Секс, ложь и полимераза – Кровь5

Алексей Каменский

Секс, ложь и полимераза

Как ценитель ЛСД, женщин и астрологии получил «Нобеля» за изобретение, перевернувшее генетику

Фото: wikipedia.org

Кэри Муллис всю жизнь что-то придумывал и проверял, что из этого получится. Это было его главным и любимым развлечением. Побочным продуктом стало изобретение полимеразной цепной реакции (ПЦР). Сейчас все знают ее в основном благодаря ковиду, но ее значение во много раз больше.

Кэри Муллис родился 28 декабря, под знаком Козерога. «Было ровно три случая, когда меня спрашивали, кто я по знаку зодиака. И все три раза люди сами угадывали, что Козерог. Вероятность случайного совпадения – 1/1728 [12 знаков, по 3 угадывания на каждую комбинацию. – Кровь5]. Когда я вижу что-то необычное, я сразу начинаю это исследовать. Я углубился в астрологическую литературу, написал программу для автоматического определения свойств характера и стал проверять на друзьях», – рассказывает Муллис в своей странной, но увлекательной книжке «Голый танец в поле разума» («Dancing Naked in the Mind Field»).

С какой стати вдруг астрология? Когда его Козерога угадали в третий раз и вероятность такого совпадения упала с 1/144 до 1/1728, Муллис был уже известным биохимиком. Но у Муллиса никогда не возникало вопроса: «Зачем я это делаю?» – все решало любопытство. Он не ограничивал себя кругом серьезных и важных тем – интересное может найтись где угодно. И он никогда не думал: «Да ну, чепуха, быть такого не может» – потому что так думают только ограниченные люди.

Отроки во вселенной

Кэри Муллиc родился в 1944-м, а исследователем стал уже во второй половине 1950-х. Хотя сам этого не осознавал. Просто он тогда прочел книжку про химические опыты, где среди прочего были советы по технике безопасности. Например, «никогда не смешивайте перхлорат калия с сахаром и не нагревайте эту смесь».

Самое интересное было – «узнать, что же это такое они не хотят, чтобы я делал, и здорово ли оно долбанет».

Перхлората калия не нашлось, но серия экспериментов показала, что и нитрит калия при правильной подготовке может долбануть достаточно сильно.

И тогда Кэри решил сделать ракету и запустить на ней в атмосферу лягушат из соседнего пруда. Вместе с приятелем они взялись за дело. Топливо было готово – тот самый нитрит. Но полгода ушло на эксперименты и технические вопросы. Все они были решены – все-таки Кэри был не совсем обычным тинейджером. Они с родителями тогда жили в Северной Каролине, в доме с участком. Если дым валил слишком сильно, мать высовывалась в окно и призывала Кэри к порядку. Она не была исследователем: «Ее интерес был очень узкий и чисто прагматический – чтобы я не остался без глаз».

Лягушата устали ждать, не без юмора вспоминал на одной из лекций Кэри, пришлось ускорить разработку. Наконец ракета взлетела чуть не на километр, самодельный парашютик раскрылся, и предшественник Джона Гленна, живой и невредимый (если верить Муллису), вернулся на землю. Больше ракета не летала: Муллис подрос, вокруг было столько девушек, которые тоже взрослели, и тут, как выяснилось, тоже был простор для исследований и опытов.

Кэри много где успел поучиться – изучал химию в Технологическом институте Джорджии, биохимию в Калифорнийском университете, затем детскую кардиологию и фармацевтическую химию. После этого молодой ученый подался в управляющие булочной, а затем решил стать писателем. Но характеры выходили плоские и неправдоподобные, признавался потом сам Муллис. Тогда он еще не понимал, что единственное, о чем он может писать, – это он сам и его идеи. Оба предмета, как вскоре выяснилось, того стоили.

Сила удвоения

В личной, так сказать, биографии Муллиса на самом деле легко запутаться. Кто была «та единственная, кто приносит вдохновение» и с которой он жил в уединенном домике в Северной Калифорнии в тот год, когда изобрел ПЦР? Одна из его четырех жен? Кто-то еще? Как тогда обстояло дело с ЛСД? Муллис писал, что галлюциногены и психоделики помогли ему сделать его главное открытие – но увлечение ЛСД было задолго до этого, в 1960–70-х годах. Может, именно тогда был заложен идейный фундамент?

История с ПЦР началась в 1980-х. Кэри Муллис вернулся в биохимию и работал в компании Cetus. Скоро должен был начаться великий проект расшифровки генома человека, все, что связано с ДНК, было горячей темой. Перед Муллисом стояла задача синтезировать олигонуклеотиды – маленькие кусочки ДНК – для коллег, которые с ними экспериментировали. Работы было не очень много, Муллис скучал. Без конца ссорился со своей сожительницей. С коллегами тоже не очень ладил и однажды даже пригрозил «прийти на работу с пушкой в кармане».

Однажды вечером он ехал домой и вдруг сам себе задал вопрос, с которого, наверно, многое в науке начинается: «А что, если…» Муллис не раз пересказывал тогдашний ход своих мыслей, но слишком подробно. Суть в том, что он вдруг понял, как размножить любой участок ДНК с помощью многократных удвоений. Самое главное – взять два олигонуклеотида, которые умеют находить начало и конец предназначенного для удвоения участка и прикрепляться к ним (это называется «комплементарны им»). Еще для приготовления блюда понадобится полимераза – фермент, с помощью которого в клетке происходит репликация. И, конечно, нуклеотиды – кирпичики, из которых будет строиться нужный фрагмент. Реакция будет происходить циклически, продолжал фантазировать Кэри. Сначала нагреем ДНК, чтобы две ее спирали отделились друг от друга. Потом охладим – в это время праймеры (те самые олигонуклеотиды) сядут на нужные места, а полимераза создаст копию кусочков между каждой парой праймеров. Снова нагреем – новые фрагменты отделятся от старых, и на каждом снова можно строить его копию. Забавно получалось!

Удвоение – великая сила, вспомните рассказ об изобретателе шахмат, который в награду попросил правителя страны положить на первую клетку шахматной доски одно зернышко пшеницы, на вторую два, на третью четыре и так далее – на второй половине доски у правителя опустели все закрома. Тот же принцип взял на вооружение Муллис.

Он был не из тех, кто, загоревшись идеей, первым делом начинает изучать, кто и что уже про это написал.

Но тут он был настолько поражен простотой изобретенного принципа, что долго рылся в библиотеке: неужели никто этого еще не придумал? Выяснилось, что нет.

Вот только коллеги не особо разделяли его восторги. И даже «та, которая его вдохновляла», не заинтересовалась, а вскоре и вовсе его покинула. «Не понимаю, как это могло произойти, что я сделал не так», – писал потом Муллис. Хотя, учитывая повторяемость этого опыта (вспомните количество жен), мог бы уже что-то и понять.

Детали своего изобретения Муллис отрабатывал среди общего непонимания и враждебности.

Вскоре после завершения работы он покинул Cetus, получив от компании за изобретение ПЦР 10 тысяч долларов. А сама она вскоре продала патент на ПЦР Hoffmann-La Roche за 300 млн долларов.

Игра стоила свеч: ПЦР дала исследователям новые возможности. Циклическое удвоение позволяет понять, есть ли в пробе интересующая тебя генетическая последовательность, – размножив, ее гораздо легче обнаружить. На этом основан анализ ПЦР на COVID и другие инфекции: ПЦР позволяет изучать структуру ДНК, умножая те ее части, которые интересуют исследователя. Именно благодаря ей стало возможным быстрое и дешевое типирование доноров костного мозга.

Не переспать и понять

К 10 тысячам долларов, полученным Муллисом, надо все-таки прибавить половину Нобелевской премии. «Как только я придумал ПЦР, я сразу понял: “Нобель” у меня в кармане», – рассказывал Муллис. Награду «за изобретение полимеразной цепной реакции» он получил в 1993 году вместе с англичанином Майклом Смитом, сотрудничавшим с ним при разработке. Многим приходилось ждать своего «Нобеля» гораздо дольше.

Привычке развлекаться, не сообразуясь с общественным мнением, лауреат не изменил.

Готовясь к нобелевской речи в одном из отелей Стокгольма, он увлекся наведением лазерного лучика на прохожих и бог знает что изобрел бы благодаря этому занятию, если бы в дело не вмешалась полиция.

Став знаменитым, Муллис выступал много, ярко и со своим особым юмором. Но нисколько не остепенился. Одна из самых известных историй – интервью журналистке из журнала Esquire, которую Муллис прямо спросил: «Как ты вообще надеешься понять, что я за человек, если со мной не переспишь?»

«Голый танец…» – тоже из времен после ПЦР. В отличие от первых опытов, книге рукоплескали, прощая автору и насмешки над глобальным потеплением, и своеобразный взгляд на СПИД – который, по его мнению, вообще не связан с ВИЧ. Астрологии посвящена целая глава. Верный себе, Кэри сделал акцент на собственной персоне: составил свой гороскоп и разослал друзьям с просьбой отметить, что сходится, а что нет. Все было здорово похоже, кроме нескольких пунктов. И Муллис выяснил, что они были связаны с неточными данными о часе его рождения! Но глубокомысленно и пространно рассуждать по этому поводу не стал: просто есть наблюдаемые факты, что от расположения планет при рождении, на первый взгляд, зависят определенные черты человека. Ограниченный ум может все это отбросить, но более интересный подход – изучить тему глубже.

Гонка с бактерией

В науке после ПЦР Кэри ничего столь же значительного не разработал – по крайней мере так, чтобы оно полноценно работало. Но развлекался новыми идеями.

Из мелочей – изобретение пластика, который, как хамелеон, менял цвет под воздействием ультрафиолета.

А вот одна из самых мощных идей – он рассказал о ней на лекции в середине 2000-х.

Под аплодисменты огромного зала Кэри вышел тогда на сцену с сумкой через плечо. «Вы думаете, клетки иммунитета нас защищают? Ничего подобного, – начал он, как обычно, с парадокса. – Просто они всегда хотят есть. Увидят подходящую пищу – и сразу набрасываются на нее». Тут нобелевский лауреат вытащил из сумки копию молекулы из разноцветных шариков размером с небольшого кота: «Вы ее, наверно, не узнаете, но ваше тело очень хорошо с ней знакомо. Эта молекула под названием alpha-gal больше всего мешает пересадке органов человеку от свиньи. В нашем организме к ней немедленно прикрепляется антитело, а для клеток иммунитета это сигнал: перед тобой еда! С этим ничего нельзя сделать. Но у меня возникла идея: почему бы не прицепить такую молекулу, скажем, к бактерии, которая забралась в мои легкие? Тогда иммунная реакция против нее возникнет немедленно. Представьте: вас где-то в Лос-Анджелесе останавливает полицейский и подбрасывает на заднее сиденье пакетик с марихуаной. Только что все было в порядке, и вот у вас мгновенно появился признак преступника» (видео выступления можно посмотреть здесь).

Так в шестьдесят с небольшим Кэри Муллис включился в разработку иммунной терапии – метода лечения, который сейчас стремительно развивается.

Ему таки удалось приладить метку к бактериям, и они действительно уничтожались иммунной системой.

На том выступлении исследователь показал публике впечатляющие результаты экспериментов на мышах, а позже сумел активизировать таким способом и человеческие иммунные клетки – для начала в пробирке.

Эту последнее исследование было опубликовано в 2015 году, за четыре года до смерти Кэри Муллиса. Судьба тоже пошутила: он умер от пневмонии. Грандиозный замысел натравливания иммунных клеток на новую жертву не успел до конца воплотиться, а самостоятельно его иммунитет с патогенами в легких, увы, не справился.

Стать донором Помочь донорам
Читайте также