Издание The Economist опубликовало статью о новой угрозе, которая может возникнуть перед человечеством – так называемой "зеркальной жизни", над созданием которой работают биологи. В основе статьи лежит публикация группы из 38 авторов, которая вышла в журнале Science. Авторы, специалисты в области синтетической биологии, микробиологии, иммунологии, эволюции и биобезопасности, по факту вообще предлагают воздержаться от попыток создать "зеркальные" живые организмы, так как это, по их мнению, чревато непредсказуемыми, но крайне неприятными последствиями.
Попробуем разобраться, что именно имеется в виду под "зеркальной жизнью", зачем вопрос её создания изучают биологи и почему это может быть опасно для человечества.
Многие молекулы, и в особенности сложные органические молекулы, обладают свойством хиральности: грубо говоря, их невозможно превратить одна в другую поворотами в пространстве. Бытовым примером хиральности является симметрия, а точнее, асимметрия между правой и левой рукой или же болтами с правой и левой резьбой: на вид такие болты почти одинаковы, имеют одинаковые размеры, массу и т.п., однако закрутить болты с разной нарезкой (хиральностью) в одну и ту же резьбу не получится.
Ну так вот, оказывается, что для земных органических соединений характерны определённые хиральности: например, молекулы сахара являются "праворукими", а аминокислоты, из которых состоят белки – "леворукими".
Кстати, почему так вышло, учёные не уверены до сих пор, но что есть, то есть.
Однако, в принципе, можно создать и "левосторонний" сахар и "правосторонние" аминокислоты, на которые обычные живые организмы будут реагировать иначе, чем на привычные им. Здесь уместна та же аналогия с резьбой на болтах: наши организмы умеют "вкручивать" и "выкручивать" лишь молекулы с определённой спиральностью. Это уже используют в фармакологии, где создают "гибридные" молекулы, например, пептиды, содержащие как "правые", так и "левые" аминокислоты.
Проблемы начались тогда, когда учёные задались следующим вопросом: а можно ли составить из зеркальных молекул целый живой организм, например, бактерию?
Подобного рода исследования реально ведутся, но пока имеют преимущественно фундаментальный интерес: биологам очень интересно узнать, возможно ли в принципе создание "зеркального" организма как такового. Это позволило бы ответить на вопрос о том, к примеру, является ли определённая хиральность земных организмов просто совпадением, случайностью, закрепившейся в процессе эволюции, либо же у неё есть некие более фундаментальные причины. Однако некоторые исследователи указывают и на возможное практическое применение этой технологии: например, "зеркальные" клетки можно было бы использовать как биофабрики по производству тех же "зеркальных белков", которые сегодня синтезируют искусственно, что сложно и дорого. Такие "белковые фабрики" можно было бы внедрять даже в организмы пациентов, где они могли бы долго существовать, производя лекарство и доставляя его прямо в поражённый орган или, к примеру, раковую опухоль.
И именно такие исследования вызывают опасения, в особенности в тех вариантах, в которых предлагается создать полноценную самовоспроизводящуюся "зеркальную" бактерию, ведь всегда существует риск, что такие бактерии могут выйти из-под контроля, после чего остановить их будет очень непросто.
Причина всё та же: к примеру, иммунная система нашего организма, настроенная на идентификацию "леворуких" чужеродных элементов, попросту не будет видеть бактерии из "праворуких" белков, а даже если и увидит их, то не может их уничтожить, так как не умеет "выкручивать болты с правой резьбой". Более того, даже искусственные антибактериальные препараты, например, многие антибиотки, тоже являются хирально-зависимыми и не смогут вредить "зеркальным" бактериям. В результате гипотетически сбежавшая из лаборатории "зеркальная бактерия" может превратиться в невидимого и неуязвимого убийцу.
Существуют и серьёзные риски экологического плана: "зеркальные" бактерии не имеют естественных врагов, и в окружающей среде смогут размножаться почти неограничено и бесконтрольно, последствия чего могут быть катастрофическими для всей земной биосфкры.
Но здесь и сейчас новая угроза в виде зеркальной жизни нам пока не грозит: от синтеза отдельных молекул, что мы уже умеем делать, до "сборки" из них жизнеспособных организмов лежит целая пропасть, на преодоление которой могут потребоваться десятилетия.
Однако авторы работ об опасностях зеркальной жизни полагают, что лучше не дожидаться, пока проблема из теоретической станет реальной.
Чтобы избежать развития подобных сценариев, многие учёные требуют ввести жёсткие ограничения на исследования в области создания "зеркальных организмов", например, запретив исследования, в рамках которых такие организмы предлагается наделить способностью к размножению. А наиболее радикальные скептики полагают, что даже приближаться к этому опасному рубежу не стоит, ведь всегда могут найти те, кто захочет нарушить запрет и сделать шаг, делать которого ни в коем случае не следует.
