Грядущая биовласть. Научно-фантастический роман

– Да! Недавно, депутатская группа, идя на поводу одного ушлого депутата-бизнесмена, внесла поправку в соответствующий закон. – Сказал Талип.

– Получается, этот депутат проталкивал свои интересы?

– А как же!

– Получается, что соответствующие специалисты, я имею в виду, трансплантологи, промолчали? – усомнился Эсен.

– Разумеется, они не оставались безропотными – объясняли, убеждали, требовали, настаивали. А что толку? Все решилось там на верху.

– Между тем, трансплантация органов, как, впрочем, эвтаназия, имеет такую же опасность, как скатится по наклонной – черный рынок органов, преступная пересадка, коммерционализация. Ведь так? – спросил Эсен.

– Да! В том и другом случаях с течением времени в обществе найдут морально-этические оправдания. Вот, что страшно! – воскликнул Талип.

В ту ночь Эсену и Талипу не спалось, еще долго не утихал спор между ними о проблемах эвтаназии, об отсутствии государственных гарантий, о недостаточности гуманизма. Действительно, с момента своего появления эвтаназия всегда представляла собой огромный клубок моральных, теологических, медицинских и юридических проблем. Критики утверждают, что ей могут злоупотреблять родственники, уставшие ждать наследства или просто не желающие ухаживать за пожилыми людьми. В то же время сторонники эвтаназии уверяют, что выбирая между смертью от продолжительной и мучительной болезни в больнице, в окружении чужих людей, многие предпочтут быстрый и безболезненный переход в иной мир в домашней обстановке.

Для многих, решившихся на эвтаназию, важную роль играет и то, что они избавляют не только себя от мучений, но и своих близких от проблем по уходу за больным. Это личное, конкретное. Но, самое страшное, если эвтаназию возводят на уровень политики. Программа умерщвления инвалидов и психически больных, по мнению руководителей третьего Рейха, «идеально вписывалась» в идеологию о «расовой чистоте». А ведь эвтаназии подверглись более двести тысяч человек. Даже такая трагедия не учит, к сожалению, человечество.

БИОЧИП: ПЛАНЫ И ПРОЕКТЫ РЕАЛЬНЫ?

Бишкек. 2015 год. Лаборатория медико-биологических исследований. Среда, первая половина дня. В актовом зале набралось полутора сотни человек. По обыкновению, первые два-три ряда занимали профессора, приглашенные ученые и эксперты, главные и ведущие научные сотрудники. Следующие три-четыре ряда занимали практические врачи, аспиранты, соискатели, стажеры.

Следующие два ряда, как правило, занимали молодые врачи и клинические ординаторы, лаборанты. И, наконец, галерку занимали студенты старших курсов и студенты-кружковцы. Идет заседание Ученого совета. Обсуждается вопрос о планировании нового научного проекта.

– Уважаемые коллеги! Я буду максимально краток. – Сказал профессор Митин, начиная ученый совет. – Как вы знаете, недавно мы отчитались по итогам научной деятельности нашей лаборатории. Проделана большая и плодотворная работа. Нам удалось во многом усовершенствовать биочипы. Они апробированы и приняты к практическому использованию. Результаты не плохие и нашему коллективу, есть чем гордиться. Сегодня, я собрал всех вас, чтобы поговорить о новом научном проекте.

Митин снял очки, тщательно их протер, медленно обведя глазами всех присутствующих. Вот они – костяк его лаборатории – опытные, по-настоящему увлеченные ученые, мыслями и кипучей энергией которых рождались новые идеи и разработки. Он мог гордиться своим коллективом единомышленников. Вот в первых рядах разместились ведущие научные сотрудники – Серегин, Салимов, Байрамов, Касымов.

Каждый из них мог бы запросто возглавить свои научные направления и научные коллективы. Но нет, они остаются ему верны, верны научному направлению, которого совместно начинали разрабатывать еще в те далекие годы. За это он был им благодарен. Они поверили ему тогда. А поверят ли ему теперь? – задумался Митин.

– Ведь, как и любое новое, новое направление сулит немало сомнений и трудностей. Захотят ли его сотрудники вновь начинать некоторые вещи с нуля? – засомневался он.

– В разработке проекта все принимали активное участие, а потому в деталях не следовало бы мне подробно останавливаться. – Сказал Митин. – Однако, в этом году у нас серьезное пополнение нашего коллектива, на работу приняли шесть молодых людей. А потому позвольте излагать свои мысли и содержание проекта более детально, дабы было понятно нашим молодым коллегам.

– В свою очередь, прошу нашу молодежь более активно участвовать в обсуждении проекта, а если возникнут какие-либо вопросы, то прошу не стесняться их задавать. – Сказал Митин. – Хочу напомнить вам, о том, что в лаборатории уже давно сложилась традиция активного дисскутирования любого научного вопроса без каких-либо ограничений.

– В области программы «Протеом человека» произошли новые свершения. – Начал с далека Митин.

– Олег Иванович! Мы знаем программу «Геном человека», но не слышали о программе «Протеом человека». Если можно скажите несколько слов о сути программы. – Попросил Талип – молодой научный сотрудник.

Сибирские ученые разработали биочипы, которые могут стать ключом в решении проблемы протеома человека

– Хорошо. – С готовностью сказал профессор и продолжил: – «Геном человека» – это важнейшая научная программа, но программа вчерашнего дня. У человека 28 тысяч генов и все они расшифрованы. Генная инженерия добилась огромных успехов. Практически, при наличии соответствующих технологий можно сотворить все что угодно путем генной инженерии. В настоящее время актуальным становится не «Геном человека», а «Протеом человека».

– Вот скажите мне, сколько белков содержится в организме человека? – спросил профессор, повернувшись к Талипу. Не дожидаясь ответа, Митин продолжил: – Так вот, в нашем организме содержится 4,5 миллиона разных видов белков, которые регулируют функции различных органов. Как вы знаете, сбои в их работе приводят к болезням. Так вот, «Протеом человека» – это научная программа по расшифровке и уточнению функции белков.

Вот тут то и встречаемся с недостаточностью биохимических биочипов, – акцентировал внимание Митин, – они во многом специфичны и не мультивекторны. Это касается и наших биочипов. Надо учесть тот факт, что концентрация некоторых белков в организме минимальна, буквально, считанные молекулы. Каков же выход? Как сделать биочип мультивекторным?

Профессор медленно обвел взглядом вес зал и, сделав недолгую паузу, продолжил. – Вы в курсе того, что сейчас разработаны биочипы на основе нанотранзисторов, которые могут стать ключом к решению проблемы «Протеома человека». Эти миниатюрные датчики, вмещающие до нескольких десятков тысяч упорядоченно нанесенных микротестов на основе ДНК или белков для проведения множественного биохимического анализа, способны обнаружить исчезающие малые концентрации того или иного белка, гормона, ДНК или РНК.

Митин живо и доходчиво продолжал объяснять теорию. – На сегодняшний день существуют три основных типа биочипов: ДНК-чипы, белковые и клеточные чипы. ДНК-чипы способны анализировать так называемые линейные молекулы: ДНК и РНК, к примеру, находить мутации в генах, сравнивая «больные» и «здоровые» ДНК, или отлавливать вирусные и бактериальные ДНК. Белковые чипы появились сравнительно недавно, с их помощью анализируют более сложные по форме, чем ДНК, различные белковые молекулы – антитела, антигены, гормоны, аллергены.

– Вам понятно, о чем идет речь? – обратился он к молодежи.

– Не совсем, конечно, но в целом понимаем. – За всех ответил Талип.

– Ну, если так, то продолжаю. – Сказал профессор, внутренне удовлетворенный ответом Талипа. Ничего не скажешь, сегодняшняя молодежь более раскованная, более открытая.

– Как это часто бывает, инновационное решение появилось в точке пересечения двух, не связанных доселе, линий научно-технического прогресса: прогресс в биотехнологии состыковался с прогрессом в сфере информационных технологий. – Подчеркнул Митин.

– Я к тому, что ученые-биологи так научились работать с ДНК и белками, что появилась возможность «манипулировать» ими в формате микроэлектронных технологий. Из информационных технологий были взяты некоторые способы нанесения информации на чип: изготовление с помощью роботов, наподобие того, как штампуют электронные чипы.

Профессор вспомнил выступление директора Инновационного центра нанотехнологий на Научной сессии. – Казалось бы, сама идея создания биочипов все же принадлежала биотехнологам, однако ассоциированными членами Центра становятся больше электронных компаний, патентующих отдельные технологии, применяемые в биочиповых системах. В частности, компания Perkin Elmer создала CQH-биочипы для современного решения молекулярного кариотипирования высокого разрешения. С этой целью используют конфокальный сканер биочипов Scan RI и специальное программное обеспечение Spectral ware для обработки и анализа полученных данных.

Митин, обращаясь к сотрудникам, сказал: – Мы должны переключить наше внимание на нанотехнологические разработки. Мне кажется очень перспективным исследования по созданию нанобиочипов, у которых принципиально иной принцип детекции – электронный.

– А что это даст? – спросил Рахимов – ведущий научный сотрудник.

– Эсенбек Алишевич. Электронный – это самые чувствительные датчики, процессоры, сенсоры, память – все это, как вам известно, можно разместить в одном кристалле кремния. Сразу появляется возможность параллельно обрабатывать информацию, поступающую по десяткам тысяч каналов. Это настоящий прорыв по сравнению с нынешними биохимическими биочипами.

– Кроме того, у нанобиочипов – рекордная чувствительность. Еще одно преимущество новых устройств в том, что в одной ячейке можно собрать большое количество датчиков, настроенных на разные молекулы. – Сказал Митин.

Сделав небольшую паузу, Митин изложил свое видение. – На мой взгляд, можно создать своеобразный электронный коммутатор в организме человека, способный снимать информацию одновременно с тысячи нанопроволок. То есть речь идет о единовременном снятии множестве параметров не только различных органов и систем организма, но и клеток. Такие нанобиочипы можно имплантировать в организм человека не только в качестве экспресс-контроля параметров, но и программированной коррекции гомеостаза в целом. Мне кажется, что это имеет важное теоретическое и практическое значение.

– В этом отношении, исключительно важное значение имеет, так называемая монолитная жидкостная хроматография. – Высказал реплику профессор Рахимов.

– Я с вами согласен Эсенбек Алишевич. В особенности нано-капельная хроматография в виде планарных многовекторных диагностических панелей – биохимических наночипов. Нам предстоит разработать наночипы-биоанализаторы запрограммированных параметров гомеостаза с тем, чтобы одновременно детектировать сотни и тысяча критериев. Специально вводимые в структуру биологического аналита метки, позволят нанобиочипу достигать чувствительности определения на уровне фентамолей белка.

– А технология производства такого нанобиочипа? – спросил Серегин.

– Аркадий Иванович. Технология производства нанобиочипа включает несколько стадий: во-первых, конструирование поверхности подложки – это кислотное матирование поверхности с дальнейшей силанизацией подложки; во-вторых, сополимеризация мономеров на подготовленной поверхности с одновременным проточным связыванием монолита с наноструктурированной органосиланами поверхностью подложки; в-третьих, наноконструирование поверхности монолита заданными нанобиолигандами.

– Олег Иванович! Было бы желательным, чтобы вы рассказали о том, чем отличается электронный наночип от биохимического или клеточного биочипа? – спросил Талип.

– Хорошо, я попробую разъяснить, в чем их отличия друг от друга. – Сказал Митин. – Итак, нанобиочипы являются миниатюризованными «микролабораториями». Эффективность нанобиочипов обусловлена возможностью параллельного проведения огромного количества специфических реакций и взаимодействий молекул биополимеров, таких как ДНК, белки, полисахариды, друг с другом и низкомолекулярными лигандами.

– Итак, удается собрать и обработать на отдельных элементах биочипа огромное количество биологической информации. В этом заключается фундаментальное информационное сходство биохимических биочипов с электронными микрочипами. Однако между ними имеется и ряд принципиальных различий. – Сказал Митин.

Митин, взяв в руку указку, подошел к экрану. – Прошу обратить внимание на следующие слайды. – Как известно, последовательность оснований в одной нити ДНК полностью комплементарна последовательности другой нити, то это и есть стабильная совершенная двухнитчатая спираль – дуплекс. Однако присутствие в дуплексе даже одной неправильной пары, предотвращает образование дуплекса. Если иммобилизовать в одном из элементов микрочипа специфическую одноцепочечную ДНК, то при добавлении к микрочипу меченных флуоресцентными красителями фрагментов ДНК, будет происходить их высокоспецифичное взаимодействие.

– Обращаю ваше внимание на следующий слайд. – Сказал Митин. – Олигонуклеотид фиксирован на одном из элементов биочипа и избирательно связывает из многих флуоресцентно меченых фрагментов ДНК только комплементарный. В результате только этот элемент начинает светиться. Это происходит благодаря высокоспецифичным взаимодействиям комплементарных пар нуклеотидов.

Профессор, обращаясь к молодежи, спросил: – То, что я сказал, вам понятно?

За всех снова ответил Талип. – На слух воспринимается не очень. Вообще, было бы хорошо, если бы провели для нас, а может быть для всех сотрудников, тематический семинар.

– Вопросов нет. – Сказал Митин. – Поручаю это дело Серегину Аркадию Николаевичу. И обращаясь к Серегину, спросил: – Не возражаете? Тот, молча, кивнул головой в знак согласия.

В тот день молодые и старые сотрудники лаборатории многое узнали о биочипах, о том, что они решают следующие задачи: во-первых, точная постановка диагноза, выявление новых подтипов заболевания, уточнение классификации; во-вторых, прогнозирование течения болезни и клинического исхода, выявление генов и сигнальных путей, вовлеченных в патогенез заболеваний; в-третьих, разработка и создание более простых, дешевых и универсальных диагностических тестов.