Я – суперорганизм! Человек и его микробиом - Джон Тёрни

Наш будущий микробиом

А ныне проверяются другие возможные варианты, которые позволили бы заменить полную фекальную трансплантацию каким-то другим методом обеспечения пациента нужными бактериальными консорциумами. Так, в одном из совсем недавних исследований 15 пациентам давали новый продукт, содержащий 15 штаммов бактерий, но в виде спор, помещенных в капсулы, а не в виде живых клеток[170]. Вполне вероятно, что в будущем мы сможем сами изменять наши многообразные сопутствующие экосистемы (экосистемы-компаньоны) так, как нам нужно. Ученые уже столько узнали о том, как они устроены и какую важную роль могут играть, что недостатка к энтузиастах, вовсю рассуждающих о том, какую форму могли бы принять такие изменения, сегодня нет. Давайте же завершим эту главу самыми вольными умозрениями, правда, сделав оговорку: для реализации большинства таких изменений скорее всего потребуются даже не годы, а десятилетия.

Не сомневаюсь, что человеку в конце концов захочется по-настоящему использовать свой микробиом. Некоторые области такого применения будут вполне будничными: для профилактики кариеса (уже сейчас можно попробовать воспользоваться пробиотической жевательной резинкой), дерматита (при помощи пробиотического крема) или угревой сыпи. Еще один вариант – подмышечная микробная трансплантация (она уже в наши дни проходит испытания). Метод придуман для того, чтобы помочь несчастным обладателям зловонных подмышек, пересаживая им кожные бактерии тех, чье тело издает более терпимый запах. Одна из причин устойчивости такого аромата – в том, что обычные антиперспиранты призваны маскировать запах, издаваемый бактериями, а не устранять его. Крис Калверт из Гентского университета вообще обнаружил, что применение антиперспирантов скорее даже увеличивает количество Actinobacteria, являющихся основными генераторами телесных запахов[171]. Калверт, даже обзаведшийся сайтом drarmpit.com («Доктор Подмышка»), сейчас экспериментирует с методиками пересадки бактерий в попытке уменьшить резкий подмышечный запах. Впрочем, результаты этих опытов пока не опубликованы.

Вот-вот должны появиться другие, менее обыденные варианты применения модифицированной микробиоты. Мы пока не можем точно сказать, насколько экзотическими они будут, но кое-какие намеки на будущее развитие этих методов можно уловить уже сейчас.

В сегодняшние СМИ каждый день попадают материалы, где обсуждают плюсы и минусы той или иной диеты, того или иного режима физических упражнений. Возможно, вы, как и я, пытаетесь извлечь какой-то общий смысл из всех этих заявлений и следовать каким-то из рекомендаций; вероятно, вы им уже следуете или планируете вскоре начать это делать. Иными словами, нас всячески убеждают, что мы способны поддерживать собственное тело в более или менее нормальном состоянии. Нельзя сказать, что мы не слышим этого призыва. Конечно, мы предпочли бы всегда оставаться здоровыми – или по крайней мере замедлить свое неизбежное физическое разрушение. Наша реакция на такие призывы как раз и поддерживает многомиллиардную индустрию, производящую и продающую витамины, пищевые добавки, здоровое питание, учебники диеты и тренажеры для упражнений.

Другая ветвь индустрии средств для самостоятельного поддержания хорошего состояния обслуживает наше желание выглядеть привлекательно и модно (или, в моем случае, хотя бы более или менее прилично). Она тысячами тонн выпускает всевозможные парфюмы, восстановители волос и косметику.

Если вы хотите пойти дальше и превратить свое тело в произведение искусства, к вашим услугам самые разные заведения – от ближайшего салона татуировки и пирсинга до самой дорогостоящей клиники косметической хирургии. А может быть, вам захочется испробовать на себе новые и старые препараты, обещающие все на свете – от измененного состояния сознания и улучшения сексуальных возможностей до простой способности дольше не спать, чтобы лучше освежить свои знания накануне экзамена.

Так или иначе, по крайней мере некоторые наши современники готовы применить к себе любую технологию, какая только доступна потребителю в этой сфере. На сегодняшнем языке такие технологии можно обобщающе назвать биохакерством.

По мере того как мы свыкаемся с мыслью, что наше тело представляет собой суперорганизм, поиск новых путей оптимизации или усовершенствования всех клеток, входящих в состав такого суперорганизма, ведется все активнее и серьезнее. Рынок пробиотиков уже сейчас предлагает товары для тех, кто хочет добиться в своем кишечнике самой лучшей популяционной смеси из возможных.

Мы применяем все более изощренные и избирательные подходы к управлению микробиомом. И тут возникает ключевой вопрос: скоро ли мы обратимся к генетическому манипулированию обитателями микробиома? В нашем распоряжении уже не первое десятилетие имеется технология изменения генов. Между прочим, ее начали применять как раз на бактериях. Процветающая ныне биотехнологическая промышленность демонстрирует эффективность таких методов. Возможно, нас ждут микробы, специально выращенные для того, чтобы жить в нашем организме? Как вам такая перспективка?

В каком-то смысле – вроде бы неплохо. Мы с большой осторожностью относимся к генетическому модифицированию, непосредственно направленному на усовершенствование нас самих. (Ах, евгеника! Ах, игра в Господа Бога!) Для проведения экспериментов на человеческих клетках требуются серьезные медицинские резоны, не говоря уж о том, что нужно соблюдать бесчисленные административные предписания.

Но такие ограничения вряд ли коснутся бактерий[172]. Мы знаем, как управляться с их ДНК, и мы знаем, что внутри у нас живет несметное множество бактерий. Так что вполне логично предположить: первый широко распространенный метод применения генетического модифицирования к человеку будет ориентирован не на собственные наши клетки, а на другие компоненты нашего суперорганизма – наших спутников-микробов.

Уже предпринимались попытки создать измененные микробы для использования за пределами кишечника. Например, сейчас можно генетически модифицировать Streptococcus mutans так, чтобы он по-прежнему заселял полость нашего рта, в особенности поверхность зубов, но больше не делал молочную кислоту из сахара. Результат: никакого кариеса.

Есть довольно убедительные подтверждения, что такой подход работает. Однако полномасштабные испытания пока не начинаются из-за решения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. В этой почтенной организации сочли, что такие испытания станут полномасштабным экспериментом в области генной инженерии. И хотя это не «человеческая» генная инженерия, результаты эксперимента планируется применить к людям, а общественный климат в этой сфере за последние годы существенно изменился из-за угрозы биотерроризма. Когда первая научная группа, предложившая серьезный эксперимент по проверке средств для профилактики кариеса при помощи генетически модифицированных микробов, вынесла свой проект на суд Управления, этот новый бактериальный штамм немедленно отнесли к категории потенциального биологического оружия[173].

Прошло несколько лет. Компания, которую эти исследователи основали еще в начале 2000-х, по-прежнему описывает данный продукт на своем сайте, но пока нет никаких признаков того, что он поступит на рынок[174]. Возможно, более удачный вариант – жидкость для полоскания рта, содержащая определенный антимикробный пептид, способный уничтожать S. mutans, не причиняя вреда остальным компонентам орального микробиома[175].

Все та же компания, где генетически модифицируют S. mutans, вместо того чтобы пытаться совсем избавиться от этой бактерии, продает оральные пробиотики для людей и домашних животных (если хозяин животного захочет порадовать своего питомца таким средством). Законодательные и административные ограничения (по крайней мере в США) не позволяют педалировать тему здоровья при продвижении пробиотиков в качестве пищевых продуктов, так что основной упор в рекламе делается на косметический аспект (даже для домашних животных). Один раз в день посыпайте вашего пса патентованным порошком из трех микроорганизмов или добавляйте это же средство в кошачий корм – и ваш зверь будет демонстрировать куда более завидное здоровье, чем прежде, а зубы у него станут еще белоснежнее.

Может быть, по мере того как такие товары будут становиться более знакомыми широкому потребителю, удастся преодолеть барьеры на пути более активного применения генетически модифицированных организмов? Или такие инициативы по-прежнему будут вязнуть в трясине административных установлений? Возможно, мотив «помогу себе сам», лежащий в основе потребления значительной доли здорового питания и пробиотиков, удастся перенести и в область домашних генетических манипуляций, ведь уже в наши дни эта технология сравнительно доступна. То, что мы в 1970–1980-е годы приучились называть генной инженерией, теперь именуется синтетической биологией. А значит, производство новых организмов для реализации «человеческих» проектов (то есть проектов, напрямую направленных на усовершенствование человека и/ или его состояния) – это теперь лишь вопрос техники? Тут есть крупица истины, во всяком случае применительно к бактериям; специалисты по синтетической биологии (назовем их биологами-синтетиками) разрабатывают все новые и новые стандартизированные «биокирпичики». Из таких строительных элементов можно постепенно сложить общий для всех желающих набор, который позволит конструировать микробов с ДНК-модификациями, специально предназначенными для выполнения конкретной задачи. Такие задачи могут быть самыми разными. Подход больше напоминает тот, что свойственен хакерам или разработчикам программ с открытым кодом, чем методы молекулярных биологов старой школы (хотя среди них всегда существовала традиция делиться друг с другом бактериофагами и штаммами E. coli).