примитивной и на ив ной. Биотехнологические компании HGS и Incyte лидируют по количеству патентов на гены человека, но в настоящее время цены их акций даже ниже их фактической стоимости, несмотря на обширное «портфолио» генов. Сегодня уже абсолютно ясно: патенты на гены человека не стоят усилий по их получению. Из 23 тысяч генов человека менее дюжины имеют реальную коммерческую стоимость.

С самого начала наши взаимоотношения с Тони Уайтом были очень напряженными, а сейчас только ухудшились. Приезжая в Роквилл, он всегда кричал на сотрудников или откровенно грубил. Но на самом деле терпеть Тони было не так уж трудно, поскольку он не был связан с ежедневными делами корпорации Applera, которой теперь принадлежали Celera и Applied Biosystems. А потом Тони приобрел (за деньги компании) самолет стоимостью 30 миллионов долларов (старый он отдал Ханкапиллеру) и наведывался в Роквилл всего раз в месяц. У меня создалось впечатление, что бо́льшую часть времени он проводил, летая между своими виллами. Тони распорядился, чтобы финансовый директор Applera ежедневно посылал ему отчет о состоянии его, Тони, капитала и по крайней мере раз в неделю звонил ему по телефону, жалуясь на их слишком низкую стоимость. Хотя Celera была начинающей компанией, нацеленной на долгосрочную деятельность, для Тони не имело значения ничего, кроме ежеквартальных отчетов и стоимости акций.

Гены – это еще не все

Взгляните на мою ДНК и сравните с ДНК других существ, например с ДНК моей собаки или плодовой мушки (дрозофилы), и вы поймете, что многое из казавшегося бессмысленным «мусором» на самом деле содержит прежде нераспознанные элементы «генетической грамматики», делающие язык генов значительно сложнее, чем предполагалось ранее. Эволюция стремится сохранить самые «важные» последовательности ДНК, допуская при этом изменения «неважных» последовательностей, что объясняет генетическое сходство всех видов млекопитающих. В опубликованной в Science статье Стилианос Антонаракис из Медицинского института Женевского университета, Ивен Киркнесс из Института геномных исследований (штат Мэриленд) и другие коллеги сравнили мою ДНК с ДНК собак и отдаленных видов – слонов и кенгуру-валлаби – и обнаружили большие, практически идентичные, участки так называемого «мусора» ДНК. В целом около 3 % последовательностей генома млекопитающих не кодируют белок, тем не менее они очень важны. Эти области, ранее называемые «мусором», получили новое название – «консервативные негенные последовательности» (CNG), – чтобы отличить их от обычных генов. Хотя CNG не очень вариабельны, они могут нести вредные мутации и вызывать многофакторные заболевания. Но от истинного понимания их влияния мы еще очень далеки.

Возможно, они содержат участки кодирования белков, регулирующих включение генов в зависимости от легкости, с которой они связываются с так называемыми транскрипционными факторами (такими, как упомянутый ранее мой «обезьяний» ген), а их в геноме насчитывается около 1800. Возможно, это не идентифицированные экзоны, – то есть неопознанные нами куски генов. Возможно, они помогают поддерживать структурную целостность генома правильной формы, позволяющей клеточному механизму расшифровывать код, или выполняют какую-то пока неизвестную нам функцию. Например, некоторые симптомы синдрома Дауна, определяемого дополнительной копией хромосомы, также могут быть связаны с наличием CNG.

Тони часто возвращался к своей любимой теме – могу ли я еще раз объяснить, каким образом собираюсь передать в общий доступ результаты секвенирования генома человека и в тоже время обеспечить Celera возможность зарабатывать деньги? Когда ему самому было неловко задавать этот вопрос, он говорил, что, мол, «старый приятель» его об этом спрашивает. Снова и снова я объяснял, что «сырая» последовательность не имеет большой цены для ученых, биотехнологических и фармацевтических компаний, да и общества в целом. Тони никак не мог понять, что генетический код человека представляет собой «невнятицу» из 3 миллиардов нуклеотидных пар, бесконечных цепей нуклеотидов A, C, G, и T и не имеет никакой ценности для тех, кто не способен идентифицировать небольшие участки, например кодирующие некий белок.

Мы часто упускаем из виду, что Фрэнсис Коллинз и его друзья могут изображать государственный проект «Геном человека» как «чистый», свободный от патентов, поскольку бо́льшая часть получаемых данных передается без всякого понимания их функций в GenBank, открытое хранилище последовательностей ДНК. Истинную же ценность представляет только комплексный анализ генетического кода, позволяющий судить о его назначении. Чтобы решить данную задачу, Celera разрабатывает и устанавливает новые компьютерные программы на самом совершенном в мире компьютере, специально для этого предназначенном. Секвенировав геном человека, мы приступим к секвенированию генома мыши и создадим важнейший инструмент – сравнительную геномику, для дифференцирования действительно важных частей, так называемых эволюционно консервативных участков, общих для обоих геномов, и для определения их функций. Нам предстоит также выявить ошибки в расшифровке генома, однонуклеотидные полиморфизмы SNP (произносится «снипы»), с которыми связаны риски заболеваний или риски побочного действия лекарств, определяющие эффективность лечения.

Так что же именно мы продаем? – так обычно спрашивал Тони после подобного объяснения. Я отвечал, что мы стараемся создать для геномной науки нечто вроде оперативной системы Windows, в шутку заметив, что я вовсе не «Билл Гейтс геномики», как меня нередко называли в прессе. Еще мне нравилось, когда меня называли «Блумбергом от биологии». Мы хотели продавать доступ к полученной информации – «упакованной» и хорошо организованной в обширной, удобной для пользования базе данных, то есть соединить достижения молекулярной биологии с передовыми компьютерными технологиями.

Главный управляющий бизнес-процессами в Celera Питер Баррет из PerkinElmer неплохо разбирался в коммерческой модели базы данных. Он был толковым (имел научную степень по химии), приветливым парнем, сумевшим добиться успеха и удерживаться на плаву в корпорации PerkinElmer более двадцати лет. Но поскольку он любил действовать в одиночку и никому не доверял бразды руководства, он оказался не самым лучшим помощником в деле воплощения идей Celera. С другой стороны, он, вне всякого сомнения, внес огромный вклад в создание бизнеса и помог нам заработать миллионы еще до расшифровки хотя бы одной буквы генетического кода.

Питер был чрезвычайно щепетилен в вопросах патентования. Пока я старался защищать концепцию отказа от патентования результатов секвенирования, если только они не представляют очевидную ценность для развития диагностики и фармацевтики, адвокат компании Celera по патентам Роберт Миллман при поддержке Питера стал жаловаться Уайту за моей спиной. Против моей воли Миллман хотел патентовать абсолютно все наши последовательности, не оставив ни одну из них без юридического оформления, как при «ковровом бомбометании».

Действия Миллмана меня не удивляли: в конце концов, он работал еще с Хазелтайном над документами по блокированию публикации первого генома Haemophilus influenzae в 1995 году. Сейчас ему казалось, что он живет в «патентном раю», или, как он это называл, в «вожделенных мечтах патентного адвоката»{145}. Его представление о великом «захвате» генов поразило воображение главного юридического консультанта Applera Уильяма Соча, подстрекавшего Миллмана «подсидеть» меня, и Миллман принялся говорить Уайту, что я «бросаю деньги на ветер», отказываясь патентовать каждый ген, будь то ген дрозофилы, человека или мыши.

Эта «война» дошла до совета Applera, где мне пришлось отстаивать необходимость патентования только того, что имеет явную ценность. Я боролся за наши принципы – свои и своих сотрудников, поскольку мы обещали сделать геном человека общедоступным. Порой напряжение становилось сильнее, чем я мог вынести. Я уже был немного знаком с Биллом Клинтоном, и меня вдохновлял его пример – я с восхищением наблюдал, как он справлялся с бесконечными затруднительными ситуациями, связанными с взаимоотношениями со СМИ и политическими оппонентами. Скрывая от противников свой страх и волнение, вы можете оказать им гораздо более действенный отпор, чем нанося прямой ответный удар (хотя последний наверняка доставил бы вам огромное удовольствие).

Несмотря на препятствия, боевой дух в Celera был не просто высоким, он был на невероятной высоте. Это отмечали все наши гости – мы понимали, что впереди нас ждут великие свершения. Мы любили устраивать экскурсии по Celera, особенно я, потому что необыкновенно гордился своей командой и тем, что я создал, – это было похоже на настоящий научный Камелот. Новые идеи, новые подходы, новая техника. Каждый знал, что мы поистине творим историю.

У всех моих специалистов была одна и та же главная инструкция: осуществить невозможное. И они знали – если в одной группе произойдет сбой, это отразится на всем процессе. В знак уважения к нашим компьютерщикам, мы решили внедрить настоящую гик-культуру (гик – человек, увлеченный своим делом, например, компьютерами), со всеми сопровождающими ее атрибутами – суперкофеварками для эспрессо, настольным футболом и столами для пинг-понга. Майерс даже назвал группу своих последователей «группой гиков». Каждый понедельник начинался с битвы: гики-компьютерщики в пластиковых шлемах викингов, вооруженные игрушечными ружьями, стреляющими пенопластовыми шариками, а и иногда с надувными булавами, вступали в бой с группой биоинформатиков, выбравших в качестве своего оружия игрушечные же арбалеты. Во время боя из динамиков неслись неистовые звуки вагнеровского «Полета валькирий».

В группу Хэма Смита входили несколько весьма привлекательных молоденьких лаборанток, помогавших собирать библиотеку клонов. Я называл девушек «гарем Хэма». У нас не было Круглого стола, зато внизу было прекрасное кафе с отличной едой, которую готовил великолепный повар Пол. Кафе стало главным местом наших встреч, где почти все ежедневно ели, общались и обсуждали научные проблемы. Когда у меня портилось настроение, мне было достаточно еще раз увидеть, что мы создали, поговорить со своими сотрудниками, и я чувствовал новый прилив сил и вновь был готов к дальнейшей борьбе.

Теперь мы располагались в двух четырехэтажных зданиях с полуподвальными помещениями площадью около 9,5 тысяч м². На первом этаже корпуса № 1 были административные помещения, мой кабинет и кабинеты старших научных сотрудников, второй этаж занимала лаборатория протеомики, а на третьем этаже мы разместили секвенаторы ДНК модели ABI 3700 и организовали небольшие рабочие места для лаборантов. На верхнем этаже проводился анализ ДНК.

Там же начиналось исследование генома, там работал Хэм Смит со своей командой. Он создавал библиотеки последовательностей, используя небулайзер с узким отверстием для распыления раствора ДНК и аккуратно разрезая ДНК хромосом на значительно более мелкие фрагменты. После прохождения через небулайзер, а затем через гели, эти фрагменты ДНК сортировались по размеру. Хэм выделял фрагменты длиной 2 кб (2 тысячи пар оснований), 10 кб и 50 кб. Затем произвольно выбранные фрагменты ДНК встраивали в плазмидные векторы, позволяющие ввести фрагменты ДНК в клетки E. coli, где они размножались миллионы раз. Таким образом мы хотели создать десятки миллионов фрагментов для формирования трех разных библиотек: для фрагментов длиной 2, 10 и 50 кб.

После этого библиотеки передавались в микробиологическую лабораторию, где проводилось высеивание содержимого каждой библиотеки. Бактерии разбавляли до состояния кашицы, которую затем помещали на агар (агар – желеобразное вещество, содержащее основные питательные вещества для роста бактерий) так, чтобы соседние бактериальные затравки находились примерно на расстоянии миллиметра друг от друга. По мере деления клеток бактерий на каждом участке вырастали колонии E. coli, содержавшие фрагменты ДНК. Эти колонии уже на следующий день становились видимыми невооруженным глазом.

Не так давно для получения значительно большего количества ДНК ученые использовали стерильные зубочистки, которыми переносили бактерии из каждой такой колонии в пробирку с питательной средой. В лаборатории, которую мы называли отборочной, мы заменили зубочистки и даже лаборантов большими роботами с прецизионно работающей механической рукой и небольшой ТВ-камерой для наблюдения за колониями. Если бактерии распологались слишком близко, робот не обращал на них внимания, поскольку в таких случаях клоны могли перемешаться. Но если камера ясно видела отдельную колонию, рука робота накалывала ее металлическим зондом и переносила драгоценный груз с ДНК на пластмассовую пластину с 384 лунками, содержащими питательную среду, где бактерии размножались и их количество возрастало в миллионы раз. После каждого накола зонды автоматически очищались, и за один день наши роботы могли обработать более 100 тысяч клонов. За роботами было чрезвычайно интересно наблюдать, и очень скоро они стали излюбленным объектом для съемок приезжавших к нам операторских групп.

Ускорить процесс извлечения ДНК человека из бактерий оказалось одной из самых трудных задач в нашей работе. Сама ДНК человека растет в плазмиде, отделенной от хромосомы бактерии. В типичной молекулярно-биологической лаборатории за один день хороший лаборант может приготовить сотню препаратов плазмид. Чтобы справиться с обработкой огромного потока клонов, поступающих из отборочной лаборатории, нам понадобилась бы тысяча лаборантов.

Глубина лунок на 384-луночных пластинах составляла 3,8 см, но они были очень узкими, что создавало специфические проблемы. Предварительные опыты показали: на дне лунок не хватает кислорода, что ограничивает рост бактерий. Эту проблему наши сотрудники разрешили хитроумным способом, поместив в лунки шарики из нержавеющей стали (размером с дробинку). Затем ряд таких пластин помещали на круглую платформу, медленно вращающуюся вблизи расставленных на разной высоте магнитов. При этом шарики в бактериальной среде то поднимались, то опускались. Перемешивая таким образом содержимое лунок, мы добились равномерного роста бактерий.

А в это время команда наших химиков придумала новый способ, как разрывать клетки бактерий для высвобождения плазмид, содержащих ДНК человека. Помещая 384-луночные пластины в центрифугу, нам удавалось «согнать» остатки бактерий и их ДНК на дно лунок. Плазмиды с их ценным грузом, ДНК человека, при этом оставались в растворе. Затем плазмидную ДНК можно было без труда очистить, экономя более доллара на каждой из 384 лунок наших пластин.

Следующим шагом было присоединение четырех разных красителей к четырем нуклеотидам генетического кода. Мы делали это широко используемым в молекулярной биологии методом амплификации ДНК с помощью ПЦР (полимеразной цепной реакции), применяя который можно копировать ДНК, одновременно добавляя красители. В Cele ra у нас одновременно работало 300 аппаратов ПЦР. Вот теперь мы, наконец-то, были готовы прочитать саму ДНК.

Содержащие прошедшую ПЦР, уже очищенную ДНК 520 наших 384-луночных пластин пропускали через секвенаторы модели 3700, которым предстояло считывать последовательность нуклеотидных пар в генетическом коде. Внутри секвенатора, в тонком капилляре, образец ДНК разделялся на молекулы разного размера. Когда ДНК достигала конца капиллярной трубки, лазер активировал присоединенные красители. Затем с помощью небольшой ТВ-камеры определялся цвет и полученные результаты передавались в компьютер. Это было чрезвычайно важно, так как именно в этот момент последовательность молекулы ДНК преобразовывалась в цифровой код. Четыре химических пары ее нуклеотидов переводились в четыре цвета, а те в свою очередь – в серию единиц и нулей, представляющих четыре генетических нуклеотида. Считывание кажд ого фрагмента ДНК от одного конца до другого позволяло получить от 500 до 600 нуклеотидных пар кода.

Наш процесс заработал. Теперь нам нужно было повторить его 26 миллионов раз и затем заново собрать всю последовательность.

Я понимал, что автоматизация процесса исследования ДНК в сочетании с компьютерным анализом – ключ к пониманию структуры генома человека, уже тогда, когда был разработан метод EST. Еще в 1987 году, когда мы вместе с Джанин Кокейн начали использовать самое первое устройство для секвенирования ДНК, мы с ней стали экспертами по распознаванию изображений в четырехцветных показаниях устройства. Пытаться сопоставить эти изображения в тысячах, не говоря уже о миллионах последовательностей, было, совершенно очевидно, выше человеческих возможностей. Мы всегда стремились максимально использовать новые технологии, и теперь с их помощью пытались проникнуть в область, где еще никто до нас не бывал.

Решить эту сложнейшую вычислительную задачу исследователям Celera предстояло в корпусе № 2. В подвальных помещениях разместилось оборудование для осуществления этой грандиозной задачи: тонны свинцово-кислотных аккумуляторов, обеспечивающих бесперебойное электроснабжение компьютерного комплекса, расположенного этажом выше. Оборудовать компьютерную лабораторию стоило нам более 5 миллионов долларов – и это еще до поставки первых компьютеров. Столько стоила всего лишь установка кондиционеров, противопожарной системы и системы безопасности, – последнее было сделано по настоянию нашей страховой компании. Лаборатория не имела особо прочных стен, которые могли бы противостоять бомбовой атаке «луддитов» (не редкий случай в центрах обработки данных). Для входа в нее пришлось установить пропускную систему с охранниками и устройством сканирования отпечатков ладони PalmPrint.

Некоторые мои сотрудники начали страдать манией преследования, поскольку нам постоянно угрожали – по почте и по телефону. Время от времени наведывались сотрудники ФБР, напомнить, что я могу стать мишенью для Унабомбера[6], и инструктировать сотрудников отдела внешних связей, как проверять корреспонденцию и посылки металлоискателем. (Дома у меня такой тоже был.) Маршалл Петерсон настаивал, чтобы мы срубили ряд ближайших деревьев. «Бешеный пес» боялся, что там могут притаиться снайперы, и мы перевели администрацию на один из верхних этажей. Еще важнее было обеспечение безопасной работы в Интернете, поскольку мы ежедневно сталкивались с атаками хакеров. Для борьбы с ними у нас круглые сутки работала бригада специалистов мирового уровня.

Оснащенный процессором Альфа, мощный компьютер Celera мог производить около 1,2 триллионов операций в секунду, он обладал оперативной памятью объемом 4 гигабайта и еще около 10 терабайтов, или 10 тысяч гига байтов свободного пространства на жестком диске. Команда Петерсона невероятно гордилась своим детищем и особенно скоростью, с которой они его произвели на свет, – это было беспримерным достижением в компьютерном мире того времени.

В 1999 году инженеры Compaq поставили наш компьютер на третье место в мире по возможностям и назвали его крупнейшим компьютером невоенного предназначения. (Сегодня он не вошел бы даже и в первые несколько сотен устройств такого уровня.) Управляющие системы располагались в диспетчерской, оформленной в стиле «Звездных войн». Здесь были гигантские настенные экраны и десятки компьютерных дисплеев меньшего размера, на которых одновременно отслеживались использование процессора, температура воздуха в помещении, наличие персонала на объекте, новости CNN, прогноз погоды, интернет-трафик, работа трехсот секвенаторов ДНК, состояние электросети, объем использования базы данных каждым пользователем, и – исключительно для Тони Уайта – котировка акций Celera.

Поскольку утвержденный советом компании и Тони Уайтом бизнес-план не предусматривал привлечение клиентов в первый год работы, – а в действительности, пока не будет завершено секвенирование генома человека, – единственным показателем, который реально могли оценить наши «хозяева», была стоимость акций. Сначала цена их колебалась в районе 15 долларов за акцию. Это означало, что компания стоит порядка 300 миллионов долларов, что примерно соответствовало сумме денежных вложений. Но поскольку эта цифра упорно стояла на месте, Тони занервничал и стал угрожать продать или закрыть компанию Celera. Никто уже и не вспоминал тот великий день, когда совет директоров PerkinElmer одобрил создание Celera и его члены решили, что смогут сделать нечто стоящее для всего человечества.

Вместе с Питером Барретом мы посетили крупнейшие фармацевтические компании и обнаружили, как и предполагалось, что наиболее дальновидные – с точки зрения будущего геномики – фирмы заинтересовались нашими предложениями. Подписка на нашу базу данных означала необходимость выплачивать от 5 до 9 миллионов долларов в год в течение 5 лет. Компании имели право заниматься разработкой лекарств без роялти Celera (этой уступки мы добились в результате серьезной внутрикорпоративной борьбы с Уайтом). Первой подписавшейся компанией стала Amgen.

Все фармацевтические фирмы беспокоились о соблюдении секретности. Некоторые опасались, что шпионы могут скрываться на деревьях и фотографировать экраны компьютеров в моем офисе. Были также проблемы компьютерной безопасности, возникавшие из самой структуры нашего бизнеса: все компании боялись, что конкуренты, а то и сотрудники Celera, будут использовать наши геномные данные в своих собственных целях. И, конечно, большинство компаний хотели блокировать или ограничивать публикацию данных генома человека, чтобы затруднить конкурентам доступ к последовательностям. Это еще больше подливало масла в огонь и так напряженных отношений между научными и деловыми командами в Celera.

Когда задумывалась наша исследовательская программа, мы предполагали, что в течение многих лет будем основным источником данных о геноме человека. На этом основ ании мы добились права публиковать результаты в Интернете каждые три месяца, несмотря на то, что все – совет директоров PerkinElmer, Тони Уайт, Питер Баррет и фармацевтические компании – были против. Но когда Коллинз и Wellcome Trust объявили, что не будут с нами работать, а вместо этого собираются конкурировать с нами и быстро расшифровать «черновой вариант» генома, меня немедлен но «заблокировали», не дав возможности опубликовать обещанные мной ранее результаты. Учитывая все это, я не стал опротестовывать их решение, поскольку был не прочь подождать и опубликовать сразу весь геном человека в одной фундаментальной статье.

И теперь сторонники государственной программы использовали изменения в плане публикации данных Celera в качестве доказательства, что нам нельзя доверять и у нас бесчестные намерения. Так, Мейнард Олсон заявил: «Совершенно ясно, что Celera с самого начала затевала аферу в духе классического трюка “приманить и заменить”. По этому сценарию стратегия компании заключалась в обещании бесплатного и неограниченного доступа к данным для ослабления государственного проекта, подготавливая тем самым почву для монополии на продажу результатов секвенирования»{146}.

В реальности все было намного проще. Чтобы Celera выжила и преуспела, требовались определенные изменения. Самым трудным для меня оказалось сформулировать фармацевтическим фирмам такие условия, которые были бы приемлемы и для меня, и для них: мне нужно было удовлетворить их одержимость секретностью, и тем не менее представить всему миру результаты секвенирования генома. Я старался как можно точнее оценить, когда мы закончим первый анализ наших результатов и подготовим статью в научный журнал. И я согласился не публиковать результаты до их появления в журнале, при этом у нас оставалось право обнародовать любые данные, касающиеся уже известных ученым последовательностей. Одна крупная компания дошла до того, что настаивала на финансовых санкциях в случае публикации каждой кодирующей последовательности (экзона), еще не представленной в общедоступной базе данных.

Наконец все было расставлено по своим местам. В Celera рекой полились деньги, поскольку компании платили миллионы, чтобы увидеть наши данные и результаты анализов. Мои сотрудники могли теперь публиковать статьи и обнародовать результаты. Как это уже случалось в TIGR и HGS в случае применения метода секвенирования EST, чем больше мои конкуренты в государственной программе старались повредить нам, тем больше они способствовали достижению нашей цели. У нас было оборудование, идеи и стратегия. Мы могли смело идти вперед.

Глава 13

Вперед, и только вперед

Фундаментальные аспекты наследственности оказались, к нашему удивлению, довольно просты, а потому появилась надежда, что, возможно, природа не так уж непознаваема, а ее не раз провозглашаемая самыми разными людьми непостижимость – просто еще одна иллюзия, плод нашего невежества. Это вселяет в нас оптимизм, поскольку, если бы мир был настолько сложным, как уверяют некоторые наши друзья, у биологии не было бы никакого шанса стать точной наукой.

Томас Хант Морган. Физические основы наследственности

Многие спрашивали меня, почему из всех живых существ на нашей планете я выбрал дрозофилу; других интересовало, почему я сразу не перешел к расшифровке генома человека. Дело в том, что нам нужна была основа для будущих экспериментов, мы хотели быть уверенными в правильности нашего метода, прежде чем потратить почти 100 миллионов долларов на секвенирование генома человека.

Маленькая дрозофила сыграла огромную роль в развитии биологии, особенно генетики. Род дрозофилы включает разных мушек – уксусных, винных, яблочных, виноградных, а также фруктовых, – всего около 26 сотен видов. Но стоит произнести слово «дрозофила», и любой ученый сразу подумает об одном определенном виде – Drosophila melanogaster. Из-за того что она быстро и легко размножается, эта крошечная мушка служит для биологов-эволюционистов модельным организмом. Они используют ее, чтобы пролить свет на чудо творения – от момента оплодотворения до становления взрослого организма. Благодаря дрозофилам было сделано немало открытий, в том числе обнаружены гомеобокссодержащие гены, регулирующие общее строение всех живых организмов.

Каждый, изучающий генетику, знаком с опытами на дрозофиле, выполненными Томасом Хантом Морганом, отцом американской генетики. В 1910 году он заметил среди обычных красноглазых мушек мутантов мужского пола с белыми глазами. Он скрестил белоглазую мужскую особь с красноглазой женской особью и обнаружил, что их потомство получилось красноглазым: белоглазость оказалась рецессивным признаком, и теперь мы знаем: чтобы у мушек были белые глаза, нужны две копии гена белоглазости, по одному от каждого родителя. Продолжая скрещивать мутантов, Морган обнаружил, что только у мужских особей проявляется признак белых глаз, и сделал вывод, что этот признак связан с половой хромосомой (Y-хромосомой). Морган и его ученики изучали наследуемые признаки у тысяч плодовых мушек. Сегодня эксперименты с дрозофилой ведутся в лабораториях молекулярной биологии всего мира, где это маленькое насекомое изучают более пяти тысяч человек.

Я на собственном опыте понял всю важность дрозофилы, когда использовал библиотеки ее кДНК генов при исследовании адреналиновых рецепторов и обнаружил у мушки их эквивалент – октопаминовые рецепторы. Это открытие указывало на общность эволюционной наследственности нервной системы мушки и человека. Пытаясь разобраться в библиотеках кДНК мозга человека, я путем компьютерного сопоставления генов человека с генами дрозофилы нашел гены со сходными функциями.

Проект секвенирования гена дрозофилы был запущен в 1991 году, когда Джерри Рубин из Калифорнийского университета в Беркли и Аллен Спредлинг из института Карнеги решили, что настало время приняться за эту задачу. В мае 1998 года 25 % секвенирования было уже завершено, и я внес предложение, которое, по словам Рубина, было «слишком хорошим, чтобы от него отказаться». Моя идея была довольно рискованной: тысячам исследователей плодовой мушки из разных стран предстояло пристально изучить каждую букву полученного нами кода, сравнивая ее с высококачественными, эталонными данными самого Джерри, а затем сделать заключение о пригодности моего метода.

Исходный план предполагал завершение секвенирования генома мушки в течение шести месяцев – к апрелю 1999 года, чтобы затем начать атаку на геном человека. Мне казалось, это самый эффектный и всем понятный способ продемонстрировать, что наш новый метод работает. А если у нас ничего не получится, полагал я, то лучше в этом быстро убедиться на примере дрозофилы, чем работая над геномом человека. Но, по правде говоря, полная неудача была бы самым впечатляющим провалом в истории биологии. Джерри тоже рисковал своей репутацией, поэтому все в Celera были полны решимости поддержать его. Я попросил Марка Адамса возглавить нашу часть проекта, и так как у Джерри в Беркли тоже была первоклассная команда, наше сотрудничество шло как по маслу.

Прежде всего встал вопрос о чистоте ДНК, которую нам предстояло секвенировать. Как и люди, мушки различаются на генетическом уровне. Если генетических вариаций в популяции более 2 %, и мы имеем 50 различающихся индивидуумов в выбранной группе, то расшифровка оказывается весьма сложной. В первую очередь Джерри пришлось провести инбридинг мушек в максимально возможной степени, чтобы предоставить нам однородный вариант ДНК. Но для обеспечения генной чистоты инбридинга было недостаточно: при извлечении ДНК мушки существовала опасность загрязнения генетическим материалом из клеток бактерий, находящихся в пище мушки или в ее кишечнике. Чтобы избежать этих проблем, Джерри предпочитал извлекать ДНК из мушиных эмбрионов. Но и из клеток эмбрионов приходилось сначала выделять ядра с нужной нам ДНК, чтобы не загрязнять ее внеядерной ДНК митохондрий – «силовых установок» клетки. В результате мы получили пробирку с мутноватым раствором чистой дрозофильной ДНК.

Летом 1998 года команда Хэма, имея такую чистую ДНК мушки, приступила к созданию библиотек ее фрагментов. Сам Хэм больше всего любил разрезать ДНК и соединять внахлест полученные фрагменты, понизив чувствительность своего слухового аппарата, чтобы никакие посторонние звуки не отвлекали его от работы. Создание библиотек должно было положить начало масштабному секвенированию, но пока повсюду раздавались одни только звуки дрели, стук молотков и визжание пил. Рядом постоянно мозолила глаза целая армия строителей, а мы продолжали решать важнейшие проблемы – устранение неполадок в работе секвенаторов, роботов и другого оборудования, пытаясь не за годы, а за считанные месяцы создать с нуля настоящую «фабрику» секвенирования.

Первый секвенатор ДНК модели 3700 был доставлен в Celera 8 декабря 1998 года и встречен с большим восторгом и всеобщим вздохом облегчения. Устройство извлекли из деревянного ящика, поместили в комнату без окон в подвале – его временное пристанище, и сразу приступили к пробным испытаниям. Когда он заработал, мы получили очень качественные результаты. Но эти первые экземпляры секвенаторов работали весьма нестабильно, а некоторые были неисправны с самого начала. С работающими тоже постоянно возникали проблемы, порой чуть ли не ежедневно. Например, в программе управления роботом-манипулятором появилась серьезная ошибка – иногда механическая рука робота на большой скорости выдвигалась над устройством и с размаху врезалась в стену. В результате секвенатор останавливался, и для его починки приходилось вызывать ремонтную бригаду. Некоторые секвенаторы выходили из строя из-за блуждающих лазерных лучей. Для защиты от перегрева использовались ленты из фольги и скотча, поскольку при высокой температуре из последовательностей испарялись окрашенные в желтый цвет фрагменты Gs.

Хотя устройства теперь поставлялись регулярно, около 90 % из них с самого начала были неисправны. В некоторые дни секвенаторы вообще не работали. Я твердо верил в Майка Ханкапиллера, однако моя вера сильно поколебалась, когда он стал винить в неудачах наших сотрудников, строительную пыль, малейшие колебания температуры, фазы Луны и так далее. Некоторые из нас от стресса даже поседели.

Не подающие признаков жизни 3700-е, ожидающие отправки обратно в ABI, стояли в кафетерии, и, в конце концов, дошло до того, что нам приходилось обедать практически в «морге» секвенаторов. Я был в отчаянии – ведь мне ежедневно нужно было определенное количество работающих устройств, а именно 230! За примерно 70 миллионов долларов компания ABI обещала предоставить нам или 230 абсолютно исправных устройств, работающих без перебоев целый день, или 460, которые работали хотя бы полдня. Кроме того, Майку следовало удвоить количество квалифицированного технического персонала для незамедлительного ремонта секвенаторов после поломки.

Однако какой интерес заниматься всем этим за те же деньги! К тому же у Майка появился еще один клиент – государственный геномный проект, руководители которого уже начали закупать сотни устройств безо всякого тестирования. Будущее Celera зависело от этих секвенаторов, но Майк, по-видимому, не понимал, что и будущее ABI от них зависело. Конфликт был неизбежен, что и проявилось на важном совещании инженеров ABI и моей команды, состоявшемся в Celera.

После того, как мы сообщили об огромном количестве дефектных приборов и о том, как много времени требуется на исправление поломок секвенаторов, Майк снова попытался свалить всю вину на моих сотрудников, но даже его собственные инженеры с ним не согласились. В конце концов вмешался Тони Уайт. «Мне все равно, сколько это стоит и кого нужно прибить за это», – сказал он. Тогда он в первый и последний раз действительно встал на мою сторону. Он приказал Майку как можно скорее обеспечить поставку новых секвенаторов, даже в ущерб другим клиентам и даже если пока неизвестно, во сколько это обойдется.

Тони также распорядился, чтобы Майк нанял еще двадцать специалистов для оперативного ремонта и определения причин всех проблем. На деле это было легче сказать, чем сделать, потому что опытных работников не хватало. Начать с того, что Эрик Ландер переманил двоих из самых квалифицированных инженеров, и по мнению Майка, тут тоже были виноваты мы. Повернувшись к Марку Адамсу, Майк сказал: «Вы должны были нанять их раньше, чем это сделал кто-то другой». После такого заявления я окончательно потерял к нему всякое уважение. Ведь согласно нашему договору, я не мог нанимать сотрудников ABI, в то время как Ландер и другие руководители государственного проекта генома имели на это право, поэтому очень скоро лучшие инженеры ABI начали работать на наших конкурентов. К концу совещания я понял – проблемы остались, но луч надежды на улучшение все-таки забрезжил.

Так и произошло, хотя и не сразу. Наш арсенал секвенаторов увеличился с 230 до 300 устройств, и если 20–25 % из них отказывали, мы все-таки имели около 200 работающих секвенаторов и кое-как справлялись с поставленными задачами. Технические сотрудники работали героически и неуклонно увеличивали темп ремонтных работ, сокращая простои. Все это время я думал об одном: то, что мы делаем, – выполнимо. Неудачи возникали по тысяче причин, но провал не входил в мои планы.

Мы всерьез взялись за секвенирование генома дрозофилы 8 апреля, примерно тогда, когда уже должны были завершить эту работу. Я, конечно, понимал, что Уайт хочет от меня избавиться, но делал все от меня зависящее ради выполнения главной задачи. Напряжение и беспокойство преследовали меня и дома, но с самым своим «доверенным лицом» я эти проблемы обсуждать не мог. Клэр откровенно демонстрировала свое презрение, видя, насколько я поглощен делами Celera. Ей казалось, что я повторяю те же ошибки, которые делал, работая в TIGR/HGS. К 1 июля я чувствовал себя глубоко подавленным, как это уже было во Вьетнаме.

Поскольку конвейерный метод пока у нас не работал, нам предстоял тяжелый изнурительный труд – заново «склеивать» фрагменты генома. Чтобы обнаруживать совпадения и не отвлекаться на повторы, Джин Майерс предложил алгоритм на основе ключевого принципа моего варианта метода дробовика: секвенировать оба конца всех полученных клонов. Поскольку Хэм получал клоны трех точно известных размеров, мы знали, что две концевые последовательности находятся на строго определенном расстоянии друг от друга. Как и прежде, этот способ «нахождения пары» даст нам прекрасную возможность снова собрать геном.

Но поскольку каждый конец последовательности секвенировался отдельно, для обеспечения четкой работы этого метода сборки нужно было вести тщательный учет – для абсолютной уверенности, что мы смогли правильно соединить все пары концевых последовательностей: ведь если хотя бы одна из ста попыток приведет к ошибке и не найдется соответствующая пара для последовательности, все пойдет насмарку и метод не сработает. Один из способов избежать этого – использование штрих-кода и датчиков для отслеживания каждого этапа процесса. Но в начале работы у лаборантов не было необходимого программного обеспечения и оборудования для секвенирования, поэтому приходилось делать все вручную. В Celera небольшая команда, менее двадцати человек, каждый день обрабатывала рекордное количество клонов – 200 тысяч. Мы могли предвидеть некоторые ошибки, например неправильное прочтение данных из 384 лунок, а затем использовать компьютер для нахождения явно ошибочной операции и исправить положение. Конечно, еще оставались отдельные недочеты, но это только подтверждало мастерство команды и уверенность, что мы можем устранять ошибки.

Несмотря на все сложности, мы сумели за четыре месяца прочесть 3156 миллионов последовательностей, всего около 1,76 миллиарда нуклеотидных пар, содержащихся между концами 1,51 миллиона клонов ДНК. Теперь настала очередь Джина Майерса, его команды и нашего компьютера – нужно было сложить все участки вместе в хромосомы дрозофилы. Чем длиннее становились участки, тем менее точным оказывалось секвенирование. В случае дрозофилы последовательности насчитывали в среднем 551 нуклеотидную пару, и средняя точность была 99,5 %. Если иметь 500-буквенные последовательности, почти любой может определить места совпадений, передвигая одну последовательность вдоль другой до тех пор, пока не обнаружатся совпадения.

Для секвенирования Haemophilus influenzae у нас было 26 тысяч последовательностей. Для сравнения каждой из них со всеми остальными потребовалось бы проделать 26 тысяч сравнений в квадрате, или 676 миллионов. Геном дрозофилы, с его 3,156 миллиона прочтений потребовал бы около 9,9 триллиона сравнений. В случае человека и мыши, где мы произвели 26 миллионов прочтений последовательности, требовалось около 680 триллионов сравнения. Поэтому не вызывает удивления, что большинство ученых весьма скептически относились к возможному успеху этого метода.

Хотя Майерс и обещал все наладить, у него постоянно возникали сомнения. Теперь он работал дни и ночи напролет, выглядел измученным и как-то посерел. К тому же у него были проблемы в семье, и он стал большую часть свободного времени проводить с журналистом Джеймсом Шривом, который писал о нашем проекте и как тень следил за ходом исследований. Пытаясь как-то отвлечь Джина, я взял его с собой на Карибы – расслабиться и походить под парусом на моей яхте. Но и там он часами сидел, скрючившись над ноутбуком, нахмурив черные брови и щуря свои черные глаза от яркого солнца. И, несмотря на невероятные трудности, Джин и его команда сумели за полгода сгенерировать более полумиллиона строк компьютерного кода для нового ассемблера.

Если бы результаты секвенирования были стопроцентно точными, без повторяющихся ДНК, сборка генома была бы относительно несложной задачей. Но в реальности геномы содержат большое количество повторяющихся ДНК разного типа, разной длины и частоты. С короткими повторами, состоящими из менее пяти сотен пар нуклеотидов, справиться относительно легко, с более длинными повторами – сложнее. Для решения этой проблемы мы использовали метод «нахождения пары», то есть секвенировали оба конца каждого клона и получали клоны разной длины для обеспечения максимального количества совпадений.

Алгоритмы, закодированные в полумиллионе строк компьютерного кода команды Джина, предполагали поэтапный сценарий – от самых «безвредных» действий, например простого перекрывания двух последовательностей, до более сложных, например использования обнаруженных пар для слияния островков перекрывшихся последовательностей. Это было похоже на сложение головоломки, когда небольшие островки собранных участков составляются вместе и образуют бо́льшие острова, а затем весь процесс повторяется снова. Только вот в нашей головоломке было 27 миллионов фрагментов. И было очень важно, чтобы участки брались из последовательности высокого качества сборки: представьте себе, что будет, если вы собираете пазл, а цвета или изображения его элементов нечеткие и размытые. Для дальнего порядка последовательности генома значительная доля прочтений должна быть в виде совпадающих пар. Учитывая, что результаты все еще отслеживались вручную, мы с облегчением обнаружили, что 70 % имевшихся у нас последовательностей именно такие. Специалисты по компьютерному моделированию объяснили, что при меньшем проценте собрать нашего «шалтая-болтая» было бы невозможно.

И теперь мы смогли использовать ассемблер Celera для секвенирования последовательности: на первом этапе результаты корректировались для достижения самой высокой точности; на втором этапе программа Screener удаляла загрязняющие последовательности из ДНК плазмиды или E. coli. Процесс сборки может быть нарушен всего-навсего какими-то 10 парами оснований «чужой» последовательности. На третьем этапе программа Screener проверяла каждый фрагмент на соответствие известным повторяющимся последовательностям в геноме плодовой мушки – данным Джерри Рубина, который их «любезно» нам предоставил. Местоположение повторов с частично перекрывающимися участками записывалось. На четвертом этапе другая программа (Overlapper) обнаруживала перекрывающиеся участки, сравнивая каждый фрагмент со всеми остальными, – колоссальный эксперимент по обработке огромного объема числовых данных. Ежесекундно мы сравнивали 32 миллиона фрагментов с целью обнаружить по крайней мере 40 перекрывающихся пар оснований с менее 6 % различий. При обнаружении двух перекрывающихся участков мы объединяли их в больший фрагмент, так называемый «контиг» – набор перекрывающихся фрагментов.

В идеальном случае этого бы вполне хватило для сборки генома. Но нам приходилось бороться со статтерами и повторами в коде ДНК, а это означало, что один фрагмент ДНК может перекрываться с несколькими различными участками, создавая ложные соединения. Чтобы упростить задачу, мы оставляли только однозначно соединенные фрагменты, так называемые «унитиги». Программа, с помощью которой мы выполняли эту операцию (Unitigger), по существу удаляла всю последовательность ДНК, которую мы не могли с уверенностью определить, оставляя лишь эти унитиги. Этот шаг не только дал нам возможность рассмотреть другие варианты сборки фрагментов, но и существенно упростил задачу. После редукции количество перекрывающихся фрагментов сократилось с 212 миллионов до 3,1 миллиона, и проблема упростилась в 68 раз. Детали головоломки постепенно, но неуклонно вставали на свои места.

А затем мы могли использовать информацию о способе спаривания последовательностей одного и того же клона, используя «каркасный» алгоритм. Все возможные унитиги со взаимно перекрывающимися парами оснований объединялись в специальные каркасы. Для описания этого этапа в своих лекциях я провожу аналогию с детским игрушечным конструктором Tinkertoys. Он состоит из палочек разной длины, которые можно вставлять в отверстия, расположенные на деревянных узловых деталях (шариках и дисках), и составить так объемную конструкцию. В нашем случае узловые детали – это унитиги. Зная, что парные последовательности располагаются на концах клонов длиной в 2 тысячи, 10 тысяч или 50 тысяч пар оснований – то есть как бы находятся на расстоянии определенного количества отверстий друг от друга, – их можно выстроить в одну линию.

В результате тестирования этой методики на последовательности Джерри Рубина, составлявшей примерно одну пятую генома плодовой мушки, мы получили всего лишь 500 пробелов. Проведя в августе испытания на наших собственных данных, мы получили в результате более 800 тысяч небольших фрагментов. Существенно большее количество данных для обработки показало, что методика работала плохо – результат оказался противоположным ожидаемому. В течение нескольких следующих дней паника нарастала, а список возможных ошибок удлинялся. С верхнего этажа корпуса № 2 адреналиновый раж просачивался в комнату, шутливо называемую «Безмятежными покоями». Однако никакого покоя и безмятежности там не ощущалось, особенно в течение по крайней мере пары недель, когда сотрудники буквально кругами слонялись в поисках выхода из создавшегося положения.

В конце концов проблему решил Артур Делчер, работавший с программой Overlapper. Он заметил нечто странное в 678-й строке кода из 150 тысяч строк, в том месте, где пустяковая неточность означала, что важная часть совпадений не записана. Ошибка была исправлена, и 7 сентября у нас было 134 клеточных каркаса, покрывавших действующий (эухроматический) геном плодовой мушки. Мы были в восторге и с облегчением выдохнули. Пришла пора объявить всему миру о нашем успехе.

Конференция по секвенированию генома, которую я начал проводить несколько лет назад, предоставляла для этого прекрасную возможность. Я был уверен, что найдется большое количество жаждущих удостовериться, сдержали ли мы свое обещание. Я решил, что рассказывать о наших достижениях, и прежде всего о процессе секвенирования, сборке генома и значении этого для науки, должны Марк Адамс, Джин Майерс и Джерри Рубин. Из-за наплыва желающих приехать на конференцию мне пришлось перенести ее из Хилтон-Хеда в более вместительный отель «Фонтенбло» в Майами. На конференции присутствовали представители крупных фармацевтических и биотехнических компаний, специалисты по геномным исследованиям со всего мира, довольно много обозревателей, репортеров и представителей инвестиционных компаний – все были в сборе. Наши конкуренты из компании Incyte потратили немалые средства на организацию приема после окончания конференции, корпоративную видеосъемку и прочее – делали все, дабы убедить публику, что именно они предлагают «самую подробную информацию о геноме человека».

Мы собрались в большом конференц-зале. Выдержанный в нейтральных тонах, украшенный настенными светильниками, он был рассчитан на две тысячи человек, но народ все прибывал, и вскоре зал заполнился до отказа. Открытие конференции состоялось 17 сентября 1999 года, и на первом заседании с сообщениями выступили Джерри, Марк и Джин. После небольшого вступления Джерри Рубин объявил, что собравшимся предстоит услышать о лучшем совместном проекте известных компаний, в котором ему когда-либо довелось участвовать. Атмосфера накалялась. Аудитория поняла, что он не стал бы говорить так высокопарно, если бы у нас не было заготовлено что-то действительно сенсационное.

В воцарившейся тишине Марк Адамс начал подробно описывать работу нашего «производственного цеха» в Celera и наши новые методы секвенирования генома. Однако при этом он ни слова не сказал о собранном геноме, словно поддразнивая публику. Затем вышел Джин, поведавший о принципах метода дробовика, о секвенировании Haemophilus, об основных стадиях работы ассемблера. С помощью компьютерной анимации он продемонстрировал весь процесс обратной сборки генома. Отведенное на выступления время заканчивалось, и многие было уже решили, что все ограничится элементарной презентацией с использованием программы PowerPoint, без предъявления конкретных результатов. Но тут Джин с ехидной улыбкой заметил, что аудитория, наверное, захочет все-таки увидеть реальные результаты и не удовольствуется имитацией.

Невозможно было представить наши результаты яснее и выразительнее, чем это сделал Джин Майерс. Он понял, что сами по себе результаты секвенирования не произведут должного впечатления, поэтому для большей убедительности сравнил их с результатами кропотливого исследования Джерри традиционным методом. Они оказались идентичными! Таким образом, Джин сравнил результаты нашей сборки генома со всеми известными маркерами, картированными на геноме плодовой мушки десятки лет назад. Из тысяч маркеров только шесть не совпадали с результатами нашей сборки. Тщательно исследовав все шесть, мы убедились, что секвенирование в Celera было верным и что ошибки содержались в работах, выполненных в других лабораториях старыми методами. Под конец Джин сообщил, что мы только что приступили к секвенированию ДНК человека, и с повторами здесь наверняка будет меньше проблем, чем в случае дрозофилы.

Последовали громкие и продолжительные аплодисменты. Не прекращавшийся и во время перерыва гул означал, что мы своего добились. Кто-то из журналистов заметил участника государственного проекта генома, сокрушенно качающего головой: «Похоже, эти мерзавцы действительно собираются все сделать»{147}. Мы покинули конференцию с новым зарядом энергии.

Оставалось решить две важные проблемы, и обе были нам хорошо знакомы. Первая – как публиковать результаты. Несмотря на подписанный с Джерри Рубином меморандум о взаимопонимании, сотрудники нашего бизнес-отдела не одобряли идею передачи ценных результатов секвенирования дрозофилы в GenBank. Они предлагали разместить результаты секвенирования плодовой мушки в отдельной базе данных в Национальном центре биотехнологической информации, где ими сможет пользоваться каждый при одном условии – не в коммерческих целях. Вспыльчивый, постоянно курящий Майкл Эшбернер из Европейского института биоинформатики был крайне этим недоволен. Он считал, что компания Celera «всех надула»{148}. (Он писал Рубину: «Что, черт подери, происходит в Celera?»{149}) Коллинз тоже был недоволен, но что гораздо важнее, недоволен был и Джерри Рубин. В конце концов я все-таки отослал наши результаты в GenBank.

Вторая проблема касалась дрозофилы – у нас были результаты секвенирования ее генома, но мы совершенно не понимали, что они означают. Нужно было проанализировать их, если мы хотели написать статью, – так же, как четыре года назад в случае с Haemophilus. Анализ и описание генома мушки могли занять более года – а у меня такого времени не было, потому что теперь следовало сосредоточиться на геноме человека. Обсудив это с Джерри и Марком, мы решили вовлечь в работу над Drosophila научное сообщество, превратив это в увлекательную научную задачу, и таким образом быстро продвинуть дело, устроить из скучного процесса описания генома веселый праздник – наподобие международного скаутского слета. Мы назвали его «Геномное Джамбори» и пригласили ведущих ученых со всего мира приехать в Роквилл примерно на неделю или дней на десять – проанализировать геном мушки. На основе полученных результатов мы планировали написать серию статей.

Идея всем понравилась. Джерри начал рассылать приглашения на наше мероприятие группам ведущих исследователей, а специалисты по биоинформатике Celera решали, какие компьютеры и программы понадобятся, чтобы сделать работу ученых максимально эффективной. Мы договорились, что Celera оплатит им расходы на проезд и проживание. Среди приглашенных были и самые мои суровые критики, но мы надеялись, что их политические амбиции не повлияют на успех нашей затеи.

В ноябре к нам прибыло около 40 специалистов по дрозофиле, и даже для наших недругов предложение оказалось слишком привлекательным, чтобы от него отказаться. Вначале, когда участники поняли, что им предстоит проанализировать более ста миллионов пар оснований генетического кода в течение нескольких дней, ситуация была довольно напряженной. Пока вновь прибывшие ученые спали, мои сотрудники круглые сутки трудились, разрабатывая программы решения непредвиденных проблем. К концу третьего дня, когда оказалось, что новые программные средства позволяют ученым, как сказал один из наших гостей, «за несколько часов делать потрясающие открытия, на которые раньше уходила чуть ли не вся жизнь», обстановка разрядилась. Ежедневно в середине дня, по сигналу китайского гонга все собирались вместе – обсудить последние результаты, решить текущие проблемы и составить план работы на следующий раунд.

С каждым днем дискуссии становились все увлекательнее. Благодаря Celera, у наших гостей появилась возможность первыми заглянуть в новый мир, и то, что открывалось взору, превосходило ожидания. Скоро оказалось, что нам не хватает времени обсудить все, что хочется, и понять, что все это значит. Марк устроил праздничный ужин, который продолжался очень недолго, так как все быстро устремились обратно в лаборатории. Скоро обеды и ужины поглощались прямо перед экранами компьютеров с выведенными на них данными о геноме дрозофилы. Впервые были обнаружены долгожданные семейства рецепторных генов и одновременно удивительное количество генов плодовой мушки, аналогичных генам болезней человека. Каждое открытие сопровождалось радостными воплями, свистом и дружескими похлопываниями по плечу. Как это ни удивительно, но среди нашего научного пиршества одна пара нашла время для помолвки.

Было, правда, некое опасение: в ходе работы ученые обнаружили всего около 13 тысяч генов вместо ожидаемых 20 тысяч. Поскольку в «непритязательном» черве C. elegans порядка 20 тысяч генов, многие полагали, что у плодовой мушки их должно быть больше, так как у нее в 10 раз больше клеток и даже есть нервная система. Существовал один простой способ удостовериться, что в расчетах нет ошибки: взять 2500 известных генов мушки и посмотреть, сколько их удалось найти в нашей последовательности. После тщательного анализа Майкл Черри из Стэнфордского университета сообщил, что он обнаружил все гены, кроме шести. После обсуждения эти шесть генов были отнесены к артефактам. То, что гены были выявлены без ошибок, воодушевило нас и придало уверенности. Сообщество тысяч ученых, посвятивших себя исследованию дрозофилы, потратили десятки лет, отслеживая эти 2500 генов, а теперь целых 13 600 были перед ними на экране компьютера.

Во время неизбежной фотосессии в конце работы наступил незабываемый момент: после традиционного похлопывания по плечу и дружеских рукопожатий Майк Эшбернер встал на четвереньки, чтобы я увековечил себя на фотографии, поставив ногу на его спине. Так он хотел – несмотря на все свои сомнения и скептицизм – отдать должное нашим достижениям. Известный генетик, исследователь дрозофилы, он даже придумал соответствующую подпись под фотографией: «Стоя на плечах гиганта». (Он отличался довольно тщедушной фигурой.) «Отдадим должное тому, кто этого заслуживает», – написал он позже{150}. Оппоненты наши пытались представить накладки в передаче результатов секвенирования в общедоступную базу данных как отступление от наших обещаний, но и они вынуждены были признать, что слет внес «чрезвычайно ценный вклад в общемировые исследования плодовой мушки»{151}. Испытав, что такое подлинная «научная нирвана», все расстались друзьями.

Мы решили опубликовать три большие статьи: одну по секвенированию всего генома, где Майк будет первым автором, другую – по сборке генома, где первым автором будет Джин, и третью – по сравнительной геномике червя, дрожжей и генома человека с Джерри в качестве первого автора. Статьи были сданы в редакцию Science в феврале 2000 года и опубликованы в специальном выпуске от 24 марта 2000 года, – меньше чем через год после моей беседы с Джерри Рубином в Колд-Спринг-Харборе.{152} Перед публикацией Джерри организовал для меня выступление на ежегодной конференции по исследованиям дрозофилы в Питтсбурге, на которой присутствовали сотни самых видных специалистов в этой области. На каждое кресло в зале мои сотрудники положили компакт-диск, содержащий весь геном дрозофилы, а также оттиски наших статей, опубликованных в Science. Джерри очень тепло представил меня, уверив собравшихся, что я выполнил все взятые на себя обязательства и что мы прекрасно работали вместе. Мое выступление заканчивалось сообщением о некоторых исследованиях, сделанных во время слета, и краткими комментариями к данным на компакт-диске. Аплодисменты после моего выступления вызвали у меня такое же удивление и были так же приятны, как пять лет назад, когда мы с Хэмом впервые представили геном Haemophilus на съезде микробиологов. Впоследствии статьи по геному дрозофилы стали наиболее часто цитируемыми статьями в истории науки.

Несмотря на то, что тысячи исследователей плодовой мушки всего мира были в восторге от результатов, мои критики быстро перешли в наступление. Джон Салстон назвал попытку секвенирования генома мушки неудачей, хотя полученная нами последовательность была более полной и более точной, чем результат его кропотливой десятилетней работы по секвенированию генома червя, завершение которой потребовало еще четырех лет после публикации чернового варианта в Science. Коллега Салстона Мейнард Олсон назвал последовательность генома дрозофилы «безобразием», в котором «по милости» Celera придется разбираться участникам государственного проекта генома чело века. В действительности же команда Джерри Рубина сумела быстро закрыть оставшиеся пробелы в последовательности путем публикации и сравнительного анализа уже расшифрованного генома менее чем через два года. Эти данные подтвердили, что мы допустили 1–2 ошибки на 10 тысяч пар оснований во всем геноме и менее 1 ошибки на 50 тысяч пар оснований работающего (эухроматического) генома.

Однако, несмотря на всеобщее признание проекта Drosophila, летом 1999 года напряженность в наших отношениях с Тони Уайтом достигла апогея. Уайт никак не мог смириться с вниманием, которое пресса уделяла моей персоне. Каждый раз, приезжая в Celera, он проходил мимо развешанных на стенах в коридоре, рядом с моим кабинетом, копий статей о наших достижениях. А тут мы увеличили одну из них – обложку воскресного приложения газеты USA Today. На ней, под заголовком «Удастся ли этому АВАНТЮРИСТУ совершить величайшее научное открытие нашего времени?»{153} был изображен я, в синей клетчатой рубашке, закинув ногу на ногу, а вокруг меня парили в воздухе Коперник, Галилей, Ньютон и Эйнштейн – и никаких признаков Уайта.

Каждый день его пресс-секретарь звонила узнать, нельзя ли Тони принять участие в кажущемся бесконечным потоке интервью, проходящих в Celera. Он немного успокоился – да и то ненадолго, когда на следующий год ей удалось добиться, чтобы его фотографию поместили на обложке журнала Forbes как человека, который смог увеличить капитализацию компании PerkinElmer от 1,5 миллиарда долларов до 24 миллиардов долларов{154}. («Тони Уайт превратил бедолагу PerkinElmer в высокотехнологичного ловца генов».)

Тони не давала покоя и моя общественная активность. Примерно раз в неделю я выступал с докладом, соглашаясь на малую толику из огромного количества приглашений, которые постоянно получал, потому что мир хотел знать о нашей работе. Тони даже жаловался в совет директоров PerkinElmer, переименованную к тому времени в PE Corporation, что мои поездки и выступления нарушают корпоративные правила. Во время двухнедельного отпуска (за свой счет), который я провел в своем доме на Кейп-Код, Тони вместе с финансовым директором Деннисом Уингером и главным юрисконсультом Applera Уильямом Соучем полетел в Celera, чтобы опросить моих ведущих сотрудников насчет «эффективности руководства Вентера». Они надеялись собрать достаточно грязи, чтобы обосновать мое увольнение. Уайт был поражен, когда все сказали, что если я уйду, они тоже уволятся. Это вызвало огромную напряженность в нашей команде, но и одновременно сплотило нас теснее, чем когда-либо. Мы готовы были праздновать каждую победу, как последнюю.

После публикации последовательности генома мушки – к тому времени это была самая большая расшифрованная последовательность в истории – Джин, Хэм, Марк и я подняли тост за то, что выдержали Тони Уайта достаточно долго и добились признания наших успехов. Мы доказали, что наш метод будет работать и при секвенировании генома человека. Даже если бы на следующий день Тони Уайт прекратил финансирование, мы знали – наше главное достижение останется с нами. Больше всего на свете я хотел уйти из Celera и не общаться с Тони Уайтом, но поскольку еще больше я хотел секвенировать геном Homo sapiens, мне приходилось идти на компромисс. Я старался, как мог, ублажить Уайта, только бы продолжить работу и завершить задуманное.

Глава 14

Первый геном человека

Перспектива того, что тебя опередят в научной гонке, обычно вызывает отчаяние и безумную надежду – а вдруг повезет, и твой конкурент завтра помрет. Иной раз хочется просто все бросить, но тогда годы тяжелого труда будут потрачены впустую… Вот почему так трудно избежать соблазна перенять методику у более удачливого соперника.

Но даже если вы отстаете, еще не все потеряно – будьте чуть умнее его, и вы победите. Ну, а ваш конкурент тогда сойдет с ума от злости.

Джеймс Уотсон. Страсть к ДНК. Гены, геномы и общество

Задолго до начала работ по секвенированию первого человеческого генома, еще не имея никаких гарантий успеха, мы развлекались, обсуждая, чьей ДНК выпадет уникальная честь стать первой, расшифрованной от начала до конца. У кого окажется достаточно любопытства и уверенности в себе, чтобы отважиться на секвенирование своего собственного генома? И кто решится выложить его в Интернете, когда большинство людей, запуганное генетическими детерминистами, боится, что так обнажатся все их биологические тайны?

Вставали и технические проблемы, во многом сводящиеся к вопросу о большем (за счет полового размножения) генетическом разнообразии человека по сравнению с микробами, по-старомодному размножающимися бесполым путем. Для секвенирования геномов бактерий мы в свое время отобрали идентичные клоны, которые обеспечили нас однородным образцом ДНК. В случае дрозофилы вариативность ДНК сводилась к минимуму за счет применения инбредных штаммов. Однако, когда дело дошло до генома человека, мы столкнулись с числом генетических вариаций, равным количеству людей на Земле.

Поскольку по своей структуре человеческая ДНК представляет собой двойную спираль из двух взаимодополняющих цепочек, то какую из них выбрать – не имело значения. В то же время имелось и определенное осложнение. Каждая из наших 23 пар хромосом образована 23 хромосомами от матери, включая Х-хромосому, и 23 от отца. 23-я пара хромосом включает хромосому Х и хромосому Y, причем женщины обладают двумя X-хромосомами, а мужчины – одной Х и одной Y-хромосомой.

Возникал вопрос: какую ДНК выбрать для секвенирования – мужскую или женскую? Преимущество образцов, взятых у мужчины, состояло бы в наличии и Х-, и Y-хромосомы, а недостаток – в том, что на долю каждой из них приходилось бы в два раза меньше ДНК, чем для каждой из 22 парных хромосом. При выборе ДНК женщины мы располагаем двойной дозой X-хромосом, но Y-хромосома отсутствует. Если изучать геном одного человека, кого выбрать: некоего усредненного субъекта или выдающуюся личность, скажем, президента Клинтона? С какой ответственностью и риском столкнется этот человек? Даст ли он свое согласие?

Уже на ранних этапах работы выяснилось, что наш выбор не имеет особого значения, поскольку с учетом огромного разнообразия геномов человека, и несомненно, с развитием соответствующей технологии очень скоро будет проведена масштабная работа по секвенированию многочисленных геномов других людей. В то же время большой научный и коммерческий интерес имело выявление последовательностей, связанных с заболеваниями, что означало необходимость обеспечить высокую степень генетического разнообразия образцов, то есть исследование ДНК нескольких доноров для расшифровки геномной последовательности, представляющей не конкретное лицо, а некий сплав геномов человечества, то есть усредненный геном.

Джин Майерс и члены его группы подсчитали, сколько доноров можно привлечь, учитывая имевшиеся у нас компьютеры. Для построения усредненной модели потребовалось ограничиться пятью, максимум шестью человеками. Мы решили составить смесь мужской и женской ДНК, отражающую определенное этническое разнообразие.

Использование образцов человеческой ДНК включало длительные и сложные процедуры получения «обоснованного согласия» (согласие на основе полной информации). Поскольку и Хэм, и я стремились начать работу как можно скорее, решение проблемы было очевидно. На всей нашей планете трудно было найти людей, которые бы осознавали риск, связанный с секвенированием и публикацией их геномов, лучше, чем мы сами. Ни Хэм, ни я не верили в примитивный генетический детерминизм, согласно которому человек целиком зависим от своих генов и любую судьбу можно точно предсказать, прочитав геном. В то же время нам очень хотелось узнать, каковы они, наши гены. Здоровью нашему ничего не угрожало. Правда, можно было ожидать нападок от недоброжелателей, если бы они узнали об использовании нашей собственной ДНК.

Итак, мы оба решили представить для библиотеки легко получаемый и богатый источник ДНК в виде спермы (и вскоре начали шутить о том, кому из нас понадобится большая пробирка, а кому – маленькая). В конце концов мы договорились использовать стандартные стерильные пробирки на 50 мл, а потом замораживали их содержимое. Хэм мог легко приносить образцы прямо на работу, не сообщая лаборантам об их источнике. Однако мое появление в лаборатории с пробирками, которые я вручал бы своим сотрудникам, могло вызвать определенные подозрения. Я нашел выход: экспресс-почта FedEx почти ежедневно доставляла нам коробки с замороженными реагентами от Applied Biosystems, и я брал одну из открытых коробок с сухим льдом, помещал туда мой образец и нес коробку в лабораторию, а большинство сотрудников считало, что образец поступил от Ханкапиллера или Уайта. Эту уловку пришлось повторять несколько раз, поскольку первичные эксперименты требовали большого расхода ДНК.

После того, как работа в Celera пошла полным ходом, вопрос о количестве ДНК для секвенирования встал, как мы и опасались, очень остро. Юристы давали самые разнообразные рекомендации. Для управления процессом я привлек Сэма Бродера, бывшего директора Национального института онкологии, а ныне главного медицинского специалиста компании Celera, и собрал комитет из известных ученых со стороны. Я сразу сообщил Сэму, что у нас уже имеется два образца ДНК, и что именно они используются на начальных этапах секвенирования, чтобы «запустить» программу Celera. Открыв страшную тайну, что в качестве доноров выступаем мы с Хэмом, я объяснил, что группа остальных доноров должна включать женщин и отличаться максимально возможным этногеографическим разнообразием. Вопрос о том, сообщать ли членам комитета об уже ведущемся секвенировании человеческой ДНК от двух доноров, я оставил на усмотрение Сэма. Он считал, что делать этого не стоит, а следует разработать процедуры, подобные тем, что мы с Хэмом уже использовали.

Посмотри мне в глаза

В популярных статьях и книжках о генетике нередко утверждается, что ДНК определяет все особенности организма, от восприимчивости к болезням до IQ (что бы под этим ни подразумевалось) и цвета глаз. На уроках по всему миру детей учат, что если один из родителей передает вам ген, отвечающий за доминантный признак, то именно этот признак вы и унаследуете. Таким образом, если у одного из родителей карие глаза (доминантый признак), то они будут и у всех его детей, а у пар с голубыми глазами (рецесивный признак) почти всегда рождаются голубоглазые дети.

Предположим, вы никогда меня не встречали и не видели моего портрета на обложке этой книги. Вы решили узнать, какого цвета у меня глаза, изучив мой геном. Хорошей отправной точкой может стать один из его томов, а именно хромосома 15. В ней вы обнаружите ген под названием OAC2. Этот ген действует в особых клетках, именующихся меланоцитами и образующих глазной пигмент меланин. Цвет моих глаз, как и любых других, зависит от распределения и содержания меланоцитов, хотя это и сложнее, чем принято считать{155}.

Согласно исследованиям, более 600 людей с нормальной пигментацией, маловероятно, что только этот ген определяет, окажутся ли глаза серыми или голубыми. (Люди с неголубым и несерым цветом глаз обладают парами оснований A/T или T/T в одном варианте и A/G или G/G в другом, либо сочетанием обоих вариантов.) В соответствии с этими данными мой геном указывает на то, что мои глаза с большей вероятностью будут голубыми/серыми: вместо «несерого/неголубого» варианта мой геном содержит два других варианта – один с парами С/С и А/А, а другой – с G/G и А/А. И действительно, глаза у меня голубые. На самом деле цвет глаз зависит от нескольких генов, и у голубоглазой пары изредка могут рождаться дети с карими глазами. Более того, несмотря на преобладание голубого и карего цвета глаз у представителей белой расы, они вполне могут иметь глаза серые, зеленые, темно-коричневые и всех промежуточных оттенков. Упрощенное и упрощенческое толкование генетической заданности цвета глаз в учебниках несправедливо по отношению к Природе.

Членов комитета волновали два серьезных вопроса. Во-первых, у доноров ДНК при оглашении их имен могут возникнуть проблемы с медицинской страховкой, если в их геноме обнаружатся гены, определяющие предрасположенность к каким-то болезням. Наличие мутаций, связанных с нежелательными чертами характера или расстройствами личности, также могло бы повредить донорам. В конечном итоге мы приняли правило, согласно которому, с целью избежать ответственности и защитить интересы наших доноров, Celera будет хранить в тайне их имена. Второй серьезный вопрос касался секвенирования геномов лиц различного этнического происхождения. Моя единственная встреча с членами комитета была связана именно с «расовой» проблематикой. Многие опасались, что полученные данные будут использоваться определенными кругами с целью оправдания расизма. Секвенирование генома пяти белых мужчин, которые якобы отражали все человечество, особенно если учесть, что на генетическом уровне все мы чрезвычайно похожи, казалось мне серьезной ошибкой. Услышав этот аргумент, комитет быстро согласился со мной. Дабы найти около 20 потенциальных доноров, мы поместили объявление в Washington Post, а также расклеили объявления вблизи Celera и Applied Biosystems. И свою ДНК нам тут же предложили два журналиста, один из которых впоследствии написал статью о поиске доноров для Celera{156}.

Каждый из доноров, включая меня и Хэма, обязан был пройти инструктаж по возможным рискам и по процессу получения обоснованного согласия, а затем подписать соответствующие соглашения. Когда Бродер выдал нам проект документа о согласии, подготовленный совместно с консультативной группой, я пошутил, что донор, способный на эякуляцию после прочтения всех тридцати страниц этого сложного правового документа, нам не нужен, потому что наверняка окажется юристом.

Каждый донор получал за предоставленный образец 100 долларов. Женщины сдавали кровь из вены, а мужчины – кровь и сперму (хотя на сдачу спермы согласились не все). (Одна известная общественная деятельница, услыхав об этом процессе, пожаловалась: «Логично! Мужчинам платят за оргазм, а женщин колют иглой!») Полученным образцам присваивался кодовый номер, причем шифр личности донора был известен только Бродеру.

Из донорского материала мы пытались вырастить клеточные линии и создать библиотеки, а затем проводили пробное секвенирование. Группа моих ведущих специалистов, в том числе Бродер, отобрали пять финалистов на основе анонимной информации, включавшей кодовый номер, пол и расу. В число финалистов вошли мы с Хэмом и три женщины – афроамериканка, китаянка и латиноамериканка. Я до сих пор не знаю имен этих дам. Хотя многие доноры, включая журналистов, впоследствии говорили о своем участии в проекте, не имелось никакого способа установить связь между ними и секвенированной ДНК без повторного анализа полученных от них образцов. Опубликованная в конечном итоге структура представляла собой сочетание данных по всем пяти донорам, причем сам факт, что нам удалось составить подобную сборку из полученных последовательностей, доказывает сходство людей на уровне ДНК по всей планете.

Участники государственной программы при выборе генома для секвенирования столкнулись с еще более серьезными трудностями. Коллинз и его коллеги с гордостью говорили о том, что пользовались смесью ДНК от 15–20 человек, и полученная геномная последовательность, таким образом, представляет собой некоего анонимного «всеобщего человека». На основе образцов, полученных от энтузиастов – аспирантов, сотрудников лабораторий и так далее, с годами сформировались многочисленные библиотеки ДНК бактериальных искусственных хромосом (BAC), причем это произошло задолго до того, как люди начали задумываться об этических проблемах геномики. После того, как несколько доноров раскрыли свои имена, эти библиотеки были уничтожены, что вновь затормозило реализацию государственной программы. В результате все данные государственной программы по геному человека были получены на образцах от одного или двух доноров (этот факт чрезвычайно долго скрывался).

Сразу после секвенирования последнего фрагмента генома дрозофилы Celera начала полномасштабное наступление на геном человека. Оно началось 8 сентября 1999 года. В результате напряженной работы наших инженеров и фирмы ABI частота отказов секвенаторов, ранее достигавшая 90 %, сократилась до 10 %; в любой день отключалось для ремонта по крайней мере 30 устройств (каждая стоимостью в 300 тысяч долларов), однако остальные 300 секвенаторов обладали достаточной мощностью для расшифровки генома человека менее чем за один год.

Тогда же, однако, возникла необходимость поторопиться. Руководство государственной программы сообщило, что ее сотрудникам уже удалось секвенировать около четверти генома. Кроме того, мои соперники вновь изменили свою политику, заявив, что намерены вначале получить лишь «черновую» версию генома, причем сделать это к будущей весне, несомненно, организовав презентацию для прессы. Основные различия между работой Celera и модифицированной государственной программой сводились к стандартам и стратегиям, к противостоянию стохастического анализа всего генома и традиционного подхода «клон-заклоном». Я знал, что у нас выигрышная стратегия, и даже при наличии таких же или более высоких секвенаторных мощностей государственные лаборатории могли бы соперничать с нами, лишь переняв нашу тактику.

За год до начала нашего проекта, в сентябре 1998 года, официальная государственная политика исследований стала сводиться к тому, чтобы получить черновой вариант генома раньше, чем Celera, и завершить работу к 2003 году, к пятидесятилетней годовщине открытия двойной спирали Уотсоном и Криком. Наши коллеги теперь старались с максимальной скоростью загружать максимальное количество сырых результатов в общедоступные базы данных. Мои соперники – пять оставшихся центров по исследованию генома, называвшие себя «группой пяти», – убедили себя в том, что таким образом лишают меня возможности запатентовать геном и первым завершить его расшифровку. Эта логика представлялась мне глупой и детской. В то время, как мои многочисленные критики на все лады обсуждали вопрос о публикации данных Celera, государственные лаборатории бездумно сбрасывали информацию о последовательностях ДНК в общедоступные базы данных, откуда их каждый вечер радостно скачивали фармацевтические компании, чтобы оформить патенты. Таким образом, наивная политика противников патентования генома человека приводила к обратному: заявки на патентование генов подавались в более ранние сроки, причем почти все они были основаны на данных, полученных не Celera, а государственными лабораториями.

Благодаря тонкой работе с общественностью, никто, кажется, не понял, что высокая цель – секвенирование генома человека с помощью высокоточного и полного анализа одной хромосомы за другой – была заменена получением «чернового варианта», далеко уступающего результатам Celera по тщательности и полноте. Исходный лозунг «Качество прежде всего» оказался забытым. Забытыми оказались и недостатки модели секвенаторов 3700, занимавшей центральное место в работе Celera. В статье группы Салстона, опубликованной в журнале Science{157}, утверждалось, что поскольку это устройство секвенирует более короткие фрагменты («риды»), у него нет преимуществ перед уже существующими приборами. Эта статья вызвала падение курса акций как Celera, так и ABI. По иронии судьбы, мои конкуренты, проигнорировав недостатки секвенаторов 3700, толпами ринулись приобретать эти не до конца проверенные машины. За год после создания Celera объем продаж компании ABI составил около миллиарда долларов. Только Wellcome Trust потратил на модель 3700 больше средств, чем Celera, поставив перед своим Институтом Сенгера задачу секвенировать всего 25–30 % генома человека. Тем временем Массачусетский технологический институт предоставил Эрику Ландеру заем на покупку даже большего количества машин, чем готово было профинансировать государство, рассчитывая на погашение кредита за счет грантов от Фрэнсиса Коллинза (они до сих пор составляют более 40 миллионов долларов в год). Таким образом, лаборатория Ландера стала крупнейшей в консорциуме, финансируемом государством.

Изменения в стратегии «группы пяти» были чрезвычайно выгодны для моего начальства. Ханкапиллер и Уайт с восторгом обеспечивали государственную программу, которая теперь предусматривала покупку секвенаторов модели 3700 и различных реагентов на миллионы долларов. Они напоминали торговцев оружием, начавших войну для того, чтобы продавать свой товар обеим сторонам. Признаться, обидно было потратить столько усилий на сплочение коллектива Celera, а потом наблюдать, как наш деловой «партнер» снабжает оборудованием наших соперников быстрее, чем нас.

Итак, мы и наши конкуренты использовали одни и те же приборы, но при этом наши стратегии различались. «Секвенирование» для большинства людей означает фактическую сборку пар оснований генетического кода в правильном порядке. И действительно, высыпать кусочки пазла на стол еще не означает собрать его. Тем не менее, поскольку государственные лаборатории работали над тысячами мини-проектов расшифровки генома, по одному секвенируя BAC, у них имелись тысячи мини-пазлов для упорядочения, ориентирования и сборки, а у нас – всего один, но огромный. Никогда бы не подумал, что они будут претендовать на осуществление сборки бактериальных клонов или хромосом, располагая только кусочками пазла. Я рассчитывал на честную победу, надеялся на наших программистов, наши программы и наш мощный компьютер, которые обеспечили бы нам победу в соревновании с куда более крупным соперником в лице государственной программы.

Для сборки ДНК по результатам секвенирования методом дробовика требуется определенный минимальный охват последовательностей. Так, однократный (1Х) охват бактериального клона, состоящего из 100 000 пар оснований, означает, что вам удалось генерировать 100 тысяч пар оснований из последовательности ДНК. Это не означает, однако, что вы по одному разу секвенировали каждую букву последовательности. Тонкость состоит в том, что мы имеем дело со случайно генерированными фрагментами. (Если разорвать 50 газет на 50 отдельных страниц каждую, перемешать их в коробке и наугад вынуть 50 страниц, вряд ли у вас получится целиком какая-нибудь газета). Если объединить случайные фрагменты, то, согласно статистическим прогнозам, однократный охват фактически отражает состав лишь около 66 % ДНК клона. (Некоторые фрагменты будут дублироваться, некоторые – отсутствовать.) Для отражения структуры 96 % ДНК требуется троекратный охват (3Х). Метод сборки ДНК, принятый в государственной программе, требует охвата от 8Х до 10Х для того, чтобы упорядочить и сориентировать все участки и, таким образом, реконструировать бактериальный клон. Когда-то мы считали, что и нам необходим подобный уровень. После успешной расшифровки генома дрозофилы, однако, я понял, что нам удастся достичь охвата хромосом человека 99,6 % и выше, прилагая намного меньше усилий. Благодаря нашей стратегии спаренных концов, которая предусматривала секвенирование ДНК с обоих концов клонов, состоявших из 2, 10 или даже 50 тысяч пар оснований, оказалось, что для получения последовательности ДНК с правильным порядком и ориентацией требовался лишь пятикратный охват.

Соревнование с Celera помогло нашим соперникам. Когда начались первые работы по расшифровке генома человека, многие мелкие лаборатории заявляли, что могут секвенировать хромосомы и их фрагменты, еще до получения финансирования, оборудования и специалистов. К сентябрю 1998 года речь уже шла о расшифровке целого генома, однако не все, кто застолбил свой участок, работали достаточно быстро, используя высокопроизводительные секвенаторы. Обладая гораздо большими ресурсами, чем Celera, государственная программа в целом находилась под угрозой срыва из-за дефицита картированных клонов BAC.

Неудивительно, что Эрик Ландер, недовольный подобным положением дел, в октябре 1998 года предложил отменить соглашение о разделе генома на участки для анализа и заняться секвенированием клонов, случайно отобранных из библиотеки, охватывающей весь геном. Эта идея грозила подорвать неустойчивое единодушие участников государственного проекта. В ноябре, однако, Ландер согласился на компромисс, согласно которому Салстон и Уотерстон гарантировали поставки картированных клонов для нужд программы. К марту 1999 года консорциум, вызвав «восторг» у вице-президента Ала Гора, объявил, что намерен к весне 2000 года, «значительно ранее, чем планировалось», представить по меньшей мере 90 % генома человека в виде «рабочего черновика»{158}. В ускоренной государственной программе доминировали четыре крупные лаборатории, что вызывало раздражение и обиду более скромных участников; более того, Коллинз даже хладнокровно высказался за исключение «отстающих центров», «к большому негодованию их руководителей»{159}. Брюс Роу, один из первых ученых, занимавшихся секвенированием ДНК, весьма точно сформулировал эти чувства, заявив, что Коллинза «хорошо обработали вазелином в НИЗ»{160}.

Хотя Ландер прекрасно понимал, что участникам государственной программы не удастся собрать последовательности генома человека без использования моего подхода, он так и не признал преимуществ или хотя бы полезности нашего метода, а предпочел взять его на вооружение тайком, продолжая при этом свои публичные нападки. Более того, Коллинз и другие попытались использовать деньги налогоплательщиков для финансирования коммерческого конкурента Celera, фирмы Incyte Genomics из Пало-Альто. По этой договоренности фирма поставляла бы спаренные концы последовательностей ДНК для лабораторий, финансируемых государством, и получала бы поддержку от консорциума SNP (то есть фактически от Wellcome Trust и группы фармацевтических компаний). Они собирались выявлять случаи однонуклеотидного полиморфизма (снипы). Этот проект не только расширил бы возможности государственной программы сборки генома, но имел бы и полезный побочный эффект в виде генерирования «бесплатных» снипов, что фактически удвоило бы число снипов, имевшихся в распоряжении фармацевтических компаний консорциума, и избавило бы их от необходимости сотрудничать с Celera. Используя услуги SNP, Коллинз получал также возможность отрицать, что «он» (то есть НИЗ) финансирует Incyte для облегчения конкуренции с Celera. Кроме того, консорциум не обязан был публиковать полученные им данные, поскольку на него не распространялись правила, установленные государством или Wellcome Trust. Отрицая использование нашей стратегии спаренных концов, они могли блокировать Celera доступ к их результатам. Об этих попытках Коллинза с возмущением рассказал мне один из членов консорциума Аллен Роузис из Wellcome. Как утверждал Коллинз, «мы не можем допустить, чтобы исследователи по всему миру, стремящиеся решить серьезные медицинские проблемы, хотя бы на одни сутки лишались свободного и открытого доступа к получаемым данным»{161}. В то же время и он, и центры по исследованию генома выявили миллионы случаев однонуклеотидного полиморфизма, которые по сей день остаются опубликованными лишь в качестве компонентов сборки.

Тим Френд, сотрудник газеты USA Today, в конечном итоге полностью разоблачил схему привлечения фирмы Incyte к государственному проекту в статье «Федеральные власти, возможно, пытались финансировать картирование генов с нарушением законов»{162}. Коллинз пришел в бешенство, а его директор по стратегии, как сообщалось, клялся набить Френду морду{163}. Суть дела, однако, остается неизменной, и заключается в том, что деньги налогоплательщиков с помощью третьей стороны использовались для покупки у главного конкурента Celera данных, которые я мог бы предоставлять бес платно.

К тому времени соревнование по чтению генома уже завладело воображением публики. Кто будет победителем? Этот вопрос волновал всех. Лаборатории, участвующие в государственном проекте, стремились доказать политикам, что они заслуживают дальнейшего финансирования. Что до Celera, то, будучи акционерным обществом, она опиралась на поддержку инвесторов.

Коллинз создал пресс-группу по сотрудничеству со СМИ, Вармус занимался этим самостоятельно, а в каждой лаборатории, участвовавшей в проекте, работал один или несколько пресс-секретарей. Печать, тем не менее, неустанно возвращалась к одной и той же теме, а именно к роли Крейга Вентера в качестве аутсайдера, одинокого борца с коллективной мощью истеблишмента. Под его, Вентера, руководством Celera приняла вызов от официального проекта «Геном человека» с бюджетом в 3–5 миллиардов долларов и крупными исследовательскими центрами в Великобритании, Франции, Германии, Японии и США.

Если членам моей группы нравилась эта история про Давида и Голиафа, то Коллинз и его коллеги жаловались, что проигрывают из-за моих «решающих преимуществ в организации пиара»{164}, «умелой кампании в прессе»{165}, которая управлялась «пиар-машиной»{166} (разумеется, «хорошо смазанной»){167}. Расстраивали его и неуважительные статьи о соперничестве в области расшифровки генома, где я красовался на мостике своей яхты, а он горбился рядом на мотоцикле («Что за пустая болтовня!»{168}). Салстон стонал, что «все труднее становится уговорить журналистов публиковать более сложные результаты, которые, по нашему мнению, игнорируются»{169}. Мои «достойные советники» использовали «безжалостное манипулирование»{170} и «всепроникающую, беспощадную мощь пиар-механизмов Celera»{171} для привлечения мировых СМИ на свою сторону. В конечном итоге, впрочем, сам Салстон признавал, что государственная программа «не одержала особых побед на пиар-фронте»{172}.

Нытье участников государственного проекта по поводу сплоченных рядов моих пропагандистов и манипуляторов общественным мнением изрядно развлекало коллектив Celer a, поскольку наша «пиар-армия» состояла лишь из одного «солдата» – юной Хизер Ковальски, которая в ноябре 1999 года уволилась с должности пиар-агента в Университете Джорджа Вашингтона, чтобы помогать нам. Хотя опыт у нее был скромнее, чем у других кандидатов, что-то в ней мне решительно нравилось. А вскоре она стала моим мудрым советником и постоянным спутником в поездках.

Хизер знала, что существует всего один способ налаживания отношений со СМИ: завоевать их доверие честностью и открытостью. И ей удавалось справляться даже с самыми недружелюбными журналистами. Хизер обладала незаурядным чувством здравого смысла, что помогало мне не только экспромтом отвечать на вопросы, но и отбивать почти ежедневные атаки журналистов. Она никогда не упрекала репортеров в критике Celera. Более того, она порой не скрывала своего мнения о моих собственных глупостях или заблуждениях. Она стала ценным членом нашей команды, и дошло до того, что мои коллеги просили ее сообщать мне плохие новости, когда боялись делать это сами.

А между тем наша работа продолжалась. Секвенирование 3 миллиардов пар оснований человеческой ДНК шло даже успешнее, чем в случае дрозофилы. Мы производили уже от 50 до 100 миллионов пар оснований ДНК в сутки, причем последовательности отличались весьма высоким качеством. Новые программы были написаны, система считывания штрих-кодов – запущена, так что расшифровка спаренных концов стала рутинной операцией. Правда, у нас по-прежнему не было уверенности в том, что ассемблер справится с данными, по объему почти в 10 раз превышающими данные для дрозофилы.

При желании мы могли бы также пользоваться данными, которые ежедневно публиковались участниками государственной программы в общедоступной базе GenBank. В конце концов, мы вносили свой вклад в финансирование этой работы, как и другие налогоплательщики. Фармацевтические компании скачивали эти данные каждый вечер, причем Incyte не скрывал, что использует GenBank для создания базы данных, чтобы конкурировать с нами. Фрэнсис Коллинз не возражал против подобного открыто коммерческого использования, более того, применял его в качестве дополнительного доказательства ценности федеральной программы. Тем не менее, когда я поднял вопрос о сотрудничестве с государственным проектом, финансируемым за счет налогоплательщиков, путем включения его данных в нашу сборку, зазвучали возмущенные голоса протеста.

«Группа пяти» предложила заблокировать доступ Celera к своим данным, хотя ранее заявляла, что расшифрованные последовательности бесплатно предоставляются всем желающим. Звучали даже обвинения в научной недобросовестности, например, когда Салстон заявил BBC, что работы Celera – настоящее «жульничество»{173}. Для использования данных из GenBank я поручил Джину Майерсу и его сотрудникам разработать второй вариант алгоритма сборки генома. Этот вариант был назван «Гранде», в честь грандиозных количеств кофе, выпитых Джином во время отладки программы.

Главная цель Celera состояла в том, чтобы собрать высококачественную последовательность человеческого генома для создания новых медикаментов и методов лечения. Наша рабочая гипотеза гласила: качество сборки определяется объемом данных по последовательностям. Задача заключалась в разработке наилучшей, наиболее полной версии генома человека, которая способствовала бы научным открытиям, выявлению генов, отвечающих за различные болезни, а также созданию новых способов терапии. Пациентам с онкологическими и другими заболеваниями было все равно, кто секвенировал геном человека. Им просто хотелось выздороветь…

Ученым Celera оказалось нелегко согласиться с моим прагматизмом. Майерсу совершенно не понравилась идея зависимости от общедоступных данных непредсказуемого качества, в то время как качество наших собственных данных неизменно было высоким. Когда мы закончили сборку генома, данные государственной программы еще не охватывали весь геном, причем объем информации по одним участкам был значительно выше, чем по другим. Имелись и другие проблемы, связанные с неправильной маркировкой и химерическими BIC (искаженными последовательностями). В течение следующих 6 лет участники государственной программы преодолели эти трудности, однако низкое качество имевшихся на тот момент данных могло осложнить реализацию нашей стратегии и понизить качество сборки{174}.

Покуда продолжался этот спектакль, сражения в прессе становились все более утомительными. Совещания «группы пяти» омрачались, как выразился один из участников, «подростковой задиристостью» и непрестанным очернением автора этих строк. В один прекрасный день, однако, появилась новая возможность для перемирия: Уайт сообщил мне по телефону, что они с Ханкапиллером беседовали с Ландером (на тот момент – своим главным заказчиком), который выразил готовность вновь рассмотреть мою идею о сотрудничестве.

На первый взгляд, государственная программа гораздо больше выигрывала от сотрудничества, чем я, поскольку у меня уже имелся доступ к ее данным в GenBank. Я подозревал, что главным предметом обсуждения станет не геном человека, а Ландер и способы предоставления ему дополнительных преимуществ. Коллеги Эрика по государственной программе также были настроены скептически, однако он считал сотрудничество единственным способом помешать мне стать победителем в соревновании по расшифровке генома.

Сомневаясь, я все же решил дать идее кооперации еще один шанс. Предложение также весьма заинтересовало членов моего научно-консультационного совета. Мы с Майком собирались поехать в Бостон на совещание и согласились пообщаться с Ландером, который работал неподалеку, в кембриджском Институте имени Уайтхеда. Наша встреча произошла в бостонской гостинице – Ландер просил сохранить ее в тайне.

В беседе с ним я подчеркнул, что в свете всей накопившейся враждебности считаю вряд ли возможным полноценное сотрудничество, однако готов рассмотреть вопрос об обмене данными и публикацию результатов анализа генома либо в одной совместной статье, либо в двух статьях одновременно. Мы были готовы предоставить видеодиск с кодом любому ученому для его личного использования при условии, что эта информация ни под каким видом не будет подлежать купле-продаже.

Однако нам показалось, что единственный вопрос, волновавший Эрика, касался его включения в число соавторов публикаций Celera о структуре генома, будь то одна или две статьи, поскольку мы планировали использовать данные, опубликованные им и его коллегами в базе GenBank.

Согласно научной традиции, мы намеревались надлежащим образом указать происхождение всех исходных данных. Я возразил, что тогда, согласно логике Ландера, я тоже должен быть соавтором любых статей, публикуемых участниками федеральной программы, поскольку они, как и любой исследователь генома человека, используют те многочисленные данные, которые я внес за прошедшие годы в GenBank.

Мы согласились в ближайшее время вернуться к этому разговору, причем Эрик подчеркнул, что даже если мы придем к соглашению, он отвечает только за себя и не уверен в поддержке других государственных лабораторий. Сомневаясь, что наши переговоры приведут к какому-либо результату, я, однако, надеялся, что они, по крайней мере, будут способствовать охлаждению горячих голов и успокоят прессу. Группа ведущих специалистов Celera встретила мой рассказ о встрече с Ландером скептически. После всех атак и оскорблений они пылали жаждой «попинать ногами» федеральные лаборатории, и считали, что в данный момент было бы «абсолютно неправильно сдаваться».

Беседы с Ландером шли в течение всего ноября, а 10 октября он даже принял участие в заседании научно-консультативного комитета Celera, состоявшемся в том же комплексе Уай-Ривер в Мэриленде, где за год до этого президент Клинтон пытался добиться сдвига в переговорах между Израилем и Палестиной. После телеконференции с Ландером у ведущих научных сотрудников Celera и других членов совета сложилось впечатление о существенном прогрессе, достигнутом на переговорах о сотрудничестве с федеральной программой на приемлемых для Celera условиях. Вскоре нам предстояло узнать, однако, что Ландер в этих обсуждениях представлял только самого себя, как он и предупреждал ранее.

12 ноября 1999 года Эрик решил сообщить о своем предложении Фрэнсису Коллинзу. По его словам, он намеревался кратко изложить уже согласованные моменты, подчеркнув, что «имеется достаточно точек соприкосновения, чтобы рассчитывать на успех переговоров, и настало время для начала дискуссий между ними (Крейгом, Арни Левином и, возможно, Майком и Уайтом) и нами (вы, Харольд, я и любые другие необходимые участники)». Уже тогда, однако, он почувствовал неладное. Когда речь зашла о таком важном вопросе, как состав участников переговоров, Коллинз не пригласил Эрика, заменив его активными противниками Celera – Салстоном, Уотерсоном и Мартином Боброу. Присутствовали также Вармус и, разумеется, сам Коллинз. Один из немногих представителей федеральных властей, с которым у меня сложились добрые отношения, Ари Патринос из Министерства энергетики, приглашения не получил. Тони Уайт, как и Ханкапиллер, настояли на своем присутствии, поскольку Коллинз и компания уже стали их крупнейшими заказчиками и за последние недели внесли в GenBank миллиардную единицу кода, а также завершили работу над хромосомой 22, что эквивалентно 2 % генома. Я предчувствовал катастрофу.

Готовясь к совещанию, Коллинз составил проект документа, в котором заменил все термины, согласованные на переговорах с Ландером. Документ именовался «Согласованные принципы», хотя их придерживались только члены его команды. И вот, предчувствуя худшее, 29 декабря я неохотно отправился в аэропорт.

Коллинз и Боброу начали с обычной политической риторики, представляя себя святыми за свою ежевечернюю загрузку необработанных данных в GenBank, а нас – грешниками, которые в конечном итоге помогают фармацевтическим компаниям, стремящимся вернуть сотни миллионов долларов, вложенных в разработку лекарств на основе этих данных. Когда, наконец, начал обсуждаться вопрос о слиянии наборов данных и, возможно, совместных публикациях, «согласованные принципы» быстро оказались чем-то совершенно иным. Камень преткновения состоял в том, что наши оппоненты ждали от нас передачи данных, методологии и прав первооткрывателей, не давая ничего взамен. Уотерстон заявил, что Celera должна опубликовать свои данные немедленно, а вопрос об их использовании Incyte или иным конкурентом Celera его не заботит. Уайт был взбешен, и стало ясно – встреча завершена, и все это будет иметь далекие последствия.

Несмотря на свой отказ идти на уступки, группа Коллинза могла теперь утверждать, что проводила встречу с нами в духе истинного братства и сотрудничества, зато Тони Уайт выступил с чрезмерными и необоснованными требованиями. (Уайт действительно требовал, чтобы данные были закрыты для использования другими учеными на срок от 3 до 5 лет; это условие, порожденное разочарованием из-за упрямства участников государственного проекта, стало настоящим подарком любому, кто хотел обвинить Celera в срыве переговоров.)

Настаивая на публичном доступе к данным и их неограниченном использовании в коммерческих целях, члены группы Коллинза, тем не менее, очень переживали, что мы также сможем опираться на эти данные. Джеймс Грив сравнивал нас с чудовищами из посредственного научно-фантастического фильма 50-х годов, «которые поглощают энергию снарядов и ракет, направленных на их фланги, и только увеличиваются в размерах при попытке их уничтожить»{175}. Однако позже Коллинз украдкой вновь попросил меня принять ученых его группы в соавторы публикаций Celera!

Участники той встречи впоследствии изложили свой взгляд на позицию Celera в четырехстраничном письме, которое я получил 28 февраля 2000 года. При неполучении ответа до 6 марта, уведомляли меня, его авторы будут считать, что мы потеряли интерес к обсуждению вопроса о совместной работе. Когда письмо пришло в мой офис (я был за границей), моя помощница Линн Холланд сообщила Коллинзу, что я отвечу через две недели, после возвращения. После этого Wellcome Trust начал давить на меня грубо и открыто. В воскресенье 5 марта он опубликовал это письмо (снабженное пометкой «конфиденциально») в газете Los Angeles Times. Коллинз полностью отрицал свою причастность к этой утечке информации. К тому времени им было недовольно его собственное руководство, поскольку вся эта история могла повредить ожидаемому двукратному увеличению финансирования НИЗ. Как отметил один из ученых государственного проекта, «участие в подобной утечке информации стало бы для НИЗ политической катастрофой»{176}.

Тим Хаббард, сотрудник Института Сенгера, 5 марта направил Салстону, Моргану и другим адресатам служебную записку, в которой объяснялись мотивы организации утечки:

Многократные заявления официальных представителей Celera о своих благородных намерениях широко освещались в прессе. Из данного письма, как и из других опубликованных документов (см. журнал «Форбс») явствует, что в реальности их подход весьма циничен [sic!] и заключается в стремлении к наибольшей прибыли независимо от последствий для мировых медицинских исследований. Существует всего один геном человека, и они, очевидно, стремятся заблокировать доступ к максимально возможному объему данных, невзирая на то, что это затормозит как научные, так и коммерческие исследования и разработки.

«Может быть, мы просто завидуем Celera после ее успехов с геном дрозофилы? – риторически спрашивалось в записке. – Разумеется, нет: сотрудники Celera необоснованно преувеличивают свои достижения».

Коллинз и члены его группы нередко снабжали информацией двух журналистов Los Angeles Times, Пола Джейкобса и Питера Госселина. В данном случае их оповестили о письме от Wellcome Trust заблаговременно, что дало возможность написать статью и опубликовать ее на первой странице{177}. Они процитировали слова Тони Уайта о нарушении доверия, которое может сорвать любые дальнейшие переговоры о совместной работе: «Публикация этого письма в печати – чистая гнусность». На следующий день, когда меня попросили дать комментарии, я выразил то же мнение, подтвердив, что публикация этого письма, в лучшем случае предвзятого, а в худшем – искажающего действительность, была организована таким образом, что лишила меня возможности ответить на него в срок.

На следующий день газета Washington Post написала: «Если публикация этого письма должна была усилить давление на Celera, то она потерпела неудачу… Исследования Celera ведутся исключительно успешно, и, пользуясь своими данными в сочетании с информацией, полученной в рамках государственного проекта, компания рассчитывает опубликовать полную последовательность человеческих генов в текущем году, то есть на три года раньше срока, установленного для проекта “Геном человека”. Это означает, что честь одного из величайших достижений современной науки выпадет на долю Celera, а не ученых, потративших годы жизни на участие в официальном проекте расшифровки генома»{178}. В тот же день я вновь подчеркнул, что Celera по-прежнему заинтересована в сотрудничестве, и что в упомянутом письме «радикально искажена» наша позиция по вопросу о защите прав интеллектуальной собственности.

Через несколько дней нас поддержал также Джерри Рубин, заявивший газете The New Times, что представители НИЗ, возможно, оказывали на нас слишком жесткое давление: «Не думаю, что директор компании, котирующейся на бирже, может позволить себе отдать всё, что у нее имеется. В ходе расшифровки генома дрозофилы Celera и лично я полностью соблюдали дух и букву заключенных соглашений». По словам Джерри, требования к Celera о публикации ее данных звучат странно, поскольку она уже обнародовала гораздо больше информации, чем ее конкуренты{179}. Один из журналистов отметил, что «проект расшифровки генома человека, предположительно одно из благороднейших начинаний человечества, все больше и больше напоминает вольную борьбу в грязи»{180}. Наконец, кое-что понял и Джон Салстон: «Многие обвиняли меня в забрасывании противника грязью, в ревностной охране своей территории… Я вступил в мир политики»{181}. Он также согласился с тем, что утечка письма была серьезной ошибкой.

А чуть позже выяснилось, что у Коллинза и Моргана имеется еще одна козырная карта, однако и она была бита. К тому времени благодаря росту цен акций, а возможно, и публикации данных о хромосоме 22, акции Celera резко подорожали. Действуя через Нила Лейна и сэра Боба Мэя (в настоящее время – лорда Мэя Оксфордского), научных советников соответственно президента Клинтона и премьер-министра Тони Блэра, Морган вел активную лоббистскую работу, добиваясь, чтобы оба главы государств выступили с совместным заявлением о правах интеллектуальной собственности на гены человека. После тщательной редактуры и нескольких отсрочек, в период, небогатый новостями, Белый дом решил организовать пресс-конференцию с участием Коллинза и Лейна. И вот на церемонии присуждения Национальных медалей в области науки и техники президент Клинтон заявил следующее:

В этом соглашении с максимальной недвусмысленностью говорится о том, что наш геном, то есть книга, в которой записана вся человеческая жизнь, принадлежит каждому представителю человечества. Проект “Геном человека”, финансируемый Соединенными Штатами и Великобританией, требует от получателей грантов, чтобы они публиковали расшифрованные последовательности в течение суток. Я призываю все остальные страны, ученых и корпорации следовать этой политике и уважать ее дух. Прибыль от исследований генома человека должна измеряться не в долларах, а в степени улучшения жизни людей.

Сэр Боб считал эти слова «обычным заявлением о принципах», которое может «повлиять на моральный климат» и «скорее укрепить, а не ослабить рынок». Лейн соглашался, что оно всего лишь подтверждает существующую политику: «Никто не размахивал флагами, никто не сказал, что это заявление – указание на неверный курс…»

Однако после встречи с представителем Белого дома Джозефом Локхартом у журналистов сложилось другое впечатление. На утреннем брифинге для прессы он сообщил, что президент намерен ограничить патентование результатов генетических исследований; об этом упоминалось и в интервью радиостанции CBS, и на неофициальной встрече с шумной компанией репортеров, набившихся в офис Локхарта. Этот шаг рассматривался как тяжелый удар по биотехнологическим компаниям, включая Celera.

Когда фондовый рынок, находившийся тогда на пике «необъяснимой активности», резко отреагировал на эту новость обвалом курса акций, Белый дом немедленно попытался загнать разрушительного джинна обратно в бутылку. В обеденное время Лейна неожиданно вызвали на брифинг для прессы. Еще не зная о драматических событиях на фондовом рынке, он заявил: «Хочу с полной однозначностью подчеркнуть, что заявление президента никак не связано с продолжающимися переговорами между государством и частным сектором»{182}. Присутствовавший на брифинге Коллинз воспользовался возможностью и сообщил представителям прессы, что государственная программа реализуется с опережением графика и в рамках выделенных ассигнований. С явным злорадством он признался: «Я счастлив находиться здесь в знаменательный день, когда руководители свободного мира выразили поддержку важнейшему принципу свободного доступа к последовательностям человеческого генома»{183}.

На пресс-конференции прозвучала тема «скандала с ребятами из Celera», и один из репортеров спросил, состояла ли цель заявления в том, чтобы «способствовать возвращению Вентера и компании Celera за стол переговоров, а также заключению формального соглашения о доступе к их информации». Лейн ответил, что совместное заявление «касается всех», а Коллинз повторил знакомое заклинание: «Речь идет не только о патентовании, но об оперативной публикации данных».

Когда какой-то другой журналист указал на «происходящее на глазах стремительное падение акций», Лейн ответил, что «не видит никаких причин» связывать это с теми или иными выступлениями. «Насколько мы понимаем, Celer a поддерживает данное заявление, – добавил он, однако через несколько секунд признал: – Я не знаю, известили ли Celera заранее о его содержании». В заключение он сказал нечто, вряд ли тогда успокоившее акционеров: «Мы стремимся к повышению жизненного уровня людей, и в заявлении изложены принципы, которые, на наш взгляд, способствуют достижению этой цели».

Заверения Лейна и Коллинза не возымели никакого действия, и на следующий день курс акций продолжал падать. Только Celera за два дня потеряла почти 6 миллиардов долларов оценочной стоимости, а весь рынок биотехнологических компаний – около половины триллиона долларов. Сегодня сэр Боб утверждает, что в заявлении «говорились разумные вещи», а рынок отреагировал на него «извращенным способом… [он] давно искал предлога для корректировки». Нил Лейн назвал реакцию рынка примером того, как «сравнительно мелкие события, происходящие в Белом доме, могут иметь серьезнейшие последствия».

Я находился на пути к тому, чтобы стать первым миллиардером от биотехнологии, однако стоимость моих акций уже в первые часы падения сократилась более чем на 300 миллионов долларов. Год назад я продал свою яхту, поскольку был слишком занят исследованием генома и она была мне не нужна, однако вел переговоры о покупке прекрасной сорокаметровой шхуны на юге Франции, предвкушая возможность вскоре выйти в море под парусом. Я даже организовал покраску мачт. Судно требовало наличия команды в 12 человек, само оно стоило около 15 миллионов долларов, а его эксплуатация обошлась бы мне еще в 2–3 миллиона в год. Владелец шхуны, родом из Германии, следил за рынком и повел себя порядочно, когда я сообщил, что вряд ли смогу позволить себе эту покупку. За нарушение контракта мне пришлось заплатить 30 тысяч долларов.

Сам я терял деньги, существовавшие только на бумаге, и на которые никогда не рассчитывал. В то же время за одну ночь испарились сотни миллиардов долларов, предназначенные для финансирования исследований и разработок новых лекарств. Пострадали и инвесторы, верившие в меня. Не обошлось и без юридических последствий: одна из адвокатских фирм подала на нас в суд от имени акционеров. Ее аргументы сводились к тому, что правительство наказывало Celera за срыв переговоров с Коллинзом и другими их участниками и за то, что Celera никому не сообщила о проведении этих важных переговоров. Юристы и впрямь живут в параллельной вселенной: нам предъявили иск за сокрытие факта сотрудничества, в которое мы никогда не вступали.

В условиях утечки миллиардов долларов с фондового рынка Белый дом оказался под интенсивным давлением. Через день после своего выступления президент Клинтон опубликовал поправку, в которой разъяснялось, что его заявление не должно оказывать никакого воздействия ни на патентуемость генов, ни на биотехнологическую отрасль. Но ущерб уже был нанесен, а Коллинзу и Моргану удалось привести Белый дом в большое замешательство. После обвала рынка и публикации письма в Los Angeles Times президент приказал Нилу Лейну закончить геномную войну. «Наведите там порядок… заставьте этих ребят работать вместе»{184}.

Лейн, захваченный геномным конфликтом врасплох, с удовольствием подчинился и передал это распоряжение Коллинзу. Первым ощутимым последствием стало сокращение нападок на Celera, которое Джон Салстон назвал «затыканием ртов». Он заявил: «Наступившее молчание Фрэнсиса стало важным успехом компании Celera»{185}. Я считал, что для науки наступили ужасные времена, если бесконечное очернение оппонентов может прекратить только вмешательство президента Соединенных Штатов. Тем не менее после всех встреч с представителями правительства я усвоил: лишь круглый дурак полагает, что сумеет остаться выше политики. Я опасался маневров Коллинза, призванных заставить Белый дом создать впечатление, что правительство и Wellcome Trust – единственные участники секвенирования генома, даже если они не завершат проект первыми. Триумфальная радиопередача Коллинза из Роуз-Гардена, поддержанная президентом США и премьер-министром Великобритании, оказалась бы куда действеннее любых усилий моей пиар-армии составом в одну слабую женщину.

В какой-то момент мне даже показалось, что президент начал ко мне прислушиваться. В марте 1998 года мы ужинали с Клинтонами после второго «Вечера в честь нового тысячелетия», а затем посетили их в Белом доме. Мы сидели за полночь, попивая диетическую «кока-колу», вино и пиво, и обсуждая все на свете, от лекции Стивена Хокинга до того, что президент слишком быстро застилает постель (Хиллари считала, что белье должно немного «подышать»). А потом перешли к более серьезным вопросам. Так, Хиллари выразила свое недовольство Коллинзом, заметив, что он, будучи федеральным служащим, поступает неправильно, смешивая науку с религией.

Когда, однако, мы вышли на последний этап геномной гонки, именно Коллинз сидел рядом с первой леди во время выступления президента с докладом «О положении страны», а я, видимо, утратил ее расположение. С приближением восьмого «Вечера в честь нового тысячелетия» предполагалось, что с лекцией о геноме буду выступать я, однако потом лектором назначили Ландера, а я даже приглашения не получил.

В октябре 1999 года в Белом доме Ландер выступил с докладом «Взаимодействие информатики и геномики»{186} и, как обычно, подчеркнул необходимость публикации получаемых результатов. («Информация о геноме человека, бесспорно, должна бесплатно предоставляться любому человеку в мире.») Клинтона особенно поразил тот факт, что все люди генетически идентичны более чем на 99,9 %, и президент задумался «обо всей той крови, которая пролита… людьми, а ведь разделяет нас лишь эта десятая доля процента»{187}.

О том, что я стал персоной нон-грата, моя помощница, когда-то работавшая в Белом доме, узнала от одного из своих тамошних знакомых. Причины этой перемены мы поняли не сразу. Месяцем раньше, на конференции по секвенированию и анализу генома в Майами-Бич, состоялось специальное пленарное заседание, посвященное ДНК-технологиям. Кто-то из фирмы Applied Biosystems порекомендовал пригласить некую сотрудницу ФБР для обсуждения секвенирования ДНК в судебно-медицинских целях. Встретившись с ней перед самым началом заседания, я с изумлениям узнал, как за год до этого она побывала в Белом доме для получения образца ДНК от президента Клинтона – тогда как раз шло расследование его связей с Моникой Левински.

Представляя эту даму, сотрудницу ФБР, участникам конференции, я неуклюже упомянул о деле Левински, муссировавшемся в печати к тому времени уже более года{188}. Я напомнил собравшимся, что во время нашей последней встречи президент в последний момент, извинившись, отказался от приглашения выступить в качестве ведущего докладчика. Причина этого теперь известна, сказал я: у него была назначена встреча с нашим следующим докладчиком. Если бы на этом дело завершилось, сомневаюсь, что от Белого дома последовала бы какая-нибудь реакция, однако сотрудница ФБР не только начала свое выступление с обсуждения «Моникагейта», но и продемонстрировала слайды с пресловутым синим платьем с кружками, обведенными вокруг трех самых знаменитых образцов ДНК в мире. Она рассказала, сколько ДНК ей удалось выделить из каждого пятна, а также о том, что все эти пятна содержали значительное количество спермы. Затем она описала, как 3 августа 1998 года брала у президента образец крови для анализа ДНК и как сравнивала результаты с образцом из пятен на платье. Она демонстрировала слайд за слайдом, показывавшие поразительные совпадения, а затем пояснила, что вероятность случайного совпадения в случае представителей белой расы составляла один шанс из 7,87 триллиона. Завершающий слайд изображал президентскую печать, составленную из сперматозоидов, как они выглядят под микроскопом.

Я был просто поражен: сотрудница ФБР столь подробно рассказывает о таком деликатном деле! Не знаю, как описывалась моя роль в том заседании, когда о нем доложили в Белом доме. Но вскоре я обнаружил, что чрезмерно бдительные сотрудники администрации решили закрыть мне доступ к президенту, обвинив меня в организации выступления агента ФБР. Мне не хотелось становиться жертвой «эффекта бабочки», когда взмах ее (агента ФБР) крыльев вызывает ураган недоброжелательности. Но я уже видел, как сгущаются над нами грозовые тучи.

4 мая мне позвонил Ари Патринос, мой знакомый из Министерства энергетики. В этом звонке не было ничего необычного, мы связывались часто, как правило – каждое воскресенье. Однако тем вечером он мимоходом сообщил мне нечто, заставившее призадуматься. Он пригласил меня к себе домой в Роквилл на стаканчик-другой и добавил, что к нему может ненадолго заглянуть и Фрэнсис Коллинз, который жил в том же комплексе таунхаусов практически через дорогу от Ари. Учитывая горький опыт, я по понятным причинам не проявил большого энтузиазма. Осуществление программы секвенирования в Celera шло великолепно и явно близилось к завершению. Celera рассчитывала закончить секвенирование генома первой, с результатами куда более высокого качества, чем у государственной программы. Кроме того, после нашей последней милой беседы с Фрэнсисом мне выставили групповой судебный иск, и я потерял сотни миллионов долларов.

Согласно рассказу Фрэнсиса о состоявшейся встрече, именно он сделал важный и благородный жест и взял на себя роль миротворца, решив прекратить войну, забыть о вражде и протянуть мне оливковую ветвь мира{189}. Однако эта идея принадлежала Ари. Он вспоминает, что ему «стоило куда меньше труда уговорить Крейга прийти на ту тайную встречу, чем Фрэнсиса, который месяцами отнекивался, ссылаясь на необходимость получить разрешение от своего начальства в НИЗ».

Позже я узнал, что Ари руководствовался не приказом президента «заставить этих ребят работать вместе», а своим пониманием того, что мы оба настолько изолированы от реальности окружением, коллегами и советниками, что любая попытка примирения обречена на неудачу, если она не будет вырвана из напряженной атмосферы официальных встреч. (Как сказал сам Ари, «их следует извлечь из коконов и поместить в среду, где они смогут стать самими собой».) В то время я объяснял предложение Ари тем, что Коллинз и участники государственной программы опасаются, что Celera объявит о завершении расшифровки генома раньше, чем это сделают они.

Эта тревога, разумеется, имела определенные основания. Подкомитет конгресса по энергетике и окружающей среде организовал слушания по вопросу о проекте «Геном человека» и пригласил меня выступить 6 апреля. При поддержке моих коллег я занял откровенную и прямую позицию. Я тщательно объяснил разницу между секвенированным геномом, для которого последовательность пар оснований генетического кода известна полностью (над чем и работала Celera), и получением последовательностей для искусственных бактериальных клонов хромосом, большинство из которых неупорядочены и не подвергаются сборке (государственная программа расшифровки генома). Мы с Хизер считали, что слушания дают отличную возможность объявить о наших успехах. Мы опубликовали пресс-релиз («Лаборатория Celera Genomics завершила фазу секвенирования генома одной человеческой особи»), дабы участники государственной программы поняли, насколько мы близки к цели. Коллинз ворчал, что пресса неверно истолковала смысл нашего пресс-релиза, однако мы не блефовали, и я знал, что он это понимает. Равным образом я осознавал, что поддержка со стороны президента вывела бы наши достижения за рамки научных перебранок и обеспечила бы им место в учебниках истории.

Ари вновь заверил меня в том, что гарантирует неофициальный характер любых обсуждений между ним, Коллинзом и мною. Я подумал, а вдруг это поможет мне улучшить отношения с Белым домом, и согласился к нему заехать.

Ари жил в типичном трехэтажном таунхаусе с комнатой для семейного отдыха, где уже дожидался Фрэнсис. Хозяин сразу стал потчевать нас пивом, но атмосфера была неспокойна. Разговор начинался медленно и был посвящен банальностям, словно наша встреча действительно была случайной. После нескольких порций спиртного беседа приняла более серьезный характер. Мы затронули возможность совместного объявления о расшифровке генома в Белом доме или, по крайней мере, с привлечением президента. Обсуждалась также целесообразность совместной публикации в журнале Science. Никто не принимал на себя никаких обязательств, кроме обещания сохранить эту встречу в тайне. После еще нескольких порций спиртного мы с Фрэнсисом ушли вместе, причем шутили, что в кустах наверняка притаился фотограф.

Когда я рассказал о произошедшем Клэр, она резко ответила, что принимать участие в подобных дискуссиях – чистое безумство. Дискуссии, тем не менее, продолжались, и Клэр была не единственной их противницей. Хизер, ставшая моим другом и одним из главных советников, так сердилась на меня, что либо просто орала, либо вообще отказывалась говорить на эту тему. Я, однако, продолжал гнуть свою линию, чувствуя, что у Коллинза теперь нет иного выбора, кроме как отнестись к моей позиции всерьез.

Несмотря на то, что Коллинз не обсуждал своих планов ни с руководством Wellcome Trust, ни с Уотерстоном и Ландером, мы поставили перед собой простую задачу: сделать совместное заявление с участием президента Клинтона в Белом доме, когда Celera завершит первую сборку генома человека. При этом участники государственной программы выступят с докладом о своих работах, и мы объявим о намерении опубликовать совместную статью в журнале Science. Мы зашли настолько далеко, что даже связались с Дональдом Кеннеди, главным редактором журнала, чтобы узнать, как он отнесется к будущим статьям и, разумеется, к требованию Celera тем или иным образом ограничить доступ своих коммерческих конкурентов к скачиванию и перепродаже ее результатов. (В Европе этой трудности бы не возникло, поскольку там уже были приняты новые законы, устанавливающие авторское право на уникальные базы данных. Конгресс США до сих пор сражался с этой проблемой, и никакой резолюции пока не предвиделось.) Кеннеди очень воодушевился возможностью первым опубликовать статью об историческом научном достижении.

Вопрос о сохранении секретности вскоре стал еще более острым. Ведущие специалисты моей компании, разумеется, выступали против того, чтобы Celera жертвовала своим преимуществом, своими шансами получить награду. Хизер считала, что я сошел с ума. Хэм и Джин чувствовали себя неловко и по-прежнему не доверяли государственной программе – что, в сущности, было неудивительно, если вспомнить обо всех испытаниях, выпавших на нашу долю. Как и я сам, они опасались, что битва за пиар с государственной программой «Геном человека» украдет у нас время, необходимое для рассортировки полученных данных, проверки их качества и анализа их значения. По иронии судьбы нам теперь требовалось больше времени для решения этих задач, поскольку данные государственной программы отличались неодинаковым качеством.

Возможность компромисса вызывала неприятие не только у моих коллег, но и у моих друзей. На одном ужине в ресторане «Ла-Хойя» с Ричардом Лернером, руководителем Научно-исследовательского института Скриппса, мы заговорили о заключительной фазе гонки за расшифровку генома. Услышав, что я размышляю о совместном заявлении с участниками государственного проекта, он пришел в ярость и сравнил ситуацию с олимпийским марафоном, в котором опередивший всех бегун остановился бы перед самым финишем, чтобы позволить следующему спортсмену догнать себя, а потом взяться за руки и пересечь линию финиша вместе. Он считал, что НИЗ и правительству следует преподать урок за их высокомерие, и своей уступкой я подведу тысячи сторонников, ожидающих от меня мести правительству за его несправедливость по отношению к научному сообществу.

Представители Белого дома спросили меня, когда я надеюсь завершить первую сборку и сделать публичное объявление. Обсудив сроки с Джином Майерсом и группой биоинформатики, я сообщил свою оценку, добавил к ней щедрый, как мне казалось, резервный период. Однако эта конкретная дата уже занята, и мне предложили другую, на несколько недель раньше, что только усилило панику моей команды. По мере продолжения дискуссий в гостиной у Ари (его жена и дети уже обижались на то, что их выгоняют оттуда каждый раз, когда приходим мы с Фрэнсисом) выкристаллизовалась окончательная дата – 26 июня. Наличие крайнего срока заставило моих ребят работать еще интенсивнее, хотя они выбивались из сил и до этого. Имелась реальная опасность, что мы истощим всю свою энергию, не завершив исследований. В разговорах с Ари и Фрэнсисом за пиццей и пивом мы решили, что председателем на церемонии должен быть президент Клинтон, а Тони Блэр примет в ней участие по видеосвязи из Лондона. Вначале будет говорить президент, за ним – Блэр, затем Коллинз, а после этого – я. Каждый оратор выступит с примерно десятиминутным заявлением, тексты будут распространяться заранее. Хотя церемония меня вполне устраивала, я по-прежнему беспокоился о том, какие слова на ней прозвучат и как будет освещаться работа Celera, ведь вслед за последним публичным выступлением Клинтона и Блэра по данному вопросу курс ее акций упал более чем на 100 долларов. Не хотелось бы, чтоб снова произошло нечто подобное.

За неделю до знаменательного события «высокопоставленные работники администрации» сообщили прессе, что мы с Коллинзом выступим с заявлением об окончательной расшифровке последовательности генома, возможно, в присутствии президента Клинтона{190}. Газета The Wall Street Journal отмечала: «Совместное заявление о завершении расшифровки в Белом доме послужит мощным сигналом того, что государство и частный сектор способны вместе вести работу над столь важными проектами, подчеркнул представитель администрации, добавив, что соглашение о совместном заявлении стало результатом нескольких недель переговоров»{191}. В статье далее указывалось, что «совместная церемония совпадет с другими переговорами, направленными на координирование публикаций научных статей каждой из групп в конце года, хотя нет никаких гарантий, что такое соглашение будет достигнуто».

По мере приближения назначенной даты напряжение росло, но к тому времени процесс уже стал необратим. После того, как я согласился на ничью, мы стремились объявить об этом в Белом доме как можно скорее, не дожидаясь вполне возможного возобновления взаимной вражды. Либо Патринос, либо Лейн каждый день спрашивали меня по телефону, завершилась ли сборка. Я заверял их, что ждать осталось недолго, и чуть ли не ежечасно проверял ход вычислений. Мы использовали новейшие чипы компании Compaq, которые, тем не менее, едва справлялись с выпавшим на их долю объемом вычислений. Перегруженные компьютеры часто отказывали, и их приходилось перезапускать. Джин и его сотрудники проводили бессонные ночи, проверяя каждую стадию сборки. Первоначальная сборка, завершившаяся за несколько недель до моего выступления, основывалась не на полном геноме, а на так называемой методологии отсеков, то есть проводилась не в один этап для всего генома, а путем организации кластеров данных в сотни небольших фрагментов, которые затем помещались на правильный участок генома с помощью общедоступных данных по картированию. Поскольку эти данные отличались неполнотой, мы по-прежнему стремились выполнить процесс расшифровки всего генома. Момент, когда мы поняли, что используемый для этого алгоритм действительно может справиться с поставленной задачей, наступил всего за день или два до запланированного выступления.

Убедившись, что нам и впрямь удастся завершить первую сборку генома человека в срок, я переключился на подготовку речи в Белом доме. Я знал, что президент, премьер-министр и Коллинз пользуются услугами профессиональных спичрайтеров, однако в нашу работу было вложено столько сил, что я хотел сам написать каждое слово в этом выступлении. Нам сообщили о широком освещении предстоящего события в прессе (реальность превзошла все ожидания) и о том, что оно будет передаваться в прямом эфире по ряду телеканалов мира, включая CNN и ВВС. Мы разволновались еще больше, когда узнали, что передача о научном открытии из Белого дома организовывается впервые в истории. Тем временем я получил черновик выступления Клинтона. Слова президента были столь благородными и вдохновляющими, что я почувствовал себя полным бездарем. На следующий день пришел текст речи Коллинза, который также, признаюсь, произвел на меня глубокое впечатление. Я уже начинал жалеть, что не пользуюсь помощью спичрайтера. Каждую ночь я засиживался допоздна, а написать удавалось лишь пару предложений или абзац. А между тем Белый дом все настойчивей требовал текст моего выступления. Но тут я получил речь Тони Блэра и пришел в бешенство. Написанная сэром Бобом Мэем, главным научным советником премьер-министра, она была настолько тенденциозной, что я начал подозревать Wellcome Trust в причастности к ее подготовке.

В расстройстве позвонив Ари, я сказал, что если Блэр выступит с этой речью, я бойкотирую церемонию в Белом доме и проведу собственную пресс-конференцию. Ари попытался меня успокоить, обещал немедленно позвонить Нилу Лейну и попросил не делать ничего необдуманного (в сущности, не делать ничего вообще) до звонка от него самого или от Нила. Тот, наконец, позвонил мне и предложил вместе пройтись по речи Блэра строчка за строчкой, дабы выяснить конкретные причины моей обиды. Когда я закончил, он уже ясно понимал мою позицию и отнесся к ней с сочувствием, однако не мог ничем мне помочь. «По вашей просьбе я бы изменил что угодно в речи Коллинза и даже президента, но вы просите внести поправки в выступление главы иностранного государства. Это просто невозможно».

Его отказ напомнил мне маневры Коллинза во время наших дискуссий в доме Ари, когда он, как раньше Ландерс, подчеркивал, что не может отвечать за своих коллег, и полностью отрицал свою причастность к передаче письма в Los Angeles Times, обвиняя в этом Wellcome Trust. Если ты поверил обману однажды, в этом виноват лжец, если дважды – ты сам. Я не мог допустить, чтобы ложь второй раз звучала в прямом эфире из Белого дома, и занял жесткую позицию: если выступление прозвучит в своем нынешнем виде, я не приду. Нил умолял меня подождать, пока он по крайней мере не попытается добиться изменения текста.

Будучи оптимистом, я продолжал работать над своим выступлением, сидя за компьютером дома в кабинете. После полуночи раздался телефонный звонок. Нил с облегчением уверил меня, что мои возражения всеми поняты и речь Тони Блэра будет переписана. Соглашусь ли я теперь участвовать в церемонии? Зная Нила, как человека честного и прямого, я поверил ему, и разговор быстро перешел на тему моего выступления. Я обещал передать текст к 6 утра, а пока ознакомил его с важнейшими положениями речи. Она ему явно понравилась. Наша следующая встреча должна была состояться утром в Белом доме. Нам предстояло раскрыть перед миром тайны генома человека…

Глава 15

Белый дом, 26 июня 2000 года

Долгая история развития человечества (да и животного мира тоже) показывает, что побеждают те, кто умеют сотрудничать и успешно импровизировать.

Чарлз Дарвин

Иногда достичь желаемого результата за короткое время возможно, лишь объединив усилия. Две светлые головы всегда идут к цели разными путями. И если у тебя есть деньги и ты хочешь быстро получить результат, никогда не следует полностью полагаться на интуицию только одного человека.

Джеймс Уотсон. Страсть к ДНК. Гены, геномы и общество

В ту ночь, перед важнейшим днем в моей жизни, я не смог заснуть ни на минуту, ведь главам двух – даже не одного, а двух! – государств предстояло обнародовать результаты крупнейшего совместного исследования в биологии. Для многих предстоящее событие стало самым значительным за всю историю науки{192}. Несмотря на все свои угрозы его бойкотировать, я все-таки решил, что это будет «мой день». После разговора с Нилом Лейном я продолжил оттачивать свое выступление, заменяя отдельные слова то в одном, то в другом месте – вычеркивал предложения, менял местами абзацы. Снова и снова я звонил или писал по электронной почте Хизер и другим друзьям, чтобы узнать их мнение, не давая им спать до поздней ночи. Мое выступление должно было быть абсолютно безупречным.

К 6 часам утра, как и обещал, я отправил по имейлу текст своего выступления в Белый дом. Затем принял горячий душ и надел темно-синий костюм с официальным красным галстуком. Впереди был длинный и знойный вашингтонский день. За нами приехала машина с водителем, и мы с Клэр отправились в Белый дом. Мы жили в доме на Потомаке, и поездка заняла 25 минут. В последнее время наша супружеская жизнь была довольно напряженной из-за моей практически непрерывной работы над геномом, так что мы почти не разговаривали, а я снова и снова перечитывал свою речь.

По прибытии в Белый дом мы быстро прошли досмотр и присоединились к Коллинзу, его жене и Лейну. Вскоре появился крепко сбитый, щеголеватого вида Ари Патринос, и официальный фотограф Белого дома начал съемку. На нескольких фотографиях я, Ари и Фрэнсис держим в руках по экземпляру журнала Time, на обложке которого Фрэнсис и я стоим плечом к плечу, но мне было приятно, что я оказался немного впереди. Запечатлеть нас обоих вместе на фотографии потребовало не меньше усилий, чем завершить монументальное исследование, поскольку за всем этим стояло немало закулисных интриг.

Time освещал «геномную историю» почти с самого начала – в основном, благодаря репортажам научного обозревателя журнала Дика Томсона (сейчас он работает в Женеве, во Всемирной организации здравоохранения). Представители Белого дома и мы с Фрэнсисом и Ари согласились предоставить журналу права на эксклюзивные материалы по теме. Имелись в виду секретные интервью со всеми ключевыми игроками и ночные фотосессии, главная из которых проходила после полуночи в НИЗ. Перед началом мероприятия в Белом доме мне сообщили из Time, что редактор решил поместить на обложку только мою фотографию, но высокопоставленный чиновник из Белого дома настаивал, чтобы на обложке обязательно был и Фрэнсис. Однако Time заявил, что это «моя» обложка, и они не собираются ее менять. Но на следующий день Коллинз позвонил мне по телефону и стал умоляющим тоном говорить, что если на обложке будет изображен только один из нас, это будет неверно истолковано. Я нехотя согласился и позвонил Дику Томпсону – хотел быть великодушным и считал, что так будет правильно.

К счастью, в тот великий день разногласия были забыты, и все остро переживали чувство причастности к великому, историческому свершению. В Белом доме нас любезно приветствовали Фрэнсис и его жена, вокруг царила атмосфера напряженного ожидания – казалось, все буквально наэлектризованы предчувствием чего-то необыкновенно значительного. Президент Клинтон, вышедший поприветствовать нас, тоже был в приподнятом настроении и выглядел весьма воодушевленным. Позже он отвел меня в сторону и сказал, что у нас есть хороший общий знакомый – Томас Шнайдер. Его жена Синтия, посол в Голландии, оказалась горячим поклонником генетических исследований и уже раньше обращала внимание президента на мои достижения.

Вот что сам Клинтон написал позднее обо мне и Коллинзе: «Мы с Крейгом были давно знакомы, и я просто постарался свести их вместе»{193}. Когда президент, Фрэнсис и я проходили из холла в Восточный зал Белого дома, оркестр грянул традиционный марш, звучащий при появлении президента. Зал встретил нас бурей оваций. Я сел справа, а Фрэнсис – слева от президентской трибуны. В задней части зала на специальной платформе сгрудились со своими камерами телевизионщики. На двух огромных плазменных экранах шла прямая трансляция из резиденции премьер-министра Великобритании Тони Блэра на Даунинг-стрит, 10. Было видно, как собравшиеся в Лондоне откровенно посмеивались, обращая внимание на разительный контраст между помпезной церемонией в Белом доме и одиноко стоявшим на подиуме перед камерой Блэром.

Я осмотрелся вокруг и заметил среди присутствовавших в зале министров, сенаторов, членов конгресса, послов Великобритании, Японии, Германии и Франции, «сильных мира геномики», в том числе сидевшего в первом ряду Джима Уотсона в белом костюме, рядом с членами моего консультативного совета Нортоном Зиндером и Ричем Робертсом. Там же, рядом с женой Коллинза, была Клэр и, конечно, моя команда из Celera – Хэм Смит, Грейнджер Саттон, Марк Адамс, Хизер Ковальски и Джин Майерс – в на удивление стильном костюме. Пожалуй, единственной хмурой фигурой в этой радостной, возбужденной группе был изысканно одетый Тони Уайт. Впрочем, по ту сторону Атлантики ему вторил Джон Салстон. Ему казалось, что наше торжество не очень уместно и заслуженно: «Мы просто собрали вместе все, что было, аккуратненько все упаковали и сообщили, что все готово. Да, мы просто-напросто кучка шарлатанов»{194}{195}. Но даже он в конце концов прочувствовал важность происходящего. А я – я испытал прилив гордости и ликования, когда президент начал свое выступление о грандиозном проекте «Геном человека», сравнив наши достижения с созданием великой карты человечества:

Почти два столетия тому назад, в этом зале, прямо здесь на полу, Томас Джефферсон и его доверенный помощник развернули великолепную карту – карту страны, которую Джефферсон мечтал увидеть при своей жизни. Помощником его был Мериуэзер Льюис, а карта была итогом его бесстрашного путешествия через всю Америку до самого Тихого океана. Эта карта определила контуры страны и навсегда раздвинула границы нашего континента и нашего воображения.

Я усмехнулся и подумал, что сказал бы президент, если бы знал, что Льюис, возможно, был моим дальним родственником. Но моя улыбка быстро погасла, и я вновь задумался о том, какой длинный путь я проделал со времен вьетнамской войны. В своем выступлении я собирался упомянуть, сколько энергии и решимости придала мне служба в армии на благо моей страны. Я заволновался, боясь потерять самообладание, как это нередко случалось со мной, когда дело касалось той страшной войны.

От Мериуэзера Льюиса президент перешел к генетической картографии:

Сегодня здесь, в Восточном зале, к нам присоединяется весь мир, дабы увидеть карту еще большей значимости. Мы собрались, чтобы отпраздновать завершение расшифровки генома человека. Вне всякого сомнения, это самая важная, самая удивительная карта в истории нашей цивилизации.

Воздав должное тысяче исследователей из шести стран, создавших эту замечательную карту, и, конечно, Крику и Уотсону – в связи с приближающимся пятнадцатилетним юбилеем открытия ими двойной спирали, президент упомянул Господа:

Успешное завершение расшифровки генома – нечто большее, чем эпохальное торжество науки и человеческого разума. Когда-то Галилей, обнаружив, что с помощью математики и механики можно понять движение небесных тел, почувствовал, говоря словами одного выдающегося исследователя, “что узнал язык, на котором Господь сказал о сотворении Вселенной”. Сегодня мы познаем язык, на котором Господь сказал о создании жизни, и ощущаем все большее благоговение перед сложностью, красотой и чудом самого божественного и священного Божьего дара.

Религиозный глянец показался знакомым: с президентским спичрайтером явно поработал Коллинз{196}. Это заставило меня кое о чем задуматься. В Америке подобные фразы являются политической необходимостью, но желание связать гигантский прогресс в рациональном постижении таинств жизни с определенной религиозной системой принижало значение колоссальной работы – моей и целой армии исследователей генома.

Как и президент, я, разумеется, верю, что наука объясняет чудеса в нашей жизни, но мысль о том, что я являюсь саморазмножающимся мешком химических соединений, появившимся на свет в результате 4 миллиардов лет эволюции, кажется мне значительно более поразительной, чем то, что меня, щелкнув пальцами, собрал воедино «космический часовщик». Впрочем, вскоре эти еретические мысли прошли, а президент вернулся к реальности, напомнив нам, что усилия были в действительности направлены на изучение не замысла Господа, а генетических причин таких заболеваний, как болезни Альцгеймера, Паркинсона, диабет и рак.

А потом неизбежно настало время упоминания о многочисленных битвах, которые я вел на протяжении многих лет. Президент говорил о «разумной и здоровой конкуренции, приведшей нас к этому дню», о том, что участники и государственной программы, и частного проекта теперь намерены одновременно опубликовать результаты своих геномных исследований «на благо исследователей в каждом уголке земного шара». В этот момент я занервничал, поскольку знал, что пришла очередь выступления Тони Блэра. Хоть я и добился некоторых уступок и рассчитывал, что он внес определенные изменения в свое выступление и удалил язвительные замечания в адрес Celera, я точно не знал, что именно он скажет.

На плазменных экранах крупным планом возникло лицо премьер-министра. После пары слов о своем маленьком сыне и других обычных банальностей, он, к моей радости и облегчению, особо отметил меня: «Кроме того, я хотел бы также упомянуть яркую творческую работу, проделанную Celera, и доктора Крейга Вентера, который в лучшем духе научной конкуренции способствовал более быстрому завершению этого блестящего исследования». В тот момент до меня еще не дошло, что речь Блэра вызовет вполне понятное негодование в Великобритании из-за того, что́ он НЕ сказал: как он мог упомянуть Celera и ничего не сказать о Сенгере?

Знамя государственной программы подхватил Фрэнсис Коллинз, начавший свое выступление с трогательного упоминания о состоявшихся накануне похоронах невестки. Она слишком рано умерла от рака груди, не успев воспользоваться результатами новых достижений в этой области. Фрэнсис, считавший сам акт прочтения генома поводом для поклонения, рассказал, «какой честью и каким волнующим событием было впервые заглянуть в “руководство по эксплуатации человека”, ведомое ранее лишь одному Богу», а затем сделал щедрый комплимент мне и Celera{197}. «Я поздравляю Вентера и его команду с проделанной работой. В Celera используют элегантные и инновационные методы, прекрасно дополняющие стратегию государственной программы. Уверен, мы многое узнаем при сравнении результатов наших проектов. Я счастлив, что сегодня единственная борьба, которую мы ведем, – это борьба во имя человечества».

В заключение Фрэнсис любезно представил меня публике, охарактеризовав как «человека, никогда не довольствующегося статусом-кво, всегда ищущего возможности применить новые технологии, новые методы, когда старые больше не работают» и «четко выражающего свои мысли, успешно стимулирующего работу коллег и никогда не останавливающегося на достигнутом». Оказывается, я «внес большой вклад в развитие геномики». Как ни приятны были его слова, в этот момент я не мог не почувствовать некоторого сожаления. Как же сильно выиграл бы геномный проект, если бы отношение руководства государственной программы к Celera было таким с самого начала!

И вот настала моя очередь говорить. Сотрудник Белого дома сделал небольшой шаг назад, я подошел к кафедре, которую ему пришлось опустить в соответствии с моим ростом, и начал со скромного комментария, что я несколько ниже, чем два предыдущих оратора, а затем произнес речь, работе над которой отдал немало времени и сил.

Господин Президент, господин премьер-министр, члены Кабинета, уважаемые члены конгресса, господа послы и гости. Сегодня, 26 июня 2000 года – один из важнейших дней в истории человечества. Сегодня мы объявляем, что наш биологический вид впервые может прочитать химические буквы своего генетического кода. В 12:30, на пресс-конференции совместно с представителями государственной программы по исследованию генома, Celera Genomics предоставит описание первой сборки генетического кода человека из полного генома методом дробовика. Всего 9 месяцев назад, 8 сентября 1999 года, в 18 милях от Белого дома, небольшая группа ученых во главе со мной, Хэмилтоном Смитом, Марком Адамсом, Джином Майерсом и Грейнджером Саттоном приступили к секвенированию ДНК человека с помощью нового метода, впервые использованного той же командой исследователей 5 лет назад в Институте геномных исследований TIGR.

Celera определила генетический код пяти индивидуумов. Мы расшифровали последовательности генома 3 особ женского пола и 2 мужского пола, латиноамериканцев, монголоидов, европеоидов и афроамериканцев. Мы сделали эту выборку из уважения к разнообразию, которое и есть Америка, и чтобы проиллюстрировать, что понятие расы не имеет генетической или какой-либо иной научной основы. По геномам этих 5 человек невозможно отличить один этнос от другого. С точки зрения социального поведения и медицины все люди уникальны, и демографическая статистика в данном случае неприменима. Я хотел бы отметить и поздравить Фрэнсиса Коллинза и наших коллег из государственных центров по исследованию генома в США, Европе и Азии за их огромный вклад в создание чернового варианта генома человека. Я также хотел бы отдельно поблагодарить Фрэнсиса за его личное участие в моей работе по укреплению сотрудничества в геномном сообществе, и за вклад в наши совместные усилия ради приближения этого исторического момента и его последующего влияния на будущее человечества.

Я также хотел бы поблагодарить президента за его поддержку идеи сотрудничества государственных и частных компаний, благодаря чему этот день навсегда войдет в историю. Совершенно очевидно, что наши успехи были бы невозможны без усилий тысяч ученых всего мира, которые многого добились до нас в своем стремлении лучше понять жизнь в ее первооснове. Красота науки состоит и в том, что все важнейшие открытия строятся на открытиях других. Я продолжаю черпать вдохновение в новаторских достижениях ученых, работающих в самых разных направлениях науки. Особо отметить хотелось бы присутствующих здесь Чарлза Делизи из Министерства энергети ки и Джима Уотсона из Колд-Спринг-Харбора за их дальновидность и помощь в организации геномного проекта. Завершение сборки чернового варианта генома человека не получилось бы без постоянных инвестиций правительства США в фундаментальные исследования. Я приветствую усилия президента и работу конгресса в течение последних нескольких лет, направленные на самое большое финансирование фундаментальной науки.

При этом нельзя обойти вниманием также частные инвестиции в научные исследования в США. Сегодняшнее событие не случилось бы, если б компания PE Biosystems не вложила более миллиарда долларов в Celera и в разработку автоматизированного секвенатора ДНК, который использовался для секвенирования последовательности генома и в компании Celera, и сотрудниками государственной программы. Следует также отметить, что и некоторые другие частные инвестиции в науку были сделаны под влиянием государства.

33 года назад, будучи молодым человеком, я служил в медицинском корпусе во Вьетнаме. Я не понаслышке узнал, что такое смерть. Этот опыт пробудил во мне интерес к изучению взаимодействия триллионов клеток нашего организма для создания и поддержания человеческой жизни. А увидев своими глазами, как после страшных ранений одни люди выживали, а другие сдавались и погибали от, казалось бы, незначительных ран, я понял, что сила человеческого духа не менее важна, чем физиология. Мы, люди, безусловно, нечто гораздо большее, чем просто сумма генов, точно так же, как общество – гораздо больше, чем совокупность людей. Наша физиология основана на сложных и бесконечных взаимодействиях между генами и окружающей средой, так же, как наша цивилизация основана на взаимодействии между всеми людьми. Одно из самых замечательных открытий, которое я и мои коллеги сделали, расшифровывая ДНК более двух десятков видов живых существ, от вирусов до бактерий, растений и насекомых, а теперь и человека, – это то, что мы все связаны общим эволюционным развитием генетического кода. У человека множество общих генов с каждым из видов на Земле, и мы не так уж сильно отличаемся друг от друга. Возможно, вы удивитесь, узнав, что ваши генетические последовательности больше чем на 90 % совпадают с последовательностями других животных. Я убежден, что знания, которые мы передаем миру, будут иметь колоссальное влияние для понимания природы человека, лечения болезней и определения нашего места на Земле.

Расшифрованная последовательность генома представляет собой новую отправную точку для фундаментальной науки и практической медицины, открывая пути излечения многих болезней. Возьмем для примера онкологические заболевания. Каждый день в Америке от рака умирает около 2 тысяч человек. Исследование генома, результаты которого сегодня утром были представлены доктором Коллинзом и мной, а также вдохновленные ими последующие исследования, позволяют надеяться на появление, по крайней мере, потенциальной возможности снижения количества смертей от рака до нуля еще в течение нашей жизни. Разработка новых методов лечения потребует новых государственных инвестиций в фундаментальную науку и даст возможность биотехнологической и фармацевтической промышленностям использовать эти открытия в современной медицине.

Однако, как и многие из вас, я обеспокоен, что найдутся люди, которые захотят использовать новые знания как основу для дискриминации. В программе CNN-Time сегодня утром сообщалось, что 46 % опрошенных американцев считают, что успешное завершение проекта генома человека отрицательно скажется на жизни общества, вот почему мы должны вместе работать для повышения уровня научных знаний людей и обеспечения разумного использования результатов наших исследований.

Из личного общения с президентом в течение последних нескольких лет и из его сегодняшнего выступления я знаю, что генетическая дискриминация – одно из его главных опасений в связи с геномной революцией. Несмотря на неизбежное поражение сторонников генетического редукционизма, нам необходимы новые законы для защиты от генетической дискриминации.

Некоторые говорят, что расшифровка генома человека приведет к исчезновению таинства возникновения жизни. Поэты утверждают, что секвенирование генома подобно стерилизующему редукционизму, который лишит их вдохновения. Все как раз наоборот! Загадка невероятных хитросплетений и чудесных превращений неодушевленных химических соединений нашего генетического кода, ведущих к непредсказуемости человеческого духа, могут стать источником неисчерпаемого вдохновения для поэтов и философов на тысячелетия вперед.

Президент поблагодарил меня за «это замечательное выступление» и добавил: «Когда все это заработает, и мы будем жить до 150 лет, молодые люди все так же будут влюбляться, старики – спорить о проблемах, казалось бы, решенных 50 лет назад, мы все – делать наши обычные глупости, и тогда мы станем свидетелями необыкновенного благородства, на которое по-прежнему будет способен человек. Сегодня поистине великий день»{198}.

Сразу после выступлений в Восточном зале в пресс-центре Белого дома состоялся брифинг, а затем все перешли в отель «Вашингтон Хилтон», где должна была состояться главная пресс-конференция. За час до этого все участники геномных исследований могли отдохнуть и подготовиться к пресс-конференции в специально отведенных помещениях.

К тому моменту атмосфера стала действительно праздничной, и все сотрудники Celera были на седьмом небе от счастья – то есть, почти все. Хизер отвела меня в сторону и сказала, что Тони Уайт очень недоволен. На самом деле, он был в ярости, чрезвычайно раздражен и разобижен. Его никто не встречал на входе в Белый дом. Его не пригласили выступить перед собравшимися с рассказом о том, как он выписал чек, «запустивший» компанию Celera. Ему даже не дали возможности встретиться с президентом! Я, конечно, мог бы от его имени похлопотать о пропуске, но это было обязанностью его пресс-секретаря. В любом случае, только Белому дому решать, кому дать шанс поговорить с президентом, а то, что Тони не раз обливал Клинтона грязью, было не в его пользу. Позже, когда мы с Коллинзом направились на пресс-конференцию, события продолжали развиваться для Тони далеко не лучшим образом. Мы шли, по дороге отвечая на вопросы одного репортера, а в это время нас снимали операторы телевизионной программы «Шестьдесят минут». Пятясь назад, трое операторов одновременно наткнулись на Тони и сбили его с ног.

Пресс-конференция была не похожа ни на одну из тех, на которой я когда-либо бывал, – ни до, ни после. Она проходила в банкетном зале, в который набилось около 600 человек и вдобавок невероятное количество телеоператоров и фотографов. Наши лица озаряли десятки вспышек. Джин Майерс и Марк Адамс, в немалой степени заслуживавшие внимания, присоединились ко мне на сцене и вместе с финансируемыми правительством учеными отвечали на многочисленные вопросы. К всеобщему удивлению, общий тон оставался положительным, полным единодушия и сердечности. Мы все были одной большой и счастливой «геномной семьей». И, тем не менее, мы ни на минуту не переставали гадать, продлится ли перемирие, когда мы вернемся в свои лаборатории? Сохранится ли этот дух великодушия и сотрудничества и появится ли наша общая статья?

Глава 16

Публикуйте – и убирайтесь к черту[7]

Ученый не должен иметь ни желаний, ни привязанностей, – только сердце из камня.

Чарлз Дарвин

Перемирие с нашими конкурентами оказалось недолгим. Мы хотели опубликовать подробности проделанной работы, чтобы продемонстрировать нашим коллегам и критикам расшифрованный геном человека во всей его красе. И самое главное – впервые рассмотрев «руководство по эксплуатации человека», представить миру результат нашего анализа этого «документа». И все это мы планировали сделать в престижном журнале Science.

Но теперь противоречия стали столь глубокими, что об этом можно было только мечтать. Уже через несколько недель после того знаменательного дня в Белом доме, руководство государственной программы начало активную закулисную борьбу против публикации нашей статьи. Появилась серия провокационных писем. Одно из них, направленное в Science, гласило: «Приняв под видом научной статьи оплаченное рекламное объявление, вы понизили уровень знаменитого журнала до уровня воскресного газетного приложения»{199}. В среде исследователей генома циркулировало электронное письмо с призывом бойкотировать Science.

Я был уверен, что все это – месть, направленная против Celera и меня лично за то, что мы похитили приз, на который претендовали другие. Но это давление на мою команду было в действительности довольно мягким, а настоящее зло исходило от наших инвесторов, вложивших миллионы долларов и справедливо рассчитывавших, что использование данных конкурентами Celera не повредит их бизнесу.

С редактором журнала Science Доном Кеннеди и его сотрудниками мы работали над наилучшим вариантом текстов, которые бы позволили ученым получить свободный, открытый и неограниченный доступ к полученным Celera результатам, ограничивая, в то же время, возможность использовать наши данные коммерческими компаниями. Но мои критики стремились вообще блокировать наши публикации. К моему изумлению, они заявляли, что если наши конкуренты не смогут использовать наши результаты, то и научное сообщество тоже не будет иметь такую возможность. Меня позабавило, что эту «вывернутую наизнанку» философию поддержал Фрэнсис Коллинз – тот самый, который придумал трогательную «народную песенку» про то, что геном принадлежит всем на свете.

Дон Кеннеди подробно информировал меня обо всех критических замечаниях. Ирония заключалась в том, что человеком, осуществлявшим массированное лоббирование, был Эрик Ландер, или, как его прозвали мои сотрудники, Эрик Сландер[8]. Из своего опыта по организации компаний и консультировании биотехнологических фирм он несомненно знал, что Celera не может позволить другим компаниям бесплатно использовать свои результаты и тем самым подорвать ее собственный вполне процветающий бизнес по созданию базы данных. Тем не менее в ноябре 2000 года Ландер убедил Вармуса и других подписать письмо Кеннеди, требуя не публиковать статью Celera. Дон Кеннеди стойко оборонялся, а Ландер и Коллинз за кулисами делали все, чтобы блокировать выход статьи. Тем временем мы с Доном получили поддержку от президента Национальной академии наук Брюса Альбертса, нобелевского лауреата Дэвида Балтимора и президента Калтеха в Пасадене.

В качестве последней уловки Ландер и Коллинз пригрозили, что если Кеннеди не откажется печатать нашу статью, они не будут публиковать в Science свою статью по геному, а вместо этого передадут ее журналу Nature. Возможно, они забыли, как в 1994 году Уотсон пытался заблокировать мою статью в Nature о каталоге генома человека, пригрозив, что ни один исследователь генома в Соединенных Штатах никогда больше не будет публиковаться в этом журнале.

Наконец мы достигли соглашения с Доном Кеннеди и журналом Science о предоставлении любому ученому полной копии DVD с результатами секвенирования, а также доступа к бесплатному веб-сайту, где все желающие смогут проводить в геноме человека широкий поиск совпадающих последовательностей. Кроме того, Celera обязалась обеспечить подписку академическим учреждениям и биотехнологическим и фармакологическим компаниям и предоставить данные обо всех расшифрованных геномах (включая геном мыши), а также вычислительные мощности для проведения исчерпывающего анализа геномов.

К январю 2002 года база данных Celera приносила более 150 миллионов долларов дохода ежегодно, сделав этот бизнес рентабельным меньше чем через три года. Подписчиками стали большинство крупных университетов и академических учреждений разных стран, от Калифорнийского университета до Гарварда и Каролинского института в Стокгольме, и даже НИЗ! Научный мир вовсю использовал наши результаты секвенирования (за исключением, разумеется, Wellcome Trust, который не разрешил подписку получателям своих грантов), а Коллинз, Ландер и Салстон настойчиво повторяли, что результаты Celera недоступны.

Пока новые битвы продолжали бушевать, моя команда круглые сутки трудилась над анализом последовательностей генома человека. Работу возглавляли Марк Адамс, Джин Майерс, Ричард Мьюрал, Грейнджер Саттон, Хэм Смит, Марк Янделл, Роберт Холт и я. Статья в Science претерпела более ста редакций, но в результате получился исчерпывающий обзор генома и его генов. Все мы понимали, что история будет судить о нас по качеству этой работы, то есть по качеству нашего анализа и по тому, что этот анализ говорит о природе человека. Я хотел, чтобы исследование полученных данных было выполнено скрупулезно и представлено с максимальной достоверностью.

Наша статья вышла 16 февраля 2001 года. Это была очень необычная работа: 283 автора, 47 страниц (в десять раз больше, чем в обычной статье), а еще она включала цветную складную карту генома длиной полтора метра и сообщала читателям об огромном количестве дополнительных данных на веб-сайте Science{200}. Самым удивительным было небольшое количество обнаруженных нами генов. Компании Incyte и HGS утверждали, что с помощью моего метода EST они выделили и запатентовали 200 тысяч генов человека. Временами они говорили, что существует более 300 тысяч генов человека. Несколькими годами ранее я опубликовал статью, где указал, что число генов значительно меньше, где-то 50–80 тысяч. В действительности оказалось, что их самое большее 26 тысяч.

Вывод о большем количестве генов (50–80 тысяч) мы сделали, предположив, что гены распределяются в геноме равномерно, но мы ошиблись. В действительности в геноме оказались области (мы назвали их «пустынями»), которые содержали миллионы нуклеотидов генетического кода, но очень мало генов, если они вообще там были, как, например, на хромосомах 13, 18 и X-хромосоме. В отличие от этих областей, другие участки или хромосомы, например хромосома 19, были плотно «укомплектованы» генами. Для меня такое распределение генов было поразительным и тут же вызвало вопрос, что это означает с точки зрения эволюции человека. Возможные ответы подсказывало сравнение с геномом дрозофилы.

У нас, людей, и у дрозофилы имеется много одинаковых генов, а гены, которые не являются таковыми, дают массу сведений о 600 миллионов лет эволюции – у нас ведь общие предки. Именно эти гены сделали нас уникальными существами. Это огромное число генов, присущее только человеку, связано с приобретенным иммунитетом, внутриклеточной и межклеточной сигнализацией, а более всего – с формированием центральной нервной системы. Увеличение количества генов происходило преимущественно в тех областях, где они расположены плотно, в основном за счет дуплицирования генов данной категории. Например, гены, связанные с межклеточным взаимодействием, воспроизводятся снова и снова, могут мутировать и включать новые функции. Пустынные области чаще связаны с более древними функциями нашего кода, с самим процессом поддержания жизни.

Никогда я не был так счастлив, как после публикации нашей статьи в Science. Такого глубокого удовлетворения я раньше не испытывал. Несмотря на склоки, всякую ерунду и разные неважные мелочи, несмотря на постоянные сетования, что наше дело безнадежно, невозможно и невыполнимо, мы победили! Я расшифровал геном человека не за 15 лет, а за 9 месяцев, я «творил историю» вместе с лучшими учеными, когда-либо собравшимся поработать вместе в одной команде!

Когда стало ясно, что наша статья появится в Science, как и планировалось, руководство государственной программы выполнило свою угрозу бойкотировать журнал и опубликовало свои результаты в британском Nature. Меня это вполне устраивало. Правда, некоторые сотрудники Science по сей день переживают, что Ландер и Коллинз продолжают публиковать работы по геному только в Nature.

К сожалению, мои конкуренты не оставляли попыток подорвать репутацию Celera. Их следующим «залпом» была статья в журнале PNAS, в которой они утверждали, что результаты нашего секвенирования ни в чем не превосходят результаты государственного «Генома человека», на которых наша работа, по их утверждению, основана{201}. Салстон заявлял, что вопреки нашим утверждениям, метод дробовика не сработал при расшифровке генома человека – и это несмотря на то, что Ричард Дурбин из Института Сенгера признал, что результаты Celera «в некотором отношении лучше наших»{202}. Ландер даже назвал наши данные «полным провалом»{203} и «геномным салатом»{204}. Для опровержения наших результатов они использовали математические доводы, хотя и сами не верили, что это всерьез может повредить нашей работе. Более других был задет, возмущен и оскорблен Джин Майерс. Хотя мы и думали обратиться в суд, но все же решили, что лучше ответить на эти нападки качественными публикациями в научных журналах. Я хорошо помнил слова своего учителя Ната Каплана: «Истину не скроешь».

А тем временем в Сан-Франциско должна была состояться ежегодная Конференция американской ассоциации по развитию науки (AAAS). Поскольку AAAS – издатель журнала Science, было вполне естественным обнародовать статью именно там. И тогда же группа ученых, финансируемых государством, опубликовала свою статью в Nature. Коллинза и меня пригласили сделать на конференции доклады. Нам обоим аплодировали стоя. После выступления меня окружили толпы поклонников и желающих получить мой автограф.

В тот вечер Celera устроила праздничный ужин в санфранцисском Центре дизайна. Подавали устрицы, икру и охлажденную водку. На этот раз Майк Ханкапиллер тоже принял участие в банкете; прием в Белом доме ему пришлось пропустить – он тогда заболел ветрянкой. Та вечеринка – пожалуй, самая приятная в моей жизни, хотя она и была омрачена отсутствием Клэр, которая, якобы, слишком устала и не приехала в Калифорнию. Я танцевал с несколькими дамами, больше всего с Хизер. Она никогда не сомневалась во мне и продолжала верить в меня, несмотря на все баталии последних лет.

Вслед за расшифровкой генома человека мы приступили к секвенированию генома мыши. Когда я предлагал исследователям из государственной программы заняться геномом мыши, пока я секвенирую геном человека, это вызвало бурю возмущения, хотя моя идея была вполне рациональной. Расшифровка генома мыши, занявшая всего шесть месяцев, дала Celera большие преимущества в работе по сравнительному изучению геномов{205}. На этот раз из-за отсутствия иных данных по геному мыши мы использовали только собственные данные секвенирования методом дробовика. Не загрязняя наш геном менее качественными результатами, мы получили значительно лучший результат сборки, чем в случае генома человека. Сравнение геномов мыши и человека впервые показало, что у всех млекопитающих 90 % генов являются общими и располагаются они на хромосомах в основном в одинаковом порядке.

Все это однозначно доказывало эволюционное родство на генетическом уровне. Получив гранты от НИЗ, мы перешли к секвенированию геномов крысы и комара Anopheles, переносчика возбудителя малярии.

К этому времени в Celera были разработаны новые программы, в том числе для выяснения функций генов и поиска вакцины против рака. Я также приобрел фармацевтическую компанию в Саут-Сан-Франциско, занимающуюся малыми молекулами, и работал с Майком Ханкапиллером над созданием компании Celera Diagnostics. Я чувствовал, что развиваю Celera в правильном направлении, от простого прочтения генома к использованию его для разработки новых тестов и методов лечения.

Вскоре наша работа получила признание мирового научного сообщества. Сначала я отправился в Саудовскую Аравию получать Международную премию имени короля Фейсала (вместе с известным энтомологом, биологом и писателем Эдвардом Уилсоном), затем в Вену, где мне вручил Международную премию в области здравоохранения бывший президент Советского Союза Михаил Горбачев. Мне присвоили множество почетных степеней лучшие университеты мира, я получил премию Пауля Эрлиха и Людвига Дармштедтера, высшую научную награду Германии. Япония дала мне премию Такэда, Канада – премию Гарднеровского фонда. Однако политика вторглась и сюда. Поддерживаемые государством ученые попытались воспрепятствовать нам в получении Гарднеровской премии, возражали, чтобы мне присудили премию Эрлиха одному и были против того, чтобы Американское общество генетики человека представило меня к награде за «исследования, которые нигде не были опубликованы и результаты которых никто не видел»{206}.

К этому времени моя команда была совершенно измучена. Джин, Марк, Хэм и я понимали, что достигли такой вершины, какую редко кому удается покорить за всю свою жизнь, и повторить подобный успех практически невозможно. Джин и Марк начали поиски новых проектов. Я стал задумываться о возвращении в TIGR и о других направлениях научных исследований. Я бы остался в Celera, если бы компания была независимой, но мне становилось все яснее и яснее: я не могу и не хочу продолжать работать с Тони Уайтом.

Однако в ход нашей жизни вмешалась трагедия.

11 сентября 2001 года, прочитав накануне лекцию в Сан-Франциско, я направлялся в аэропорт. В этот момент весь мир узнал о самолете, врезавшемся в одну из башен Всемирного торгового центра. Как и все, я с ужасом наблюдал, как второй самолет пронзил вторую башню. Тогда казалось, что такие атаки возможны по всей стране, и я решил ехать в Мильбрэ, где жили моя мать и отчим. Я остановился в отеле «Хайятт» и застрял там на несколько дней.

По мере того, как становились известными масштабы трагедии, у меня, как и у каждого американца, возникло желание хоть чем-то помочь своей стране. Понимая, что тысячи людей погибли в аду пожара и при обрушении башен, я решил, что лаборатории Celera могут быть использованы для идентификации жертв по ДНК. Выполнять такую работу в обычных лабораториях трудно. Учитывая состояние останков, целесообразнее всего было исследовать митохондриальную ДНК. Я позвонил Майку Ханкапиллеру, поскольку знал, что ABI производит наборы для секвенирования при судебных разбирательствах, широко используемые криминалистами. Майк предложил позвонить Тони Уайту, и Тони поддержал нас, дав добро.

Я уже встречался с руководителем нью-йоркской судебно-медицинской лаборатории Робертом Шейлером несколько месяцев назад, после своей лекции в Музее естественной истории. И вот теперь я рассказал ему о своих планах. В то время все авиаперелеты были прекращены, но, используя корпоративный самолет Тони Уайта и получив специальное разрешение, я отправился в Нью-Йорк вместе с Рондой Роби, заведующей в ABI судебно-медицинским отделом. Наш самолет был первым невоенным воздушным судном, получившим разрешение лететь через всю страну, и, чтобы нас не сбили, каждые 30 минут мы сообщали о наших перемещениях в Командование воздушно-космической обороны Северной Америки (NORAD).

При посадке в Нью-Йорке нас с Рондой встретили представители полиции штата и обеспечили сопровождение до центра города. В отделе расследований царил настоящий хаос, атмосфера была крайне напряженной. Мы увиделись с Бобом и с руководителем нью-йоркского судебно-медицинского отдела и выяснили, что нужно сделать, чтобы Celera получила сертификат лаборатории судебной экспертизы. Нас спросили, не хотим ли мы попасть на место теракта. Я сказал, что хочу, – в частности потому, что офис моего брата находился на третьем этаже первой башни (я с облегчением узнал, что никто из его сотрудников не пострадал). Когда Ронда и я, вместе с заведующим криминалистической лабораторией полиции штата, вышли из полицейской машины, я был потрясен увиденным, запахом места трагедии и его размерами. В судебно-медицинских палатках нам показали найденные останки жертв. Сердце. Части тела. Мелкие кости, другие фрагменты. В целом предстояло идентифицировать примерно 20 тысяч индивидуальных образцов. Вид останков и запахи перенесли меня во Вьетнам, во времена наступления Тет, когда надо было решать, кому из тяжело раненых я должен помочь выжить, а кого оставить умирать. Но в этих палатках спасать было не кого…

Вернувшись в Celera, мы поняли: для получения сертификата лаборатории судебной экспертизы придется пройти довольно долгий путь. Ронда и Ю-Ху Роджерс (сейчас он глава Института Крейга Вентера по секвенированию генома) создали группу, которую мы назвали «Командой парящих орлов». Все работали с невероятным напряжением, чтобы получить необходимые документы от ФБР и администрации штата Нью-Йорк. Однако время шло, первоначальный энтузиазм Тони Уайта улетучился, и он стал настаивать на возвращении к коммерческим исследованиям. Под давлением ABI Celera была вынуждена прекратить всю подготовительную работу. Ронду отозвали в Фостер-Сити. Я был разочарован и растерян – ведь я дал слово Бобу Шейлеру, что в этой страшной трагедии мы будем приносить пользу, помогать, а не зарабатывать.

Напряженные отношения между мной и Уайтом накалились до предела на встрече с инвесторами в Сан-Франциско. Я произнес стандартную деловую речь в довольно бессвязной форме – мне редко разрешали говорить по существу. Когда начались вопросы, Тони и начальник финансового отдела Applera встали по обе стороны от меня, подобно двум послушным кэгэбэшникам из бывшего Советского Союза. Сразу после совещания я уехал, взяв с собой Хизер, прилетевшую вместе со мной на эту встречу. Я решил прокатиться на машине и показать ей одно из моих любимых мест. Это было нечто вроде подведения итогов моей жизни, долгого пути из Милбрэ в Celera. Я поехал в Президио, туда, где был похоронен мой отец. Мы бродили среди старых развалин на месте орудийных окопов для защиты города. В школьные годы мне очень нравилось бывать здесь. Потом мы отправились в Саусалито, куда я ходил под парусом и где проводил уикенды. Там мы поужинали с Дином Орнишем, славным парнем, с которым встречались на приемах у президента Клинтона. Дин разработал диету с низким содержанием жиров в сочетании с определенным образом жизни и медитацией, как средство снижения риска сердечных заболеваний, и теперь пытался сделать нечто такое же для снижения риска заболевания раком. Сидевшие с нами за столом люди из его группы поддержки больных раком простаты были совсем не похожи на Тони Уайта и Эрика Ландера и им подобным. Они вдохновляли! Поздно вечером, по дороге в город, я понял, что мне теперь нужно делать.

У меня никогда не получалось держать язык за зубами, поэтому я поделился с двумя членами совета директоров Applera, что собираюсь уходить, но так, чтобы не причинить вреда Celera (иными словами, не навредить друзьям и коллегам). Я очень хотел уйти благородно. Однако мне следовало догадаться, что когда дело касается Тони Уайта, сведение счетов неизбежно. При разрыве отношений всегда становится ясно, в чьих руках власть и кто контролирует ситуацию. В январе 2002 года совет директоров компании Applera провел заседание прямо рядом с моим кабинетом. Среди присутствующих был Майк Ханкапиллер, человек, с которого началась эта глава моей жизни, и президент компании Celera Diagnostics Кэти Ордоньез, пришедшая в компанию из Hoffmann – La Roche. В 16 часов руководство компании прислало ко мне адвоката Билла Соуча: итак, я был уволен.

Оставалось всего несколько дней до того, как я мог получить четвертую часть (775 тысяч долларов) моих биржевых опционов. Теперь я все это терял. На продажу моих акций мне дали тридцать дней. У Соуча было заготовлено два заявления для прессы, один на случай моего согласия, другой – если я его не дам. 22 января читатели прочли первый вариант. Итак, корпорация Applera объявляла о моем уходе с поста директора Celera Genomics Group. Тони Уайт, временно занявший эту должность, поздравлял меня с «невероятными достижениями», и сообщал, что в настоящее время компания переходит к разработке новых лекарств: «Совет директоров нашей компании, Крейг и я – все согласны, что на данный момент наилучшим решением в интересах Celera будет уступить место новым высокоэффективным руководителям, более опытным в фармацевтических исследованиях и развитии производства». Далее из того же заявления я узнал, что «благодаря этому решению, Celera получит наилучшие возможности и впредь делать историю». Я уходил из компании, завершив секвенирование геномов дрозофилы, человека, мыши, крысы и комара, создав прибыльную профессиональную базу данных, систему протеомного анализа и оставив в казне Celera миллиард наличными.

Даже когда вы знаете, что конец близок, практически невозможно к нему подготовиться. Да, я хотел уйти из Celera, – но хотел иметь время, чтобы попрощаться и поблагодарить свою команду за их невероятную целеустремленность и личный интерес каждого к нашей работе. Они выложились на 110 %. Вместо этого мне пришлось тотчас же собирать свои пожитки. Мой талисман – высушенная кожа морской змеи – никогда не подводил меня, но сейчас я быстро упаковал его вместе с копиями своих статей и разными «вентеровскими» сувенирами. Обратно меня не впустят. Не дадут попрощаться со своими ведущими сотрудниками, ни с кем из более тысячи человек, которых я принял на работу. Линн Холанд, мой личный помощник с первых дней работы в TIGR, и Кристина Вуд, еще один член моей офисной команды, – обе были в слезах.

В тот вечер меня пригласили в качестве почетного гостя в Экономический клуб в Вашингтоне, где я должен был выступить с важной речью. Я пошел домой переодеться в смокинг и позвонил Клэр, но она была так подавлена последними событиями, что не могла даже говорить со мной. В клубе я произнес импровизированную речь – Хизер до сих пор считает ее моим лучшим выступлением. На следующий день я начал осознавать, что произошло. Клэр была очень расстроена, понимая, что я хочу, как и было запланировано, вернуться в TIGR. А она тогда больше всего на свете хотела остаться его директором. Я тоже испытывал острое чувство потери, потому что только теперь понял, как важна была для меня моя команда, с которой мы вместе с таким трудом создавали Celera.

Депрессия

Нападки и неудачи, которые я переживал годами, для многих обернулись бы глубокой депрессией. Не могу сказать, что временами я не бывал в пониженном тонусе, но мне везло: в большинстве случаев я избежал клинической депрессии. Какую роль в этом сыграли мои гены? Группа ученых под руководством Кэй Вильгельм из Клиники Св. Винсента в Сиднее и Университета Нового Южного Уэльса в Австралии обнаружили, что депрессия значительно чаще развивается у тех, кто унаследовал от обоих родителей на хромосоме 17 короткую версию гена 5-HTTLPR, регулирующего перенос серотонина.

Различие в длине гена касается той его части (называемой «активацией последовательности»), которая контролирует количество образующегося белка. В результате при наличии короткой версии примерно пятая часть популяции синтезирует меньше белка, отвечающего за перенос серотонина в мозге. Серотонин играет ключевую роль в регуляции настроения, ощущения боли, аппетита, сна и реагирует на антидепрессант прозак. У таких людей, если они переживают три или более остронегативных события на протяжении пяти лет, шанс развития клинической депрессии составляет 80 %. Это исследование является еще одним подтверждением несостоятельности упрощенного генетического детерминизма: химические процессы в мозге зависят не только от генов, но и от состояния окружающей среды, биологических и социальных аспектов.

Это исследование также показало, что у людей с длинной версией гена, которая дает «генетическую устойчивость» к депрессии, только в 30 % случаев при тех же обстоятельствах развивается психическое заболевание. Остальная часть популяции – примерно половина всех людей – представляет собой смесь двух генотипов. Во многих других исследованиях укороченный вариант гена связывается с состоянием тревожности, вызванной личными особенностями данного человека, в том числе стремлением избежать различных опасностей и повышенной склонностью к запрещенным наркотикам. На мое счастье, у меня имеются обе копии в длинном варианте и достаточное количество серотонина.

Вместе с моим другом и советчиком Дэйвом Кирнаном я работал с юристами Applera над заключительным договором. Если в течение года я буду воздерживаться от какой-либо критики Тони Уайта, не буду делать порочащих его замечаний и вмешиваться в дела его сотрудников, к концу этого срока они отдадут мне остальную часть моих акций. Марк Адамс был в начале этого списка – он должен был остаться в компании. Но нам удалось изменить условия договора так, что Хэм, Хизер, Линн и Крис при желании могли уйти вместе со мной. Как только мы согласовали эти условия, я перестал думать о прошлом и переключился на будущее.

В течение суток некоторые из моих ближайших коллег в Celera не отвечали на мои звонки, зато другие дали ясно понять, что как только я где-нибудь устроюсь, при возможности они последуют за мной. Моя команда и ближайшие помощники хотели уволиться немедленно, но я уговорил их остаться. Я думаю, тяжелее всего это было для Линн, Криса и Хизер, потому что после моего ухода им пришлось иметь дело с Тони Уайтом, с самодовольным видом расхаживавшим по моему кабинету. Мой уход наделал много шума в прессе, но по условиям нашего соглашения я воздерживался от комментариев. В апреле мое место заняла Кэти Ордоньез, и 132 сотрудника – почти 16 % штата Celera – были уволены.

Уход из Celera оказался для меня столь болезненным, что, по словам корреспондента Forbes, однажды я даже сболтнул: «У меня столько же шансов покончить с собой, сколько умереть от какой-нибудь болезни»{207}. Даже если я и сказал так (сам я точно не помню), это скорее похоже на эффектно брошенную фразу после изрядно выпитого на вечеринке. Когда жизнь становилась особенно невыносимой, у меня был простой и эффективный способ перестать себя жалеть: стоило только вспомнить, какой потрясающей жизни, каких невероятных удовольствий и увлекательных занятий наукой я лишился бы, если б утонул тогда во Вьетнаме.

Я искал утешения в том, что всегда поднимало мне настроение: взял свою яхту и отправился в плавание по бирюзовым волнам на остров Сен-Бартелеми, шикарный маленький кусочек Франции в Карибском море. Всегда, когда я старался разобраться в собственной жизни и мне нужно было решить какие-то научные проблемы, я с надеждой смотрел в открытое море, казавшееся мне настоящим раем. Уходя под парусами подальше от суши, от мобильных телефонов и телевизора, я находил покой и время, чтобы все обдумать и восстановиться.

Каждый серьезный поворот в моей жизни сопровождался новыми морскими приключениями. Чтобы не свихнуться во Вьетнаме, я ходил под парусом на 19-футовой яхте вокруг Обезьяньих гор и на несколько миль вверх вдоль берега вблизи Дананга. Когда я писал свою докторскую диссертацию, я прошел сотни миль на маленькой открытой лодке от острова Каталина до Мексики. Когда я экспериментировал с автоматизированным секвенированием, я совершил самое большое в своей жизни путешествие под парусом – на яхте «Сириус», в волнах Бермудского треугольника. Начиная секвенирование генома человека, я пересек Атлантический океан на другой, 80-футовой яхте «Чародей», которую продал, сосредоточившись на этой экстраординарной задаче. И на сей раз, покинув Celera, я опять бороздил океан уже на новой яхте, опять готовый к новым научным свершениям.

Впервые я обратил на нее внимание, когда увидел объявление в журнале. Это была шхуна длиной 95 футов, построенная всего два года назад, почти новая. Спроектировал ее Герман Фрерз, тот же дизайнер, который создал мою предыдущую яхту «Чародей». Построена она была в Окленде и находилась в Новой Зеландии. Фрерз сообщил мне, что это «родная сестра» моей предыдущей яхты, почти такая же, как та, только корпус у нее больше, и она может достигать большей скорости. Я полетел в Новую Зеландию и прошел на ней из Окленда к вулканическим островам в заливе Хаураки. Я сразу влюбился в эту яхту и решил ее купить. Времени, чтобы плыть на ней домой, не было, и я организовал ее транспортировку грузовым пароходом во Флориду. Яхта прибыла в декабре 2000 года, и я получал громадное удовольствие, когда ходил на ней летом вблизи Кейп-Кода и берегов штата Мэн, а зимой в теплых водах Карибского моря.

В январе 2002 года я плыл под парусом в бирюзовых волнах Карибского моря и размышлял о том, чем заняться после секвенирования генома человека. Я так много энергии и души вложил в Celera, что даже подумать о том, чтобы снова начать жизнь практически с нуля, было далеко не просто. Раньше я всегда рассчитывал, что могу вернуться в TIGR, но после того, как я ушел оттуда, чтобы создать Celera, у Клэр и остальных возникла такая обида и ощущение несправедливости, что этот вариант отпал.

Я мог бы уйти из науки, лежать на берегу моря или ходить под парусом до самой смерти, но это напомнило мне одного пациента во Вьетнаме, который отчаялся и умер оттого, что ему стало слишком тяжело и больно жить. Я еще не сдался. Всю свою жизнь я был мечтателем и созидателем, и время остановиться еще не пришло. И я решил, что буду двигаться вперед, стараясь заняться чем-то новым, даже более значительным и важным, чем секвенирование генома человека.

Я сохранил бо́льшую часть своих акций Celera, но после объявления о моем уходе их стоимость упала до рекордно низкого уровня и я не смог их продать. Но мне повезло, у меня оставалось достаточно денег, чтобы обеспечить свои потребности. Я вложил 50 % акций Celera в мой фонд, который мог продавать их, когда их стоимость возрастала, в результате у меня теперь было более 150 миллионов долларов на будущие научные разработки. Именно мысли о науке, об идеях, на которые у меня раньше не было времени, постепенно вывели меня из депрессии. Нужно сделать так, чтобы результаты расшифровки генома принесли бо́льшую пользу больным людям. А еще подумать о приложении геномики к решению проблем окружающей среды. Или использовать секвенирование для изучении морской воды или городского воздуха. В мире оставалось еще так много неизведанного! И в конце концов я мог бы попытаться синтезировать саму живую материю!

Я решил начать новый исследовательский проект с нуля, как делал это раньше. Хизер, Линн и Крис заверили меня, что уйдут из Celera, как только я их позову. Я чувствовал себя бодрым, обновленным и готовым к новым свершениям.

За пределами генома

Сегодня мы начинаем понимать, что некоторые факторы генетики лежат за пределами кода нашей ДНК. Жизнь моих дедушки и бабушки, воздух, которым они дышали, пища, которую они ели, стрессы, которые они испытывали, – все это может влиять на меня, хотя напрямую я никогда не испытывал этих воздействий. Это эффект «трансгенерации», который наблюдался, например, при изучении отдаленной местности в Северной Швеции. При изучении подробных записей актов гражданского состояния в местечке Оверкаликс, где тщательно фиксировались даты рождения и смерти жителей, а также подробные данные о величине урожая, было обнаружено, что те, чьи дедушки и бабушки со стороны отца в возрасте от 9 до 12 лет недоедали, имели, по-видимому, бо́льшую продолжительность жизни. Результат зависел от пола: диета дедушек была связана с длительностью жизни внуков, а диета бабушек влияла только на внучек. Возможно, причина тому – «эпигенетический» механизм, который скорее влияет на включение или выключение генов в следующих поколениях, чем на мутации или изменения в самих генах. В настоящее время проект «Эпигеном человека» находится в стадии разработки{208}. Его цель – понять, как генетический код работает в организме человека.

Глава 17

Голубая планета и новая жизнь

Земная жизнь в безбрежном лоне вод

Среди пещер жемчужных океана

Возникла, получила свой исход,

Росла и стала развиваться рано;

Сперва в мельчайших формах все росло,

Не видимых и в толстое стекло,

Которые, киша, скрывались в иле

Иль водяную массу бороздили;

Но поколенья множились, цвели,

Усилились и члены обрели.

Эразм Дарвин. Храм природы

(Перевод Н. Холодковского)

Начиная с самых первых работ, с исследования клеток сердца, я всегда руководствовался тем, что интересовало меня, а не коллег. Так было и в ту мрачную пору, когда мне пришлось уйти из Celera. Всю жизнь увлекаясь нефтью (обожаю автомобили, мотоциклы, катера, яхты и самолеты), я сжег тонны этого продукта, добавив в окружающую среду гораздо больше углекислого газа, чем полагалось. За долгие годы, однако, я превратился из беззаботного суперпотребителя ископаемого топлива в человека, обеспокоенного состоянием окружающей среды, а потому задумался об альтернативных источниках энергии. Для моих новых приключений не найти было лучшего места, чем те самые океаны, которые не только поддерживают жизнь на планете, но и сохраняют мое душевное здоровье. Точная оценка последствий изменения климата, проблема очень важная, требует исследования океанов, решил я. В силу наземного образа жизни наши представления о последствиях изменений климата по преимуществу относятся к суше, даже более того – к существованию человека на суше. Но из космоса наша Земля выглядит как водная, голубая планета, и первые формы жизни, вероятно, зарождались (около 4 миллиардов лет назад) в соленых водах океанов, именно там появилось нечто, которое сегодня мы назвали бы живым. Это нечто представляло собой сложную смесь белков и генетического материала, завернутую в оболочку из липидов. В сегодняшних океанах невероятное разнообразие видов живых существ, от китов до микробов, о которых мы зачастую имеем слабое представление. Исследования этого разнообразия, изучение методов поглощения солнечных лучей и углекислого газа живыми организмами могли бы привести к решению самых разных экологических проблем. Я надеялся пойти еще дальше – попытаться воспроизвести события, происходившие в океанах миллиарды лет назад, и получить новые формы жизни, что сулило человечеству фантастические перспективы.

Вернувшись с Карибского моря, я основал новый некоммерческий институт под названием Центр развития геномики (TCAG) и подал заявление о его освобождении от налогообложения. Средства из Научного фонда Джона Крейга Вентера (JCVSF), а также от продажи моих акций как основателя компаний Human Genome Sciences, Diversa (центра изучения ферментов) и Celera давали мне возможность начать осуществление своих планов. Я нанял на работу сотрудников Celera Хизер, Линн и Крис. Поначалу мы сидели в подвале моего дома в Потомаке. Мне не терпелось заняться сразу несколькими проектами, однако на первом месте стояли экологические исследования. В настоящее время имеются убедительные доказательства того, что ежегодно выбрасываемые нами в атмосферу 3,5 миллиарда тонн углекислого газа меняют привычный климат по всему миру – иными словами, современная жизнь на планете неустойчива. Можно попытаться сократить использование нефти и газа путем установки солнечных панелей, но мне казалось, что геномика тут способна предложить уникальные решения. Секвенирование геномов микроорганизмов, обитателей океанских глубин, методом дробовика могло дать нам представление о состоянии океанической жизни, помочь отслеживать его в будущем, а также идентифицировать микроорганизмы, отвечающие за создание значительной части земной атмосферы. Механизмы метаболизма океанских микроорганизмов могли бы также научить нас новым методам получения таких видов альтернативного топлива, как водород, метан или этанол. Вот почему я учредил Институт альтернативных биологических энергоносителей, назначив Хэма Смита его директором по науке. Исследования геномики окружающей среды требовали организации серьезной лаборатории по секвенированию ДНК. Мне пришлось убедить членов совета директоров моего фонда пойти на риск в размере 40 миллионов долларов и построить новую лабораторию, которая могла бы соперничать с той, что имелась в Celera. Мы создали еще одну некоммерческую организацию под названием JTC (Объединенный технологический центр), которая должна была заниматься секвенированием и для TIGR. Хизер и другие члены моей новой команды переехали во временное помещение в Роквилле, а тем временем я приступил к строительству нового научно-исследовательского центра площадью в более 10 тысяч м² на участке, который я приобрел за несколько лет до этого за счет частных пожертвований. Мы находили сотрудников очень быстро, чему способствовали массовые увольнения в Celera. На работу в новые научно-исследовательские организации поступили многие мои бывшие коллеги. Хотя основным научным направлением должны были стать исследования окружающей среды, оставалась еще кое-какая незавершенная работа по геному. В своей новой лаборатории геномики я хотел вести дальнейшие исследования по секвенированию генома человека с учетом этических последствий, а также разрабатывать методы медицинского приложения полученных результатов. Не менее важным вопросом, затрагивавшим мою личную репутацию, являлся окончательный разгром критиковавших меня ученых-генетиков, участвовавших в государственной программе. По мере возвращения к нормальной жизни после геномной гонки нападки на меня не утихли, а напротив, продолжились с новой силой. Цель их заключалась в том, чтобы отобрать у меня первенство в расшифровке генома. Самый, вероятно, скандальный пример относится к 2002 году, когда Journal of Molecular Biology опубликовал статью «Проект расшифровки генома человека: точка зрения участника»{209}. Автором ее был Мейнард Олсон из Вашингтонского университета, которого коллеги называли «совестью геномного проекта»{210}. В своей плохо замаскированной попытке доказать, что его коллегам принадлежит больше заслуг, чем мне, он вновь ставил под сомнение реальную новизну моего подхода. «Претензии Вентера на “изобретение” секвенирования полного генома основано на том, что он являлся руководителем проекта по расшифровке крошечного бактериального генома, в котором практически отсутствовали повторы». Затем автор обвинял меня во лжи: «Несмотря на заявление Вентера, сделанное под присягой в июне 1998 года, Celera держала свои данные под строгим секретом». Правда, Олсон признавал, что «инициатива Celera, несомненно, приблизила срок получения черновика последовательности генома человека примерно на два года». К тому времени мы написали опровержение на статью Ландера, Салстона и Уотерстоуна, опубликованную в PNAS{211}, где авторы требовали признания их полного приоритета в секвенировании генома человека, поскольку секвенирование полного генома моим методом дробовика оказалось неэффективным{212}. После нашего опровержения Ландер и его соавторы повторили свои претензии с использованием демагогических аргументов в псевдонаучной статье для массового читателя{213}. Особенно сердился на Ландера Грейнджер Саттон, инженер-компьютерщик, работавший над сборкой геномов в TIGR и Celera. Он говорил, что Салстону и Уотерстону позволительно заблуждаться по поводу достижений Celera (в конце концов, оба они биологи, а не математики или компьютерщики), но Ландер должен в них разбираться, ведь он имел отличное математическое образование, а его сотрудники разрабатывали собственную версию сборки полного генома методом дробовика под названием «Арахна» на основе нашего метода.

Грейнджер, наивный, полагал, что к тому времени уже давно наступил прочный мир. В июне 2001 года, вскоре после праздника в Белом доме и задолго до появления статьи в PNAS, биологи-программисты из Celera и Международного консорциума по геному человека встретились по инициативе президента Клинтона на нейтральной территории (Медицинский институт имени Ховарда Хью в Чеви-Чейз, штат Мэриленд) для обсуждения стратегий секвенирования и сборки. Как отметила газета The New York Times, «встреча биологов-программистов, на которой отсутствовали руководители лабораторий, проходила в сердечной атмосфере»{214}. В своем выступлении Грейнджер рассказал о том, как сотрудникам Celera удалось осуществить сборку генома человека без какого бы то ни было использования общедоступных данных, причем с лучшими результатами. Неудивительно, что последовавшие за этим нападки привели его в такой гнев: выводы статьи в PNAS были уже опровергнуты за год до этого в Чеви-Чейз, где «мы представили ряд весьма убедительных данных о преимуществах сборки полного генома методом дробовика». К тому моменту на нашей стороне выступило уже немало заметных фигур из государственного консорциума. Одним из них был Джим Кент из Калифорнийского университета в Санта-Круз, бородатый здоровяк, считавшийся одним из наиболее выдающихся ученых. Еще будучи аспирантом, он сумел в одиночку написать программу для государственного проекта GigAssembler, с помощь которой 100 компьютеров на процессорах «Пентиум III» завершили сборку генома за четыре недели, то есть в срок для презентации в Белом доме{215}. Это достижение произвело на меня глубокое впечатление. Кент не согласился с выводами статьи PNAS, поскольку на основании расхождений между «государственными» и нашими данными понимал (еще до того, как мы завершили сборку генома мыши), «что реконструкция общедоступных данных, предположение о которой выдвигают Ландерс и др. в PNAS, не может быть полной правдой»{216}. Он заключал: «Думаю, Celera справилась со сборкой генома лучше, чем мы» и добавлял далее, что ландеровская программа сборки «Арахна» подозрительно близка к нашей, а это является «еще одним доказательством того, что методы Celera, несмотря на определенные ограничения, в основном весьма эффективны».

Вспомним, что перейдя от расшифровки генома человека к сборке генома мыши, мы вообще игнорировали данные государственной программы в GenBank, а пользовались только собственной информацией, полученной методом дробовика. С помощью усовершенствованной программы сборки мы получили более качественные результаты, чем в случае генома человека. Ари Патринос, входивший тогда в группу пяти компаний, перечитал статью Ландера в PNAS и констатировал, что «откровенно говоря, она производит грустное впечатление. Метод прекрасно работал, что и было доказано его применением для расшифровки мышиного генома». Даже мой старинный недруг Майкл Морган признал, что «плевать против ветра следует с большой осторожностью. Все эти статьи тем или иным образом навредили их авторам». После публикации нашего второго опровержения мне стало ясно, что единственный способ победить в научном споре – это использовать реальные данные{217}. Я связался с Майком Ханкапиллером из ABI. Также расстроенный выступлениями наших конкурпентов, он был готов к бою за истину. Помня о всех наших конфликтах с Applera и Тони Уайтом по вопросу о публикации данных, я добавил к нашему договору о покупке новых секвенаторов ДНК у ABI юридически обоснованное соглашение, предоставлявшее нам неограниченное право публиковать свои данные (полученные Celera), в том числе на общедоступных сайтах. (В 2005 году Celera прекратила продажу информации о геноме и стала размещать ее в открытом доступе.) Кроме того, по данному соглашению мой институт получал полный комплект данных о геноме человека для использования в научных целях. После подписания соглашения мы провели обширную совместную работу с учеными, оставшимися в Celera, с целью сравнить сборку полного генома этой компанией с другими версиями, включая «окончательный» результат государственной программы.

Это сотрудничество возглавил Сорин Истраил, один из ведущих сотрудников группы Джина Майерса, который к тому времени получил должность заведующего отделом биоинформатики в Celera. Проведение анализа заняло больше года и потребовало разработки множества новых вычислительных методов, которые позволили бы впервые сравнить полные геномы человека. Я поделился своими планами с одним из редакторов PNAS, который выразил удовлетворение нашим переходом к политике открытой публикации данных и заявил, что готов помочь в разрешении спора, опубликовав результаты совместного проекта в виде статьи. Наши данные однозначно доказывали точность полной сборки генома методом дробовика. Эта работа, опубликованная в начале 2004 года, позволила тщательно сравнить геномы, расшифрованные нами и участниками государственной программы. Результаты Celera отличались большей упорядоченностью и ориентированностью, а сборка государственного консорциума полнее охватывала повторы. Лаборатории, получавшие средства от государства и Wellcome Trust, вели работу над уточнением своей версии генома в течение четырех лет, что обошлось примерно в 100 миллионов долларов. Сравнительный анализ показал, что на каждом этапе этих исследований «государственная» версия становилась все ближе к версии Celera в плане как последовательности, так и ориентации фрагментов. Расшифровка Celera, в сущности, ликвидировала многочисленные пробелы в «окончательном» геноме, о получении которого участники государственной программы с большой помпой объявили в журнале Nature в 2004 году{218}. Мы же опубликовали свою статью без всяких заявлений для прессы, считая, что полученные данные говорят сами за себя{219}.

Когда открытая вражда пошла на убыль, я стал готовиться к новой фазе исследований генома человека. Итак, коллектив TCAG (после слияния трех из пяти некоммерческих институтов получивший название Института Вентера) приступил к секвенированию и анализу индивидуального генома. Объектом исследования стал я сам, причем не из тщеславия или эгоизма, а по научным причинам. В первых композитных версиях генома, в том числе и полученных Celera, катастрофически недооценивалась его вариативность от одного носителя к другому. «Государственный» геном был собран на основе разрозненных кусочков (клонов), полученных от ограниченного числа лиц, так что генетические вариации в нем были незаметны. Геном Celera представлял собой согласованную последовательность, построенную на основе геномов пяти человек, включая меня самого. Мы пользовались принципом «победителю достается все»: наш расшифрованный геном состоял из участков, которые встречались у большинства доноров. При подобном подходе также терялись вариации, вызванные инделами (полиморфизм за счет инсерций и делеций), то есть участками генетического кода, где изменено более одного нуклеотида. Наша программа сборки замечала существенные инсерции или делеции ДНК лишь в том случае, если они встречались в большинстве последовательностей. Иными словами, обе сборки генома, о которых было с большим шумом объявлено в июне 2000 года, никак не отвечали на вопрос, являвшийся одной из главных причин их расшифровки. В смеси или мозаике ДНК, полученной от разных людей, теряются индивидуальные различия, вызывающие у некоторых лиц предрасположенность к онкологическим, сердечно-сосудистым или другим заболеваниям (хотя, разумеется, делались попытки картировать и снипы, вариации одного нуклеотида). Кроме того, первые работы по расшифровке генома касались лишь одной копии генетического кода конкретного человека, в то время как мы наследуем две таких копии, по одной от каждого родителя. На некоторых участках доминантен ген отца, на других – матери. Для точной расшифровки человеческого генома следовало изучить не три, а шесть миллиардов пар оснований.

По понятным причинам мы с Хэмом никогда не объявляли публично, что входили в число доноров ДНК для первого секвенирования, однако и не скрывали этого. Рассказывая о соревновании по расшифровке генома, телепрограмма «60 минут» сообщила о моем донорстве, однако история с моим геномом заинтересовала публику позднее, после интервью с Николасом Уэйдом из The New York Times о моих новых институтах. Наша беседа не казалась мне особо примечательной, пока в следующую субботу я не получил номер газеты с заголовком на первой полосе: «Ученый раскрывает тайну: расшифрованный геном принадлежит ему самому»{220}. Заголовок не отличался точностью, однако подтверждал старую истину: любое событие становится событием, только когда о нем напишут в The New York Times.

Гены и слепота

В газетах смаковались некоторые малоприятные открытия, связанные с моим геномом. В одной статье, размещенной на первой полосе, описывалось, как «по просьбе газеты The Wall Street Journal сотрудники доктора Вентера проверили его гены, отвечающие за риск тех или иных заболеваний. Так доктор Вентер выяснил, что ему грозит слепота. Что ж, всякое может случиться, когда изучаешь свою собственную ДНК»{221}.

Газета имела в виду, что один из моих генов, известный под названием комплементарного фактора H (CFH), содержал вариацию одного основания (снип rs1061170), которая в ряде исследований связывалась с «весьма высоким» риском макулодистрофии, распространенного заболевания, вызывающего дегенерацию центра сетчатки и резкое ухудшение зрения.

Из двух копий моего гена CFH мутацию содержит только одна, а потому риск заболевания вырастает лишь в 3–4 раза. В случае мутации обоих генов этот риск увеличился бы в 10 раз.

Показано, что ген CFH может играть определенную роль в защите кровеносных сосудов от повреждений, так что его мутация способна вызывать воспаление и, соответственно, слепоту. Одно из известных свойств фактора H состоит в том, что он регулирует активацию системы комплемента, сложный комплекс взаимосвязанных белков, обеспечивающих передний край обороны организма. Эта врожденная система атакует внешних завоевателей, однако не нападает на «свои» здоровые клетки.

Действительно, при расшифровке генома в Celera именно мой геном играл ведущую роль. Как упоминалось в главе 14, группа секвенирования поставила задачу более подробно расшифровать один из пяти изучавшихся геномов с целью повышения точности сборки. В конечном счете, в библиотеки наиболее высокого качества (50 кб) попала ДНК Хэма, однако на ранних этапах исследования, когда формировались библиотеки в диапазоне 2–10 кб, наилучшие результаты были получены из моей ДНК. В целом на долю моей ДНК пришлось 60 % расшифрованного генома.

Рак и мой геном

Многие люди рождаются с мутацией, которая приближает их к онкологическим заболеваниям. Вообще говоря, одни снипы – орфографические ошибки в одну букву гена – резко меняют его поведение, а другие оказывают менее выраженное воздействие, например просто повышая восприимчивость к болезням в соответствии со структурой генов или окружающей средой (так, некоторые гены повышают вероятность развития рака легких у курильщиков, но не оказывают никакого влияния на некурящих). Имеются и недействующие снипы, совсем ни на что не влияющие.

Гены осуществляют кодировку белков, и из перечисленных трех типов снипов наиболее интересны те, что изменяют структуру белков, меняя один из аминокислотных «кирпичиков». Они называются «несинонимическими» снипами. Если говорить о хороших новостях, то поиск мутаций в четырех генах, которые связывают с онкологическими заболеваниями (Her2, Tp53, PIK3CA и RBL2), уже привел к обнаружению в моем геноме двух несинонимичных снипов, по имеющимся данным, не связанных с онкологическими заболеваниями, и двух новых с неизвестным воздействием. Один из этих новых снипов обнаружился в гене PIK3CA в так называемой законсервированной позиции, то есть он обеспечивает синтез участка белка, отличающегося неизменностью (возможно, в силу своей важности).

Неизвестно, подвергает ли меня эта мутация повышенному риску. PIK3CA, однако, принадлежит к семейству генов, кодирующих ферменты липидкиназы, которые изменяют молекулы жиров и командуют ростом, формой и движением клеток. Известно, что мутации PIK3CA наблюдаются во многих (до 30 %) случаях рака прямой кишки, желудка и глиобластомы, а с меньшей частотой – в случаях рака груди и легких. Мутации этого гена могут также спонтанно происходить в опухолях мозга. Возможно, я еще займусь изучением этого вопроса.

Секвенирование генома конкретного человека вызвало споры, как и многое другое в геномике. Члены научно-консультативного совета выступали против идентификации любых доноров. Арт Каплан сравнивал наш проект с могилой неизвестного солдата, сама неизвестность которого священна. В то же время вся цель анализа ДНК средствами современной военно-судебной медицины состоит, в сущности, в том, чтобы в будущем никогда не оставалось «неизвестных солдат». Как и в случае многих былых спорных тем в медицинской науке, от пересадки сердца до искусственного оплодотворения, отношение общества к ним со временем резко меняется. Прекрасной иллюстрацией этому служит известие о том, что геном Джима Уотсона в настоящее время секвенируется компанией 454 Life Sciences, коммерческой фирмой, разработавшей секвенатор на основе открытий шведа Матиаса Улена, изобретателя метода пиросеквенирования.

С тех пор, как я раскрыл свое участие в проекте, меня постоянно спрашивали, что же я узнал о своем геноме. (Кстати, расшифровка всех 6 миллиардов пар оснований моего кода завершилась только в 2006 году.) Первую диплоидную геномную последовательность для Homo sapiens мы опубликовали 4 сентября 2007 года в общедоступном журнале PLoS Biology{222}. Не беспокоят ли меня эти невероятные знания? Не боялся ли я их публикации в Интернете, сделавшей их доступными для читателей всего мира? Я неизменно утверждал, в том числе и на страницах этой книги, что индивидуальные геномы дают чрезвычайно мало определенных, недвусмысленных ответов на наши вопросы, да и те, в основном, – на языке вероятностей. Только получив полное представление о значении генов (а на это уйдут десятилетия), мы сумеем выяснить, что они означают. Что касается моего генома, то тут я испытал самое большое разочарование: в 2005 году у меня обнаружили два онкологических заболевания кожи: меланому и базалиому. К счастью, оба были диагностированы достаточно рано. У меня, однако, не оказалось достаточного количества ткани для анализа генетических изменений, вызвавших опухоли, с целью выяснить, каким образом мой геном в этих клетках вышел из-под контроля, и почему моя ДНК подвела меня, заставив клетки размножаться без всякого внимания к здоровью всего организма.

Тем не менее в общем плане я представляю себе возможные выводы. Считается, что онкологические заболевания возникают за счет накопления генетических дефектов. При этом «модно» полагать, что их последствия наиболее выражены в стволовых клетках, поставляющих клетки различного типа для конкретных органов и тканей. В случае рака прямой кишки первой стадией является возникновение дефекта в гене роста под названием ras. В результате клетки размножаются с образованием полипов, то есть предраковых образований. В большинстве случаев в клетке полипа повреждается еще один ген роста, и по мере увеличения опухоли возникают новые мутации. Причиной этого является обычная теория вероятности, а также тот факт, что быстро размножающиеся клетки чаще содержат мутации и даже «мутационные» гены, повышающие число ошибок в ДНК. Эту многоаспектную модель раковых заболеваний разработал мой бывший коллега Берт Фогельштейн из Университета Джона Хопкинса, возможно, лучший на сегодняшний день онколог в мире. В Институте Вентера под руководством Боба Страусберга и в постоянном сотрудничестве с рядом известных научных коллективов (включая группу Фогельштейна) исследуются соматические изменения генов в раковых клетках. Соматические изменения вызываются внешними факторами, например токсинами или радиацией, способными вызывать мутации генов в неполовых клетках. Это может вызвать онкологическое заболевание у отдельного человека, которое, правда, не будет передаваться потомству. В результате наследственных генетических дефектов возникает всего 3–5 % онкологических заболеваний, а остальные 95–97 % вызываются соматическими изменениями генов. В то время как многие научно-исследовательские группы изучают изменения в генах, связанные с возникновением рака, мы занимаемся в основном изменениями в генах, которые могут способствовать успешному лечению опухолей. Среди важнейших белков, регулирующих рост наших клеток, – рецепторы тирозинкиназы. Новые мощные химиотерапевтические средства обладают способностью блокировать эти рецепторы, однако их действенность зачастую зависит от типа мутаций в гене рецептора. Соответственно, мы занялись секвенированием генов семейства рецепторов тиразинкиназы в поисках соматических мутаций. Далеко ходить не пришлось: мы обнаружили ряд уникальных мутаций уже в первых опытах по исследованию генов в опухолях мозга. В настоящее время мы расширили сферу этих исследований, включив в нее другие виды опухолей, в частности рак груди и рак прямой кишки.

Секвенирование и онкология

В будущем врачи несомненно будут использовать методы «персонализированной» медицины. В одном недавнем исследовании секвенаторы ДНК нового поколения сумели предсказать, какие именно пациенты с раком легких могут быть вылечены определенными препаратами нового типа. Крупноклеточный рак легкого – сегодня одна из основных причин смерти от онкологических заболеваний. Ранее было установлено, что опухолевые клетки примерно у четверти пациентов содержат лишнюю копию гена EGFR (рецептор эпидермального фактора роста), в результате чего они более восприимчивы к действию таких лекарств класса ингибиторов, как гефитиниб и эрлотиниб. Корпорация 454 Life Sciences (штат Коннектикут) в сотрудничестве с учеными Онкологического института Даны Фарбер и Института Броуда (под Бостоном) использовали метод секвенирования, разработанный этой корпорацией и определяющий сотни тысяч последовательностей ДНК за один проход для анализа мутаций гена EGFR в опухолях 22 пациентов, страдавших раком легких. Это позволило выявить больных, которым лечение ингибиторами EGFR принесло бы наибольшую пользу.

Пока секвенаторы в моем новом институте выдавали новые и новые фрагменты моего генома, я переключился на проект, в котором сочетались обе великих любви моей жизни: наука и мореплавание. Концепция проекта была несложной. Из образца морской воды с помощью микрофильтров выделяются все плавающие в нем микроорганизмы, из которых одновременно извлекается ДНК для получения библиотек секвенирования методом дробовика. За один проход получаются тысячи и миллионы последовательностей, которые затем собираются обратно в хромосомы и фрагменты хромосом. Наконец, анализируются последовательности генов и пути метаболизма, что позволяет точно уяснить, какие формы жизни присутствуют на данном участке океана. Вместо того, чтобы заниматься поисками одного конкретного биологического вида, мы получили бы мгновенный снимок всего разнообразия микрофлоры в капле морской воды – геном самого океана. Это представлялось мне закономерным продолжением работы, которая началась с использования метода EST, привела к созданию полного анализа генома методом дробовика, затем – к получению первого генома живого организма, и наконец – к расшифровке генома человека. Новый мой проект, как и все его предшественники, был встречен с недоверием. Многие относились к секвенированию морской воды методом дробовика крайне скептически, поскольку речь шла об анализе «бульона», содержащего огромное число биологических видов. Возвращаясь к аналогии с пазлом, можно сказать, что задача состояла в перемешивании фрагментов от нескольких тысяч пазлов, а затем – в их одновременной сборке. Тем не менее из первых опытов по сборке генома в TIGR я уже знал, что наша вычислительная техника способна точно собрать не один полный геном из подобной сложной смеси. В 1996 году нам прислали полученный от пациента образец, предположительно содержавший бактерию Streptococcus pneumonia.

При секвенировании генома бактерии программа сборки установила присутствие в образце не одного, а двух геномов, принадлежавших родственным, но различным видам. И этот случай, и многие другие (не в последнюю очередь сборка 27 миллионов фрагментов ДНК человека обратно в хромосомы) убедили меня в том, что любая уникальная последовательность генома позволяет осуществить его уникальную математическую сборку. Дабы убедить комиссию Министерства энергетики выделить средства на опытный проект исследования океана, я провел простой демонстрационный опыт. Я взял все известные на тот момент геномы микроорганизмов (около ста) и разбил их на небольшие участки, содержавшие менее тысячи пар оснований. Смешав все эти фрагменты, я пропустил их через программу сборки. Результаты оказались весьма убедительными. Наши алгоритмы обеспечили правильную сборку каждого индивидуального генома без единой ошибки. Членов комиссии по рассмотрению заявок на получение грантов это впечатлило, однако они по-прежнему считали, что мои методы непригодны для работы с океаном. Тогда я решил разработать методику экспериментального проекта для реальных условий, вновь профинансировав его из своего собственного фонда, и связался с Энтони Кнаппом, директором Бермудской биостанции, который организовал отбор проб воды из Саргассова моря, куда я направил моего сотрудника Джеффа Хоффмана. Мы намеренно выбрали Саргассово море, известное ранее как океанская «пустыня», бедная питательными веществами и не отличающаяся особым разнообразием бактериальной жизни. В этих водах было обнаружено лишь считанное число микроорганизмов. После обработки фильтров, содержащих микроорганизмы из первых проб в лаборатории секвенирования, мы проанализировали результаты. Итак, я был прав! Мы раскрыли двери в мир, почти неизвестный современной науке. От освещенной солнцем поверхности до мрачных подводных каньонов простирается океан жизни, содержащий порядка 10^30 одноклеточных организмов и 10^31 вирусов! Это означает 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 организмов, представленных миллионами уникальных видов, или миллиард триллионов организмов на каждого жителя Земли.

Данные научных исследований часто говорят нам лишь о том, что мы можем увидеть или измерить. В случае микроорганизмов мы немало знаем о тех, которых нам удается искусственно выращивать. Сложность состоит в том, что выделять и выращивать мы умеем лишь сравнительно небольшое число организмов (менее 1 %). Об остальных 99 %, которые не культивируются в лабораториях, мы почти ничего не знаем. Для нас, по сути, они практически не существуют. Идея использовать мой метод секвенирования методом дробовика для изучения 99 % жизни, до сих пор остававшейся неведомой, приводила меня в восторг. У нас появилась возможность расшифровать коды океана, варьирующиеся от одного моря к другому, для участков морского дна с выбросами сероводорода, окрестностей мягких коралловых зарослей, вершин подводных вулканов.

С тех пор мы открыли десятки тысяч новых видов, включая и весьма экзотические. В общей сложности в 200 л воды с поверхности моря было обнаружено 1,3 миллиона новых генов. Сообщу для справки, что анализ первых же образцов удвоил количество известных на планете генов. Открытие такого множества генов в море, считавшемся одним из самых бедных питательными веществами, бросило серьезный вызов теории эволюции.

Эти опыты имели и практические последствия. Около 20 тысяч выделенных нами белков оказались связаны с переработкой водорода. 800 отвечали за поглощение световой энергии. Эта цифра в 4 раза увеличивает число известных науке фоторецепторов (таких, как имеющиеся на задней стенке наших глаз) и говорит о том, что неожиданно высокое биоразнообразие Саргассова моря объясняется какими-то новыми биологическими процессами, основанными на энергии света.

Мы могли продолжать сбор образцов в Саргассовом море, однако мне хотелось проверить, отличаются ли другие участки океана бо́льшим биоразнообразием. Так началась экспедиция «Чародей-2», финансируемая Фондом Института Вентера, Фондом Гордона и Бетти Мур, Министерством энергетики и телеканалом «Дискавери». Мою яхту специально переоборудовали для кругосветных путешествий, чтобы она могла бороздить океаны, днем и ночью отбирая пробы. Эта экспедиция за открытиями положила начало новой области науки – геномике окружающей среды, которую ныне превозносят как нечто необыкновенное и увлекательное{223}. Мне казалось, наша инициатива окажет даже более благотворное и долгосрочное воздействие, чем секвенирование генома человека.

В течение двух лет я летал туда и обратно, присоединяясь к команде «Чародея-2», собиравшей образцы в морях от Галифакса (Новая Шотландия) до тропических областей на востоке Тихого океана. Одно из наших плаваний – через Панамский канал к острову Кокос и далее к Галапагосским островам – особенно запомнилось мне: я сочетал занятия геномикой с написанием этой книги и подводным плаванием с акулами, причем все это происходило под пристальными взглядами телекамер. Невероятно было ощущать себя участником экспедиции, отчасти вдохновленной знаменитыми плаваниями кораблей «Бигль» и «Челленджер»[9].

Для получения ДНК мы отбирали пробы воды через каждые 200 морских миль и пропускали ее через всё более тонкие фильтры с целью выделения бактерий, а затем и вирусов. Фильтры хранились в холодильниках на борту, после чего доставлялись самолетом в Роквилл для секвенирования. Там группа под руководством Шибу Юсефа, используя феноменальные вычислительные мощности (включая суперкомпьютер, применявшийся для съемок мультфильма «Шрек» и моделирования взрывов водородной бомбы), реконструировала и анализировала огромный объем данных по фрагментам микробной ДНК, полученной методом дробовика. Каждый фрагмент ДНК сравнивался со всеми остальными для получения кластеров связанных последовательностей и прогнозирования белков. В Институте Солка (Сан-Диего, Ла-Хойя) Джерард Маннинг также проводил сопоставление этой информации с базой данных Pfam, включающей характерные профили всех известных семейств белков, с помощью турбо-программы компании Time Logic. Его лаборатория провела почти 350 миллионов сопоставлений, что на порядок или два больше, чем за всю предшествовавшую историю. Окончательные подсчеты заняли две недели, но стандартному компьютеру для выполнения этой задачи потребовалось бы более сотни лет. От этой сокровищницы данных захватывало дух. В трех статьях, опубликованных в 2007 году в журнале PLoS Biology группой моих сотрудников под руководством Дуга Руша, описывалось открытие 400 новых видов микроорганизмов и 6 миллионов новых генов, что удваивало количество генов, известных на тот момент науке{224}.

Экспедиция оказала глубокое воздействие на устоявшиеся идеи о древе жизни. Например, белковый пигмент, с помощью которого глаза распознают свет, раньше считался сравнительно редким. Наш улов генов показал, однако, что все морские организмы в поверхностных слоях воды вырабатывают протеородопсины, способные обнаруживать свет различного цвета. Эти белки помогают микробам использовать лучи солнца подобно растениям, только без фотосинтеза, усваивая свет путем закачивания заряженных атомов в свое подобие солнечных батарей. В различных средах встречаются синий и зеленый варианты этих батарей: синий характерен для открытого океана, например для Саргассова моря с водой цвета индиго, а микробы с «зелеными» батареями обитают в прибрежных зонах.

Во время кругосветного плавания мои сотрудники открыли новые белки, защищающие микроорганизмы от ультрафиолетового излучения, а также излечивающие повреждения от него. Мы обнаружили, что некоторые белки чаще встречаются в океане, чем на суше. Например, наземные грамположительные бактерии известны прежде всего своими чрезвычайно стойкими спорами, однако у их морских родственников эта особенность отсутствует. Жгутики, гибкие «конечности», обеспечивающие поступательное движение бактерий, и фимбрии, короткие выступы, с помощью которых бактерии осуществляют обмен генетическим материалом (эквивалент секса в мире микробов), также встречаются в океанах реже. Мы с удивлением обнаружили, что многие виды белков, считавшиеся характерными лишь для одного биологического царства, оказались более распространенными. Возьмем, например, глютаминсинтетазу (ГС), белок, играющий важную роль в метаболизме азота. Мы обнаружили более 9 тысяч последовательностей, отвечающих за синтез ГС или близких к нему белков. Многие из них относились к ГС типа II, одному из трех основных типов данного белка. Этот результат был довольно неожиданным, поскольку ГС типа II преимущественно связана с эукариотами (такими, как наши собственные клетки), а не с «более примитивными» видами жизни (бактериями и вирусами), осевшими на подвергавшихся анализу фильтрах.

Из всех изученных семейств белков наиболее интересными оказались ферменты киназы, регулирующие многие базовые клеточные функции в нашем теле. Они контролируют активность белков и небольших молекул в клетках, присоединяя к ним фосфатные химические группы. В силу важности киназ они являются основными «мишенями» при лечении раковых и других заболеваний. Раньше считалось, что для различных биологических царств характерны различные семейства киназ. Наши собственные клетки предположительно использовали эукариотические протеинкиназы (эПК), а бактерии – гистидинкиназы. Мы, однако, обнаружили, что киназы типа эПК встречаются в бактериях даже чаще, чем гистидинкиназы. Выяснилось также, что почти во всех семействах киназ основные десять свойств белка совпадают, то есть являются определяющими характеристиками киназы. Данные по генам, общим для большого числа организмов, могут, таким образом, использоваться как нечто вроде машины времени. Мы можем выявить, какие киназы присутствовали в организме общего предка и, в данном конкретном случае, прийти к выводу о том, что несколько семейств киназ существовали перед разделением жизни на три царства, произошедшим миллиарды лет назад.

Поразительное открытие сделала экспедиция «Чародей-2» и в науке, изучающей изменения климата. Для некоторых участков океана, как выяснилось, характерна повышенная концентрация организмов, активно поглощающих двуокись углерода. Традиционно считалось, что эти популяции возникают в областях повышенного содержания питательных веществ. Реальность может оказаться куда сложнее. Пониженное содержание микроорганизмов в некоторых морях, по-видимому, объясняется деятельностью вирусов-бактериофагов. Если нам удастся разобраться в этих взаимоотношениях и научиться ингибировать вирусы либо повысить устойчивость бактерий к фагам, станет возможным резкое повышение количества организмов, поглощающих углекислый газ и смягчающих изменения климата. Благодаря этой новой концепции появляются и другие удивительные возможности. На основании открытия миллионов новых генов мы приступаем к формированию «набора инструментов», который позволит начать новую фазу эволюции. Микробы играют важнейшую роль в земной атмосфере. Деревья поглощают углекислый газ благодаря фотосинтезу. То же самое делают и океаны, хотя и по другим механизмам. Удастся ли нам спроектировать новые организмы, которые могли бы заселить системы очистки выбросов на теплоэлектростанциях, поглощая двуокись углерода? Можно ли приручить микроорганизмы, поставив их уникальную биохимию на службу святому делу очистки атмосферы? Можно ли убедить микробные легкие планеты дышать глубже? Все эти идеи не так безумны, как кажутся.

Далее, кислородом, которым мы дышим, мы обязаны изменениям в популяции микроорганизмов, произошедшим более 2 миллиардов лет назад. Эти микроорганизмы были вынуждены избавиться от кислорода, чтобы избежать отравления, и их «кислородные отходы» стали частью атмосферы. Возможно, для борьбы с последствиями сжигания ископаемого топлива почвенные микробы следует «убедить» поглощать побольше углерода. Сообщества микроорганизмов, которые формируют состав легких Земли, можно сконцентрировать в шахтах, глубоких водоносных слоях или в пустынях.

В первую очередь необходимо расшифровать геномы микроорганизмов, растений и тысяч других существ, которые борются с загрязнением окружающей среды, будь то углекислый газ, радионуклиды или тяжелые металлы. Большая часть таких геномов уже секвенирована, в основном, моими методами, а многие из них – моими же сотрудниками. Затем я использовал способ изучения микроорганизмов Саргассова моря для исследования воздуха, которым дышат на Манхэттене жители Нью-Йорка. В настоящее время этот город является испытательным полигоном для моего проекта «Геном воздуха», в котором я надеюсь выявить бактерии, грибы и вирусы, попадающие в наши легкие при каждом вдохе. Секвенирование многих других микроорганизмов продолжается, даже пока я пишу эту книгу. На основе информации, полученной при изучении огромного количества микроорганизмов, я сумею не только изучить новые способы мониторинга качества воздуха и противодействовать биотерроризму, но и узнать, можно ли использовать эти организмы и их «умную химию» для ликвидации последствий загрязнения окружающей среды.

Если говорить о попытках противодействия глобальному потеплению, у нас уже есть длинный список перспективных для изучения организмов. Торфяные болота содержат Methylococcus capsulatus, участвующие в круговороте парникового газа метана. Rhodopseudomonas – это почвенные бактерии, преобразующие углекислый газ в вещества клеток, а газообразный азот в аммиак; они также могут выделять водород. Nitrosomonas europaea и Nostoc punctiforme тоже принимают участие в фиксации азота. Из множества морских микроорганизмов наибольшую роль в трансфере углерода в океанские глубины играют диатомовые водоросли Thalassiosira pseudonana. С помощью всех этих микроорганизмов мы сумеем управлять процессами загрязнения нашей атмосферы.

Но это еще не всё! Давайте пойдем дальше. Возможно ли применить наши сегодняшние знания для проектирования и создания, химическим путем, хромосом новых видов и первых саморазмножающихся искусственных форм жизни – для разработки новых альтернативных источников энергии? Это предложение не может не вызвать беспокойства биофундаменталистов, но является, однако, естественным продолжением тысячелетних усилий человечества по использованию биологических процессов в промышленном производстве. Биотехнология уходит корнями в глубь веков, когда путем сбраживания винограда впервые был получен этиловый спирт, первое биотопливо.

Уже имеются свидетельства, что микроорганизмы могут произвести настоящую революцию в нефтехимической промышленности. DuPont – одна из многих компаний, которые традиционно полагались на недорогую нефть и синтез из нее полимеров, используемых для производства одежды, ковров, различных волокон, канатов и пуленепро биваемых жилетов. Сегодня эта компания находится в авангарде исследований, цель которых – отказ от нефти и использование искусственных бактерий, питающихся углеводами, возобновляемым источником углерода из растений, производящих углеводы из углекислого газа воздуха.

Исследователи компании DuPont, работающие с Genencor в Пало-Альто, уже модифицировали бактерии E. coli для превращения глюкозы в соединение под названием «пропандиол». На заводе в Теннесси используют тонны бактерий для получения из кукурузного сиропа полимера Sorona, применяемого этой компанией в производстве ковров и одежды с грязезащитным покрытием. И это только начало. Что, если бы мы могли создать бактерии для получения различных видов топлива – бутана, пропана и даже октана только из углеводов? А еще лучше, если бы мы создали такие бактерии, которые будут использовать целлюлозу – углеродсодержащий полимер, главную составную часть структуры растений. Такая фантастическая технология совершенно преобразила бы наш мир, ведь ограниченность запасов нефти на Земле приводит к чрезвычайно непропорциональному распределению богатства, что вызывает войны, способствует всеобъемлющему загрязнению природы и приводит к изменению климата, ураганам и засухе.

Идея создать искусственный геном зародилась у меня еще в 1995 году. Впервые в истории секвенировав в TIGR два генома, мы предприняли крупное исследование, чтобы попытаться определить минимальный набор генов, необходимый для жизнедеятельности одной клетки. До создания синтетической хромосомы, содержащей лишь гены, теоретически необходимые для жизни, оставался всего один шаг. Мы надеялись, что понимание самой сути жизни проложит путь к новому уровню управления генетической «архитектурой» организма.

Прежде чем приступить к такому смелому проекту, я поручил провести этическую экспертизу идеи создания генома «с нуля». На это ушло более 18 месяцев. Мы спросили представителей большинства основных религий, что они об этом думают. Хотя наш подход был научно обоснован, он вызвал немало вопросов, начиная от потенциальной технологической опасности (биологического оружия, непредвиденных экологических последствий) до обвинений в попытке подвергнуть сомнению саму концепцию смысла жизни. Однако к моменту завершения этого опроса я уже запустил компанию Celera и начал секвенирование генома человека. Создание искусственного генома пришлось на время отложить.

После ухода из Celera я вернулся к проблеме «сотворения» синтетической жизни с удвоенной силой. Пожалуй, следующей важной вехой в этой истории можно назвать событие, произошедшее после того, как я на своем автомобиле припарковался у ресторана «Овальный зал» на Коннектикут-авеню, 800, в нескольких кварталах от Овального кабинета на Пенсильвания-авеню. Это произошло в пятницу, 3 сентября 2003 года. Меня срочно вызвал на бизнес-ланч Ари Патринос, тот самый Ари, который добился перемирия в «геномной войне». В то время он еще работал в управлении биологии Министерства энергетики. К нам присоединились его босс Раймонд Ли Орбах, директор управления по науке Министерства энергетики, Джон Марбургер III, советник по науке президента и директор управления научно-технической политики, Лоуренс Керр, директор управления по биотерроризму, исследованиям и развитию Совета национальной безопасности, и еще один высокопоставленный чиновник Министерства энергетики. Поразительнее всего было то, что встреча столь высокого уровня была организована всего за два часа до ее начала!

Участники встречи хотели обсудить прорыв в проводимом моим Институтом альтернативных биологических энергоносителей (в 2004 году он вошел в состав Института Вентера) исследовании синтетического генома, финансируемом Министерством энергетики. Целью этого проекта стоимостью 3 миллиона долларов была «разработка синтетической хромосомы», первый шаг к созданию саморазмножающегося организма с полностью искусственным геномом. Накануне я позвонил Ари и сообщил, что наша команда, а именно Хэм Смит и Клайд Хатчисон, совершили огромный скачок, приблизив возможность синтезирования ДНК небольшого генома. Это было важным этапом в нашем проекте по созданию синтетических видов живого. Мы синтезировали биологически активный бактериофаг Phi-X174, инфицирующий бактерию E. coli, получив, наконец, результат, которого безуспешно пытались добиться в течение более 5 лет.

Я всегда рассматривал синтез Phi-X174 как чрезвычайно важный шаг на пути к осуществлению нашей главной цели – создать хромосому искусственного живого существа. Для комфортного существования Phi-X174 в клетке бактерии необходимо, чтобы практически все пары оснований его ДНК были собраны правильно: ошибки быть не могло. Я считал, что без успешной сборки примерно 5 тысяч пар оснований Phi-X174 мы не сможем синтезировать бактериальную хромосому даже минимального размера, состоящую из около 500 тысяч пар оснований. Несколько раз мы получали молекулы правильного размера, но поскольку они не были инфицирующими, мы понимали, что эти ДНК содержат ошибки. Пока мы строили новый институт, набирали людей, проект продолжал развиваться. В глубине души я был уверен, что мы добьемся успеха, если проанализируем все проблемы. Например, я настаивал на секвенировании ДНК на каждом этапе работ – чтобы определить, в каком именно месте закрадываются ошибки, и придумать, как их устранить. Такой системный подход исключал возможность любых ошибок.

Хэм и Клайд приняли этот принцип на вооружение, применив его к анализу каждой химической и ферментативной реакции. Детально все обсудив, они сформулировали первостепенные проблемы. Несмотря на то, что им еще предстояло определить инфицирующую активность этой сборки вируса, они были уверены в возможности синтеза и пригласили меня на ужин, чтобы обсудить дальнейшие шаги. Мы встретились в известном французском ресторане «Жан – Мишель», недалеко от моего дома. Оба они сияли, как молоденькие постдоки, исполненные тем самым волнением, которое приходит лишь когда вы знаете, что задача решена. Чтобы это доказать, оставалось сделать еще два важных шага. Нужно было продемонстрировать, что синтетический вирус обладает инфицирующей активностью, то есть содержит нечто, что реально работает. Помимо этого, они должны были секвенировать последовательность генома синтезированного фага, чтобы доказать, что мы имеем дело не с артефактом, – то есть, что это не «чужие» пары оснований в коде Phi-X174 и не результат заражения посторонним вирусом. Хэм сказал, что он сообщит мне, как только инфицирующая активность будет определена. И наш искусственный вирус действительно убивал бактерии, точно так же, как и настоящий!

И вот я снова в ресторане – на этот раз, чтобы обсудить значение нашего достижения с главными лицами правительства. Меня проводили к столику, и я сразу же начал рассказывать, что мы сделали, начиная от проекта минимального генома до синтеза Phi-X174. Марбургер постоянно прерывал меня, задавая множество вопросов и демонстрируя глубокое понимание того, к чему все это ведет. Когда стало ясно, что мы можем синтезировать в лаборатории любой вирус с ДНК из менее 10 тысяч пар оснований за срок меньше недели, а более крупные вирусы, такие как вирусы лихорадки Марбурга или лихорадки Эбола (оба около 18 тысяч пар оснований, и оба очень опасные) могут быть синтезированы за месяц или около того, Керр пришел в полное изумление и, совершенно ошеломленный, замолчал. Я сказал, что уже связался с президентом Национальной академии наук Брюсом Албертсом и Доном Кеннеди, редактором Science. Как всегда, встал вопрос о публикации результатов: при необходимости мы были готовы подвергнуть цензуре описание методов нашего исследования, чтобы ограничить нежелательное использование этой мощной технологии во зло.

Разумеется, известие об этом обеде дошло до Белого дома. Буду ли я готов предоставить свою работу на рассмотрение новой комиссии – если таковая будет создана – для изучения возможности ее использования по «двойному назначению», то есть в качестве работы, которая может причинить как пользу, так и вред? Я подумал, что это неплохая идея, что существует острая необходимость в такого рода анализе. Взять, хотя бы, такой пример, как попытки некоторых ученых сделать вирус птичьего гриппа H5N1 более заразным для человека, дабы узнать, что может сделать его пандемическим штаммом. И такая комиссия – многочисленная, с участием представителей всех правительственных подразделений – была создана. Она получила название Национального научного консультативного совета по биобезопасности. Однако нам настойчиво рекомендовали опубликовать статью о Phi-X174 без самоцензуры, и она появилась в PNAS 23 декабря 2003 года{225}. Мы решили печатать ее в «Трудах Национальной академии наук США», потому что трое из авторов статьи – Хэм, Клайд и я, были членами академии и знали, что нам будет предоставлена возможность сказать именно то, что мы хотим сказать.

Наши работы финансировало Министерство энергетики США, поэтому о перспективах использования его результатов на пресс-конференции в Вашингтоне согласился выступить министр энергетики Спенсер Абрахам. Обращаясь к большой группе репортеров, он назвал наше исследование «просто потрясающим» и заявил, что, по его прогнозам, оно может привести к созданию искусственных микроорганизмов, специально предназначенных для борьбы с загрязнением окружающей среды или для поглощения углекислого газа, – или даже для удовлетворения будущих потребностей в топливе.

Долголетие?

Команда ученых, «прочесывающая» мой геном в поисках структур ДНК, связанных с болезнью, нетрудоспособностью и старением, не всегда сообщает мне плохие новости. Например, на прошлое Рождество Цзянци Хуан сказала мне, что у меня имеется V/V-вариант гена СЕТР (переносчик эфира холестерина). Итак, у меня есть вариант гена, связанного с долголетием – жизнью до 90 лет и более, что должно помочь мне сохранить ясный ум и хорошую память до глубокой старости. Вариант этого гена был обнаружен группой исследователей Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна, возглавляемой Ниром Барзилаем, ранее уже доказавшим связь этого гена с долголетием. Ученые изучили геномы 158 евреев-ашкенази (восточноевропейского происхождения) в возрасте 95 лет и старше. По сравнению с пожилыми людьми, не имеющими этого варианта гена, вероятность полноценной мозговой деятельности у тех, кто им обладал, была в 2 раза выше. Свои результаты ученые также проверили в независимом обследовании группы более молодых людей. Белок, кодируемый моим вариантом гена, влияет на уровни «хорошего» и «плохого» холестеринов, находящихся в белково-липидных комплексах (липопротеинах). Если взять всю популяцию, то вероятность наличия CETP V/V у долгожителей в 3 раза выше. Уровень их «хорошего» и «плохого» липопротеина по сравнению с членами контрольной группы также был существенно выше. Считается, что более крупные частицы холестерина откладываются на стенках в кровеносных сосудах с меньшей вероятностью, подвергая меня меньшему риску возникновения сердечных приступов и инсультов, – если учитывать влияние только этого гена. И, конечно, если бы мы терапевтически смоделировали защитные свойства варианта гена CETP V/V, возможно, мы значительно улучшили бы качество жизни седеющего населения Запада.

Хэм присоединился к нам на трибуне, чтобы ответить на острые вопросы журналистов. Хотя мы несколько раз репетировали, что ему следует говорить, а что – нет, он, по-видимому, напрочь обо всем этом забыл, когда какой-то репортер задал ему вопрос о получении смертоносных патогенов. Когда Хэм ляпнул, что «мы могли бы создать геном оспы», я перебил его и заметил, что это действительно возможно, но известно, что ДНК оспы сама по себе не является заразной, – и таким образом попытался хоть немного остудить энтузиазм Хэма. Однако он на это тут же возразил: «Но ведь мы с тобой обсуждали, как этого избежать?», а затем повернулся ко мне и сказал с робкой улыбкой: «Мне, наверное, не следовало это говорить, да?» К счастью, наша перепалка не заняла больше одного абзаца в The New York Times, и описание нашего выступления было, в общем, вполне доброжелательным. Мой давний соратник по проекту расшифровки генома плодовой мушки Джерри Рубин заявил USA Today: «Это очень важное техническое достижение. Теперь легко вообразить тот день, когда можно будет сесть за компьютер, сконструировать геном, а затем его изготовить»{226}.

Некоторые СМИ, разочарованные объявлением о синтезе «всего-навсего» вируса вместо долгожданной живой искусственной клетки, предпочли никак не реагировать на это событие. (Меня позабавило, как сильно изменился в последнее время тон освещений в прессе моих достижений – от глубокого скептицизма в недавнем прошлом до сожаления, что я сообщаю «всего лишь» о синтетическом вирусе, а не о новой форме жизни.) Мнения ученых тоже разделились. Экард Уиммер из Университета Стоуни-Брук, потративший 3 года на создание полиовируса, назвал нашу работу «очень толковым исследованием», но для всех остальных наш вирус не представлял собой ничего особенного{227}.

Тем не менее наш успех оказался достаточно впечатляющим, чтобы Ари Патринос стал президентом моей новой компании Synthetic Genomics, учрежденной специально для развития этого исследования. А мы с Хэмом Смитом убедили Клайда Хатчисона перейти в Институт Вентера на полную ставку для участия в проекте создания синтетического генома на основе Mycoplasma genitalium, огромного амбициозного проекта, сравнимого с воссозданием фага. Мы использовали М. genitalium наряду с Haemophilus influenzae для демонстрации эффективности метода дробовика еще в 1995 году – когда зародился проект синтеза генома, по крайней мере, в теории.

Еще до переключения на геном человека мы с Хэмом задавали простые вопросы: если одному виду (Haemophilus influenzae) для жизни нужно 1800 генов, а другому (Mycoplasma genitalium) – всего 482, существует ли минимальная «операционная система» жизни? И можем ли мы установить ее границы? Другими словами, мы могли бы задать себе тот самый вечный вопрос: «Что есть жизнь?» с генетической точки зрения.

Вопросы были не только «простыми», они были еще и наивными. Мы убедились в этом, когда секвенировали наш третий геном, геном археи Methanococcus jannaschii – так называемого автотрофного организма, для своего существования использующего только неорганические химические вещества. Вместо углеводородного обмена, применяемого для получения энергии другими микроорганизмами, Methanococcus преобразует углекислый газ в метан. Мне становилось ясно, что существуют различные генные кассеты, которые в клетках микроорганизмов можно заменять в зависимости от среды обитания. Такие клетки, как Methanococcus, выживают там, где мало или вообще нет углеводов, поэтому у них и нет генов, обеспечивающих возможность их усвоения. Нельзя определить минимальную операционную систему для жизни именно потому, что это зависит от того, в каких условиях эта жизнь обитает. В лучшем случае мы могли бы определить, что такое «минимальный геном». По мере получения дополнительных данных эта концепция получила дальнейшее развитие.

Мы провели серию экспериментов, чтобы удалить некоторые гены из генома Mycoplasma genitalium и посмотреть, какие из них не нужны ему для жизни. Клайд и его постдок Скотт Петерсон разработали новый метод, мы назвали его транспозонный мутагенез генома. Он заключается во встраивании случайным образом чужих ДНК в середину генов, тем самым нарушая их функцию, чтобы увидеть, какой эффект это оказывает на организм. Чужие ДНК представляют собой транспозоны, небольшие сегменты ДНК, содержащие необходимые генетические элементы для случайного встраивания в любом участке генома. Существенная часть нашего генома состоит из таких паразитных ДНК, которых гораздо больше, чем кодирующих генов.

В наших экспериментах мембраны клеток микроорганизмов делались проницаемыми, чтобы транспозон мог проникнуть внутрь и обрести новый «дом» в произвольно выбранном месте генома. Когда транспозон встраивался в последовательность какого-либо гена, он этот конкретный ген подавлял. Для отслеживания наших действий мы добавили к транспозону ген устойчивости к антибиотикам. Таким образом, мы знали, что клетки, выживающие в присутствии антибиотика, обладали этим геном устойчивости и, как следствие, содержали доставивший его транспозон. Спроектировать метод прочтения генетического кода с конца транспозона в генетическом коде выживших колоний Mycoplasma genitalium не составило большого труда. У нас была полная последовательность генома Mycoplasma genitalium, и сам текст этой последовательность показывал, в каком именно месте произошла вставка транспозона. Если он находился в середине гена и клетки оставались живыми, мы могли считать его несущественным для жизнедеятельности клетки в условиях ее роста. Даже без обсуждения аспектов влияния окружающей среды эти результаты дали нам более глубокое понимание, почему трудно определять функции генов, необходимых для жизни.

Для примера возьмем два гена в Mycoplasma genitalium, из которых один кодирует белок, участвующий в доставке глюкозы в клетку, а второй – белок, переносящий фруктозу. Mycoplasma genitalium выживает на любом из этих углеводов. Если в среде обитания клетки имеется только глюкоза, транспозоны способны вставляться в геном переносчика фруктозы без каких-либо последствий для клетки. Из этих экспериментов можно сделать вывод: ген переносчика фруктозы не существен для жизнедеятельности клетки при этих условиях. Однако, если клетке доступна только фруктоза, переносчик фруктозы становится существенным. Контекст имеет решающее значение, если мы хотим понять функции генов.

Еще одна сложность состояла в том, что наши колонии Mycoplasma не были клонами, и вполне вероятно, что один вариант Mycoplasma с геном выживания поддерживал своих «братьев и сестер», из которых этот ген был «выбит» транспозоном. На протяжении многих лет команда во главе с Джоном Глассом проводили тщательные эксперименты на клонах, добиваясь, чтобы этого не происходило.

После сравнения поведения генов в организме путем компьютерного анализа 13 родственных секвенированных геномов мы получили набор из примерно 99 генов, без которых, как мы полагали, геном Mycoplasma genitalium мог обойтись. В результате оказалось, что одна пятая его генома является избыточной, и мы наконец-то получили некоторое представление о необходимом для жизни абсолютном генетическом минимуме.

С помощью новых методик, разработанных нами для исследований Phi-X174, я вместе с Хэмом и Клайдом приступил к конструированию всего организма Mycoplasma genitalium из обычных лабораторных химических соединений. Когда я пишу эти строки, наша работа уже выполнена руками команды из 20 человек. Буквально на каждом этапе нам приходилось разрабатывать все новые и новые методики для решения постоянно возникавших технических проблем.

Прекрасно понимая степень своей ответственности – любая ошибка в расшифровке могла быть фатальной – нам пришлось провести секвенирование 580 тысяч оснований Mycoplasma с беспрецедентным уровнем точности: 10 лет назад допускалась примерно одна ошибка на 100 тысяч оснований, но с новыми устройствами мы сократили это количество до менее одной ошибки на полмиллиона. В результате мы получили – вполне возможно, единственную в своем роде, – практически безошибочную бактериальную последовательность: до нас никто, даже наши самые строгие критики не получали последовательность со 100 % точностью.

После этого мы должны были восстановить сокращенную ранее версию. Использовалось стандартное лабораторное устройство для получения олигонуклеотидов – коротких структур ДНК, которые являются строительным материалом для нашего искусственного генома. С помощью «умной химии» Хэм и его команда тщательно сшивали мириады крошечных блоков примерно по 50 пар оснований, чтобы получить уже намного меньшее количество небольших участков, которые размножали в E. coli. Затем из этих небольших участков делали несколько более крупных – генные кассеты, чтобы в результате получить два больших «куска», из которых уже можно было собрать круговой геном новой формы жизни. Итого, нам нужно было создать синтетическую ДНК по размерам в 10–20 раз превышающую полученную ранее, и производить с ней различные манипуляции.

Итак, создав круговой геном, мы встраиваем синтетическую ДНК в бактериальную клетку. Затаив дыхание, мы наблюдаем за происходящим в пробирке: сколько микроорганизмов – один или больше – «загрузились» и произошел ли контакт между ними и цепочкой нашей искусственной ДНК? Начала ли дочерняя клетка участвовать в процессе обмена веществ и размножаться, следуя нашему «рецепту» зарождения жизни? Нам уже удалось пересадить геном одной бактерии в другую и продемонстрировать первый пример трансмутации видов – и попасть на первые полосы газет всего мира.{228} Готовясь к экспериментам по пересадке синтетического генома, мы подали заявку на патентование «Микоплазматической лаборатории», как мы ее назвали.

Если наш план удастся, в мире появится новый живой организм, пусть и зависящий от уже налаженного механизма работы клетки микроорганизма, который будет прочитывать искусственную ДНК. Меня часто спрашивают, а не зашли ли мы слишком далеко? Я всегда отвечаю: пока мы только реконструируем в уменьшенном масштабе уже существующее в самой природе. Кроме того, я добавляю, мы провели тщательное изучение этических аспектов нашей работы и считаем, что ничего дурного в наших чисто научных исследованиях нет. Создав искусственный геном, мы можем сегодня встраивать или удалять отдельные гены и даже группы генов, чтобы получить неоспоримые доказательства справедливости нашей гипотезы, и наконец понять, как устроена жизнь.

Вот и остался позади мой шестидесятилетний юбилей – рубеж, который, к великому сожалению, не смог преодолеть мой отец. Моя жизнь продолжается. Мы с Клэр развелись, она снова вышла замуж и, кажется, счастлива и довольна. Именно ей принадлежала идея объединения TIGR с Институтом Вентера, и 12 сентября 2006 года[10] попечительский совет трех моих детищ – TIGR, Фонда научных технологий Дж. Крейга Вентера и Института Вентера – единогласно проголосовал за вхождение в Институт Крейга Вентера. Это объединило все организации, основанные мной, в один из крупнейших в мире частных научно-исследовательских институтов, штат которого насчитывает более 500 научных и административных сотрудников. Институт занимает более 250 тысяч квадратных метров лабораторных помещений, имеет более 200 миллионов долларов совокупных активов, а годовой бюджет – не менее 70 миллионов долларов. Благодаря нашим публикациям, начиная со статей о первом геноме, и другим постоянно появляющимся работам, команда исследователей Института Крейга Вентера стала одной из наиболее авторитетных в современной науке. Члены попечительского совета также приняли решение, позволившее мне открыть Институт Вентера Западного побережья в Ла-Хойя (штат Калифорния). Новое здание, которое планируется построить в 2009 году, будет находиться на территории кампуса Калифорнийского университета в Сан-Диего, между Институтом океанографии Скриппса и медицинским факультетом. Но главное событие, изменившее мою жизнь к лучшему, произошло в июле 2006 года, когда мы с Хизер обручились.

Теперь, когда я являюсь первым «химическим механизмом», взирающим на свой собственный геном, я изо всех сил пытаюсь понять, что же он значит. Возможно, на это уйдет не одно десятилетие. За это время, я уверен, миллионы людей будут иметь возможность сделать то же самое, поскольку стоимость секвенирования упадет настолько, что мы сможем расшифровывать геном человека примерно за тысячу долларов. А мне для исследований еще остается безграничный океан науки.

Первый синтетический геном, сокращенная версия естественного организма – это только начало. Теперь я хочу пойти дальше. Моя компания Synthetic Genomics уже пытается разрабатывать кассеты, модули генов, для превращения организма в биофабрику, которая могла бы получать чистое топливо – водород из воды под действием солнечного света – или поглощать большое количество углекислого газа. А потом я собираюсь отправиться в неизведанные края, к новой фазе эволюции, к тому дню, когда одно основанное-на-ДНК существо сядет за компьютер, чтобы создать другое основанное-на-ДНК существо. Я хочу показать, что понять «программное обеспечение» жизни можно, лишь создав подлинно искусственную жизнь. И тогда станет ясно, действительно ли расшифрованная жизнь есть жизнь познанная.

Благодарности

Над этой книгой я работал не один год. Впервые я решил рассказать читателям о своей жизни в начале 1990-х. Тогда многие советовали мне написать о моих увлекательных приключениях – в лаборатории и в открытом океане. Однако два обстоятельства помешали мне осуществить эту затею – нехватка времени и предложение журналиста Джеймса Шрива, выразившего желание самому написать книгу о прочтении генома человека или стать ее соавтором. В конце концов, мы отказались от соавторства, поскольку это лишило бы Джейми возможности дать свою независимую оценку «геномной гонке», и в то же время помешало бы осуществлению моей мечты написать свою собственную книгу. И вот через четыре года, после завершения первого секвенирования генома человека и увольнения из Celera я почувствовал – время пришло.

Я начал искать литературного агента, который помог бы в работе над книгой. И я нашел такого человека – им стал Джон Брокман. На протяжении всех этих лет Джон был не только замечательным агентом, но и верным другом и прекрасным советчиком. Я очень ему за это благодарен.

У меня была возможность побеседовать с несколькими издателями, заинтересовавшимися моей историей. На меня произвели благоприятное впечатление редакторы издательств Penguin в Великобритании и Viking в США.

Думаю, я не смог бы найти лучшего редактора, чем Рик Кот из Viking. Нисколько не сомневаюсь, что редактура и профессиональное чутье Рика пошли на пользу книге, сделали ее лучше, увлекательнее.

Как это часто происходит со многими книгами, у «Расшифрованной жизни» непростая история. Поскольку я был постоянно занят своими исследованиями, мне приходилось выкраивать время для нее. Чаще всего я писал во время переездов, сидя в самолете, во время экспедиций на «Чародее II». За четыре года я написал более 240 тысяч слов. Я нанял Роджера Хайфилда из лондонской газеты The Daily Telegraph, чтобы он помог сократить и отредактировать текст. В дополнение к своей правке Роджер взял несколько важных интервью. Кроме того, Роджер сделал ценные комментарии по поводу доступности изложения научных моментов. Я ему очень благодарен. После его правки я потратил еще полгода на переписывание рукописи. Некоторые места пришлось переделывать по несколько раз.

Я обращался за помощью и в некоторых случаях подвергал серьезным испытаниям своих друзей, упрашивая их оценить написанный мной текст с точки зрения увлекательности, достоверности, широты охвата тем и оценки происходившего. С самых первых страниц до окончательного варианта рукописи моя невеста Хизер оказывала мне неоценимую помощь, делая свойственные ей глубокие критические замечания, ободряя и поощряя меня на всех стадиях работы. Я совершенно уверен – эта книга никогда не была бы опубликована без ее помощи и поддержки. Мой друг и коллега Хэм Смит также читал практически все черновые варианты рукописи, горячо поддерживая и предлагая всяческую помощь, одновременно продолжая оставаться прекрасным партнером во всех наших исследованиях, от секвенирования первого генома до новой области – синтетической геномики. Особую благодарность хочу также выразить Эрлингу Норрби и Хуану Энрикесу, а также членам правления Института Вентера, друзьям и членам экипажа «Чародея II» за их внимательное прочтение рукописи.

Работая над книгой, я записал на пленку интервью с членами моей семьи, в том числе с моей матерью, Элизабет Вентер, ее братом Дэвидом Уиздомом, сестрой моего покойного отца Мардж Хёрлоу и ее мужем, Робертом (Бадом) Хёрлоу, который участвовал вместе со мной в путешествиях под парусом. Дэвид Уиздом предоставил подробно изученную им генеалогию и историю нашей семьи.

Ниже – люди, которые читали рукопись книги или проверяли отдельные ее разделы с точки зрения точности и достоверности событий: Ари Патринос, Клайд Хатчисон, Кен Нильсон, мои брат и невестка Кейт и Лорел Вентер, мой брат Гэри, моя мать Элизабет Вентер, Брюс Кэмерон, Рональд (Рон) Надель, Джек Диксон, Дэйв Кирнан, Мала Хтун, Эшли Майлер Клик, Тим Френд, Рик Бурк, Клэр Фрейзер-Лиггетт, Чарлз Говард и экипаж «Чародея II», Оливия Джадсон, Джо Ковальски, Джули Гросс Адельсон и Рид Адлер. Над анализом моего генома я имел честь работать с командой высококвалифицированных специалистов из Института Вентера, в том числе с Робертом Страусбергом, Сэмюэлем Леви, Цзянци Хуан и Полин Нг.

Стараясь сделать книгу «Расшифрованная жизнь» максимально достоверной, я ссылался на газетные материалы, научные статьи, частные сообщения, интервью, другие книги о геноме («Война геномов» Джеймса Шрива и «Общие темы» Джона Салстона и Джорджины Ферри были особенно полезны), а также проверял описание фактических событий с помощью множества читателей, однако ошибки, разумеется, неизбежны. Ответственность за них лежит исключительно на одном человеке, и этот человек, конечно же, я. Кроме того, я создал веб-сайт этой книги – www.ALifeDecoded.org, где буду публиковать дополнительные материалы, научные статьи, важные ссылки, а также исправлять ошибки.

От переводчиков

Со времени выхода американского издания своей автобиографии (2007 год), анфан террибль геномики Крейг Вентер продолжает восхищать весь мир и раздражать конкурентов из «классической» науки своими новыми фантастическими достижениями. В 2008 г. под его руководством был впервые в мире синтезирован геном бактерии Mycoplasma genitalium длиной почти 583 тысячи пар оснований. Секвенирование полученной хромосомы подтвердило абсолютную точность сборки. Но это еще что! В 2010 г., соревнуясь с Создателем (или Природой, кто знает), он создал первый в мире искусственный организм (синтетическую бактерию Mycoplasma laboratorium). Для этого сначала был синтезирован геном бактерии Mycoplasma mycoides с 1 миллионом пар оснований, который затем встроили в клетку Micoplasma capricolum, – и новый организм оказался способным к размножению. Синтетическую бактерию назвали, естественно, Синтия, но это еще и одно из имен покровительницы всего живого, богини Артемиды.

А в прошлом году Вентер начал разработку проекта по «телепортации» живых организмов. Разумеется, не с помощью какого-то неведомого физического принципа, а пересылкой с помощью электромагнитных волн на любое расстояние – например, на Марс или с Марса на Землю, «формулу» генома организма и полную сборку организма на месте из банка нуклеотидов. И уже совсем недавно, в марте 2014 года, он объявил о создании компании Human Longevity для раскрытия секретов человеческого здоровья и долголетия. В этой компании будут секвенироваться – обязательно будут! – геномы людей со всей планеты, по 40 тысяч в год. Полученные данные будут сопоставляться с показателями здоровья и биохимических характеристик всех этих землян. В итоге, Вентер собирается расшифровать молекулярные причины старения и раскрыть тайны ведущих к этому болезней, прежде всего, сердечно-сосудистых и онкологических. В его успехе не приходится сомневаться, надо только немного подождать.

Фото

Вентеры, типичное американское семейство, на отдыхе. Моя мать, я (в возрасте двух лет), отец и мой старший брат Гэри в Оушен-Бич, Калифорния, 1948 г.

Мне 3 года. Я стою около нашего дома в городке Милбрэ недалеко от аэропорта Сан-Франциско.

Я в детском саду (первый ряд, второй слева). Мне 5 лет.

Счастливый семилетний мальчик радуется жизни.

Табель успеваемости за 8 класс – результат моего отказа писать диктанты в предыдущем классе.

Команда пловцов средней школы в Миллзе (я – четвертый слева в первом ряду). 1963 г.

Я – выпускник школы. 1964 г.

Возмужавший, с друзьями из военной школы. Вокруг нас – болота штата Вирджиния. Мы готовимся к Вьетнаму. 1967 г.

Чайна-Бич, Дананг, Вьетнам. Я с ядовитой морской змеей, которая уткнулась мне в ногу во время серфинга.

Кожа морской змеи, пришпиленная к дощечке иглой для инъекций, сохнет на жарком солнце около блиндажа. Сейчас эта реликвия висит на стене в моем кабинете.

Отделение интенсивной терапии в куонсетском бараке (Дананг, Вьетнам), где я провел полгода своей армейской службы. На фотографии видно, каких разных пациентов нам приходилось лечить – от раненых и обгоревших детей до корейских солдат и военнопленных.

Дананг, 1968 г. Я оказываю медицинскую помощь пациентам в приюте для сирот. Тогда были очень распространены дерматологические заболевания.

В день моей свадьбы с Бар ба-рой. Ноябрь 1968 г., Женева, Швейцария. С новозеландкой Барбарой я познакомился в Сиднее, приехав туда из Дананга в отпуск.

На верфи в Сан-Диего. Подготовка к плаванию моей яхты Paix вскоре после поступления на подготовительное отделение Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Одиночное плавание на Paix по каналу из залива Мишн в Тихий океан.

С моим учителем, покойным Натаном (Натом) Капланом и Барбарой, после окончания университета в Сан-Диего, сразу после получения нами степени доктора наук. 1976 г.

Буффало (штат Нью-Йорк). Я и мой сын Кристофер Эмрис Вентер, родившийся под конец снежной бури в 1977 г.

С Кристофером, Барбарой и нашими большими друзьями – моим преподавателем в колледже Сан-Матео Брюсом Кэмероном и его женой Пэт – во время зимних каникул, около озера Тахо.

Моя первая группа в Университете штата Нью-Йорк в Буффало, которая работала над выделением адреналиновых рецепторов.

Я, отец-одиночка, вместе с Кристофером – ему исполнилось три года. Празднование дня рождения сына в старом доме рядом с медицинским факультетом университета в Буффало.

Парусные гонки на катамаране «Хоби Кэт» неподалеку от Канадского пляжа – прекрасный способ расслабиться от напряженной работы.

Моя вторая свадьба. С новой женой Клэр Фрейзер, моей бывшей аспиранткой. Сентервилл, штат Массачусетс, октябрь 1981 г.

Мой отец – после целого дня игры в гольф, незадолго до своей внезапной смерти от сердечного при-ступа 10 июня 1982 г.

Команда сотрудников моей лаборатории в НИЗ в «догеномный» период, во время перехода от изучения биохимии рецепторов к молекулярной биологии.

Бермуды. Мой парусник «Сириус» после сильного шторма во время путешествия из Аннаполиса к Бермудским островам.

В моей лаборатории в НИЗ. Для поднятия морального духа сотрудников после статьи в Washington Post о за-явлении Джима Уотсона на сенатских слушаниях, утверждавшего, что мой метод обнаружения генов EST доступен и обезьяне, Клэр решила высмеять Уотсона и переоделась обезьяной.

За штурвалом моей яхты «Чародей» перед началом парусной регаты из Нью-Йорка в Фалмут (Англия). Май, 1997 г.

Фалмут, 1997 г. Президент Нью-Йоркского яхт-клуба командор Боб Джеймс вручает мне приз за победу в трансатлантической гонке. В последний раз такой трофей достался американцу в 1905 г.

17 февраля 2001 г. Руководители команды ученых, завершивших секвенирование генома дрозофилы (я, Джеральд Рубин, Джин Майерс, Сьюзен Селникер и Марк Адамс), на торжественном заседании Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS) получают Кливлендский приз Ньюкомба за 2000 г. В 2000 г. журнал Science назвал секвенирование плодовой мушки «открытием года».

Встреча с Ари Патриносом и Фрэнсисом Коллинзом в Белом доме незадолго до официального объявления о секвенировании генома человека. Первая демонстрация обложки журнала Time. (Фото Марти Каца.)

Я официально объявляю о секвенировании генома человека. Восточный зал Белого дома, 26 июня 2000 г.

После моего выступления – теплые поздравления от президента Клинтона.

На пресс-конференции в Белом доме вместе с Ари Патриносом, Фрэнсисом Коллинзом и советником по науке Нилом Лейном. (Фото Марти Каца.)

Руководители геномной команды Celera в Зеленом зале вашингтонского отеля «Хилтон» после официального объявления Белого дома о нашем открытии. Марк Адамс, нобелевский лауреат Хэм Смит, Джин Майерс и я.

Джин Майерс, Марк Адамс и я на пресс-конференции в переполненном банкетном зале отеля «Хилтон» в ожидании шквала вопросов о геноме человека. (Фото Марти Каца.)

Столь непривычное для ученых пристальное внимание сотен журналистов, собравшихся на пресс-конференции по поводу объявления о секвенировании генома человека в отеле «Хилтон». (Фото Марти Каца.)

Номер журнала Science (т. 291, № 5507 от 16 февраля 2001 г.) с описанием генома человека, сделанным моей командой. Вид этой обложки до сих пор вызывает у меня сильные эмоции. (Перепечатка с разрешения AAAS.)

Празднование восьмидесятилетнего юбилея моей матери, вместе с братьями Кейтом и Гэри и сестрой Сьюзен в Сан-Франциско.

Моя яхта «Чародей II» на Галапагосских островах, на месте съемок фильма «Хозяин морей: на краю земли».

В море, в полном умиротворении, во время экспедиции на «Чародее II».

Я со своей невестой Хизер Ковальски.

Сноски

1

Знаменитый автомобиль «Громовая птица» компании «Форд». (Здесь и далее – примечания переводчика.)

2

Имеется в виду Торжественная клятва верности США, написанная Беллами в 1892 г. в честь 400-й годовщины открытия Америки Колумбом. Эта клятва была подхвачена нацией и почти немедленно стала частью школьно-дневного ритуала. Оригинальный текст Беллами был изменен дважды. В 1923 г. словами «флаг Соединенных Штатов Америки» заменили слова «мой флаг». Конгресс официально признал Клятву в 1942 г. и добавил слово «Бог» в 1954 г.

3

MASH, популярный телесериал о жизни военного передвижного хирургического госпиталя.

4

Медаль Европейской академии естественных наук имени Пауля Эрлиха «За особые достижения в профилактической и социальной медицине».

5

Журнал Mad («Безумец») – американский сборник юмористических комиксов.

6

Унабомбер – Теодор Качинский, американский математик, террорист и неолуддит, рассылавший бомбы по почте.

7

Знаменитая фраза герцога Веллингтона. В свое время, когда Харриет Уилсон пригрозила герцогу, что опубликует свои мемуары с нелестными для него историями, он ответил: «Публикуйте и убирайтесь к черту!»

8

От англ. slander – клеветать.

9

В 1831–1836 гг. Чарлз Дарвин совершил кругосветное путешествие на корабле «Бигль» под командованием капитана Роберта Фицроя. Благодаря этому плаванию, Дарвин разработал теорию эволюции. Научная экспедиция на парусно-паровом корвете «Челленджер» длилась с 1872 по 1876 годы и принесла множество открытий, послуживших основой океанографии.

10

Семь месяцев спустя Клэр вместе с новым мужем перешла на работу в Университет штата Мэриленд.

Комментарии

1

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 6.

2

К счастью, впоследствии Лиш успешно работал в журнале Esquire, затем был редактором в журналах The Quarterly и издательстве Knopf, основал ряд литературных журналов и написал несколько романов и сборников рассказов. В 1994 году, по версии французского журнала Le Nouvel Observateur, он вошел в список двухсот крупнейших писателей нашего времени. «Лиш – это наш Джойс, наш Беккет, наш самый настоящий модернист», – так написали о Лише в рецензии на сборник его рассказов «Krupp’s Lulu», опубликованной в книжном обозрении Kirkus Reviews.

3

Max D. «Gordon Lish: An Editor Who Attracts Controversy», St. Petersburg Times, May 3, 1987, p. 7D.

4

Garchik L. «News Personals», San Francisco Chronicle, March 1, 1991, p. A8.

5

Пристрастие к алкоголю также связывают с одним из вариантов гена под названием COMT (ингибитор катехол-О-метилтрансферазы), ответственного за фермент, разрушающий дофамин. Мой геном содержит вариант, связанный с более низким риском алкоголизма. Несмотря на то, что я люблю выпить, я предпочитаю стимулировать свои центры удовольствия захватывающими событиями и переживаниями.

6

Один из немногих экземпляров книги под первоначальным названием «Честный Джим» находится в Институте Вентера.

7

Watson J. D. A Passion for DNA: Genes, Genomes and Society (New York: Oxford University Press, 2000), p. 97.

8

Crick F. What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery (London: Weidenfeld & Nicolson, 1988), p. 64.

9

Сейчас часть коллекции Института Вентера.

10

Watson J. D. The Double Helix (London: Weidenfeld & Nicolson, 1981), p. 98.

11

Watson J. D. Genes, Girls and Gamow (Oxford: Oxford University Press, 2001), p. 5.

12

Ridley M. Francis Crick: Discoverer of the Genetic Code (London: Harper Press, 2006), p. 77.

13

Watson J. A Passion for DNA, p. 120.

14

Venter J. C., Dixon J. E., Maroko P. R., Kaplan N. O. «Biologically Active Catechol-Amines Covalently Bound to Glass Beads», 1 Proc. Natl. Acad. Sci., USA 69, 1141–45, 1972.

15

«Помимо моей работы, мои главные увлечения – это занятие садоводством и то, что лучше всего можно описать как “возиться с яхтой”». Фред Сенгер, автобиография, Nobelprize.org.

16

Chung F. Z., Lentes K. U. et al. «Cloning and Sequence Analysis of the Human Brain Beta-Adrenergic Receptor: Evolutionary Relationship to Rodent and Avian Beta-Receptors and Porcine Muscarinic Receptors», FEBS Lett. 211, 200–6, 1987.

17

Gocayne J. D., Robinson D. A. et al. «Primary Structure of Rat Cardiac Beta-Adrenergic and Muscarinic Cholinergic Receptors Obtained by Automated DNA Sequence Analysis: Further Evidence for a Multigene Family». Proc. Natl. Acad. Sci., USA 84, 8296–8300, 1987.

18

Cook-Deegan R. The Gene Wars, p. 139.

19

Так называемая рестрикционная карта составляется с помощью разрезания ДНК различными ферментами, а затем путем определения размера фрагментов, вырезанных каждым ферментом. С помощью различных ферментов, определив порядок и размер фрагментов, можно сконструировать «разрезанную» карту. После секвенирования обнаруживаются вырезанные ферментами участки, которые можно выстроить в правильном порядке на рестрикционной карте.

20

Cook-Deegan R. The Gene Wars, p. 184.

21

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 79. Уотсон в это время разговаривал с Джерри Рубином.

22

Cook-Deegan R. The Gene Wars, pp. 313–14.

23

Cook-Deegan R. The Gene Wars, pp. 226, 220.

24

Watson J. D. DNA: The Secret of Life (New York: Knopf, 2003), p. 180.

25

Roberts L. Science № 252, 1991.

26

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003).

27

Roberts L. «Genome Patent Fight Erupts», Science, № 184, 184– 86, October 11, 1991.

28

Cook-Deegan R. The Gene Wars: Science, Politics and the Human Genome (New York: Norton, 1994), p. 311.

29

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 85.

30

Хотя он основан на моей ДНК (на 60 %), он составлен из ДНК четырех других персон, работает «правило простого большинства».

31

И действительно, для гарантированно правильного покрытия этого участка было достаточно фрагментов ДНК, полученных методом дробовика.

32

Roberts L. «Genome Patent Fight Erupts».

33

Cook-Deegan R. The Gene Wars (Кук-Диган, «Генные войны»), с. 208. Название придумал Бреннер, который пошутил, что сам он предпочел бы использовать термин «гангстеры».

34

Aldhous P. Nature, № 353, 785, 1991.

35

Письмо Яна Витковски Крейгу Вентеру от 30 октября 1991 года.

36

Anderson Сh. Nature, № 353, 485–86, 1991.

37

Barnum A. San Francisco Chronicle, December 2, 1991.

38

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 103.

39

McKie R. «Scandal of U.S. Bid to Buy Vital UK Research», Observer, January 26, 1992, p. 2.

40

McKie R. «Scandal of U.S. Bid to Buy Vital UK Research», Observer, January 26, 1992, p. 2.

41

McKie R. «Scandal of U.S. Bid to Buy Vital UK Research», Observer, January 26, 1992, p. 3.

42

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 115.

43

Cook-Deegan R. The Gene Wars, p. 333.

44

Cook-Deegan R. The Gene Wars, p. 336.

45

Cook-Deegan R. The Gene Wars, p. 328.

46

McElheny V. Watson and DNA: Making a Scientific Revolution (New York: John Wiley, 2003), p. 266.

47

Anderson Ch. Nature, № 358, July 9, 1992.

48

Gottesman M. «Purely Academic», Molecular Interventions 4, 10–15, 2004.

49

Kolata G. «Biologist’s Speedy Gene Method Scares Peers But Gains Backer», The New York Times, July 28, 1992, p. C1.

50

Kolata G. «Biologist’s Speedy Gene Method Scares Peers But Gains Backer», The New York Times, July 28, 1992, p. C1.

51

Cook-Deegan R. The Gene Wars, p. 325.

52

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 127.

53

См. глава 2, ссылка 1.

54

Kolata G. «Biologist’s Speedy Gene Method Scares Peers But Gains Backer», The New York Times, July 28, 1992, p. C1.

55

Cook-Deegan R. The Gene Wars: Science, Politics and the Human Genome (New York: Norton, 1994), p. 327.

56

Collins F. The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief (New York: Free Press, 2006), p. 36.

57

Cook-Deegan R. The Gene Wars, p. 341.

58

Editorial, «Venter’s Venture», Nature 362, 575–76, 1993.

59

Greenberg D. S. «Clinton Goes Slow on Health Research», The Baltimore Sun, August 10, 1993, p. 11A.

60

Marshall E. «Varmus: The View from Bethesda», Science № 262, 1364, 1993.

61

«NIH Shakeup Continues», Science, № 262, 643, 1993.

62

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 90.

63

Sugawara S. «A Healthy Vision», The Washington Post, November 16, 1992.

64

Massung R. F., Esposito J., Liu L. et al. «Potential Virulence Determinants in Terminal Regions of Variola Small-pox Virus Genome», Nature, № 366, 748–51, December 30, 1993.

65

«Gone but Not Forgotten», The Economist, August 14, 1993.

66

Wagner B. «Smallpox is Now a Hostage in the Lab», The Washington Post, January 4, 1994.

67

Anderson Ch. «NIH Drops Bid for Gene Patents», Science, № 263, 909–10, February 18, 1994.

68

Однако гены – это далеко не всё: в 2002 году, в Science Терри Моффит из Королевского колледжа в Лондоне обнаружил любопытную закономерность, согласно которой из детей, имеющих эту менее активную версию, более склонны к развитию поведенческих проблем лишь подвергавшиеся жестокому обращению. Caspi A., McClay A. et al. «Evidence that the Cycle of Violence in Maltreated Children Depends on Genotype», Science, № 297, 851–54, 2002.

69

Marshall E. «HGS Opens Its Databanks – For a Price», Science, № 266, 25, October 7, 1994; and Dickson D. «HGS Seeks Ex clusive Option on All Patents Using Its cDNA Sequences», Nature, № 371, 463, October 6, 1994.

70

«Breast Cancer Discovery Sparks New Debate on Patenting Human Genes», Nature, № 371, 271–72, September 22, 1994.

71

«Ownership and the Human Genome», Nature, № 371, 363–364, September 29, 1994.

72

Bishop J. «Merck’s Plan for Public-Domain Gene Data Could Blow Lid Off Secret Genetic Research», The Wall Street Journal Europe, September 30, 1994.

73

Marshall E. «A Showdown Over Gene Fragments», Science, № 266, 208–10, October 14, 1994.

74

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 139.

75

Marshall E. «The Company That Genome Researchers Love to Hate», Science, № 266, 1800–02, December 16, 1994.

76

Ashburner M. Won for All: How the Drosophila Genome Was Sequenced (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006), p. 7.

77

Nowak R. «Venter Wins Sequence Race – Twice», Science, № 268, 1273, June 2, 1995.

78

Time, June 5, 1995, p. 21.

79

Wade N. «Bacterium’s Full Gene Makeup Is Decoded», The New York Times, May 26, 1995, p. A16.

80

Fleischmann R. D., Adams M. D. et al. «Whole-Genome Random Sequencing and Assembly of Haemophilus influenzae Rd», Science, № 269, 496–512, 1995.

81

Smith H. O., Tomb J.-F. et al. «Frequency and Distribution of DNA Uptake Signal Sequences in the Haemophilus influenzae Rd Genome», Science, № 269, 538–40, 1995.

82

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 110.

83

Wade N. «First Sequencing of Cell’s DNA Defines Basis of Life», The New York Times, August 1, 1995, p. C1.

84

Nowak R. «Homing In on the Human Genome», Science, № 269, 469, July 28, 1995.

85

Fraser C. M., Gocayne J. D. et al. «The Minimal Gene Complement of Mycoplasma genitalium», Science, № 270, 397–403, 1995.

86

Goffeau A. «Life with 482 Genes», Science, № 270, October 20, 1995.

87

Kreeger K.Y. «First Completed Microbial Genomes Signal Birth of New Area of Study», The Scientist, November 27, 1995.

88

Adams M. D., Kerlavage A. R. et al. «Initial Assessment of Human Gene Diversity and Expression Patterns Based Upon 52 Million Basepairs of cDNA Sequence», Nature, № 377, Suppl., 3–174, 1995.

89

Maddox J. «Directory to the Human Genome», Nature, № 376, 459–60, August 10, 1995.

90

Tanouye E. The Wall Street Journal, September 28, 1995.

91

Friend T. USA Today, September 28, 1995.

92

Wade N. The New York Times, September 28, 1995.

93

Brown D. Weiss R., The Washington Post, September 28, 1995.

94

Goetinck S. The Dallas Morning News, September 28, 1995.

95

Goetinck S. The Dallas Morning News, September 28, 1995.

96

Carey J. «The Gene Kings», Business Week, May 8, 1995.

97

Jerome R. «The Gene Hunter», People, June 12, 1995.

98

Goodman T. U. S. News and World Report, October 9, 1995.

99

Bult C. J., White O., Olsen G. J. et al. «Complete Genome Se quence of the Methanogenic Archaeon, Methanococcus jannaschii», Science, № 372, 1058–73, 1996.

100

Friend T. USA Today, August 23–25, 1996.

101

The Christian Science Monitor, August 23, 1996.

102

The Economist, August 24, 1996.

103

Wilson J. Popular Mechanics, December 1996.

104

San Jose Mercury News, August 23, 1996.

105

Suplee C. The Washington Post, September 30, 1996.

106

Wade N. «Thinking Small Paying Off Big in Gene Quest», The New York Times, February 3, 1997.

107

Kolata G. «Wallace Steinberg Dies at 61; Backed Health Care Ventures», The New York Times, July 29, 1995.

108

Phillips A. «He Leaves His Body to Science, His Heart to Sailing», The Washington Post, November 24, 1996.

109

Wade N. The New York Times, June 24, 1997. 4. Berselli B. «Gene Split: Research Partners Human Genome and TIGR Are Ending Their Marriage of Convenience», The Washi ngton Post, July 7, 1997.

110

Wade N. The New York Times, June 24, 1997. 4. Berselli B. «Gene Split: Research Partners Human Genome and TIGR Are Ending Their Marriage of Convenience», The Washi ngton Post, July 7, 1997.

111

The Memphis Commercial Appeal, July 4, 1997.

112

Friend T. «20,000 New Genes Boon to Research», USA Today, June 25, 1997.

113

Friend T. «20,000 New Genes Boon to Research», USA Today, June 25, 1997.

114

Wilkins M. The Third Man of the Double Helix: The Autobiography of Maurice Wilkins (Oxford: Oxford University Press, 2003), p. 206.

115

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine Books, 2005), p. 19.

116

Pennisi E. «DNA Sequencers’ Trial by Fire», Science, № 280, 814–17, May 8, 1998.

117

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 172.

118

Shreeve J. The Genome War, p. 163.

119

Там же, p. 21. 7. Wade N. «Scientist’s Plan: Map All DNA Within 3 Years», The New York Times, May 10, 1998, p. 1, 20.

120

Там же, p. 21. 7. Wade N. «Scientist’s Plan: Map All DNA Within 3 Years», The New York Times, May 10, 1998, p. 1, 20.

121

Там же, p. 21. 7. Wade N. «Scientist’s Plan: Map All DNA Within 3 Years», The New York Times, May 10, 1998, p. 1, 20.

122

Там же, p. 21. 7. Wade N. «Scientist’s Plan: Map All DNA Within 3 Years», The New York Times, May 10, 1998, p. 1, 20.

123

Wade N. «Beyond Sequencing of Human DNA», The New York Times, May 12, 1998.

124

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 172.

125

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 174.

126

Gillis J., Weiss R. «Private Firm Aims to Beat Government to Gene Map», The Washington Post, May 12, 1998, p. A1.

127

Wade N. «Beyond Sequencing of Human DNA».

128

Gillis J., Weiss R. «Private Firm».

129

Pennisi E. «DNA Sequencers’ Trial by Fire».

130

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 171.

131

Shreeve J. The Genome War, p. 23.

132

Shreeve J. The Genome War, p. 51.

133

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 180.

134

Ashburner M. Won for All: How the Drosophila Genome Was Sequenced (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006), p. 1.

135

Ashburner M. Won for All: How the Drosophila Genome Was Sequenced (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006), p. 15.

136

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 176.

137

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 176.

138

Shreeve J. The Genome War, p. 48.

139

Shreeve J. The Genome War, p. 53.

140

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 188.

141

Shreeve J. The Genome War, p. 53.

142

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 190.

143

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 125.

144

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 93.

145

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 226.

146

Olson M. «The Human Genome Project: A Player’s Perspective», Journal of Molecular Biology, № 319, 931–42, 2002.

147

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 285.

148

Ashburner M. Won for All: How the Drosophila Genome Was Sequenced (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006), p. 45.

149

Shreeve J. The Genome War, p. 300.

150

Ashburner M. Won for All, p. 55.

151

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 232.

152

Adams M. D., Celniker S. E. et al. «The Genome Sequence of Drosophila Melanogaster», Science, № 287, 2185–95, March 24, 2000.

153

Gillis J. «Will this MAVERICK Unlock the Greatest Scientific Discovery of His Age? Copernicus, Newton, Einstein and VENTER?», USA Weekend, January 29–31, 1999.

154

Ross P. E. «Gene Machine», Forbes, February 21, 2000.

155

В карих глазах такое же количество меланоцитов, что и в голубых, но они вырабатывают относительно больше меланина. Голубой цвет глаз обусловлен не цветом самого пигмента меланина, а результатом рассеяния света меланином, подобно тому, что делает небо голубым. У младенцев глаза голубые, потому что в них еще не выработалось достаточно меланина.

156

Duncan D. E. The Geneticist Who Played Hoops with My DNA and Other Masterminds from the Frontiers of Biotech (London: Fourth Estate, 2005).

157

Mullikin J. C., McMurray A. A. «Sequencing the Genome, Fast», Science, № 283, 1867–68, March 19, 1999.

158

Понедельник, 15 марта 1999 года, Пресс-релиз Национального института генома человека США: Руководство проекта «Геном человека» объявляет об успешном завершении пилотного проекта и запускает широкомасштабную программу секвенирования генома человека по ускоренному графику, получив новые гранты. В рамках международного проекта «Геном человека» запускается программа полномасштабного секвенирования всех 3 миллиардов букв генома (называемых основаниями), составляющих «руководство по эксплуатации» ДНК человека. На основе опыта, накопленного в рамках пилотных проектов, международный консорциум прогнозирует получение рабочей версии результатов секвенирования не менее 90 % последовательности генома человека к весне 2000 года, значительно раньше, чем ожидалось. «Я очень рад активизации усилий по скорейшему завершению одного из важнейших научных проектов в истории человечества и окончательному раскрытию тайны генетического кода. Это навсегда изменит наши представления о человеческом организме и болезнях и приведет к возможности профилактики заболеваний, их успешному лечению и излечению от болезней, сегодня еще считающихся неизлечимыми, – сказал вице-президент Альберт Гор. – И особенно я рад тому, что мы получим рабочую версию генома человека на полтора года раньше запланированного срока».

159

Collins F. The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief (New York: Free Press, 2006), p. 119.

160

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 186.

161

Collins F. The Language of God, p. 120.

162

Friend T. «Feds May Have Tried to Bend Law for Gene Map», USA Today, March 13, 2000.

163

Shreeve J. The Genome War, p. 321.

164

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 182.

165

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 240.

166

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 228.

167

Collins F. The Language of God, p. 121.

168

Collins F. The Language of God, p. 121.

169

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 185.

170

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 241.

171

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 265.

172

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 277.

173

Дэвид Уайтхаус, «Генетические эксперименты компании – элементарное «жульничество» – BBC News Online, 6 марта 2000 года. Доктор Джон Салстон, директор Института Сенгера, ведущего геномного исследовательского центра Великобритании, выступил с резкой критикой американской компании Celera Genomics и его директора доктора Крейга Вентера, их намерений «делать деньги» на продаже результатов секвенирования ДНК, полученных государственными и частными компаниями. Пытаясь раздуть международную «войну» по поводу использования генетической информации, полученной в рамках проекта по расшифровке генома человека, Салстон сказал, что общественность должна знать, что происходит на самом деле. «Это было бы забавно, если бы не было настолько серьезным», – сказал он в интервью BBC. Доктор Салстон сказал, что Celera «жадно впитывает все результаты государственных лабораторий, добавляет немного своих данных и продает их как пакетный продукт. Вполне понятно, что некоторые люди хотят купить его – но это их дело». Однако, добавил он, «результаты Celera очень похожи на “жульничество”. Они действительно намерены получить полную монополию на геном человека в течение по крайней мере пяти лет». Кроме этических соображений по поводу «владения» генами человека, доктор Салстон отметил, что опасность состоит в том, что Celera Genomics может убедить политиков сократить государственное финансирование исследований генома, полагая, что все это может быть сделано одними лишь частными компаниями.

174

Istrail S., Sutton G. G. et al. «Whole Genome Shotgun Assembly and Comparison of Human Genome Assemblies», Proc. Natl. Acad. Sci. USA, published online, February 9, 2004, 10.1073.

175

Shreeve J. The Genome War, p. 314.

176

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 244.

177

Gosselin P. G., Jacobs P. «Rush to Crack Genetic Code Breeds Trouble Science: Public-Private Rift Arises After Company Seeks Exclusive Rights in Exchange for Sharing Expanding Data», Los Angeles Times, March 6, 2000.

178

Gillis J. «Gene-Mapping Controversy Escalates; Rockville Firm Says Government Officials Seek to Undercut Its Effort», The Washington Post, March 7, 2000.

179

Wade N. «Genome Decoding Plan Is Derailed by Conflicts», The New York Times, March 9, 2000.

180

Gillis J. «Gene-Mapping Controversy Escalates».

181

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 246.

182

Transcript of Briefing by Directors of Office on Science and Technology Policy and the Human Genome Project, U.S. Newswire, March 14, 2000.

183

Transcript of Briefing by Directors of Office on Science and Technology Policy and the Human Genome Project, U.S. Newswire, March 14, 2000.

184

Goolden F., Lemonick M. «The Race Is Over», Time, July 3, 2000.

185

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 250.

186

Shreeve J. The Genome War, p. 296.

187

Clinton B. My Life (London: Hutchinson, 2004), p. 889. 35. Deb Reichmann, «A Blue Dress and a Presidential Blood Sample», Pittsburgh Post-Gazette (Associated Press), September 22, 1998.

188

Babcock Ch. B. «The DNA Test», The Washington Post, Sep tember 22, 1998.

189

Collins F. The Language of God, p. 122.

190

Davis B., Winslow R. «Joint Release of DNA Drafts is Planned», The Wall Street Journal, June 20, 2000.

191

Davis B., Winslow R. «Joint Release of DNA Drafts is Planned», The Wall Street Journal, June 20, 2000.

192

Ridley M. Genome: The Autobiography of a Species (New York: Harper Perennial, 2000), p. 5.

193

Clinton B. My Life (London: Hutchinson, 2004), p. 910.

194

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 258.

195

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 252.

196

Collins F. The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief (New York: Free Press, 2006), p. 2.

197

Collins F. The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief (New York: Free Press, 2006), p. 3.

198

Collins F. The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief (New York: Free Press, 2006), p. 3.

199

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (New York: Ballantine, 2005), p. 361.

200

Venter J. C., Adams M. D. et al. «The Sequence of the Human Genome», Science, № 291, 1304–51, February 16, 2001.

201

Waterston R., Lander E., Sulston J. «On the Sequencing of the Human Genome», Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 99, 3712–16, 2002.

202

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 271.

203

Shreeve J. The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World (Ballantine, New York, 2005), p. 364.

204

Duncan D. E. The Geneticist Who Played Hoops with My DNA:…and Other Masterminds from the Frontiers of Biotech (London: Fourth Estate, 2005), p. 134.

205

Mural R. J., Adams M. D. et al. «A Comparison of Whole-Genome Shotgun-Derived Mouse Chromosome 16 and the Human Genome», Science, 296, 1661–71, May 19, 2002.

206

Sulston J., Ferry G. The Common Thread, p. 261.

207

Wadman M. «Biology’s Bad Boy Is Back», Fortune, March 8, 2004.

208

Другой возможный механизм этого явления лежит в особенности периода «заката жизни» человека. В первые 24 часа жизни родительские ДНК даже не соединяются для формирования индивидуума, и ДНК не участвует в этом процессе. Генетическая информация родителей перемещается во всех направлениях, чтобы контролировать и оказывать влияние на ранних стадиях развития организма. Эти сообщения записываются в РНК, более древнем генетическом коде, обнаруженном в наших клетках наряду с ДНК, и передаются потомству яйцеклеткой и сперматозоидом. Это можно считать операционной системой РНК, позволяющей программному обеспечению функционировать в клетке.

209

Olson M. «The Human Genome Project: A Player’s Perspective», J. Mol. Biol. 319, 931–42, 2002.

210

Sulston J., Ferry G. The Common Thread (London: Corgi, 2003), p. 192.

211

Myers E. W., Sutton G. G., Smith H. O., Adams M. D., Venter J. C. «On the Sequencing and Assembly of the Human Genome», Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 7, 4145–46, 2002.

212

Waterston R., Lander E., Sulston J. «On the Sequencing of the Human Genome», Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 3712–16, 2002.

213

Waterston R., Lander E., Sulston J. «On the Sequencing of the Human Genome», Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 3712–16, 2002.

214

Wade N. «Genome Project Rivals Trade Notes, Cordially», The New York Times, June 12, 2001, p. 2.

215

Wade N. «Grad Student Becomes Gene Effort’s Unlikely Hero», The New York Times, February 13, 2001, p. 1.

216

Особенно на хромосоме 22.

217

Adams M. D., Granger G., Sutton G. G. et al. «The Independence of Our Genome Assemblies», Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 3025–26, 2003.

218

International Human Genome Sequencing Consortium. «Finishing the Euchromatic Sequence of the Human Genome», Nature, № 431, 931–45, October 21, 2004.

219

Istrail S., Sutton G. G. et al. «Whole Genome Shotgun Assembly and Comparison of Human Genome Assemblies», Proc. Natl. Acad. Sci. USA, published online, February 9, 2004, 10.1073.

220

Wade N. «Scientist Reveals Secret of the Genome: It’s His», The New York Times, April 27, 2002.

221

Regalado A. «Entrepreneur Puts Himself Up for Study in Genetic “Tell-All”»,The Wall Street Journal, October 18, 2006.

222

Levy S., Granger G., Sutton G. G. et al. «The Diploid Genome Sequence of an Individual Human», PLoS Biology, 5: September 4, 2007.

223

Venter J. C., Remington K. et al. «Environmental Genome Shotgun Sequencing of the Sargasso Sea», Science, № 304, 66–74, 2004.

224

Rusch D. B., Halpern A. L. et al. «The Sorcerer II Global Ocean Sampling Expedition: Northwest Atlantic through Eastern Tropical Pacific», PLoS Biology, 398–431, 2007; Yooseph S., Sutton G., Rusch D.B. et al. «The Sorcerer II Global Ocean Sampling Expedition: Expanding the Universe of Protein Families», PLoS Biology, 432–66, 2007; Kannan N., Taylor S.S., et al. «Structural and Functional Diversity of the Microbial Kinome», PLoS Biology, 467–78, 2007.

225

Smith H. O., Hutchison C. A. et al. «Generating a Synthetic Genome by Whole Genome Assembly: _X174 Bacteriophage from Synthetic Oligonucleotides», Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 15440–445, 2003.

226

Weise E. «Scientists Create a Virus That Reproduces», USA Today, November 14, 2003.

227

Pennisi E. «Venter Cooks Up a Synthetic Genome in Record Time», Science, № 302, 1307, November 21, 2003.

228

Lartigue C., Glass J. I. et al. «Genome Transplantation in Bacteria: Changing One Species to Another», Science, June 28, 2007.

Content

Крейг Вентер
Расшифрованная жизнь. Мой геном, моя жизнь

Предисловие

Глава 1 Записывая мой код

Глава 2 Университет смерти

Глава 3 Ловец адреналинового кайфа

Глава 4 В Буффало

Глава 5 Научный рай, бюрократический ад

Глава 6 Большая биология

Глава 7 TIGR, мое первое детище

Глава 8 Генные войны

Глава 9 Метод дробовика – шотган-секвенирование

Глава 10 Корпоративный развод

Глава 11 Расшифровка генома человека

Глава 12 Журнал МЭД и бизнесмены-разрушители

Глава 13 Вперед, и только вперед

Глава 14 Первый геном человека

Глава 15 Белый дом, 26 июня 2000 года

Глава 16 Публикуйте – и убирайтесь к черту

Глава 17 Голубая планета и новая жизнь

Благодарности

От переводчиков

Фото

Сноски