Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества

Джеймс Уотсон, выросший в Чикаго, в семье представителей среднего класса, без труда учился в государственной школе и отличался дьявольским умом и хитростью. Этим объяснялась его интеллектуальная дерзость, которая впоследствии служила ему добрую службу в научной работе, но затрудняла для него общественную деятельность. Всю жизнь он скороговоркой выдавал обрывки фраз, демонстрируя свою нетерпеливость и неспособность фильтровать импульсивные суждения. Позже он сказал, что родители преподали ему важнейший урок: “Лицемерие в стремлении к общественному одобрению подрывает уважение к себе”. Он прекрасно это усвоил. С детства и до глубокой старости он всегда оставался категоричен, даже когда был неправ, и из-за этого его поведение порой казалось обществу неприемлемым, но зато у него не возникало проблем с уважением к себе[16].

В детстве он обожал наблюдать за птицами и, выиграв три военных облигации на радиопередаче Quiz Kids, он купил на них бинокль фирмы Bausch & Lomb. Он поднимался до рассвета, чтобы отправиться с отцом в Джексон-парк, где два часа искал редких пеночек, а затем на трамвае уезжал в Лабораторную школу при Чикагском университете, где училось множество одаренных детей.

В пятнадцать лет он поступил в Чикагский университет, где планировал поставить на свою любовь к птицам, избежав нелюбимой им химии, и стать орнитологом. Однако на последнем году обучения он прочитал книгу “Что такое жизнь?”, в которой специалист по квантовой физике Эрвин Шредингер обращался к биологии, утверждая, что открытие молекулярной структуры гена покажет, как именно он передает наследственную информацию из поколения в поколение. На следующее утро Уотсон взял книгу в библиотеке и с тех пор был одержим стремлением постичь ген.

Его оценки оставляли желать лучшего, поэтому его не приняли в аспирантуру Калтеха, а Гарвард не дал ему стипендию[17]. Он поступил в Индианский университет, руководство которого – отчасти благодаря привлечению евреев, с трудом получавших постоянные должности на Восточном побережье, – сформировало одну из лучших в стране кафедр генетики, где работали будущий нобелевский лауреат Герман Мёллер и итальянский эмигрант Сальвадор Лурия.

Под руководством Лурии в аспирантуре Уотсон изучал вирусы. Сами по себе эти крошечные носители генетического материала, по сути, безжизненны, но, вторгаясь в живую клетку, они захватывают ее механизм и начинают размножаться. Проще всего изучать вирусы, которые атакуют бактерии. Такие вирусы называются “фагами” или “бактериофагами”, то есть пожирателями бактерий (запомните этот термин, поскольку он встретится нам снова, когда речь пойдет об открытии CRISPR).

Уотсон вошел в созданную Лурией международную группу биологов – “фаговую группу”. “Лурия определенно сторонился большинства химиков, особенно честолюбивых выходцев из джунглей Нью-Йорка”, – вспоминал Уотсон. Но вскоре Лурия понял, что изучение фагов предполагает обращение к химии, и потому помог Уотсону найти постдокторскую позицию для изучения химии в Копенгагене.

Весной 1951 года, утомленный неразборчивым бормотанием химика, который руководил его обучением, Уотсон отправился из Копенгагена на устроенную в Неаполе конференцию о молекулах, обнаруживаемых в живых клетках. Большинство выступлений он пропустил мимо ушей, но заинтересовался лекцией биохимика Мориса Уилкинса из Королевского колледжа Лондона.

Уилкинс был специалистом по кристаллографии и рассеянию рентгеновских лучей. Иными словами, он брал жидкость, насыщенную молекулами, позволял ей охладиться и очищал формировавшиеся в ней кристаллы. Затем он изучал их структуру. Если освещать предмет под разными углами, можно определить его строение по теням, которые он отбрасывает. Специалисты по рентгеновской кристаллографии прибегают к подобному методу: они просвечивают кристалл рентгеновскими лучами со множества разных углов и фиксируют возникающие тени и дифракционные картины. На слайде, который Уилкинс показал в заключительной части своего выступления в Неаполе, описывалось применение этой техники к ДНК.

“И вдруг меня заинтересовала химия, – вспоминал Уотсон. – Я знал, что гены могут кристаллизоваться, а следовательно, должны обладать правильной структурой, изучить которую можно было нехитрым способом”. Следующие пару дней Уотсон пытался поймать Уилкинса, надеясь выпросить у него приглашение работать в его лаборатории, но у него ничего не вышло.

Вместо этого осенью 1951 года Уотсон занял постдокторскую позицию в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, которую возглавлял ведущий специалист по кристаллографии сэр Лоуренс Брэгг. К тому моменту прошло уже более тридцати лет с тех пор, как Брэгг стал самым молодым лауреатом Нобелевской премии в научных номинациях (которым он и остается по сей день)[18]. Они с отцом разделили премию, открыв основополагающий математический закон, в соответствии с которым кристаллы преломляют рентгеновские лучи.

В Кавендишской лаборатории Уотсон познакомился с Фрэнсисом Криком, и так сложился один из самых сильных научных дуэтов в истории. Биохимик-теоретик, Крик прошел Вторую мировую войну и дожил до солидных тридцати шести лет, так и не получив докторскую степень. Тем не менее он был достаточно уверен в своих интуитивных догадках и достаточно беспечен в отношении устоявшихся в Кембридже правил поведения, чтобы поправлять неточности в рассуждениях коллег и затем хвалиться этим. Уотсон начал “Двойную спираль” с запоминающегося предложения: “Я никогда не видел, чтобы Фрэнсис Крик держался скромно”[19]. Такими же словами можно было описать и поведение самого Уотсона, и двое ученых больше других коллег восхищались нескромностью друг друга. “Юношеская самоуверенность, безжалостность и нетерпимость к небрежным рассуждениям были у нас в крови”, – вспоминал Крик.

Как и Уотсон, Крик считал, что открытие структуры ДНК даст ключ к загадкам наследования. Вскоре они стали вместе обедать в видавшем виды пабе “Орел” возле лабораторий, где непринужденно болтали, закусывая пастушьим пирогом. Крик отличался громким смехом, который отвлекал сэра Лоуренса, и потому Уотсону и Крику выделили собственный кабинет.

“Они были комплементарными нитями, которые связывали непочтительность, склонность к фиглярству и неимоверная острота ума, – отметил писатель и врач Сиддхартха Мукерджи. – Они гнушались авторитетов, но жаждали их одобрения. Они считали представителей научной элиты нелепыми и лишенными воображения, но все же знали, как пробить себе дорогу в эти круги. Они видели в себе истинных отщепенцев, но уютнее всего себя чувствовали во внутренних двориках кембриджских колледжей. Они были самопровозглашенными шутами при дворе дураков”[20].

Биохимик из Калтеха Лайнус Полинг только что потряс научный мир и проложил себе путь к первой Нобелевской премии, изучив строение белков с помощью рентгеновской кристаллографии, своих представлений о квантовой механике химических связей и детского конструктора Tinkertoy. Обедая в “Орле”, Уотсон и Крик пытались придумать, как применить те же хитрости и обогнать Полинга в гонке к открытию структуры ДНК. Они даже поручили сотрудникам инструментальной мастерской Кавендишской лаборатории вырезать жестяные пластинки и нарезать медную проволоку, чтобы с помощью них представить атомы и другие компоненты в настольной модели, с которой планировали работать, пока все элементы и связи не встанут на свои места.

Одним из препятствий было то, что им предстояло зайти на территорию Мориса Уилкинса, того самого биохимика из Королевского колледжа Лондона, который показал в Неаполе сделанный в рентгеновских лучах снимок кристалла ДНК, заинтересовавший Уотсона. “Фрэнсис не мог покуситься на проблему, принадлежащую Морису, из-за английского представления о честной игре, – написал Уотсон. – Во Франции, где понятия «честная игра», по-видимому, не существует, подобная трудность вовсе не возникла бы. В Соединенных Штатах ни о чем подобном и вопроса не встанет”.

16

При подготовке этого раздела я опирался на множество своих интервью с Джеймсом Уотсоном, проведенных в разные годы, и его книгу “Двойная спираль”, впервые опубликованную в издательстве Atheneum в 1968 году. Я также обращался к книге The A