#chrdk

Ой, Артур! .

В один прекрасный день сотрудник отдела специальных коллекций библиотеки Бристольского университета Майкл Ричардсон отправился в архив Центральной городской библиотеки Бристоля, чтобы поискать материалы для магистрантов, изучающих историю книги в рамках курса «Средневековые исследования». Добравшись до четырехтомного издания работ французского ученого и реформатора рубежа XIV-XV веков Жана Герсона, Ричардсон увидел внутри несколько рукописных пергаментов. Наскоро просмотрев рукопись, библиотечный сотрудник увидел в ней знакомые имена из легенд о короле Артуре. 

Предположив, что нашел нечто интересное, Майкл обратился к доктору Лие Тетер — президенту Международного артуровского общества из городского Департамента английского языка. Изучив рукописи, они пришли к выводу, что эти страницы действительно представляют ценность для исторической науки. Но чтобы понять, какую именно, необходимо погрузиться в долгую историю существования легенд об Артуре в европейской культуре.

Похождения короля

Истории о короле Артуре и рыцарях Круглого стола восходит еще к устным к кельтским легендам. Как считается, впервые о них письменно упомянул валлийский историк Ненний в своей хронике «История бриттов», написанной на латыни в IX веке. В Средневековье не любили придумывать новое, предпочитая переписывать старое, да авторского права еще не существовало, так что копирование чужого было повсеместным и в порядке вещей. Из-за этого большинство средневековых летописей представляет собой переписанные и творчески дополненные более ранние летописи, а литературные сюжеты с удовольствием использовались разными авторами и кочевали от одного произведения к другому, теряя или приобретая художественные детали, но сохраняя «костяк» повествования.

Так, хроника Ненния и парочка других летописей раннего средневековья, содержащих легенды о короле Артуре и его многочисленных друзьях и недругах, стала основой более поздних рыцарских романов. Наиболее известный из них принадлежит перу северо-французского романиста Кретьена де Труа — он одним из первых еще в XII веке начал развивать в своих сочинениях идею служения прекрасной даме, как высшей формы проявления чувств. Де Труа считается одни из основоположником куртуазного рыцарского романа. Но кроме его произведений были и другие литературные версии артуровских легенд. Одна из таких — цикл «Ланселот-Грааль» или «Вульгата», составленный около 1230 года анонимными авторами.

Мерлин, одна из иллюстраций к «Смерти Артура»СС0

Фрагменты этого цикла английский писатель Томас Мэлори спустя пару веков использовал в своей «Книге о короле Артуре и о его доблестных рыцарях Круглого стола», состоящей из восьми романов и изданной в 1485 году под названием Le Morte d'Arthur («Смерть Артура»). Последние 20 лет жизни Мэлори провел в тюрьме, имея доступ к большому количеству более ранних источников, поэтому его книга стала своего рода энциклопедией артуровских легенд и основой для большинства современных пересказов. Однако, ни одна из версий легенд, известных сегодня, по словам исследователей, не похожа полностью на те, что использовал Мэлори.

Попали в переплет

Найденные в Бристольской центральной библиотеке рукописи — как раз фрагменты «Вульгаты». Рукописи представляют собой семь пергаментных листов внутри книги, напечатанной в Страсбурге между 1494 и 1502 годом. Каким-то образом они попали в Англию, возможно даже не переплетенными. Судя по стилю переплета, свой корешок книга получила только в начале XVI столетия, так что несколько лет листы, возможно, просто валялись в мастерской переплетчика среды «отходов», которые часто использовались в переплетах тех лет — пергамент был очень дорогим материалом, и тратить его на такую роскошь как переплет, не содержащий важной информации для читателя, было бы расточительством. Так что для этих целей часто использовались уже бывшие в употреблении исписанные листы.

Страница из средневекового издания романа о короле Артуре, XIII век

По мнению Тетер и Ричардсона, повреждения найденных листов могут указывать на то, что сначала они использовались в качестве листов, скрепляющих страницы книги с обложкой. Затем их, видимо, отодрали и сделали разворотными листами, — «запасными» страницами, которые мы и сегодня видим в начале и конце каждой книги до того как начнутся листы с основным текстом. Еще один лист, по-видимому, случайно порвали.

«Мы подозреваем, что в начале четвертого тома был еще восьмой лист, теперь потерянный. Мы полагаем, что процесс снятия наклеенного листа привел к его непоправимому повреждению, и поэтому его просто выкинули. Другие листы на самом деле имеют значительные повреждения из-за того же процесса. Хотя это предположение, оно кажется нам правдоподобным», — приводит пресс-служба Бристольского университета объяснения Лии Тетер.

Битва королей

Что же в этих листах? Текст, который медиевистам уже известен. Это часть романа «Estoire de Merlin» («История Мерлина») из раздела, известного как «Suite Vulgate de Merlin» («Продолжение Вульгаты от Мерлина»).

В ней говорится о том, что король Артур, волшебник Мэрлин и рыцари Круглого стола, а также союзники Артура – короли Бан и Боар —  готовятся к битве неподалеку от местечка Треба на юге современной Франции. Биться им предстоит против своего традиционного соперника, Артура Клаудаса, вымышленного франкского короля. Мерлин разрабатывает план атаки, далее следует длинное описание битвы, по ходу которой Артур почти проигрывает, но Мерлин, одолжив у сэра Кея волшебный драконий штандарт, умеющий дышать огнем, возглавляет атаку, и войска Артура побеждают. После этого король с товарищами размещается в замке Треба.

Далее идут описания того, как король Бан и его жена Элейн зачинают ребенка, им снятся странные сны, а Мерлин эти сны толкует. Также он встречается с девой Вивиан (Леди Озера), которая хочет умертвить своих родителей. Волшебник влюбляется в нее, но сопротивляется желанию с ней переспать, а потом и вовсе покидает, вновь присоединяясь к Артуру.

Мерлин и Хозяйка озера, картина кисти Эдварда Бёрн-Джонса (ок. 1877 г.)

Затем снова следует  битва с Клаудосом, в которой он на этот раз выигрывает у Бана и Боара, оставшихся без помощи Артура, который отправился осматривать за своими землями.

Надо думать, средневековые читатели находили такие истории не менее увлекательными и остросюжетными, чем мы сегодня — «Игру престолов». (Впрочем, ее литературный первоисточник, «Песнь льда и пламени» тоже, в общем-то, выросла из легенд об Артуре.)

Найденные фрагменты, как предполагают ученые, дадут нам еще один вариант повествования о короле Артуре, неизвестный ранее. Рукопись содержит более длинные и детальные описания битв и действий персонажей. К тому же, когда Мерлин дает инструкции четырем командующим войсками Артура, имена этих персонажей отличаются от тех, что содержатся в известном историкам варианте повествования.

Отличаются и множество мелких деталей — например, король Клаудас в известной версии ранен в бедро. А в найденных фрагментах природа раны не указана, что может привести к разным интерпретациям текста. Интересно, что в средневековой литературе раны бедра часто использовались в качестве метафор для импотенции или кастрации.

Доктор Тетер уверена, что найдутся и другие различия, но из-за повреждения фрагментов их дешифровка займет значительное время. Возможно понадобится даже просветить рукопись инфракрасным светом.

Это не единственная внезапная находка исторически важного текста в библиотеке. Так, осенью 2019 года молодой итальянский историк обнаружил в библиотеке британского Королевского общества письмо Галилео Галилея его ученику, математику Бенедетто Кастелли. Его находка помогла установить, был ли искренен Галилей, оправдываясь, или пытался «сдать назад», поняв, что оказался в эпицентре пиар-катастрофы. Об этом подробнее можно узнать в материале «И все-таки он юлил».

Рутениевый след европейской науки .

Само рутениевое событие никак не угрожало здоровью населения. Тем не менее, «Росатом» отрицает, что его предприятие стало источником выброса.  И сам факт того, что даже в XXI веке источник мощного выброса активных радиоизотопов на российской территории может скрываться от публики, вызывает серьезные опасения за радиационную безопасность нашей страны.

Росатом против Росгидромета

Европа с 1980-х годов активно отслеживает уровень радиационного загрязнения воздуха. Мониторинг происходит с помощью регулярно меняемых уловителей аэрозолей, через которые прокачивают большие массы атмосферного воздуха. После очередной смены уловителей его активность анализируется в лаборатории.

В конце сентября-начале октября 2017 года множество европейский станций мониторинга почти одновременно зарегистрировали резкий всплеск содержания в воздухе рутения-106. Наивысший его уровень был зафиксирован в румынской Зимниче: загрязнение изотопом там достигло 0,176 беккереля на кубометр.

Перемещения воздушных масс над Евразией в период «рутениевого инцидента». Черная звездочка — станция в Зимниче, зеленая точка — комбинат «Маяк»O. Masson et al. / PNAS / CC BY 4.0

Вскоре после этого французские специалисты, опираясь на данные мониторинга, построили модель распространения рутения в атмосфере. Моделирование указывало на то, что источник рутения находится где-то «между Волгой и Уралом» — а для достижения уровня загрязнения, наблюдаемого в Европе, в воздух должно попасть должна быть от 100 до 300 терабеккерелей. 

«Росатом» заявил, что «все атомные объекты Госкорпорации «Росатом», включая энергоблоки АЭС, работали и работают в штатном режиме», и «никаких инцидентов на объектах отрасли (включая период сентябрь-октябрь 2017 года) не зафиксировано». И также утверждал, что «данные, полученные из системы радиационного мониторинга Росгидромета, свидетельствуют о том, что в пробах аэрозолей в период с 25 сентября по 7 октября на территории Российской Федерации, в том числе и на Южном Урале, Ru-106 не обнаружен, кроме единственного пункта измерения в Санкт-Петербурге», куда рутений мог попасть из той же Румынии или другой части Европы.

Однако Росгидромет выпустил «Бюллетень о радиационной обстановке на территории России» (см. страницу 4), где указал, что рутений-106 в указанное время зафиксирован был — в поселках Челябинской области (Метлино, Аргаяш, Худайбердинск, Новогорный). То есть вблизи комбината «Маяк» действительно нашли следы рутения-106, правда, в количествах меньших, чем в Румынии. Близ «Маяка» пиковые концентрации этого изотопа в воздухе были 0,046 беккереля на кубометр воздуха, а в Румынии – 0,145, разница в несколько раз.

Это позволило российской прессе заключить, что «следы радиоактивного изотопа рутений-106 (Ru-106), обнаруженные в атмосфере нескольких европейских стран и вызвавшие там очередной переполох, ведут не в Россию, как пытались это представить, а в одну из стран на востоке Евросоюза». Такой же вывод повторялся и после публикации «Бюллетеня» Росгидромета.

Откуда он взялся?

Версия Росатома имела одно узкое место: Румыния не располагает развитой атомной отраслью. Единственные источники чистого рутения на ее территории — медицинские приборы для радиотерапии с этим изотопом, но активность каждого из них не превышает 10 мегабеккерелей. Чтобы «запачкать» воздух от Франции до Челябинской области, этого мало: по подсчетам французов, суммарный выброс должен был быть более 100 терабеккерелей. Ни в Румынии, ни во всем ЕС, просто не наберется десяти миллионов рутениевых медицинских источников для радиотерапии.

Также в качестве источника для выброса предлагали радиоизотопный термоэлектрический генератор на спутнике, возможно, упавшем на Евразию. Однако сейчас спутников с рутениевыми РИТЭГ не существует, да и МАГАТЭ официально заявляло, что никакие спутники над Евразией в конце 2017 года не падали.

Авторы новой работы сопоставили данные нескольких сотен станций наблюдения на территории ЕС и России, чтобы построить максимально исчерпывающую модель того, что произошло осенью 2017 года. Они взяли уровни загрязнений из данных Росгидромета и обратили внимание на то, что там проверка уровня рутения в улавливателях шла раз в пять суток. В то же время в Румынии и иных странах ЕС замена фильтров-уловителей, как правило, шла раз в сутки. Это значит, что для корректного сравнения данных нельзя брать пиковые суточные значения по Румынии — ведь пиковые суточные значения по России, из-за того улавливатели менялись реже, по сути, неизвестны.

Поэтому ученые подвергли данные нормализации, взяв и «математически разбавив» их: сравнивали не пиковые, а средние значения за семь дней. Полученная карта показала, что загрязнение над Румынией на самом деле не особенно отличается от загрязнения над Россией, и нормированные значения в России чуть выше, чем в Румынии — и близ «Маяка», и в Балаково (Саратовская область).

Слева: распространение рутения над Россией и ЕС, пиковые эмпирические данные. Справа: карта распространения после нормализации наблюдений по 7-дневному периодуO. Masson et al. / PNAS / CC BY 4.0

Из этого вытекает, что вовсе не Румыния, а именно Россия показала пиковые значения загрязнений воздуха рутением-106 в 2017 году. То есть «европейское» происхождение рутения, обсуждавшееся в нашей стране в 2017 году, не стыкуется с цифрами российской же организации, Росгидромета.

Рутений и европейская физика

Предшествующий французский анализ, предполагавший масштабную аварию, не стыковался с тем, что кроме рутения, никаких сопутствующих радиоактивных изотопов в воздухе над Европой найти не удалось. Йод, криптон, ксенон, цезий — все, что должно было оказаться в атмосфере в случае взрыва при переработке ядерного топлива (а «Маяк» действительно занимается такой переработкой), не было зафиксировано ни в Румынии, ни западнее ее. Между тем, рутений-106 содержится в отработанном ядерном топливе в виде металла, с температурой кипения выше 4000 градусов Цельсия. Если он был выброшен в воздух из такого топлива, его должны сопровождать и остальные опасные радиоизотопы. 

Чтобы объяснить это, еще в 2018-м был предложен иной механизм попадания рутения-106 в атмосферу. При переработке ядерного топлива возможно образование тетраоксида рутения (RuO4). Это газ, образующийся уже при 40 градусах Цельсия и разлагающийся при температуре выше ста градусов. Другие компоненты ядерного топлива при переработке не образуют газообразных и высоколетучих соединений, поэтому утечка такого газообразного оксида рутения вполне возможна без «хвоста» из радиоактивных изотопов йода, криптона, ксенона и цезия.

В декабре 2017 года, через три месяца после «рутениевого инцидента», «Маяк» сообщил, что «не сможет обеспечить требуемые характеристики источнику антинейтрино, основанному на церии-144», который собирался создать для европейских ученых из проекта SOX по поиску стерильных нейтрино. В результате европейский ученые должны были отказаться от этого проекта.

Читайте также: В России недавно начался похожий эксперимент по поиску нейтрино, источник для которого создал Росатом

Здесь надо отметить, что наряду с рутением-106 европейские станции слежения уловили и совсем малые количества рутения-103. Этот изотоп не должен встречаться в отработанном ядерном топливе, которое перерабатывает «Маяк» или любой другой завод сходного профиля в мире. Период полураспада рутения-103 всего 40 суток, а перед переработкой топливо выдерживают шесть лет, так что уровень рутения-103 в нем должен падать до недетектируемых значений. А вот при получении церия выдержка в шесть лет не происходит — то есть следы рутения-103 (и его «брата» рутения-106) могут указывать на церий-144.

Ранее Борис Жуйков, заведующей лабораторией радиоизотопного комплекса Института ядерных исследований РАН, в комментарии для газеты «Троицкий вариант — наука» отмечал, что наличие рутения-103 – явное указание на то, что процесс получения церия может быть источником рутения-106. Отступление от нормальной технологии можно разумно объяснить, по мнению Жуйкова, только необходимостью получения значительного объема чистого церия-144 для источника антинейтрино: «Если брать для переработки старое отработавшее топливо [выдержанное несколько лет – «Чердак»], то в полученном церии-144 будет много стабильных изотопов церия-140, церия-142 и других примесей, и источник [антинейтрино] не получится компактным». А вот если взять отработанное ядерное топливо с меньшей выдержкой, в пару лет или меньше, то примесей в церии-144, полученных из такой «отработки», будет намного меньше.

Для получения церия-144 из отработанного ядерного топлива, в него вводят сильные окислители. Те переводят церий в четырехвалентное состояние (Се4+) — в котором тот легко выводим из раствора. Однако те же окислители закономерно провоцируют окисление чистого, нелетучего твердого рутения в топливе до высоколетучего газа RuO4. При нормальной переработке топлива — не для получения церия-144 для научных экспериментов – в раствор вводят еще и восстановитель, блокирующий, в том числе, и окисление рутения.

Но это восстановило бы и церий-144, таким образом сделав невозможным его извлечение. Водный раствор отработанного ядерного топлива может заметно нагреваться, в том числе — и для обеспечения извлечения церия. От нагрева выше 40 по Цельсию тетраоксид рутения вполне мог попасть в воздух, и если фильтрационная система на установке для получения «экспериментального» церия-144 не была к этому готова, то рутений-106 мог попасть в атмосферу.

Каков был истинный масштаб выброса?

В последней публикации общий масштаб выброса рутения «Маяком» (который ученые указывают в качестве наиболее вероятного источника загрязнения) оценивается в 250 терабеккерелей, что выглядит довольно большой цифрой — самой большой в XXI веке после аварии на Фукусиме. Впрочем, работа называет уровень рутениевого загрязнения «подлежащим обнаружению, но все же безвредным».

Например, представители французской неправительственной организации CRIIRAD в декабре 2017 года подъехали на 14-20 километров к комбинату «Маяк» и взяли пробы грунта, чтобы оценить выпадение рутения-106. Удалось получить значения в 0,58-1,20 беккереля на квадратный метр (страница 6 отчета). Такому уровню примерно соответствует загрязнение рутением (его скорость сухого осаждения 0,8 см/с) в 0,406-0,840 беккереля на кубометр воздуха. Это больше, чем данные Росгидромета, которые не превосходят 0,063 беккереля на кубометр воздуха.

Борис Серебряков, ведущий научный сотрудник Федерального медицинского биофизического центра имени А. И. Бурназяна так прокомментировал для «Чердака» эту ситуацию: «Можно отметить два фактора, почему активность французов, CRIIRAD, больше активности у Росгидромета: 1) активность Росгидромета — это средняя за 5 суток, поэтому она меньше, чем активность, оцененная по выпадениям, по выпадениям — это интегрированная активность; 2) активность Росгидромета — это активность на случайном месте расположения станции. Французами же активность получена путем поиска максимальных значений [ближе к «Маяку»], поэтому она будет конечно значительно больше, чем на станциях Росгидромета».

«Чердак» связался с Оливье Массоном (Olivier Masson), одним из авторов новой работы, и попытался прояснить, что именно заставляет ученых оценивать уровень выбросов таким образом. Исследователь отметил, что совершенно достоверно определить абсолютный объем рутениевых загрязнений, попавших в атмосферу довольно сложно. Он также отметил, что «в силу малой плотности забора образцов, сделанных CRIIRAD, этот единичный результат не может оцениваться как репрезентативный по осаждению рутения в целом».

Трудно обвинять CRIIRAD в том, что организация взяла мало образцов. Ее представители работали как могли, и даже пытались подъехать к «Маяку» ближе 15 километров, чтобы получить больше образцов с рутением. Но «Маяк» — закрытая для посещения зона. Их группу остановили, оштрафовали, на чем ее попытки пробиться ближе к предприятию окончились.

Возникает вопрос: как же тогда оценить общий общий объем загрязнений? Массон отмечает: «В ситуации нехватки полевых наблюдений очень полезно симулирование процесса распределения выпадения рутения». Исследователь сослался на российскую работу, также вышедшую в 2019 году (в рецензируемом журнале Russian Meteorology and Hydrology). Ее авторы провели моделирование такого распределения рутения, которое лучше всего совпадало бы с имеющимися данными от полевых измерений по концентрации рутения-106. Выяснилось, что максимальное совпадение с наблюдениями дает сценарий утечки рутения-106 в 250 терабеккерелей в сутки. По расчетам российской работы, наиболее вероятная длительность утечки — двое суток (страница 199), то есть общий выброс рутения-106 может быть равным даже не 250, а 500 терабеккерелей.

Таким образом, оценка новой европейской работы весьма консервативна и заметно ниже оценок российских ученых. Если верить последним, речь скорее идет о событии в одну тысячную Фукусимской аварии (520 000 терабеккерелей), или примерно одну десятитысячную Чернобыля (5 200 000 терабеккерелей).

Было ли случившееся опасно для здоровья?

Не только румынские, но и более высокие российские значения концентрации рутения-106 в воздухе слишком низки для того, чтобы представлять опасность для людей и биосферы. Даже то, что можно получить с опорой на данные CRIIRAD о выпадении рутения (т.е. активность эквивалентная 0,84 беккереля на кубометр воздуха), впятеро ниже предельно допустимой концентрации рутения-106. По действующим в России НРБ-99/2009 (Нормы радиационной безопасности) «рутениевое» ПДК равно 4,4 беккереля на кубометр воздуха.

При этом нормы описывают ситуацию, в которой вдыхание воздуха с рутением происходит целый год подряд. На практике рутений в земной атмосфере долго пробыть не может. Станции наблюдения в Европе фиксировали его в заметных дозах всего одну неделю, а в некоторых местах множество станций перестало «видеть» рутений-106 уже через 1-3 суток (раздел Sequence of Airborne 106Ru Detections in Europe). Иными словами, и 20% от предельно допустимой дозы отмечались лишь несколько суток подряд, то есть были неспособны хоть как-то повлиять на здоровье населения даже в самом худшем случае.

Кроме того, стоит отметить, что в связи с новыми фактами о реальном эффекте низких доз радиации ряд научных групп протестует против применения линейной беспороговой модели вреда радиации и настаивает на пересмотре норм радиационной безопасности, основанных на ней — а к таким как раз относятся и российские. Если бы НРБ не строились на беспороговой модели, которая не подтверждалась экспериментально ни на людях, ни на животных, то уровень рутениевого загрязнения 2017 года был бы ниже безопасного нормативного порога не в пять, а в куда большее количество раз.

Happy end?

28 апреля 1986 года на шведской АЭС Форсмарк был зафиксирован повышенный уровень радиационного загрязнения. Быстро выяснилось, что на самой АЭС все в порядке, а вскоре данные с других шведских площадок измерений показали, что облако радиоактивных веществ пришло с юго-востока. В тот же день шведские дипломаты связались с Москвой и спросили, не происходило ли на ее территории ядерных инцидентов. Ответ были отрицательным, несмотря на то, что советское руководство уже все знало, и что в самой Припяти еще 27 апреля эвакуировали все гражданское население.

Понимая, что угрозами и вопросами можно добиться больше, чем просто вопросами, шведы предупредили, что подадут официальное уведомление о происходящем в Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ). Это сработало: СССР признал инцидент в Чернобыле сначала в обмене информацией со шведским МИДом, а в 21.02 по московскому времени — и по центральному телевидению, для собственного населения.

В нынешней ситуации с рутением-106 есть фактор, который позволяет Росатому то, что не мог себе позволить даже СССР. Российская госкорпорация может все отрицать, потому что формально ей нечего предъявить. Шкала аварий МАГАТЭ, известная как INES, была разработана после Чернобыля в расчете именно на аварии на АЭС. Согласно этой шкале, событие автоматически получает тот или иной уровень ядерного инцидента, только если при нем произошел выброс йода-131 (самого опасного при аварии чернобыльского типа).

Как говорит Борис Серебряков, «По этой шкале «Росатому» нужно объявлять [об инциденте] всем, если уровень по этой шкале превысит 2. Но во всех уровнях задается выброс йода-131, или доза облучения персонала и населения. Согласно этой шкале объявлять всем [о случившемся] было не нужно».

Если бы европейцы в 2017 году зарегистрировали у себя опасные для здоровья населения уровни рутения-106, то у них была бы возможность надавить на «Росатом» через запрос в МАГАТЭ. Если бы у них в воздухе был такой же уровень йода-131, как рутения-106, формальные оснований уведомлять МАГАТЭ тоже были бы. В этом случае расчеты легко показали бы, что ситуация в России опасна для населения. Ведь выброс 250 ТБк йода-131 соответствует пятому уровню шкалы INES: «Авария с широкими последствиями». Такой, например, была авария на АЭС Три-Майл Айленд. Иными словами, с формальной точки зрения иностранным наблюдателям было нечем надавить на «Росатом», откуда и его непоколебимость в отрицании утечки на «Маяке».

Тем не менее, случившееся не очень похоже на хэппи энд. Получается, что атомное ведомство в 2017 году готово признаваться в «своих» ядерных инцидентах не больше, чем в 1986 году. Между тем, одной из причин Чернобыльской аварии была именно неспособность советских атомных органов четко проговорить на внутриведомственном уровне выявленные еще в первой половине 80-х недостатки ядерных реакторов РБМК. Если мы и сегодня не можем откровенно признавать свои ошибки в атомной отрасли, то трудно гарантировать, что рано или поздно мы не получим повторения 1986 года: ядерную аварию, вызванную неспособностью признаваться себе в ошибках и, соответственно, отсутствием работы над ними.

«Чердак» направил в «Росатом» запрос с предложением прокомментировать работу, опубликованную в PNAS, и пока не получил ответа.

Переписку с Оливье Массоном при подготовке материала вел Иван Шунин.

Покорение Луны: триумф и трагедия .

Лунная ракета «Сатурн-5» фактически была создана под руководством Вернера фон Брауна. В дальнейшем, после завершения лунной программы, он покинул свой пост потому, что был не согласен с ее сворачиванием. Полеты только на низкую околоземную орбиту просто не устраивали его как цель. А молодые американские конструкторы хотели довести до железа свой, как им представлялось, революционной многоразовой шаттл. 

Как справедливо отметил один из  глав NASA уже в XXI веке, это стало фатальной ошибкой, на десятилетия задержавшей развитие и американской, и мировой космонавтики. Вывод грузов на околоземную орбиту с помощью шаттлов был гораздо дороже, чем на борту  «Сатурна», он хуже подходил для создания и обслуживания орбитальных станций и вовсе не годился для полетов к Луне. Вдобавок шаттлы оказались небезопаснымы, и из-за аварийности их программу закрыли. 

Почему же триумф лунной высадки закончился столь печальным итогом? Когда можно надеяться на возвращение людей на Луну, и почему их вряд ли доставит туда ракета NASA?

Каким на самом деле был путь к Луне?

Отцом ракеты «Сатурна-5», доставишей людей на Луну, был человек для Америки посторонний. Его роль в лунной миссии честно обозначил еще  административный директор программы «Аполлон» Сэмюэл Филлипс отметив, что сомневается в том, что США могли бы достичь Луны без фон Брауна.

Вернер фон Браун и остальные немецкие разработчики «Сатурна» никогда особенно не нравились их коллегам в Штатах — от ученых до руководителей самого Брауна в армии США, эвакуировавших его и его инженеров в качестве трофея из нацистской Германии в ходе операции «Скрепка». Уже в 1946 году, когда американской публике впервые стало известно о том, что фон Браун ввезен в их страну, это подверг острой критике даже Альберт Эйнштейн. Причины неприязни очевидны. Фон Браун хотя и вывел первый рукотворный объект в космос в 1944 году (суборбитальный полет ракеты на высоту 199 километров) будучи 32 лет от роду, но зато был членом германской национал-социалистической партии (НСДАП), а также СС. При сборке его боевых ракет «Фау-2» использовался труд заключенных нацистских концлагерей. Американская пресса как ополчилась на фон Брауна тогда, так хватку и не разжала до самого начала космической гонки с русскими. На его родине, в Германии, всего пять лет назад кампания в прессе заставила немецкую гимназию, носившую имя создателя «Сатурнов», выбросить его имя из своего названия именно из-за его нацистского прошлого.

Вид Земли из космоса во время послевоенного пуска американцами одной из трофейных «Фау-2», 24 октября 1946 года. Фото сделано с ракеты, поднявшейся всего на 105 километров, немецкие пуски 1944 года «Фау-2» доходили до 188 километров

До 1950 года ему и его 120 немецким коллегам-ракетчикам даже не разрешали покидать место проживания (военную базу США) без вооруженного сопровождения, из-за чего немецкие специалисты полушутливо называли себя «мирнопленными» (пленными, но в период мира, а не войны). До 1957 года фон Браун в полсилы работал над военными ракетами умеренной мощности, поскольку американские военные, его новые заказчики, просто не были заинтересованы в мирном освоении космоса.

Параллельно фон Браун писал в популярные журналы о проектах ракет для Луны и Марса, но его хозяевам из рядов военной бюрократии на его планы было наплевать. Справедливости ради нельзя не отметить, что сам фон Браун не платил им взаимностью: однажды он даже назвал своего босса из американских генералов «сукиным сыном» прямо в лицо.

Все изменили 1957 год и Сергей Королев. Запуск первого спутника мгновенно заставил США заинтересоваться космосом. Для военных спутник был тревожным звонком: с такими возможностями ракет русские могут ударить ядерным оружием мгновенно и без риска перехвата, в отличие от самолета с ядерной бомбой. Но и в области политической (и идеологической) случившееся имело огромное значение. Вашингтон находился в фазе острой конкуренции с СССР, и просто не мог позволить себе демонстрировать техническое отставание от Москвы.

Немецкий конструктор был практиком и понимал, что заказчика-военного тоже можно использовать в освоении космоса. Поэтому в 1954 году он предложил проект ракеты для выведения на орбиту спутника, точно предсказав: «Если мы не сделаем это первыми, это станет ударом по престижу США». Более того, по факту, именно ракета фон Брауна могла доставить в космос первый спутник. 20 сентября 1956 года его ракета Jupiter-C совершила полет с высшей точкой 1 100 километров (выше орбиты запуска первого советского спутника). Причем на ее борту был макет спутника массой в 14 килограмм.

Но недостаточно хорошо делать свою работу, чтобы она была востребована: надо еще и уметь понравиться начальству. С этим немецкий конструктор справляться не умел, поэтому перед пуском к разработчикам приехал генерал О'Мира (Andrew Pick O'Meara) из Пентагона, специально чтобы разъяснить: Jupiter-C не должен «случайно» запустить ничего на околоземную орбиту.

Как отмечает американский историк Уолтер Макдугалл (Walter A. McDougall), «брауновский» центр создания ракеты для спутника-шпиона был отвергнут именно потому, что там работал фон Браун: «Правительство хотело избежать любой связи [американских космических проектов] с Третьим Рейхом, [поскольку] такие связи могли быть использована русскими с целью пропаганды». На роль ракеты для первого спутника выбрали проект «Авангард» (Vanguard), создававшейся американским конструкторами. В итоге первый американский спутник по времени сильно отстал от первого советского. При этом взлететь он смог на 1,2 метра, после чего взорвался вместе с ракетой Vanguard прямо на старте.

«Авангард» со спутником на борту взрывается на стартвой площадке, 6 декабря 1957 года

Но еще до этого, сразу в ночь запуска советского спутника, министр обороны США лично приехал к фон Брауну обсудить проекты, выходящие за пределы МБР. Через 90 дней «немецкая» группа вывела в космос первый американский спутник на варианте военной МБР Redstone. Немец-ракетчик мог не нравиться американцам, но СССР своими успехами заставил Вашингтон спрятать свои предпочтения глубоко и надолго.

Конечно, это не означало, что США сразу хватило дальновидности поручить Брауну работу на ракетой для полета к Луне — немец вновь и вновь предлагал этот проект, но Эйзенхауэр и Кеннеди не вняли предложениям немца. Кеннеди отверг очередное предложение о пилотируемом полете на Луну 20 марта 1961 года — меньше чем за месяц до полета первого человека в космос.

Но и тут Королев придал американцам живительный импульс в том направлении, которого в Белом доме пытались избежать. Космонавт Гагарин оказался в космосе раньше американского астронавта, и не было никакого способа продемонстрировать, что США технологически не отстали, кроме как сделать шаг, сравнимый по значимости с выводом человека в космос. Таким шагом могла быть только лунная программа, поэтому уже в мае 1961 года Кеннеди развернулся на 180 градусов и одобрил ее. Фон Браун со своими проектами лунных ракет впервые после вывоза из Германии оказался востребован «на полную мощность».

После высадки на Луне, и, главное, отказа Москвы от дальнейшей эскалации лунной гонки (Королев уже умер и проталкивать марсианский проект в СССР было некому), фон Браун просто перестал быть нужным. Кнут советской технологической конкуренции загнал Америку на Луну, но со смертью Королева он перестал щелкать над ухом американских президентов. Фон Браун, конечно, предложил проект полета к Марсу, но, как мы помним, американские президенты (и, наверное, не только американские) дают действительно большие деньги на космос только тогда, когда им нужно срочно продемонстрировать первенство. 

Стагнация в советском пилотируемом космосе (наши космонавты и сегодня летают на кораблях и ракетах, чьи первые модификации спроектировали при Королеве) значила: фон Браун сделал свое дело, фон Браун может уходить. После целой серии конфликтов с руководством NASA и США из-за урезания программы «Аполлон» в мае 1972 года он ушел в отставкуу и спустя пять лет умер.

Главный вывод, который можно сделать из биографии фон Брауна, таков: директор программы «Аполлон» Сэмюэл Филлипс, скорее всего, был прав. Если бы лунную программу США вел другой конструктор, она скорее была бы похожа на Vanguard. Ну, или на то, что мы наблюдали в исполнении NASA в постлунную эру.

Главный миф покорения Луны

20 июля 1969 года посадочный модуль мягко доставил на Луну двоих астронавтов. После выполнения короткой научной программы они вернулись на Землю, а еще пять полетов спустя (с 1973 года) высадки на Луну прекратились.

Типовое объяснение этому звучит так: лунная гонка с СССР обошлась США так дорого, что продолжать полеты к Луне они просто не могли. Шесть полетов за 128 миллиардов долларов (здесь и далее — в ценах 2019 года), по 21 миллиарду долларов за полет, не могла себе позволить даже самая богатая экономика планеты. Пришлось переключиться на куда более дешевые полеты на низкую околоземную орбиту — программу шаттлов.

Увы, это простое и ясное объяснение абсолютно несовместимо с цифрами. Прежде всего, 90% расходов на программу «Аполлон» ушли на НИОКР, разработку и испытания всех образцов техники, нужных для решения задачи. Чтобы полеты были безопасны, Вернер фон Браун настаивал на многократном испытании на отдельных стендах и гигантских двигателей F-1 для первой ступени «Сатурна-5», и кислород-водородных (впервые в истории) систем верхней ступени, и многого, многого другого.

Пик расходов NASA пришелся на 1966 год (из-за НИОКР), а к началу полетов на Луну они резко снизились (на графике расходы в долларовых ценах 2010 года)

Однако эти 90% расходов были разовыми. После завершения создания ракет «Сатурн», пилотируемых кораблей «Аполлон», лунного посадочного модуля, луномобилей и всего остального, нужного для полетов к Луне, программа переходила из стадии разработок уникального на тот момент продукта в стадию его малосерийного производства. Это значит, что затраты на нее резко снижались. Документы NASA показывают, что весь полет к Луне, включая стоимость всего – от ракеты и корабля, до скафандров и луномобилей — стоил не более 2,3 миллиардов долларов (с. 1274 по ссылке), а вовсе не 21 миллиард, как может показаться простым делением стоимости программы на число высадок на Луну.

Впрочем,  2,3 миллиарда — это тоже довольно дорого. Шаттлы на каждый полет добавляли всего 0,5 миллиарда долларов переменных издержек — ясно, так вот почему американцы отказались от «Сатурнов» и «Аполлонов» в их пользу! Но на самом деле все не так просто.

«Сатурны» выводили в космос 140 тонн полезной нагрузки, а шаттлы — не более 27,5 тонн. Разница в пять раз: килограмм полезной нагрузки шаттлы выводили на низкую орбиту за 18 180 долларов, а «Сатурн-5» – за 16 430 долларов, на 10% меньше. И это не считая того факта, что для полета на околоземную орбиту связке «Сатурн-Аполлон» не нужен был бы ни 15-тонный лунный посадочный модуль, ни луномобили, ни оборудование для лунных экспедиций. То есть при полетах туда же, куда могли долететь шаттлы, реальная цена вывода килограмма нагрузки у «Сатурнов» была бы много меньше.

Хорошо, скажем мы, лунная ракета выводит грузы на 10% дешевле, но зато она куда больше. Может быть, NASA нужно было выводить на орбиту много мелких грузов, а не один большой, и тогда отказ от крупной ракеты в пользу небольшого шаттла понятен? К сожалению, и это объяснение лишь выглядит логичным. У «лунной» ракеты был вариант без первой ступени, Saturn IB. Он выводил 21 тонну на низкую орбиту за 0,337 миллиарда долларов, на 11% дешевле шаттлов. Был у него и еще один приятный бонус: из пустой первой ступени «Сатурна» получалась большая орбитальная станция, размером с «Мир» или половину МКС. Не говоря уже о том, что при желании такие первые ступени можно было стыковать.

Налицо парадокс. «Сатурны» могли летать и на Луну, и на околоземную орбиту по ценам ниже шаттлов, которые могли летать только на околоземную орбиту, но никуда больше. Из компонентов «Сатурнов» орбитальные станции получались намного дешевле и быстрее (за один полет!), чем при строительстве МКС. Так зачем же американцы отказались от более мощного, гибкого и дешевого средства в пользу во всех отношениях уступающего ему шаттла?

Шаттлы: «почти невероятный недостаток общения между менеджментом и инженерами»

Чтобы понять причины того, почему «Сатурны» и, вместе с ними, полеты к Луне ушли в прошлое, нужно понимать, как работают большие организации. Еще Сирил Паркинсон отмечал, что объем работы в крупных бюрократических структурах растет вне зависимости от того, какова реальная отдача от такой структуры: Министерство колоний Великобритании в 1935-1960 году увеличило свою численность и расходы в разы, при том что колонии у этой страны к 1960 году в основном закончились.

Сходная ситуация случилось в NASA. Американские президенты были против постоянных полетов на Луну, считая, что это слишком дорого. Они требовали от NASA решительного сокращения расходов, и та немедленно взяла под козырек, пообещав, что создание шаттлов – крылатых гибридов кораблей и носителей многоразового, в отличии от ракет, использования — резко сократит стоимость вывода грузов на орбиту. Планировщики организации заявляли, что смогут выводить килограмм груза всего по $ 1 599 за килограмм. Это в десять раз меньше, чем было у «Сатурнов», и неудивительно, что в конечном счете президент Никсон выбрал именно шаттлы.

Увы, стремление пойти навстречу начальству не всегда кончается хорошо. «Отец шаттла», американский инженер, а потом и администратор Джордж Мюллер рассчитывал, что шаттлы будут полностью многоразовыми и смогут летать очень часто – до 24 раз в год.

Однако Мюллер, привыкший к большим зарплатам частных компаний, покинул NASA в 1969 году. А люди, которые воплощали его концепцию, быстро обнаружили, что первая многоразовая ступень для возвращения на Землю должна быть весьма большой, и с ней шаттлы по размерам приближались к «Сатурнам».

Средств на создание такой сложной системы в бюджете NASA на НИОКР не нашлось, поэтому вместо первой ступени приделали два одноразовых твердотопливных ускорителя. Сразу после этого стоимость подпрыгнула.

Но самой главной проблемой было то, что за проектом не стоял один крупный инженер, который мог бы проследить за его технической продуманностью во всех аспектах. В итоге многие решения принимали по линии наименьшего сопротивления. Например, многоразовый шаттл требовал тепловую защиту — и ее сделали из керамических плиток. Это был, на первый взгляд, самый очевидный путь: алюминиевые сплавы не выдерживали такой температуры, а испытания носителей из тугоплавких металлов (например, из нержавеющей стали, как у Starship Илона Маска, или корабля коротышек из «Незнайки на Луне») потребовали бы времени и средств. На вид керамика решала проблемы без лишних изысканий. По факту оказалось, что плитки уязвимы, выпадают, их очень трудоемко проверять и укреплять после каждого полета, и все это тащило цену эксплуатации шаттла вверх.

Отсутствие одного человека, хорошо представляющего себе проект в целом с инженерной точки зрения (своего рода нового фон Брауна), привело к тому, что шаттлы изначально имели серьезнейшие просчеты не только в плане экономики, но и просто в плане безопасности. В двух авариях шаттлов погибли 14 человек — и это больше, чем унесли полеты на всех остальных типах носителей для пилотируемой космонавтики вместе взятые. 

Всего в космических полетах погибло 18 человек, но все четыре советских космонавта сделали это в первые десять лет космической эры, в 1961-1971 году, когда космическая техника делали первые шаги. США, напротив, потеряли 14 астронавтов в двух катастрофах шаттлов через 25 и 42 года после начала космической эры, в эпоху, когда полеты в космос давно перестали быть чем-то неизведанным.

Жирной точкой на карьере шаттлов стало вскрытие причины второй из этих аварии, гибели «Колумбии». И именно этот случай лучше всего показывает, к чему ведет конструирование техники без единого инженерного видения этой самой техники. В 2003 году, после расследования гибели «Колумбии», выяснилось, что материал для кромки крыльев шаттла выбран неудачно. Углепластик толщиной в считанные миллиметры просто не выдержал удара куска полиуретановой теплоизоляции, оторвавшейся от шаттла при запуске.

Тест расследующей комиссии на Земле показал, что мягкая полиуретановая теплоизоляция при ударе о кромку крыла шаттла на скорости 850 километров в час оставляет в нем дыру, делающую разрушение конструкции набегающим воздухом практически неизбежным

Как прокомментировал тогда ситуацию глава NASA и в прошлом астронавт Чарльз Болден:

«Мы все думали, что это [углепластиковое покрытие кромки крыла] непробиваемая штука... Я провел 14 лет в программе пилотируемых космических полетов, думая, что у меня там 5-6 дюймов толщины материал на кромке крыла. Узнать, что «Колумбия» имела там всего лишь доли дюйма, и что по прочности этот материал уступает стеклопластику на вашем «Корветте» [спортивный автомобиль], было просто открытием, и я думаю, что для всех нас... Лучшие умы и в NASA и вне его никогда не предусматривали такой возможности для аварии».

Иными словами, начав делать шаттлы в конце 60-х, NASA 30 лет не подозревало, что ведущая кромка крыла этого аппарата непрочна настолько, что ее пробивают куски отваливающийся от этого же аппарата теплоизоляции. Этот эпизод неплохо характеризует целостность видения проектировщиками всего проекта шаттлов. NASA послужило отличной иллюстрацией к словам из известной песни: «В нашей семье каждый делает что-то, но никто не знает, что же делают рядом. Такое ощущенье, словно мы собираем машину, которая всех нас раздавит».

Шаттл был именно такой машиной. Инженеры, проектировавшие теплоизоляцию, были узкими специалистами, которые и знать не знали, какая там толщина у кромки крыла, и какая у него прочность. Инженеры, проектировавшие крыло, вообще не знали до начала полетов, что от теплоизоляции могут отваливаться куски. Стремление администраторов NASA сэкономить привело к тому, что на аппарате вообще не было никаких систем спасения для основной части его взлетной и посадочной траектории (системы на «Союзе», недавно спасшие жизнь экипажа, превосходят их на две головы).

Итоги программы шаттлов: за 30 лет они сделали 135 полетов (4,5 в год против 24 планировавшихся) при общей стоимости программы в 233 миллиарда долларов. Они встали почти вдвое дороже лунной программы, при этом никаких действительно новых результатов в пилотируемой космонавтике не принесли. Значительная часть полетов сводилась к выводу в космос спутников — задаче, которую другие носители выполняют без участия людей.

Шаттлы не умели (в отличие от советского «Бурана») летать в автоматическом режиме, без человека на борту, поэтому даже в таких случаях были вынуждены рисковать жизнями с вероятностью потери экипажа не менее одного процента.

Согласно физику Ричарду Фейнману, расследовавшему еще первую катастрофу шаттла, за много лет до гибели второго, инженеры, работавшие над шаттлами, уже в 80-е знали, что они не вполне безопасны. По его свидетельству, инженеры оценивали вероятность катастрофы в 1%. Для системы, изначально нацеленной на десятки полетов в год, это очень много. А вот административные руководители проекта считали, что вероятность катастрофы разна лишь 0,001% процента.

Но инженеры не имели в Агентстве власти. Фейнман задается вопросом: «В чем причина фантастической веры менеджмента в надежность шаттлов?» Физик находит два ответа на этот вопрос: «Первая причина... попытка убедить правительство в совершенстве NASA, чтобы успешно получать госсредства. Вторая причина... искренняя вера в правдивость [ожиданий низкой аварийности], показывающая почти невероятный недостаток общения между менеджментов и инженерами [NASA]». Среди прочих выводов Фейнмана есть и такой: «[руководство NASA] должно быть ближе к реальности, сравнивая стоимость и возможности шаттлов в сравнении с другими способами полетов в космос».

Что было бы, если бы никаких шаттлов никогда не было?

Интересно, что эта рекомендация Фейнмана, данная в 1987 году, все же была выполнена руководством Агентства. Глава NASA в 2005-2009 годах Майкл Гриффин в 2007 году изложил ситуацию предельно честно: «Вместо создания шаттлов стоило постепенно модернизировать "Сатурны" и "Аполлоны"... Сделай мы всё это,мы бы сейчас были на Марсе».

Гриффин отмечает, что два полета к Луне ежегодно и четыре полета на низкую околоземную орбиту, к станциям типа «Скайлэб», стоили бы NASA 9,37 миллиарда долларов в год. На практике, отмечает он, NASA в постлунную эру получало (и тратило!) на пилотируемую программу даже чуть больше этой цифры. Вот только вместо шести полетов в год, оно, из-за дороговизны шаттлов, имело 4,5 полета в год. И это даже не упоминая того, что полеты к Луне по научной значимости заметно важнее полетов на низкую околоземную орбиту.

Почему ракета NASA никогда больше не привезет людей на Луну?

Свернув в 1972 году программу «Аполлон», американские политики хотели снизить расходы на космос. В итоге расходы на космос снизить не удалось. Напротив, в 1972 году летавшее на Луну NASA тратило на пилотируемые полеты меньше, чем тратило после, с программой шаттлов. И даже меньше, чем тратило в 2011-2019 годах, когда никаких пилотируемых полетов сами американцы не осуществляли, а все средства уходили только на разработку новых ракет. В целом, картина ожидаемая: бюрократически учреждения всегда найдут предлоги не урезать им финансирование. Отказ от полетов к Луне не гарантировал, что NASA будет тратить меньше, он означал, что NASA просто будет летать в тысячу раз ближе, но за те же деньги. Ну, или вообще никуда не летать на своих ракетах, как в последние восемь лет, но, опять же, за те же деньги. Законы Паркинсона могут звучать как шутка — но «в каждой шутке есть доля шутки».

Печально то, что NASA не демонстрирует никаких признаков исправления ситуации. Новые американские ракеты и корабли (если в их проектирование вовлечено Агентство) проектируются так же, как шаттлы, но не так, как «Сатурны». Там по-прежнему нет какого-то одного человека, который, как когда-то фон Браун или Королёв, отвечал бы за технический облик проекта в целом и при этом действительно глубоко разбирался в проектировании ракет. В итоге расходы на новую ракету NASA (SLS) и пилотируемый корабль для нее (Orion) уже давно вышли за планируемый бюджет. На них за 2004-2019 годы потрачено 30 миллиардов долларов. И это несмотря на то, что двигатели SLS — это RS-25 от шаттлов, да и боковые ускорители оттуда же, то есть их разработка уже давно оплачена.

Как отмечают аналитики из западной аэрокосмической индустрии: «SLS и Orion выполняют свою работу – предоставление работы центрам NASA и их подрядчикам. А также дают США чувство национальной гордости за то, что перед ними стоят столь масштабные цели. Они [SLS и Orion] не должны быть быстрыми, недорогими или устойчивыми. Они – символические величественные действия величественной нации».

На сегодня очевидно, что ранее 2021 года SLS никуда не полетит. Также известно, что без новой верхней ступени SLS не сможет доставить никакой посадочный модуль на Луну, а такая ступень не появится ранее конца 2020-х годов. Но и тогда мы сомневаемся в дате начала полетов: стоимость программы растет, и далеко не факт, что ее не свернут, как целый ряд программ-предшественников, тоже пытавшихся заменить шаттлы.

SpaceX или США?

Скорее всего, если люди и вернутся на Луну, то не на ракетах, разработанных NASA. Наиболее вероятно, что это сделают другие игроки. Например, SpaceX, которая, по данным NASA, делает запуски на ракете с многоразовой первой ступенью всего по 50,3 миллионов долларов. Руководитель SpaceX на вопрос журналиста о сроках возможной высадки на Луну прямо сказал, что это случится через четыре года, использовав местоимение «мы».

Тогда журналист спросил его: «Когда вы вы говорите «мы» вы имеете в виду США или SpaceX?» Ответ звучал так: «Точно не скажу. Если убедить NASA и власти в том, что мы можем сделать это, займет больше времени, [чем сама высадка на Луну], тогда мы просто сделаем это [без США, одни]. Может оказаться проще посадить Starship на Луну [сперва без людей — А.Б,], чем пытаться убедить NASA, что мы можем это сделать».

Каким был маловероятным не казалось достижение Луны кораблями частной компании, практически наверняка это случится раньше, чем NASA сможет вернуться туда, куда его однажды завел фон Браун.

Старики, разбойники .

Темную сторону клеточной души искоренить невозможно: каждая мирная клетка в организме стремится захватить максимальное количество ресурсов. Всеобщее благоденствие длится до тех пор, пока один из равных случайным образом не становится сильнее прочих. За редкими исключениями, опухоли встречаются у всех многоклеточных организмов, от растений и грибов до «бессмертных» гидр и голых землекопов. И вне зависимости от того, в каком именно клеточном «государстве» что-то идет наперекосяк, все раковые клетки нарушают пять основных правил мирного сосуществования.

1. Демографический контроль. Опухолевые клетки глухи к упрекам соседей и продолжают размножаться, невзирая на тесноту в ткани. Иногда они даже выделяют факторы роста — сигнальные вещества, стимулирующие деление, и поливают ими сами себя.

2. Кодекс чести. Клеточный социопат не способен признать свои ошибки и добродетельно покончить с собой, поняв, что зашел слишком далеко. В клетках опухоли отключены механизмы программируемой клеточной гибели (апоптоза) или слишком сильны противоапоптотические сигналы.

3. Правила общепита. У раковых клеток часто повреждены митохондрии, а это верный путь к апоптозу. Чтобы их не травмировать дополнительно, злокачественные клетки переходят на питание «продуктами быстрого приготовления», то есть глюкозой. Из нее можно быстро получить энергию в обход митохондрий и кислородного дыхания, а кислорода в опухоли тоже хватает не всегда. Но такое «питание на бегу» малоэффективно, поэтому глюкозы нужно много, гораздо больше, чем положено среднестатистическому гражданину. И, в соответствии с принципом «каждому — по потребностям», жулик превращается в бездонную пасть для глюкозы, объедая своих соседей.

4. Разделение труда. В тканях взрослого организма бездельников не любят: клетка либо специализирована и работает на общее благо, либо размножается и получает профессию, либо сидит в декрете и готовится оставить потомство. Однако «декретники» — стволовые клетки, освобожденные от необходимости работать, не пользуются и другими общественными благами: не растут и практически не едят. Раковые клетки пытаются совмещать все эти статусы: они отдыхают, как стволовые, размножаются, как клетки-предшественники, и едят, как настоящие работяги.

5. График уборки. Как бы ни строились отношения между клетками в ткани, они живут в общем пространстве — внеклеточном матриксе, которое необходимо держать в чистоте. Матрикс — это что-то вроде большой паутины с нишами под отдельные клетки. Чем длиннее белковые нити, из которых она сплетается, тем прочнее ткань и стабильнее жизнь: чувство опоры позволяет клеткам выживать, а белковый барьер запрещает иммунной полиции развернуть в ткани боевые действия. Поэтому обитатели паутины то и дело переваривают сломавшиеся белки и выделяют новые. Обжоры же, напротив, растворяют матрикс, который мешает им передвигаться и расселять своих отпрысков.

Пять столпов цивилизованного клеточного общества и пять обходных путей, которые используют раковые клеткиC. Athena Aktipis et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B / CC BY 4.0

Теперь представим себе, что в стройных клеточных рядах завелся потенциальный вредитель. Он еще не начал обманывать систему и никому всерьез не навредил, но уже высказывает крамольные мысли, например о большой семье и десятках детей, как две капли воды похожих на отца.

Самый простой способ усмирить его порывы — запретить размножаться, сдать в монастырь, как опозорившую род девицу. На молекулярном уровне «монастырь» выглядит как два белка, р16 и р21, которые намертво связывают белки, запускающие размножение клетки, и соответствующие им гены. Этого вполне достаточно, чтобы распоясавшийся гражданин перестал угрожать существованию организма.

И вот мы заблокировали в подозрительной клетке программу деления. Теперь перед нами стерильный гражданин, не утративший, впрочем, своих наглых замашек: по-прежнему не хочет работать, охоч до глюкозы, мусорит направо и налево и отказывается умирать.

В этом описании несложно узнать типичную старую клетку. Старость на клеточном уровне не столько признак возраста организма, сколько набор специфических свойств. Старые клетки точно так же, как и раковые, предпочитают глюкозу любой другой еде, не поддаются апоптозу, теряют свои прежние функции, зато выделяют белки, запускающие в ткани воспаление и перестройку, то есть фактически ее разрушают.

Сходство преступников со стариками оказывается настолько сильным, что даже лекарства на них действуют одни и те же.

Большинство сенолитиков (препаратов против старых клеток), которые сегодня проходят клинические испытания, получены на основе давно известных противоопухолевых средств.

Опухолевая клетка, безусловно, достаточно несимпатичный персонаж, этакий мистер Хайд, который позволяет себе то, что нельзя другим. Но при детальном рассмотрении старая клетка оказывается не сильно лучше. Зарвавшиеся обжоры, по сути, предаются вольной клеточной жизни, мечту о которой лелеет каждый второй порядочный гражданин. А старая клетка отличается от них лишь тем, что способна вовремя, как совестливый доктор Джекил, распознать в себе нехорошие изменения и употребить остаток своей воли на то, чтобы решить эту проблему самостоятельно.

Персонаж Стивенсона принимал волшебную сыворотку, чтобы вернуть себя на путь истинный и не дать волю низменным инстинктам. Внутрь каждой клетки тоже заложено несколько механизмов самодисциплины. Самый известный из них — теломеры, концевые участки ДНК, мерило клеточных репродуктивных способностей. С каждым делением они становятся все короче, а достигнув критической длины, останавливают размножение клетки, и наступает репродуктивное старение.

Это не самый надежный способ защититься от вспышки преступности — клеточный Хайд успевает произвести на свет первые несколько поколений потомства, — но, пожалуй, самый экономный. В конце концов, «попытка рака» может провалиться и сама по себе — большинство клеток с онкогенными мутациями так и не становятся опухолью, а кончают с собой, не сумев принять изменения в своем мировоззрении, то есть многочисленные поломки в ДНК. И только когда очередная попытка создать государство в государстве начинает проявлять признаки успеха, вступает в игру механизм репликативного старения и оказывается, что длины теломер на то, чтобы устроить себе полноценную суверенность, бунтарям уже не хватает.

Иногда клетки спохватываются раньше — на том этапе, когда в них только зарождаются мысли о господстве над миром. Чтобы клетка стала раковой, в ее голове должно зародиться сразу несколько крамольных идей, то есть онкогенных мутаций. Это может быть мутация в гене теломеразы — фермента, продлевающего репродуктивные возможности бунтаря, а также поломки в генах, контролирующих деление и смерть клетки, — онкогенах. Но если молодой сепаратист двигается по своему пути робкими шажками, набирая ключевые мутации по одной, то иногда успевает опомниться — онкоген-индуцированное старение становится ответом на чрезмерную активность генов, стимулирующих размножение.

Самые предусмотрительные и законобоязненные граждане отправляются в добровольное изгнание еще задолго до проявления крамольных интенций. Так работает стресс-индуцированное старение: клетка перестает размножаться в ответ на действие токсинов, радиации, перепадов температуры и прочих стрессовых факторов. Каждый из них может привести к мутациям в ДНК, а значит, имеет смысл обезопасить себя заранее, при первых признаках душевной нестабильности.

Однако это не значит, что в отсутствие стрессов, нехороших мыслей и чьего-то «освободительного движения» по соседству клетки предаются идиллическому сосуществованию. Если мы посмотрим на то, что происходит в тканях человека с возрастом, то увидим, что порядочные граждане все чаще вредничают. 

С возрастом в тканях копятся подозрительные личности, которые хуже работают, реже умирают и больше едят. Чаще всего они не заявляют о своих притязаниях на гегемонию, а остаются простыми жуликами, слегка паразитирующими на своих честных соседях. 

Причиной такого расслоения в ткани становится опять же конкуренция. В течение жизни каждая клетка приобретает набор уникальных мутаций. Некоторые из них случайным образом дают ей небольшое преимущество — например, позволяют чуть меньше работать и слабее реагировать на сигналы от соседей. Обленившиеся клетки оставляют больше потомков в ткани, чем честные и работящие, и потому с возрастом начинают доминировать. У этой кажущейся деградации общества есть свои плюсы: ярых сепаратистов в такой ситуации образуется меньше. Зачем, действительно, разводить сыр-бор, если можно и так безнаказанно подворовывать у соседей? Опухолевые клетки — продукт жесткой тканевой конкуренции, это те граждане, которым приходится ломать систему, чтобы удовлетворить свои потребности. «Ленивые» мутантные клетки — это промежуточные победители в конкурентной борьбе, у которых нет стимула двигаться дальше и становиться еще зловреднее.

Диаграмма с тремя возрастами и распределением мутантных клонов в тканиKelly C. Higa, James DeGregori / Aging Cell / CC BY 4.0

Доктор Джекил не перестал превращаться в мистера Хайда, когда понял, на какие мерзости тот способен. Вместо этого он спонсировал свое гнусное альтер-эго деньгами и пускал его в свой дом. Старые клетки похожим образом поддерживают существование опухоли: они выделяют факторы роста, которые стимулируют размножение гнусных типов, и расщепляют межклеточное вещество, позволяя тем расползаться по округе. Поэтому, в частности, риск развития опухолей растет с возрастом: ткани становятся менее устойчивы к преступным сговорам стариков с бандитами. В свою очередь, раковые клетки осложняют жизнь окружающим и подвергают их стрессам, отчего те быстрее стареют. В этом смысле опухоли не только являются следствием старения, но и ускоряют его дополнительно. Не спасает даже противоопухолевая терапия: массовые убийства клеток в организме не способствуют омоложению выживших и пациенты, пережившие онкологические болезни, часто оказываются сильно старше биологически, чем были до лечения.

Старость и рак долгое время идут по жизни рука об руку. И только в почтенном возрасте, после 70 лет, частота возникновения опухолей снижается, а у долгожителей (100 лет и больше) их почти совсем не обнаруживают. 

Этому феномену можно придумать разные объяснения. Например, можно предположить, что после определенного возраста люди реже обращаются ко врачам и ищут у себя новые заболевания, потому что им хватает и старых. Или можно представить себе, что в какой-то момент у организма заканчиваются ресурсы — делящихся клеток становится меньше, а воспаление, напротив, усиливается — и воровство перестает быть выгодным. Но может быть и такое, что все, у кого был повышен риск развития опухоли, уже погибли (или вылечились) от них раньше, и на плаву остались только самые стойкие.

Заболеваемость раком в группах разного возраста

Стратегия борьбы и профилактики преступности, которую избрал наш организм, безусловно, довольно экономна, но, кажется, заведомо проигрышная. С возрастом ткани полнятся маргиналами: кто-то из них социально опасен, кто-то — в целом безвреден, но ни один не приносит непосредственной пользы организму. Ни мафиози, ни смиренные бесплодные старики, ни ленивые тунеядцы не улучшают благосостояние государства. А оно тем временем продолжает бороться с угрозой распада, принося в жертву своих граждан. Рано или поздно граждане заканчиваются, и вместе с этим заканчивается и жизнь государства. Зато, если все проходит успешно, оно умирает непокоренным, не поддавшись внутренним врагам, как доктор Джекил, которому повезло умереть доктором Джекилом.

«У меня есть хорошие кандидаты на редактирование» .

Первая — и пока единственная — статья Ребрикова о генетическом редактировании эмбрионов человека вышла летом 2018 года, за несколько месяцев до скандала с Цзянькуем Хэ. В своей работе Ребриков с коллегами фактически повторил то, что пытался сделать Хэ: они попытались воссоздать специфическую мутацию, которая встречается у некоторых европейцев — отсутствие части нуклеотидов в гене CCR5 — и делает их устойчивыми к большинству штаммов вируса иммунодефицита человека. Впрочем, русские ученые отрабатывали методику только на аномальных эмбрионах, которые в любом случае не могли бы дать начало генно-модифицированным детям.

Китайские ученые с помощью системы CRISPR/Cas9 вносили в ген CCR5 разрывы и предоставляли клетке самой их «заштопать». Строго говоря, эта методика довольно рискованная: белки ремонта ДНК зашивают дыры практически вслепую, и могут случайно сшить две половины одной хромосомы не друг с другом, а с какими-нибудь еще фрагментами ДНК. 

Группа Ребрикова действовала аккуратнее: они не просто разрезали ген в условленном месте, но и снабжали клетку «заплаткой», на которую белки репарации могут опереться в процессе заделывания бреши (этот процесс называют гомологичной рекомбинацией). Отсюда и разница в результатах: судя по данным, которые показал Цзянькуй Хэ на конгрессе в Гонконге, ему не удалось точно воспроизвести мутацию ни у одной из родившихся ГМ-девочек. А русские исследователи, наоборот, говорят о том, что около половины эмбрионов, которые они проверяли, отредактированы на 100%.

Читайте также: «Мы не будем делать это тайно, как китайские коллеги». Разговор с российским эмбриологом, редактирующим человеческие эмбрионы

Экспериментальные статьи Хэ до сих пор нигде не опубликованы. И, по некоторым данным, один из журналов вернул рукопись автору, указав на некачественно проведенный эксперимент. Группу Ребрикова постигла похожая участь: их статью, по словам ученого, не приняли 5 иностранных журналов подряд, и все, кроме одного, никак не аргументировали свое решение. «Я решил, что они просто боятся этой темы, не хотят ее, вот и все» — говорит Ребриков. В итоге работа была опубликована в журнале «Вестник РГМУ» — и возможно, именно поэтому долго оставалась незамеченной научным сообществом.

Об экспериментах Ребрикова широко заговорили после публикации в Nature, в которой ученый сообщил британским журналистам о том, что в течение полугода, вероятно, будет готов подсаживать эмбрионы будущим матерям. Ранее Татьяна Кодылева, эмбриолог из его команды, рассказала «Чердаку» о том, что им потребуется примерно год на отладку технологии, и только после этого они смогут запросить разрешение на клинические испытания. Вслед за Nature Ребриковым заинтересовались и другие западные СМИ, а международное научное сообщество начало публично высказывать опасения, что ученый повторит ошибки своего китайского коллеги. 

И вот в новом интервью журналу New Scientist Ребриков сделал еще более сильное заявление: он рассказал, что, помимо ВИЧ, его группа нацелилась на еще одну мишень — наследственную глухоту, что для клинических испытаний уже подобраны супружеские пары и что буквально через пару недель они начнут запрашивать разрешение у российских регуляторов.

Как выяснил у Ребрикова сегодня «Чердак», мишеней для редактирования у группы на самом деле еще больше. «Мы работаем параллельно с несколькими моделями: ВИЧ, глухота, карликовость, слепота, — перечисляет Ребриков. — Это заболевания, для которых есть шанс встретить их в таком сочетании, когда у пары родителей все дети будут с таким нарушением. ВИЧ и глухота — это просто две самых вероятных ситуации, когда мы такую семью найдем. И сейчас у меня есть хорошие кандидаты на редактирование — семьи с глухими детьми, у которых все дети будут такими же, глухими».

Многие случаи наследственной глухоты — классические примеры моногенного заболевания, то есть определяемого одной мутацией. Чаще всего это рецессивная мутация, которая проявляется только тогда, когда обе копии гена сломаны. Это значит, что если оба родителя больны, то у ребенка нет шансов получить здоровый вариант гена.

Люди, с которыми собирается работать Ребриков, несут мутацию в гене GJB2. Он кодирует белок, образующий сквозные каналы в мембране нейронов, через которые ионы проходят из клетки в клетку и равномерно распределяются в ткани. Этого белка и построенных из него каналов особенно много в слуховых рецепторах и окружающих клетках поддержки. Мутация 35delG — потеря одного-единственного нуклеотида — приводит к тому, что в чувствительных клетках не возникает нервный импульс, и человек не воспринимает звук. 

С этой мутацией Ребрикову в некотором смысле повезло: она особенно распространена в России, ее носят в своих генах 4,1% сибиряков. «Оказалось довольно много таких пар, — рассказывает ученый. — Год назад я считал, что их будет одна, две, три на страну, а их десятки. Я пока вижу всего несколько, но мои специалисты-сурдологи говорят, что их много. Поэтому мы точно найдем такие случаи, когда родители согласятся. Сейчас я работаю с пятью парами».

Правда, в отличие от истории с геном CCR5, где требовалось удалить участок ДНК, для «починки» глухоты нужно заменить мутантный фрагмент гена на «стандартный». Но технология ремонта у группы Ребрикова одна и та же: CRISPR/Cas9 вносит разрывы, а «заплатка» подсказывает, что именно должно между этими разрывами оказаться. 

Цзянькуя Хэ много критиковали за то, что его риски не оправданы: в его экспериментах участвовали ВИЧ-отрицательная мать и ВИЧ-положительный отец. В такой ситуации зачастую достаточно отмыть сперматозоиды от вирусных частиц, и этого достаточно, чтобы дети родились здоровыми.

К Ребрикову у научного сообщества тоже возникают вопросы. Специалист по биоэтике, с которым разговаривал корреспондент New Scientist, например, полагает, что пробовать генетическое редактирование нужно на заболеваниях, несовместимых с жизнью. Наследственная глухота, когда она не отягощена другими симптомами, не является тяжелой болезнью, а некоторые люди и вовсе не считают ее отклонением от нормы и призывают беречь уникальную культуру сообществ слабослышащих. 

Ребриков с таким подходом не согласен. «Чтобы родить ребенка, нужно найти клиническую модель, у которой польза от применения новой технологии будет перевешивать потенциальные риски, которых пока никто не знает,  — объясняет он свою позицию. — Глухота — это хоть какое-то обоснование. Я согласен, что с глухотой можно жить, но это вопрос качества. По-хорошему, ребенку нужно ставить кохлеарный имплант, чтобы он реабилитировался, а это имплантация в голову специального устройства, фактически в мозг». 

Что же касается заболеваний, несовместимых с жизнью, Ребриков считает это предложение утопией. «Таких ситуаций нет в природе, — парирует он. — Эти люди не доживают до половозрелости, они не размножаются. А ситуации [в которых возможно генетическое редактирование] все мягкие. Это то, с чем люди живут и создают семьи».

Но еще сильнее научное сообщество волнует безопасность процедуры. В скудных данных, представленных Цзянькуем Хэ, ученые разглядели признаки мозаицизма (это значит, что не все клетки в эмбрионе отредактированы одинаково) и нецелевого редактирования (а это значит, что система CRISPR/Cas9 промахнулась и разрезала ДНК в неположенных местах). 

Ребриков считает, что его эмбрионам это не грозит, поскольку его технология проходит много ступеней проверки. Сначала метод пробуют на культуре клеток и оценивают, насколько точно сработала система, удалось ли вставить нужный ген и не внести лишних помех в геном. Затем тестируют на донорских половых клетках, то есть редактируют эмбрион, который потом никому не будет пересажен. «У меня есть коллекция гамет от доноров с полностью известным геномом, — делится Ребриков. — Это уникальная коллекция, я не читал нигде, что у кого-то еще в мире такая есть». Она позволяет сравнить геном пробного эмбриона с геномами родителей и убедиться, что он не несет в себе сюрпризов. 

И только после этого ученые приступают к работе с настоящим объектом: берут половые клетки у потенциальных будущих родителей и пробуют повторить процесс с ними. «Мы под каждый кейс делаем отдельный препарат, — объясняет ученый. — И для каждой пары мы должны показывать безопасность отдельно. Это довольно быстро. Нужна пара недель, чтобы показать, что препарат безопасен настолько, насколько можно это проверить».

Оговорка Ребрикова не случайна. Чтобы убедиться в отсутствии лишних мутаций в геноме клетки, нужно эту клетку разрушить. Из зародыша возрастом несколько дней можно без вреда извлечь лишь около 5 клеток, а что происходит внутри оставшихся, останется загадкой. «Есть такие моменты, которые невозможно проверить никакими способами, — признает ученый. — Это в принципе не решается, это концептуальный запрет». Поэтому важно тщательно проконтролировать все подготовительные эксперименты, а биопсия финального зародыша — это самая слабая проверка. И только если все результаты говорят о том, что редактирование прошло успешно, можно переносить эмбрион в организм матери. «Мы для одной из систем показали, что она работает безопасно», — говорит Ребриков. 

Значит, следующий ход — получить одобрение властей. Говоря с нашими коллегами портала N+1, Ребриков сказал, что, решение будет принимать Этический комитет Минздрава РФ и Департамент лекарственного обеспечения и регулирования обращения медицинских изделий Минздрава РФ, или, как назвал его уже в разговоре с «Чердаком» ученый, «комитет по таблеткам» — несмотря на то, что технология генетической модификации ни на одном из этапов на таблетку не похожа. Просто, по словам ученого, «непонятно, кто должен работать с новыми методиками редактирования, они слишком новые».

Сейчас группа Ребрикова готовится к тому, чтобы отправить свой проект на суд российских регуляторов. Прогнозировать результаты ученый не спешит. «Это не вопрос технологии, — говорит он, — это вопрос регулятора. Либо он скажет: да, давайте сделаем такой эксперимент, и перенести [эмбрион в матку матери] мы готовы хоть завтра. Либо скажет: давайте еще сто-пятьсот проверок. Либо: нет, жесткое нет, мы подумали, что Россия не будет лидером в этой области. Сначала посмотрим на китайцев, что у них получится, потом разрешим».

С Денисом Ребриковым для подготовки этого материала беседовал Иван Шунин

Познать тела меру .

У старости нет четкого определения. Нет и определенного возраста, после которого становятся стариками. Никто не может знать наверняка, стар он уже или нет, зато все знают, что за старостью приходят болезни и смерть. Возраст, записанный в документах, не много может сказать о шансах отдалить ее приближение. Правда, давно известна кривая Гомперца, описывающая риск смерти в зависимости от возраста, но она дает лишь усредненное значение. А для конкретного человека этот риск может быть существенно выше среднего — например, если он болен прогероидными болезнями, ускоряющими старение, или, наоборот, заметно ниже, если он, например, сверхдолгожитель. Поэтому медикам нужен более надежный инструмент — что-нибудь типа портрета Дориана Грея, взглянув на который, они могли бы определить настоящий, биологический возраст человека.

Найти его несложно, если у вас есть достаточно большая выборка пожилых людей одного возраста. Достаточно регулярно измерять у них разные физиологические показатели и подсчитывать ежегодную смертность. А дальше строить модели, предсказывающие риск умереть на основе предыдущих измерений, и искать среди них наиболее убедительного пророка.

Но то, что хорошо работает с пожилыми людьми, плохо применимо к молодым. Хотя до смерти им, как правило, далеко, далекость этого «далеко» может сильно разниться в зависимости от их здоровья. Сегодня известно множество болезней, появляющихся с возрастом и ускоряющих старение: рак, сердечно-сосудистые заболевания, деменция, остеопороз. Список постоянно пополняется. Например, до сих пор идут споры по поводу ожирения — считать его признаком ускоренного старения или нет? Известно, что в жировой ткани накапливается множество старых клеток, которые потом заражают старостью соседей. Значит, и молодой человек с ожирением может оказаться ближе к смерти, чем его здоровые сверстники. 

Тем не менее редкий прорицатель способен заглянуть настолько далеко в будущее. Чтобы с большей уверенностью говорить о рисках смерти молодых людей, исследование пришлось бы растянуть на десятки лет, а ответ нужен уже сейчас. И нужен не только пациентам с подозрением на ускоренное старение, но и исследователям, которые бьются над созданием таблетки от старости, ведь это их единственный шанс проверить, удается их лекарству омолодить участников эксперимента или нет.

В отличие от пожилых людей, для которых мерилом возраста оказывается близость смерти, молодым людям приходит на помощь статистика. Ученые измеряют разные параметры у сотен тысяч людей разного возраста, ищут характерные возрастные изменения и составляют усредненный график для каждого параметра или их сочетания. Дальше на этом графике можно найти результат для каждого испытуемого и оценить его биологический возраст относительно среднестатистического сверстника. 

Но важно помнить, что такая оценка очень сильно зависит от исходной выборки. Поиски биологических маркеров оказываются в той же ловушке, что и генетические тесты: предсказания, которые сбываются для привилегированных белых мужчин, могут оказаться бессмысленны для женщин-иммигрантов, но первые оказываются участниками исследований гораздо чаще, чем вторые. 

Читайте также: Ваш сын, дядя Шарик. Коммерческий сервис генетического тестирования принял собаку за человека. Как так вышло?

Кроме того, различия между поколениями могут быть следствиями социальных, а не возрастных изменений. Например, некоторые исследователи полагают, что особенный микробный состав в кишечнике пожилых людей связан вовсе не с возрастом, а с тем, что они привыкли питаться другой пищей и т.н. западная диета, насыщенная жирами и углеводами, их не затронула. Но, несмотря на все эти соображения, более точного способа определить биологический возраст нестарых людей, чем сравнение со средним значением, у нас пока нет.

На чем гадаем

При желании тайное знание о будущем можно почерпнуть из чего угодно: от кофейной гущи до полета священных птиц. Однако не каждая птица своим полетом предсказывает судьбу империи и не любое измерение может служить надежной опорой для пророчеств. Чтобы избежать гаданий на непроверенных источниках, в 2004 году Американская федерация исследований старения сформулировала требования, которым должен удовлетворять маркер биологического возраста. Забегая вперед, скажем, что соответствовать им оказалось совсем непросто.

1. Измерить его должно быть легко, а процесс измерения не должен причинять вред здоровью человека и ускорять старение. Логичное ограничение, которое, впрочем, доставляет немало неудобств ученым. Например, оно ограничивает набор клеточных типов, которые можно использовать. Большинство анализов приходится проводить на лейкоцитах (единственных полноценных клетках крови), и не всегда понятно, происходят ли те же возрастные изменения в клетках других тканей.

2. Он должен предсказывать риск смерти. Научившись предсказывать хронологический возраст людей, необходимо проверить, что вы распознаете и отклонения от среднего — тех, кто стареет слишком быстро или слишком медленно. Но убедиться в этом мы сможем только тогда, когда эти люди начнут умирать раньше или позже срока. Это означает, что все подсчеты, проведенные на молодых людях, не имеют реальной значимости, если не подтверждены аналогичными измерениями на пожилых и связью с риском умереть.

3. Он должен опираться на биологические процессы старения. Этот критерий призван отсеять всех желающих гадать на кофейной гуще и отражению в воде. Седина, например, чаще всего связана с возрастом, поэтому могла бы служить его маркером. Однако она не имеет никакого отношения к изнашиванию организма, а люди, седеющие в 30 лет, зачастую умирают не раньше своих сверстников.

4. Он должен работать не только для человека, но и для животных. А это требование связано со стандартами клинических испытаний. Если ученые однажды найдут долгожданную таблетку от старости и решат лечить с ее помощью людей, то от них потребуют предварительные исследования на животных. И для чистоты эксперимента хорошо бы, чтобы омоложение мышей оценивали по тем же признакам, что и омоложение людей.

Сегодня за предсказаниями о судьбах людей ученые обращаются к трем привычным мойрам, трем богиням судьбы, прядущими нить человеческой жизни, — трем основным маркерам биологического возраста. 

Атропос

Самая страшная из мойр, Атропос, обрывает нить и выбирает способ смерти человека. В медицинских работах, чтобы предугадать ее решение, используют индексы хрупкости. Сначала исследователи составляют список симптомов, которые в популяции встречаются достаточно часто и негативно сказываются на здоровье. Это может быть возрастное заболевание вроде остеопороза, опухоли или атеросклероза или нарушение работы отдельных органов: плохое зрение, слабый мышечный хват или неспособность двигаться без поддержки. Каждому пациенту ставят «оценку» 0 или 1 за каждый пункт и суммируют баллы по всему списку. Чем больше проблем человек собрал в своем организме, тем выше значение его хрупкости.

Эти индексы оказались очень удобны. Их легко собрать, для этого достаточно лишь медицинского осмотра, и они надежно предсказывают ближайшие последствия, например потребность в ежедневном уходе или тот самый «риск смерти от всех причин». Но их очень сложно применить к молодым людям — разве что к  тем, кто раньше срока завел себе какое-нибудь тяжелое заболевание. 

Как изменяется вероятность выжить с течением времени у людей с разными индексами хрупкости (FI)Dylan M Williams et al. / The Journals of Gerontology: Series A / CC BY-NC 4.0

Поэтому, чтобы оценить скорость старения здесь и сейчас, используют индекс из множества параметров, отдаленно связанных с возрастными болезнями. Например, в американском исследовании CALERIE, изучающем влияние ограничения калорий на здоровье, ученые измеряют сразу 18 разных признаков: индекс массы тела, количество гемоглобина, холестерина и мочевины в крови, состояние слизистых оболочек и так далее. И оказалось, что биологический возраст 38-летних участников исследования, измеренный с помощью этого составного параметра, колеблется от 30 до 50. Есть и еще один нюанс: никакой из индексов хрупкости ничего не говорит нам о причинах старения. Он измеряет только следствия, предугадывая взмах ножниц Атропос.

Лахесис

Вторая мойра, Лахесис, отмеряет длину нити при рождении ребенка. Биологический аналог этому, конечно же, длина теломер. Теломеры, концевые участки ДНК, укорачиваются с каждым делением клетки и рассчитаны у человека в среднем на 50 делений. Когда они достигают критически малой длины, клетка теряет способность размножаться и с этого момента может считаться старой. 

Долгое время считалось, что длина теломер определяет срок годности человеческого организма в целом. Известно также, что теломер можно лишиться под действием окислительного стресса или воспаления. Даже психологический стресс, как следует из некоторых работ, сокращает отмеренную клеткам жизнь. А средняя длина теломер у человека, как оказалось, коррелирует со смертностью, хоть и не связана с развитием конкретных заболеваний. 

Правда, при ближайшем рассмотрении оказывается, что и Лахесис не так проста. Каждому человеку она отмеряет свой срок, руководствуясь одной ей ведомыми соображениями. У женщин, например, теломеры длиннее, чем у мужчин, а у африканцев — короче, чем у европейцев. Кроме того, теломеры тем длиннее, чем старше был отец ребенка в момент зачатия, и тем короче, чем старше была его мать.

Более того, отмеренная нить не всегда укорачивается с годами, а иногда, наоборот, растет! В стволовых клетках, которым необходимо делиться, работает теломераза — фермент, достраивающий ДНК с концов. Она может наращивать нить быстрее или медленнее в зависимости от типа клетки или условий жизни. Известны даже случаи, когда теломеры со временем и вовсе становились длиннее — например, у жителей Коста-Рики они росли в сухой сезон и уменьшались в сезон дождей.

Как менялась длина теломер в экспериментах с 11 овцами. LTL — относительная длина теломер, возраст указан в неделяхHannah L. Dugdale and David S. Richardson / Philosophical Transactions B / CC BY 4.0

У некоторых пожилых людей теломеры становятся длиннее после 75 лет. Наконец, в недавнем близнецовом эксперименте NASA выяснилось, что теломеры могут вырасти всего за год жизни на орбите. Так, по крайней мере, случилось со Скоттом Келли.

Возможно, эти истории связаны с тем, что мы не очень точно умеем измерять длину теломер. В подавляющем большинстве работ исследователи оценивают среднюю длину этих последовательностей, не учитывая, что в разных клетках и даже на разных хромосомах в пределах одной клетки она может различаться. Поэтому, когда мы читаем, что у кого-то теломеры стали длиннее, например в результате медитации, это может означать в том числе, что у него изменилось соотношение клеток в крови. Старых клеток с короткими теломерами стало меньше, а молодых с длинными — больше. А если это так, то обмануть Лахесис, оказывается, не так просто, и даже медитация здесь не поможет.

Теломеры, на первый взгляд, кажутся удобным оракулом: их длину легко измерить, они связаны и с риском смерти, и с глубинными процессами старения клеток. Правда, мы не до конца понимаем, как на самом деле изменяется их длина с течением жизни. И не вполне уверены, что у всех клеток организма она меняется одинаково. А кроме того, теломеры не соответствуют четвертому критерию биомаркера: по этому признаку человека сложно сравнивать с другими животными. У мышей, без которых не обходится ни одно клиническое испытание, теломераза работает в течение всей жизни, а сами теломеры гораздо длиннее. Тем не менее жить дольше им это не помогает.

Клото

Третья сестра, Клото, прядет нить человеческой судьбы, накручивая ее на свое веретено, и то же самое происходит с ДНК в каждой клетке организма. С течением жизни нити ДНК в ядре клетки переупаковываются: многие участки сворачиваются, скрывая тем самым записанную на них информацию, а другие, наоборот, раскрываются. За это отвечают метильные группы, которые ферменты навешивают в определенных местах на ДНК. Чем больше метильных групп, тем плотнее сворачивание, чем меньше — тем слабее.

Собрав данные о том, в каких местах ДНК метилируется с возрастом, американец Стив Хорват придумал в 2013 году первые эпигенетические часы, или часы метилирования. Они представляют собой набор из 353 участков, среди которых 193 приобретают метильную группу со временем, а 160 — теряют. Позже появился второй вид часов — часы Хэннама, покороче, всего из 71 участка, и новые варианты продолжают возникать.

Часы метилирования, как и теломеры, неплохо предсказывают срок жизни, но не зависят ни от пола, ни от расы. Они позволяют оценить скорость старения даже отдельных клеток. Например, с их помощью удалось показать, что у больных прогерией (преждевременным старением) внутриклеточное время течет не так, как у пожилых людей, зато многие опухолевые клетки стареют быстрее, чем их «здоровые» соседи. Клото не щадит никого, и эпигенетические часы можно по такому же принципу построить и для других организмов. Правда, для каждого вида придется искать свой набор ключевых участков.

Проблема с часами метилирования состоит в том, что мы до сих пор не понимаем, почему именно эти области ДНК оказались ключевыми для старения.

Несмотря на то что с их помощью мы можем довольно точно подсчитать, до какой степени уже спрядена нить человеческой жизни, сам набор участков — лишь продукт статистической обработки данных, и мы не знаем, в какой степени им можно верить. 

Чтобы избежать этого недоразумения, Хорват предложил объединить часы метилирования с индексом хрупкости в одну систему и назвал ее PhenoAge. Вместе с коллегами он взял 88 белков, количество которых в плазме крови изменяется с возрастом, и откалибровал по ним свои часы, то есть составил список участков ДНК, метилирование на которых изменяется в соответствии с концентрацией того или иного белка в крови. Это удалось сделать для 12 белков, и собранная из них единая модель оказалась способна предсказать не только действия Клото, но и решения Атропос, то есть не просто время жизни, но еще и время до развития сердечно-сосудистых заболеваний или опухолей.

Мойра глубокого обучения

Несмотря на обилие предсказателей, которыми наука обросла за последние десятки лет, она все еще остерегается однозначных ответов. Дело в том, что, как бы ни были уверены в себе отдельные провидцы, их пророчества плохо стыкуются друг с другом.

От случая к случаю часы Хэннама могут оказаться точнее часов Хорвата, их обоих может перещеголять в точности индекс хрупкости, а в некоторых работах ни один из маркеров — ни индекс хрупкости, ни длина теломер, ни эпигенетические часы — не оправдал возложенных на него надежд. 

Разрешить этот парадокс можно, лишь предположив, что каждый из биомаркеров измеряет только одну из сторон старения, оценивая тот процесс, по которому он был откалиброван. Один провидец смотрит за ножницами Атропос, другой — за движением рук Лахесис, третий — за вращением веретена Клото, но ни один из них не в силах вывести из своих наблюдений судьбу нити, тот самый биологический возраст, с вопросом о котором мы к ним обращаемся. 

Истинный срок жизни, если он действительно нам отмерен, все еще ускользает от ловушек, расставленных на него научным методом. Каждый прорицатель работает в рамках своей специализации, в зависимости от контекста и обстоятельств. И чем конкретнее мы сформулируем для него вопрос, тем выше шанс, что он угадает с ответом.

Впрочем, помимо попыток разобраться в известных нам «мойрах», можно поискать за их спинами что-то более грандиозное, причем настолько, что не видно «взгляду» человеческого интеллекта. Главное — владеть методикой обработки данных. Примерно так со стороны выглядят попытки определить биологический возраст с использованием машинного обучения.

Основатель компании Insilico Medicine Александр Жаворонков с коллегами научили нейронные сети предсказывать возраст на основе самых разных данных, будь то анализ крови, профиль экспрессии генов, кишечная микрофлора или просто фотография глаза. И точность их пророчеств оказалась довольно высока: у случайно выбранных людей они определили хронологический возраст с точностью до 2-6 лет.

Снимки глаза, которые использовались для обучения нейронки предсказывать биологический возраст человекаEugene Bobrov et al. / Aging / CC BY 3.0

Модели, построенные с помощью машинного обучения, пока удовлетворяют только первому критерию: их действительно легко создать, не травмируя пациента. С биологической же точки зрения они пока напоминают чашу с водой, по которой, следуя неведомым закономерностям, бегут многозначительные круги. Чтобы довериться оракулу ex machina, нам придется разобрать каждую модель на составные части и выяснить, чем особенны те гены и те кишечные микробы, которые отобрала нейронная сеть.

А до тех пор к ее предсказаниям придется относиться так же, как это делали древние, — попросту верить (или не верить) в таинственную силу пророчества, опирающегося на нечто по ту сторону человеческого понимания.

Спрячь меня, если сможешь .

Допинг появился даже раньше, чем организованные спортивные соревнования. Известно, что еще со времен древних Олимпийских игр атлеты пили отвары из грибов и растений, ели овечьи яичники и жевали листья коки, а вместе с прогрессом медицины  развивались и способы улучшения физической выносливости. 

Но на каждое действие есть противодействие. Прообраз антидопинговой комиссии появился в той же Древней Греции. На олимпиадах за спортсменами во время соревнований и подготовки к ним пристально следили элланодики, которые, среди прочего, обнюхивали участников на предмет употребления «вонючей розы» или, проще говоря, чеснока, который по некоторым данным увеличивает выработку тестостерона. За подобные злоупотребления  спортсмена не только наказывали физически, но и увековечивали его имя на специальных статуях Зевса, навсегда запрещая ему участвовать в соревнованиях; могли даже отдать в рабство. 

Первый задокументированный случай использования допинга произошел в 1904 году. Истощенный марафонец Томас Хикс за семь миль до финиша получил от тренера дозу стрихнина с бренди, что позволило ему добраться до конца дистанции. Обогнать его смог только Фредерик Лорц, который проехал половину дистанции на автомобиле.  

Стрихнин — ядовитый алкалоид из семян чилибухи. Блокирует глициновые рецепторы в нейронах, тем самым угнетая тормозную регуляцию и оказывая возбуждающий эффект на нервную систему.  Это ведет к возбуждению сосудодвигательного и дыхательного центров, из-за чего кровяное давление повышается, дыхание углубляется; облегчаются рефлекторные реакции в спинном мозге — повышается тонус мышц.

В истории современного спорта долгое время вопрос, использовать допинг или нет, был личным моральным выбором каждого спортсмена — и, вероятно, не очень мучительным. До 60-х годов употребление кокаина и амфетамина носило массовый характер и было скорее нормой, чем нарушением правил. Никто не проверял спортсменов даже после подозрительно выдающихся результатов. Но наряду с развитием химии и появлением синтетических препаратов спортивное сообщество постепенно начало задумываться о масштабах проблемы: в какой-то момент стало понятно, что соревнуются уже не столько спортсмены, сколько врачи и фармакологи. 

Поводом для решительных мер послужила смерть велогонщика Кнуда Йенсена, который на соревнованиях в 1960 году упал в обморок с велосипеда и получил черепно-мозговую травму. Последующая экспертиза выявила, что спортсмен накануне принимал рониакол (сосудорасширяющий препарат) и амфетамин. 

Амфетамин увеличивает выбросов таких нейромедиаторов как дофамин и норадреналин, таким образом оказывая психостимулирующий эффект, увеличивая работоспособность  и работу сердечно-сосудистой системы.

В середине прошлого века случился бум в фармацевтической отрасли, и на рынке появилось большое количество новых лекарств, в том числе анаболические стероиды — и поныне самый популярный способ улучшить физические показатели. Это синтетические производные тестостерона, но, в отличие от «исходника», они в большей степени влияют на обмен веществ, нежели на половую систему. Медики используют их для восстановления организма пациентов, истощенных тяжелыми заболеваниями, поскольку они способствуют набору мышечной массы и активации метаболизма. 

Так что какое-то время спорт был насквозь пропитан химией. Но после введения допинг-контроля на олимпиаде 1968 года в Гренобле, перед спортсменами и их тренерами встал новый вопрос: как скрыть применение запрещенных препаратов?

Процедура допинг-контроля

Методы антидопингового контроля со времен античности сильно усложнились — как и сам допинг: поэтому спортсменов больше не нюхают, а собирают у них мочу и кровь. Каждый год 1 января WADA (World Anti-Doping Agency, Всемирное антидопинговое агентство) публикует обновленный список запрещенный веществ, а проверка может настигнуть спортсмена совершенно внезапно, в любое время и в любом месте. Поэтому возможности рассчитать заранее, когда нужно прекратить прием препаратов и очистить свой организм, нет. 

Lee Jin-man / AP

Инспектор может без предупреждения приехать к спортсмену домой во внесоревновательный период, вручить уведомление, и с этого момента не спустит со своей жертвы глаз. То есть если наблюдаемому захочется принять душ, то придется разделить это удовольствие с инспектором. Сдача пробы мочи также проходит под бдительным присмотром, так что просто заменить одну баночку на другую практически невозможно. После соревнований спортсмены-медалисты также обязаны сдавать пробы.

Ситуация кажется совершенно безнадежной... Или найти лазейку все-таки можно?

Ловкость рук и накладные гениталии  

Он же самый незатейливый. В интернете легко купить накладной пенис Whizzinator, который довольно точно воспроизводит естественный процесс мочеиспускания. Производитель предлагает продукт в нескольких оттенках, в комплекте идет система для подогрева спрятанной мочи. Либо мочу можно спрятать в заднем проходе, тогда и подогреватель не понадобится. Пару раз такой ход почти сработал.

Впервые с резиновым пенисом поймали американского футболиста Онтеррио Смита в 2005 году. Именно после этого случая появилось требование спускать брюки, стоя лицом к офицеру.  Бразильский многоборец Тиаго Сильва в 2011 году подобным образом тоже смог осуществить подмену мочи. Но план дал трещину — обнаружили, что моча была нечеловеческая. За это Сильву оштрафовали на большую часть победного гонорара и дисквалифицировали на год.

После подобных случаев офицеры допинг-контроля навострили глаз: сейчас их просто резиновой игрушкой из интернета не одурачить. Но можно чудом уловить момент и ввести себе через катетер в пустой мочевой пузырь «чистую» чужую мочу. Однако подобная манипуляция из малоприятных и может привести к осложнениям.

Экстренный сброс 

Самый популярный способ спрятать факт использования допинга — обильное питье вместе с приемом диуретиков, например, фуросемида. Это усиленно выводит воду с солями из организма, а заодно и все остальное. Но и тут допинг-комиссия держит ухо востро. Обесцвеченная от диуретиков моча и слишком низкая концентрация креатинина (продукт метаболизма в мышечной ткани, который при серьезных физических нагрузках повышен в моче) могут вызвать подозрение у комиссии. Здесь на помощь придут морковка или другие желто-оранжевые овощи с высоким содержанием пигмента каротина, который окрасит мочу в ее естественный цвет.

Анаболические стероиды — нерастворимые в воде структуры, поэтому откладываются в жировой ткани. Чтобы вывести их, придется голодать. При голодании жир начинает расщепляться, чтобы получать из него недостающую энергию, и вместе с ним из депо будут выходить сидевшие там стероиды. Таким образом можно ускорить выведение запрещенных препаратов из организма.

Жить на пределе допустимого

Важный аналитический показатель для антидопинговой проверки — соотношение тестостерона и его пространственного изомера эпитестостерона в моче. В норме у мужчин это соотношение примерно 1:1, но у спортсменов выработка тестостерона повышена, поэтому WADA сделала для них скидку и установила максимально допустимое соотношение 4:1. При приеме тестостерона это отношение будет резко возрастать, поэтому для уравновешивания сторон принимают эпитестостерон. Хотя и на него введена допустимая абсолютная концентрация, так что тут главное не переборщить.

Jae C. Hong / AP

На баланс тестостерон/эпитестостерон также может влиять ряд других факторов, в том числе прием лекарственных препаратов. Например, разработанный в СССР бромантан взаимодействует с эпитестостероном, тем самым затрудняя определение истинного соотношения. Бромантан — иммунопротектор и психостимулятор, усиливает синтез дофамина и ингибирует обратный захват серотонина с дофамином. Повышает общий иммунитет, физическую и умственную работоспособность. До 1996 года в России он был рекомендован спортсменам для повышения защитных сил организма, но после он все же был внесен в список WADA как стимулятор, запрещенный во время соревнований.

Свалить на любимого

В 2017 году в организме американского атлета Гила Робертса обнаружили пробеницид. Пробеницид используют для лечения подагры, так как помогает выведению мочевой кислоты из организма. Пробеницид связывается с белками-транспортерами мочевой кислоты в почечных канальцах и мешает той всасываться обратно в кровь. Он также конкурирует с другими лекарственными веществами, такими как антибиотики и стероиды, за их реабсорбцию из мочи обратно, поэтому наличие пробеницида в пробе можно интерпретировать как попытку побыстрее вывести допинг.   

По словам спортсмена, препарат передался ему через поцелуй с девушкой, которая им лечилась. Спортсмену поверили, потому что концентрация вещества в моче была столь низкой, что, возможно, оно и вправду передалась таким путем.

Фокусы с кровью

Теперь на каждого спортсмена создается биологический паспорт, в который заносятся все биохимические показатели его крови и мочи. В случае, если один из показателей будет значительно отличаться от значений предыдущих анализов, у комиссии будут основания заподозрить спортсмена в манипуляциях. 

Например, дарбэпоэтин — синтетический аналог эритропоэтина — стимулирует деление кровяных клеток, увеличивает количество эритроцитов и повышает доставку кислорода к тканям, что абсолютно необходимо при физической нагрузке. Если анализ крови спортсмена показывает, что количество эритроцитов очень высокое, то это наводит на мысль, что была проведена искусственная стимуляция их деления. 

Sang Tan / AP

Эритропоэтин — пептидный гормон, вырабатывающийся в почках в ответ на гипоксию. Через свой рецептор на клетках-предшественниках эритроцитов в красном костном мозге он стимулирует их деление и в итоге количество клеток крови увеличивается, чтобы компенсировать недостаток поступления кислорода к тканям.

Но доказать напрямую присутствие искусственного эритропоэтина довольно сложно, так как он очень мало различается с эндогенным гормоном, поэтому сейчас его использование чаще определяют косвенно по отношению эритроцитов к общему объему плазмы. Чтобы вернуть это отношение в норму, «нахимичившие» спортсмены прибегают к увеличителям объема плазмы крови, которые притягивают воду из тканей в кровяное русло. Для этого может быть использована вариация физраствора, человеческая плазма крови или полисахариды, такие как декстран и гидроксиэтилкрахмал. В 2001 была целая серия положительных проб на гидроксиэтилкрахмал у финских лыжников, за чем последовали дисквалификация и лишение медалей.

Снотворному да, грейпфрутам нет

Большинство лекарств в нашем организме метаболизируется с помощью микросомальных ферментов печени. А активность этих ферментов может усиливаться или ослабляться под действием других веществ. Так, снотворное фенобарбитал стимулирует работу микросомальных ферментов, они быстрее перерабатывают стероидный допинг и его следы быстрее выходят из организма. 

Для такого подхода также следует избегать грейпфрутов, которые содержит нарингин и бергамоттин. Эти флавоноиды наоборот ингибируют ферменты печени и уменьшают метаболизм лекарств, тем самым увеличивая время нахождения допинга в организме. 

Легализоваться

Спортсмены у нас ассоциируются с богатырским здоровьем, но в действительности столь серьезные физические нагрузки не проходят для организма бесследно. Например, среди велогонщиков и лыжников широко распространено профессиональное заболевание — астма физического усилия: при интенсивном частом дыхании воздух попадает в бронхи не успевая согреться и потому вызывает их спазмирование, из-за чего дышать становится тяжелее. Для лечения астмы используют ингаляционно сальбутамол, кленбутерол и другие β2-адреномиметики.

β2-адреномиметики стимулируют β2-адренорецепторы на гладких мышцах бронхов, вызывая их расслабление и последующее расширение дыхательных путей. Больше воздуха поступает в легкие — больше кислорода доставляется к тканям. Но помимо основного действия эти препараты работают как ускорители метаболизма и жиросжигатели, не вызывая при этом побочных эффектов, характерных для анаболических стероидов. 

Felipe Dana / AP

Бывают и другие ситуации, когда по состоянию здоровью спортсмену совершенно необходимо принимать запрещенные препараты, альтернативы которым нет. Компромисс между лечением и спортом находится в «терапевтическом исключении» — официальном разрешение спортсмену от WADA принимать препарат из запрещенного списка. Для его получения необходимо пройти медицинскую комиссию WADA, которая в случае положительного вердикта позволит принимать необходимый препарат в количестве, необходимом для лечения, но не влияющем на спортивные результаты. Однако граница между «чисто» терапией и «не чисто» слишком субъективна, что открывает спортсменам лазейку для легального использования допинга. 

Поправить генетику

Пожалуй, самым соблазнительным сейчас является генный допинг. Идею позаимствовали у генной терапии, которая с помощью вирусов или системы CRISPR/Cas подсаживает (или выключает) гены, кодирующие тот или иной белок. Разве не заманчиво провести тюнинг себя на таком уровне? Для спорта наибольший интерес представляют гены эритропоэтина, гормона роста, факторов роста клеток, ФЕП-карбоксилазы и других белков, играющих ключевые роли в мышечном метаболизме. 

Несмотря на то, что генные манипуляции уже внесены в запрещенный список, на сегодняшний день они рассматривается, как допинг будущего. Чисто технически осуществить его можно и сейчас, но если сам спортсмен готов стать подопытной мышью — последствия от такой манипуляции могут оказаться непредсказуемыми и печальными. 

Обнаружение генного допинга — тоже та еще задачка. Ведь, по сути, сам организм экспрессирует вставленный ген и между генно-инженерный белком и оригинальным разница едва уловима. Поэтому науке есть о чем позаботится с обеих фронтов: как сделать генный допинг контролируемым и безопасным и какими способами можно будет достоверно обнаруживать его применение. 

Работать над головой

Но есть один вид допинга, который WADA так и не включила в список — транскраниальная электростимуляция головного мозга (tDSC), при которой с помощью электродов стимулируется моторная кора, ответственная за физическую активность.

Спортсмены не стесняются признаваться в ее использовании и в целом подтверждают положительный эффект, однако это экспериментальная процедура, и быть полностью уверенными, что она не таит в себе побочных эффектов, нельзя. 

Идей, как можно уличить в нейростимуляции, не сильно больше нуля, а потому вносить tDSC в запрещенный список пока что мало смысла. Кровь и моча полезными здесь не будут и единственный способ хоть как-то обнаружить вмешательство — магнитно-резонансная спектроскопия. Но использовать ее для массовой проверки спортсменов слишком дорого и тяжело, что делает tDSC совершенно неуловимым допингом на настоящий момент.

С каждым годом мы все глубже и детальнее познаем устройство человеческого организма. Но это расширяет горизонты не только для медицины: столь изощренные способы повлиять на физиологию заставляют задуматься, как много того самого духа осталось в спорте сегодня. И пока антидопинговая система разрабатывает новые методы обнаружения допинга, спортсмены, тренера и спортивные врачи активно ищут новые способы их обойти. Кто стоит на шаг впереди — сказать сложно. Но, возможно, именно такое противостояние и толкает науку вперед.

Текст был подготовлен на мастерской научной журналистики Летней школы-2018

«Мы не будем делать это тайно, как китайские коллеги» .

В 2018 году к миллионам людей, рожденных в результате ЭКО, добавились еще двое генетически-модифицированных — китайские девочки Лулу и Нана. Об их появлении на свет рассказал миру китайский биолог Цзянькуй Хэ, руководитель работы по редактированию их генома c помощью системы CRISRR/Cas9. Мишенью для модификации стал ген CCR5, мутация в котором должна была сделать девочек устойчивыми к ВИЧ.

Читайте также: ГМ-дети. Сделаны в Китае

Идея отредактировать геном эмбриона в процессе ЭКО, если взглянуть на новейшую историю развития репродуктивных технологий, лежала на поверхности. Сегодня, спустя 42 года с момента рождения первого ребенка «из пробирки», клиники уже предоставляют своим клиентам возможность сдать яйцеклетки на хранение, отобрать среди них «наилучшие», а также повысить шансы на успешное оплодотворение, если сперматозоиды отца плохо справляются в естественных условиях. Следующим шагом должна была стать технология, позволяющая исправить в эмбрионе генетические дефекты.

Ольга Скворцова / Chrdk.

Однако научное сообщество осудило эксперименты Хэ за неаккуратность, поспешность и неэтичность. Во многих странах генетическое редактирование эмбрионов сейчас запрещено. Китайские власти в начале 2019 года также ужесточают контроль за подобными экспериментами. По мнению и ученых, и властей, мы пока не готовы к тому, чтобы редактировать гены своих будущих детей.

Тем не менее, в России есть команда исследователей, которая медленно, но верно движется по пути своих китайских коллег. Руководитель проекта — молекулярный биолог из РНИМУ имени Пирогова Денис Ребриков — заявляет, что его группа работает над аналогичным проектом и уже готова подсадить пациенткам отредактированных зародышей. На счету у Ребрикова и коллег пока лишь одна публикация по этой теме — в журнале «Вестник РНИМУ». Ведущий автор статьи — эмбриолог Татьяна Кодылева из Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени В. И. Кулакова. Развитие репродуктивных технологий в России: ЭКО, криконсервация и витрификация эмбрионов, ИКСИ и вот теперь CRISPR/Cas — происходило не просто у нее перед глазами, а при ее непосредственном участии.

Про эмбриологию в России

Еще в 90-е годы прошлого века ЭКО казалось чем-то очень далеким и исключительным. Тем не менее, большинство современных технологий были известны уже тогда. Эмбриологи уже умели замораживать и размораживать сперматозоиды, оплодотворять ими яйцеклетки, выращивать зародыши и подсаживать их будущим матерям. С тех пор появилось не так много новых методик, но старые стали более эффективными, и сейчас «дети из пробирки» уже никого не удивляют. Можем ли мы, тем не менее считать, что базовая техника ЭКО уже окончательно отработана и готова уступить место более продвинутым методам?

— Как вы пришли в практическую эмбриологию?

— Еще на 4 курсе нас, студентов, повели знакомиться с новой технологий в одну из клиник ЭКО. Там мне очень запала в душу эта профессия, после окончания учебы я напросилась в ту же клинику быть стажером и с тех пор работаю эмбриологом.

— Что это была за новая технология?

— Экстракорпоральное оплодотворение. Был 2001 год, тогда это считалось достаточно новым, необычным методом.

— То есть 18 лет назад. Получается, почти половина времени существования ЭКО прошла на ваших глазах. Что изменилось за это время?

— Изменились сами методики. Раньше культивирование до 5-6 дня считалось неприемлемым, а сейчас наоборот: все стараются вырастить качественные бластоцисты (клеточный шар, образующийся к концу первой недели развития зародыша — прим. «Чердака»). Как раз, когда я только пришла, в России активно стала появляться технология ИКСИ. Потом криоконсервация с медленной перешла на витрификацию. И уже лет 15 развивается генетическое направление, то есть тестируют эмбрионы, чтобы выбрать и перенести женщине генетически корректный.

— Можно ли выделить какой-то порог, после которого резко улучшилась выживаемость зародышей?

— Все это постепенно развивалось, step by step. Сначала появились среды для продленного культивирования, стало вырастать больше качественных бластоцист. Тогда переносили 2-3 эмбриона, и если мы получаем 5-6, часть эмбрионов нужно было заморозить. Начали развиваться технологии криоконсервации. Как только они достигли какого-то оптимума, включилось генетическое тестирование, потому что вначале был достаточно большой процент выкидышей. В связи с этим стали проверять эмбрионы и оказалось, что больше 50-60% эмбрионов, которые мы получаем, генетически аномальные.

Ольга Скворцова / Chrdk.

— Эти генетические аномалии как-то связаны с процедурой ЭКО?

— Дело в том, что в естественном цикле у женщины растет несколько яйцеклеток одновременно, но один фолликул (группа клеток яичника, которая окружает и поддерживает яйцеклетку — прим. «Чердака») начинает доминировать и запускает апоптоз у других. А для ЭКО мы равномерно выращиваем все эти фолликулы и получаем несколько яйцеклеток. Но мы не знаем, кто лидер, поэтому приходится оплодотворять все, и культивировать, наблюдая за качеством. И иногда  даже те, которые несут генетические аномалии, тоже становятся внешне хорошими эмбрионами.

— Насколько выросла эффективность метода за то время, что вы этим занимаетесь?

— Когда я начинала, она была в среднем 25-30%. Сейчас можно добиться 60-70% эффективности.

— Как вам кажется, изменилось ли что-то с точки зрения пациентов?

— Да, раньше к ЭКО было довольно настороженное отношение. Ни у кого в ближайшем окружении не было рожденных таким способом детей, и интернет особо не был развит. А сейчас таких детей около 6 миллионов по всему миру (по данным других источников, их уже больше 8 миллионов — прим. авт.). И я думаю, что если какая-то женщина столкнется с этой проблемой, то уже у нее на работе найдется коллега, у которой такой ребенок растет и которая сможет поделиться опытом.

— Есть ли какие-то дополнительные риски, которые несет эта процедура?

— Здоровье таких детей, конечно, отслеживают. Но они укладываются в среднестатистические параметры детей, рожденных естественным путем. Нельзя сказать, что эти дети чем-то отличаются.

— Я встречала примеры генетических аномалий и заболеваний, которые чаще встречаются у людей, рожденных после ЭКО.

—  К детям, рожденным с помощью ЭКО, просто достаточно пристальное внимание. Но дети, рожденные естественным путем, тоже имеют много различных генетических аномалий, от этого никто не застрахован.

— Возможно, сами пары, которые обычно решаются на ЭКО, в среднем менее здоровы, и поэтому получается искаженная статистика?

— Это спорный вопрос. Если сейчас всех нас проверить на генетику, мы все окажемся носителями каких-то мутаций. Так что если у кого-то получилось зачать естественным путем, это не означает, что он здоровый. Объективно, если по публикациям оценивать здоровье детей после ЭКО, оно не отличается от обычных детей.

— Ходят слухи о том, что эмбриологи могут ошибиться в процедуре, испортить эмбрионы или даже подменить. Вы когда-нибудь сталкивались с чем-то таким?

— Не знаю даже, что сказать. Мне кажется, это не очень реально. Есть внутренний страх того, что ты можешь что-то перепутать. Поэтому ты всегда настороже. Бывают такие случаи, когда идут однофамильцы в один день — и ты, естественно, стараешься их разъединить в потоке, чтобы разные люди ими занимались. Мне кажется, все эмбриологи боятся перепутать. Это самое страшное, что может случиться.

— Как вы боретесь с такими страхами?

— Всегда контроль, на каждом этапе контроль того, что ты делаешь, заполнение строгих протоколов, строгая маркировка. Это базовые вещи, которые начинаешь сразу узнавать, когда только приходишь в эмбриологию. Страх есть в начале. Но когда ты учишься, тебя не допускают к тем яйцеклеткам, на которых непосредственно делают оплодотворение. Отрабатываешь на материале, который подлежит утилизации, то есть сам процесс обучения исключает то, что ты что-то можешь испортить.

Про первых пациентов

Уверенность в успехе у эмбриологов неизбежно слабее, чем у других медиков: зародыш человека можно растить вне организма матери не дольше двух недель развития, после этого он погибает. Поэтому отработать любую технологию можно только на первых днях жизни эмбриона, а предсказывать отдаленные последствия вмешательств приходится по косвенным признакам. В то же время, этические вопросы в эмбриологии стоят гораздо острее, чем в других областях медицины. В отличие от, скажем, хирургии или косметологии, где пациент подписывает согласие на процедуру и берет ответственность последствия на себя, клиент репродуктивной клиники принимает решение о будущем своих еще не рожденных детей.

Кроме того, это намного более сложно, чем хирургическая или косметическая операция — и как поручиться, что согласившиеся на участие в эксперименте люди действительно понимают, что происходит и действительно могут оценить риски? Да и можно ли объяснить пациентам все возможные риски процедуры, которая еще не отработана до конца? Именно это, среди прочего, возмутило научное сообщество в рассказе Хэ о его эксперименте с генетическим редактированием зародышей. Как правило, для получения согласия у пациента приглашают независимых медиков; Хэ же сам беседовал с будущими родителями детей, что исключает непредвзятость разговора.

— Сталкивались ли вы с ситуацией, когда нужно в первый раз применить какую-то технологию?

— Да, мы внедряли витрификацию у себя в клинике. Внедряли генетическое тестирование эмбрионов.

— Помните какие-то связанные с этим ощущения? Когда у вас еще не было тех миллионов рожденных детей, которые показали бы вам, что метод работает?

— Знаете, у нас было так. Медленная криоконсервация эмбрионов имела порядок выживания 30-40%, то есть почти случайное. Раз! — выжил эмбрион, прекрасно. Раз! — не выжил, горько, обидно, идешь к пациентам, говоришь: к сожалению, технология несовершенна. А когда мы научились методу витрификации и стали эти эмбрионы замораживать и размораживать, то были очень приятно удивлены. Это уже не случайное выживание эмбрионов, а закономерность. Все выживают, и частота наступления беременности около 40%. На тот момент в криоконсервации было просто счастье, что такой процент беременных женщин получается.

— Что давало вам основания считать, что это абсолютно безопасно, несмотря на отсутствие статистики?

— К тому времени, когда мы внедряли эту технологию, по всему миру родилось несколько сотен-тысяч детей, эта технология хорошо работала в Европе. Но мы начинали работать на новых российских средах, которые разработал Роман Ахмедович Шафеи (ведущий научный сотрудник кафедры эмбриологии биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова — прим. «Чердака»).

— И после него вам уже опасений не досталось.

— Да, когда родился первый ребенок после витрификации по его методике, у нас была уверенность, что это работает.

— Как по вашим ощущениям, это всегда бывает так? Или это только формально нужно пройти все фазы клинических исследований, а на самом деле ученые ограничиваются экспериментами на мышах, или даже только одним экспериментом, в единственном числе?

— Конечно нет, сейчас довольно строго в плане этических моментов и клинических испытаний. Просто эмбриология — одно из медицинских направлений, где все происходит достаточно быстро. Нет тысячелетий на то, чтобы развивать методы, как у офтальмологии или, скажем, хирургии. Поэтому мы пробуем на мышах, а параллельно уже начинается работа над эмбрионами человека.

— Как вы работаете с первыми пациентами?

— С ними обсуждаются эти моменты, и они принимают решение. Например, у нас была рабочая методика криоконсервации медленного типа, и мы только внедряли витрификацию. Когда было необходимо заморозить эмбрионы, доктор, эмбриолог и пациент сидели и долго обсуждали, каким методом лучше это сделать. Были риски, мы переживали, что они могут не разморозиться. Пациентам объясняли все риски и одной методики, и другой, и они принимали решение. Кто-то не рисковал, кто-то оставался на старой методике.

— Как вы думаете, реально ли объяснить пациенту все возможные риски, если у него нет биологического образования?

— Мы все в какой-то степени мы понимаем, чтó есть положительные эффекты от лечения, а что — отрицательные. В ЭКО то же самое. Мы не объясняем в деталях, из чего состоит эмбрион, мы рассказываем о том, что с ним может случиться.

— Но если мы говорим про более сложные генетические технологии, то человек должен понимать, какие могут возникнуть аномалии.

— Знаете, сейчас пациенты достаточно информированные благодаря интернету. У большинства тех, кто приходит с этими вопросами, либо уже выявлена какая-то мутация, и они настаивают на проведении диагностики, либо они уже в курсе и читали, что эта технология повышает шанс получить нормальный качественный эмбрион. Сейчас пациенты уже не те, что в 90-х, когда шли, не зная, собственно, что это такое.

Про редактирование

Группа под руководством Дениса Ребрикова, в которой работает Татьяна Кодылева, выбрала в качестве своей мишени тот же ген, что и китайские ученые. Однако за последние месяцы технология китайской команды подверглась разнообразной критике. Среди прочего, Хэ обвиняют в том, что его эксперимент недостаточно обоснован: в нем принимали участие ВИЧ-положительный отец и ВИЧ-отрицательная мать, а следовательно, передачи инфекции можно было избежать, просто отмыв сперматозоиды от вирусных частиц и не подвергая детей дополнительному риску. Известно также, что мутация в CCR5 вызывает устойчивость не ко всем линиям ВИЧ и может быть связана с риском заболеть другими инфекциями, например, гриппом. Кроме того, судя по данным, которые Хэ представил в своем докладе, ему не удалось добиться поставленной цели: мутация получилась не та, которую он планировал, и не во всех клетках зародышей. Тем не менее, группа Ребрикова продолжает свои исследования.

— Вы знали заранее о том, что в Китае должны появиться генетически отредактированные дети?

— Нет. Это был вообще гром среди ясного неба, что уже родились дети. Весь научный мир очень сильно встревожился из-за этой новости, и сейчас идет волна запрета на генетическое редактирование эмбрионов человека. И наверно, это правильно, потому что еще не все тонкости этой методики мы изучили на эмбрионах. Да, возможно, за ней будущее, но все-таки так резко, мне кажется, это делать не стоит.

— Я видела два типа реакций на это событие в научном сообществе. Одни решительно осуждают Хэ, а другие говорят: кто-то должен быть первым. Что происходило в вашей группе, когда вы узнали об этом, как разделились мнения?

— Мы говорили о том, что да, действительно, они уже родили, а мы еще только пытаемся разобраться в тонкостях методики. Но все равно мы понимаем: то, что рождены дети, еще ни о чем не говорит. Нужно смотреть, как они дальше будут расти и развиваться и закрепится ли это генетическое редактирование в следующем поколении. А в Китае сейчас вообще нет информации об этих детях.

— Из тех редких данных, которые просачиваются, как вам кажется, это скорее победа или провал именно с биологической точки зрения?

— Какой-то плюс от этого есть: он показал, что действительно такое возможно и что дети рождаются. И потом, когда разрешат и одобрят работы на эмбрионах человека, наверно, все будут ссылаться на то, что те дети родились. Но что это было сделано тайком, без согласования с научным миром, это, конечно, не очень хорошо.

— Ваш собственный проект по редактированию эмбрионов сейчас на какой стадии?

— Мы пока оцениваем эту технологию, ищем технические сложности, которые могут возникнуть. И вопросов пока больше, чем ответов. Особенно это связано с тем, что возможно нецелевое редактирование. Но на сегодняшний день у нас около половины эмбрионов генетически отредактированных в 100% клеток.

— Если вдруг сейчас появится пациент, который скажет «берите меня, я готов, я не боюсь ваших рисков», возьмете его в работу?

— Нет. Этический комитет нам еще не одобрил такое клиническое исследование. Но мы наверняка заведем лист ожидания, как только мы будем уверены, что технология работает. И пациент уже будет понимать свои риски и принимать решение, пойдет он на него или нет.

— Есть у вас какие-то временные оценки, когда вы будете готовы подсаживать отредактированные эмбрионы?

— Сейчас у нас в плане достаточно большое исследование с донорами яйцеклеток, чтобы как раз оценить технические моменты. Я думаю, в течение года-двух этот вопрос будет решен, и мы будем готовы к использованию технологии.

— Вы сами на каком этапе включаетесь в процесс редактирования?

— Я выполняю эмбриологический этап работы с яйцеклетками и провожу непосредственно инъекцию «генетического коктейля» для изменения гена. Потом мы проводим культивирование до 6 дня развития и передаем материал генетикам, чтобы они оценили, насколько эффективно прошло редактирование гена.

— То есть самый ответственный момент — инъекция CRISPR — в ваших руках?

— А нельзя сказать, что это самый ответственный момент. Они все важные, потому что от раствора для инъекций, от качества РНК и ДНК тоже многое зависит. Если они будут недостаточно очищены, эмбрионы могут просто погибнуть. Если не будет технологии, которая потом оценит, как прошло редактирование, то мы ничего не поймем. Все этапы на одном уровне стоят.

— То есть ответственность распределена, и все боятся одинаково?

— Да.

— Что заставляет вашу команду думать, что у вас получится лучше, чем у китайцев?

— Есть несколько вариантов проведения генетического редактирования, мы взяли только одну из методик, как наши китайские коллеги, но мы пытаемся сначала оценить, насколько она эффективна.

— То есть вы делаете то же самое, но более аккуратно и взвешенно?

— Да, более ответственно.

— С технологической точки зрения это фактически то же самое или есть какие-то ваши ноу-хау?

— Есть определенные особенности, но это наверно больше вопрос к генетикам, по подготовке ДНК и РНК нужной чистоты и того локуса, где происходит редактирование. Технические особенности именно в этом. В методике культивирования все достаточно стандартно.

— И вы тоже работаете именно с устойчивостью к ВИЧ, с геном CCR5?

— Да, мы решили попробовать с теми же генами.

— Неоднократно высказывалось мнение, что редактирование именно этого гена в сущности не является необходимым. Потому что если отец носитель, а мать здорова, то достаточно было просто отмыть сперму, редактировать необязательно.

— Наша цель — редактирование в случае, когда оба родители ВИЧ-инфицированы. В такой ситуации, если ребенок не защищен, у него высокий риск получить инфекцию при рождении. Но на этом наши планы не заканчиваются. Мы хотели бы дальше развиваться по моногенным заболеваниям.

— А есть уже конкретные планы на будущее, какой ген следующий?

— Есть, но это пока наш секрет.

Про формальные трудности

Помимо этических проблем, мощным противником эмбриологов часто становится законодательство. Из-за этого, например, технология «ребенка от трех родителей» не применяется в США, а эмбриологам из строгой католической Испании приходится ездить в более либеральную Грецию.

В России на сегодняшний день законодательно не запрещено все, что не сопровождается «разрушением зародыша». А в недавно вышедшей Федеральной научно-технической программе развития генетических технологий упоминается «создание методов генетического редактирования для повышения устойчивости клеток иммунной системы к ВИЧ-инфекции и вирусным гепатитам», что можно, при желании, считать отсылкой и к экспериментам по созданию генно-модифицированных детей. (На соответствующий запрос «Чердака» Минздрав не дал ответа.)

— Когда мы узнали о вашей статье, то очень удивились. Подобные исследования появляются обычно в ведущих научных журналах, а здесь — маленькое русскоязычное издание. Почему такой мелкий масштаб?

— «Вестник РГМУ» сейчас включен в «Скопус» и переводится на английский язык, так что это совсем не маленькое русскоязычное издание. Мы с коллегами решили опубликоваться там. Следующие исследования, надеюсь, будем публиковать в более высокого рейтинга журналах.

— Есть аналогичные лаборатории в России, или вы единственные?

— Скорее всего мы единственные, кто изучает генетическое редактирование эмбрионов.

— Как вы собираетесь получать разрешение этического комитета? Насколько я понимаю, в России все сложно с законодательством.

— В России на сегодняшний день это не регламентируется пока никак. И те этические комитеты, которые находятся в наших исследовательских университетах, на сегодняшний момент пока против клинических испытаний. Но мы провели всего один эксперимент на аномальных эмбрионах. Сейчас у нас запланирована большая работа уже на яйцеклетках доноров, то есть уже на нормальных эмбрионах будем показывать, что эта технология работает. И дальше уже нам, возможно, разрешат какое-то клиническое исследование.

— А насколько в целом вам это кажется реалистичным?

— Со стороны закона все должно быть согласовано. Мы не будем делать это тайно, как китайские коллеги, будет все известно.

— А насколько в целом вам это кажется реалистичным, учитывая, что у нас даже отношение к ГМО довольно напряженное, а тут живые люди?

— Что значит «напряженное»? У нас это разрешено. Мы и в магазинах можем встретить генетически модифицированные продукты. У нас был запрет на импорт, на собственные разработки нет. ГМ-продукты однозначно запрещены в детском питании, а в обычном питании нет, разрешены. Страх же не в том, что гены ГМ-продуктов встроятся в наши гены. Мне кажется, вред от ГМ-продуктов в том, что продукты пытаются модифицировать таким образом, чтобы они были устойчивы к пестицидам, к гербицидам И когда эти семена начинают всходить, их начинают неконтролируемо сыпать, а они в себе это все накапливают. Только этим они и могут быть опасны. И все.

— Вы не боитесь какой-то агрессивной реакции, когда вы перейдете к клиническим испытаниям?

— Когда ЭКО только начиналось, большой процент людей нас принимали достаточно негативно, но сейчас все кардинально изменилось. Возможно, и с генетическим редактированием будет то же самое.

— Что если вам не разрешат подобные клинические эксперименты в этой стране?

— Тогда, наверно, будем искать какую-то другую технологию, которая поможет пациентам преодолевать тяжелые генетические заболевания.

— Иногда ученые прямо целой исследовательской группой или клиникой мигрируют за границу.

— Да, такое, конечно, возможно, но хотелось бы сделать это в России. У нас есть все для этого.

Про будущее

Разговоры о генетическом редактировании неизбежны без споров о том, где провести этическую границу между лечением и «улучшением» человека. История с китайскими ГМ-детьми показала, что генетическая модификация человека реальна, и на фоне этого начали появляться стартапы по созданию «дизайнерских детей». Сам Хэ позиционировал свой эксперимент как сугубо медицинский (один из видеоматериалов, что были выложены на youtube-канал The He Lab, отдельно посвящен попытке объяснить, что Лулу и Нана — не «дизайнерские дети») и пытался избежать обвинений в неэтичности, ссылаясь на то, что лишь борется с ВИЧ. Ему это, однако, не удалось: недавно подтвердились предположения о том, что ген CCR5 может быть связан с когнитивными способностями человека, и, если это так, то ГМ-детей можно считать экспериментом по улучшению человеческой природы. Это наглядный пример того, как, модифицируя, казалось бы, хорошо изученный ген, мы рискуем получить неожиданный результат. Неизвестно, знал ли Хэ о «когнитивных» эффектах своей модификации. Неизвестно также, знал ли он о том, что мутация в гене CCR5 повышает смертность от всех причин для ее носителей: эти данные были опубликованы через несколько месяцев после того, как китайский биолог рассказал о рождении Лулу и Наны.

— Что дальше ожидать от репродуктивных технологий, вслед за генетическим редактированием?

— Наверно, ближайшее развитие технологии случится, когда пара, которая хочет завести ребенка, даже если естественным путем, будет осознанно начинать генетическое обследование себя. Потому что многие могут быть не в курсе, какие мутации они могут передать потомству. А потом они удивляются, почему ребенок не слышит или плохо видит. Ближайшее развитие в этом.

— А непосредственно в эмбриологии, в репродуктивных технологиях?

— Я думаю, все сейчас будет двигаться именно в сторону генетики, в сторону понимания, какой ген за что отвечает. Мы с другими эмбриологами часто разговариваем о том, что, возможно, в скором времени будет приходить пара и говорить: нам, пожалуйста, ребенка со светлыми волосами, голубыми глазами, нос вот такой, и чтобы у него был айкью такой, тяга к таким-то знаниям…

— Думаете, это в принципе возможно?

— Я думаю, что это возможно, найдены же гены, которые отвечают за цвет волос или глаз.

— А с IQ?

— Я думаю, к тому времени это тоже будет понятно. Но это такие, кулуарные разговоры эмбриологов. Возможно, когда-то будет совершенно нормально приходить в клинику ЭКО за ребенком. Возможно, технологии пойдут именно в то русло, когда мы будем культивировать не просто эмбрионы, а сами фолликулы, и может даже в искусственной матке выращивать непосредственно сам эмбрион.

— О чем еще говорят эмбриологи в кулуарах?

— О клонировании. Говорят, что за этим тоже будущее, за выращиванием клонов в искусственных условиях.

— Вы думаете, это реально с этической точки зрения?

— Это тоже, может быть, не ближайшие 20-30 лет, но сто лет. Технологии развиваются очень быстро, еще те же 3-4 года назад что-то было невозможно сделать, сейчас это делается во многих лабораториях, сложно очень прогнозировать. Сегодня этого нет, а завтра уже все это делают.