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
22 июня 2022
16 июня 2022
03 июня 2022
26 мая 2022
20 мая 2022
13 мая 2022
28 апреля 2022
08 апреля 2022
01 апреля 2022
30 марта 2022
23 марта 2022
16 марта 2022