Биохакинг: добро или зло?

25 апреля отмечается День ДНК: в эту дату в 1953 в Nature вышли три знаковые статьи, с которых началось изучение геномов живых организмов. Спустя ровно 60 лет завершилась расшифровка полного генома человека, а сегодня мы можем проанализировать свою ДНК с помощью генетических тестов и учимся ее редактировать.

Этим занимаются не только ученые в лабораториях, но и энтузиасты-биохакеры у себя дома и в гаражах. У одних биохакинг вызывает восторг, а у других — серьезные опасения. Давайте попробуем взвесить все за и против?

Биохакинг — это движение независимых ученых-любителей с домашним лабораториями. Число биохакеров растет уже несколько лет и включает в себя многих заметных предпринимателей, например Сергея Фаге. Кто-то из них хочет просто развлечься, кто-то стать продуктивнее и жить дольше, а кто-то намерен изобрести вакцину от ВИЧ.

Например, программист из Сан Франциско Мередит Паттерсон создала светящийся йогурт. Аарон Трейвек вводил себе вакцину от герпеса собственного производства. А бывший генетик NASA Джошуа Заинер уже организовал целую компанию, чтобы продавать наборы для редактирования генов типа «сделаи сам».

Движение биохакеров началось около 10 лет назад с физика Роба Карлсона. Ради популяризации науки он организовал домашнюю лабораторию. Свое первое оборудование — подержанную центрифугу и набор микропипеток — он купил на eBay. Позже появилось сообщество DIY-bio, его участники создают открытые лаборатории и занимаются исследованиями. Пока что поиски идут преимущественно в трех направлениях: снижение стоимости и упрощение конструкции лабораторного оборудования, анализ ДНК и генные модификации.

Вокруг такой любительской науки не утихают споры. Сами биохакеры уверены, что ведут человечество в светлое будущее коротким путем без задержек на бюрократию. Но многие ученые и эксперты здравоохранения обеспокоены такими экспериментами, ведь они могут быть опасны.

Биохакеры занимаются разными направлениями любительской науки, но всех объединяет стойкая вера в то, что их эксперименты помогают развивать науку быстрее, в обход бюрократии. Главная идея движения — открытый подход к науке и стимулирование независимых исследований. А цель — сделать биотехнологии и научные методы доступными для всех, чтобы изменить жизнь к лучшему.

Бизнесмен и биохакер Джо Коэн считает, что благодаря своему увлечению смог наладить здоровье и добиться успеха. «Сейчас меня знают как успешного предпринимателя, коуча по здоровому образу жизни, автора и спикера, который продвигает идею оптимизации здоровья на основе генов. Но так было не всегда. В генетической лотерее я проиграл — и мне достались плохие гены», — говорит он.

С детства Джо страдал от проблем со здоровьем, тревоги и депрессии. Но постепенно начал сам разбираться с тем, как устроен его организм, и что можно сделать, чтобы чувствовать себя лучше. В итоге ему удалось не только улучшить собственное состояние, но и создать популярный сайт по биохакингу SelfHacked.com, а также сервисы для домашних генетических анализов SelfDecode и LabTestAnalyzer.

Джастин Аткин решил пойти дальше и использовал генную инженерию, чтобы победить свою непереносимость лактозы. Аткин выяснил, в каком месте его генома возникла проблема: сейчас это можно легко и недорого сделать при помощи генетических тестов. А потом сделал таблетки с вирусом-транспортировщиком, которыи доставил новыи ген в его ДНК. Биохакер говорит, что теперь его организм выделяет ферменты, расщепляющие лактозу, так что он может спокойно есть сыр.

Многие биохакеры пытаются вылечить болезни не только режимом и биодобавками, как Коэн. Например, стартап Аарона Траивика Ascendance Biomedical делал экспериментальные вакцины от герпеса и ВИЧ. Записаться в очередь мог любой желающий, а сама лаборатория Траивика при этом занимала небольшои арендованныи гараж в пригороде Вашингтона.

Один из разработчиков вакцины от ВИЧ, Тристан Робертс, даже опробовал ее на себе. Он заразился ВИЧ за несколько лет до этого и перестал принимать зарегистрированные препараты из-за побочных эффектов. Он считает, что разработка лекарств по всем правилам сегодня занимает слишком много времени и требует слишком много денег, которые есть только у огромных компаний. Создание лекарства может занять до 15 лет, а все испытания обходятся в миллиарды долларов.

Кроме вакцин, биохакеры делают копии препаратов для генной терапии наследственных заболеваний. Большинство из них очень редкие, а бороться с ними сложно. Поэтому многие стараются выяснить риски возникновения генетических заболеваний еще на этапе планирования семьи. В 2019 году группа биохакеров заявила, что готова испытывать собственную копию препарата Glybera. Он борется против редкого генетического заболевания, дефицита липопротеинлипазы, и стоит около миллиона долларов за курс. Ученые любители скопировали препарат и планировали показать его специалистам для проверки и тестирования.

Движение DIY-bio воплощает идею «открытой науки». Ее смысл в том, чтобы сделать обмен информацией, публикациями, материалами и методами проще и эффективнее. Сторонники идеи считают, что так наука станет доступнее большему числу людей, данных будет больше, а значит и новые открытия можно будет делать быстрее.

Чтобы распространить домашние лаборатории, биохакеры разрабатывают «опенсорсные» (от англ.“open source”) лабораторные приборы, например ПЦР-машины. Их используют для копирования нужных фрагментов ДНК. Основная цель такой работы — сделать оборудование максимально дешевым и простым: как в сборке, так и в использовании. Инструкции по изготовлению публикуются в интернете, так что если покупать прибор не хочется, можно собрать свой из доступных материалов. Если раньше, чтобы выделить, проанализировать и изменить ДНК, нужна была дорогая лаборатория, то сейчас достаточно упорства, простых инструментов и гаража.

Все это делает науку доступнее, и биохакеры верят, что так она принесет больше пользы человечеству. «Увидите, через 10−15 лет редактировать гены будет так же просто, как сделать татуировку или ринопластику. Люди будут худеть, лечить облысение, укреплять мышцы, влияя на структуру ДНК. Захочешь — сделаешь свою кожу светящеися, захочешь — изменишь свои запах,» — говорит Джошуа Зайнер. Насколько это реально, пока не понятно, потому что четких корреляций между генами и состоянием организма не так много: из генетических тестов можно узнать многое, но еще не все.

«Гаражная биология» вызывает не только энтузиазм у тех, кто ей занимается. Спецслужбы, эксперты здравоохранения и ученые обеспокоены этической и юридической стороной дела. Например, Национальный научно-экспертный совет по биологической безопасности США рекомендовал компаниям, продающим синтетическую ДНК следить за тем, чтобы заказы уходили только в официальные лаборатории. А в ФБР организует лекции и конференции для сообщества DIY-bio. Так в чем же заключается опасность биохакинга?

Биохакеры активно делятся своими идеями по улучшению организма. Многие из этих лайфхаков полезны и с точки зрения медицины: например, уделять внимание питанию, сну и физической нагрузке не повредит. Но некоторые рекомендации по мнению врачей скорее способны навредить.

Например, нейрофизиолог Андрей Васильков раскритиковал статью биохакера Сергея Фаге с рассказом о том, как выжать из организма максимум. Васильков предупреждает, что эксперименты на себе могут вводить в заблуждение, ведь сложно зарегистрировать объективные результаты и избежать искажений, когда и экспериментатор, и объект — один человек. «Фактически он занимается самообманом, находя мнимые подтверждения своей правоты в вольной трактовке результатов обследований, который сам же себе и назначил,» —пишет Васильков.

Биохакеры могут запросто воссоздать какой-нибудь организм, в том числе опасный. Например, группа ученых из Университета Альберта смогла воссоздать близкого родственника вируса оспы, используя только инструменты биохакеров.

Такие эксперименты могут принести ценные для науки результаты, но и риски у них очень большие. Чтобы проводить их официально, нужна лаборатория, из которой не произойдет утечки в случае аварии. Когда аналогичные эксперименты проводятся в гараже, никто не гарантирует, что это не навредит людям. Некоторые ученые и эксперты опасаются, что таким образом можно бесконтрольно создавать биологическое оружие.

Разные государства пытаются по-разному с этим справляться. Например, в Калифорнии приняли первый закон об ограничении домашней генной инженерии в 2019 году. А в Германии человек, проводящий эксперименты за пределами лицензированной лаборатории, может получить штраф в размере €50 000 или тюремный срок.

Еще одно опасение связано с тем, что изменения генов или использование непроверенных препаратов может непредсказуемо отразиться на здоровье в будущем. Когда препараты делают в официальной лаборатории, большую часть времени тратят на то, чтобы проверить, не вызывает ли новое лекарство побочных эффектов в долгосрочной перспективе. Без такой проверки, лечение может принести больше вреда чем пользы.

Талиломид Самый известный пример опасности плохо изученного препарата — талидомид. Это вещество синтезировали в 1954 году, а тесты на животных показали, что оно не токсично, поэтому его стали применять как снотворное. Он активно продавался несколько лет, а к концу 1950-х врачи начали замечать, что дети с разнообразными отклонениями в развитии стали рождаться чаще. Это оказалось связано с талидомидом. Хотя к 1962 году его перестали продавать, последствия задели примерно 120 тысяч детей, а многие беременности закончились выкидышами.

Гаражная генная инженерия или домашние вакцины от герпеса вполне могут давать похожие непредсказуемые эффекты. Поэтому ученые призывают государства разработать меры регуляции биохакинга.

В России эксперименты на себе пока что тоже легальны. А у DIYbio есть отделение в Москве. Но хотя российские «гаражные» ученые тоже тестируют на себе домашние генные лекарства, они редко говорят об этом публично. Как и большиство биохакеров в мире, представители российского сообщества держатся на расстоянии от DIYbio и прочих организации.

Кажется, что увлечение биохакеров действительно может принести людям пользу. Так же когда-то зародившееся увлечение вычислительной техникой привело к тому, что у почти у каждого есть смартфон и ноутбук. Но есть вероятность, что пуская движение биохакеров на самотек, человечество рискует столкнуться с непредсказуемыми последствиями. А что думаете вы?