Джордж Черч против реальности

Джордж Макдональд Черч на протяжении своей долгой карьеры успел поучаствовать в нескольких важнейших для биологии проектов. Он разработал первый метод для прямого геномного секвенирования, помог запустить проект «Геном человека», основал проект «Персональный геном». Сейчас мы считаем это великими достижениями, но так было не всегда. По словам самого Черча: «Мои идеи часто называют невыполнимыми, бесполезными или то и другое сразу. Обычно, когда люди так говорят, это значит, что я на верном пути». В последнее время Черч вовлечен в несколько проектов, которые тоже могут показаться сомнительными. Но кто знает, что про них будут говорить через 5, 10 или 100 лет?

Черч против PERV

Сначала об идее, которая выглядит безумной, но уже работает. Это пересадка человеку органов от свиньи.

Черч стоял у истоков современной ксенотрансплантации. В 2015 году именно его команда использовала систему CRISPR-Cas9, чтобы инактивировать все 62 копии эндогенных ретровирусов свиней (PERV), сначала в клетках свиных почек. В 2016 году Черч основал компанию eGenesis для разработки путей безопасной пересадки органов свиней человеку. В 2017 году была получена первая свинья с модифицированным геномом.

          123rf.com   

О последующих опытах по пересадке человеку почки от свиньи, модифицированной eGenesis, мы уже писали. К тому времени геном свиней претерпел дополнительные изменения для лучшей совместимости. Американец Тим Эндрюс прожил с этой почкой почти девять месяцев, поставив очередной рекорд, но потом почку все же пришлось удалить.

Подготовкой органов для ксенотрансплантации занимается не только eGenesis, но и, например, Revivicor. Именно они поставили сердце, которое в 2022 году пересадили пациенту (и повторили в 2023).

Не все опыты по ксенотрансплантации были успешными. Ученые до сих пор анализируют информацию в поисках причин неудач. Но никто не спешит отказаться от этой идеи, ведь есть и истории успеха, да и очень уж хороши перспективы. Следует помнить, что тысячи людей ждут новые органы месяцы и годы, и многие просто не дожидаются. Даже если человек не будет всю жизнь жить с сердцем или почкой животного, он получит дополнительное время, пока подходит его очередь на человеческий орган.

Черч против старения

В начале 2018 года Черч основал другую компанию — Rejuvenate Bio. Ее цель? Предотвращение и лечение связанных со старением болезней у собак, продление их жизни.

          123rf.com   

Эта идея многим понравилась. В феврале 2020 года компания получила эксклюзивную лицензию от Управления по развитию технологий Гарвардского университета на коммерциализацию своей технологии генной терапии. Также она получила финансирование в рамках программы Small Business Innovation Research Министерства обороны США, посевные инвестиции и грант от Американского клуба любителей кавалер-кинг-чарльз-спаниелей.

На чем основывалась их уверенность в успехе? В основном на опытах с мышиными моделями. Черч с коллегами разработали генную терапию, которая позволяет доставить в организм мыши три гена, связанных с долгожительством: FGF21, αKlotho и sTGFβR2. Считается, что эти гены помогают бороться с ожирением, диабетом 2 типа, сердечной и почечной недостаточностью. Для доставки используется аденоассоциированный вирусный вектор серотипа AAV8 — он хорошо проникает в печень, где активно производятся белки.

Результаты были действительно неплохими. Однократное введение геннотерапевтического препарата, кодирующего FGF21, привело к полному устранению набора веса и диабета 2 типа у мышей с ожирением и диабетом, а комбинация этого препарата с sTGFβR2 уменьшила атрофию почек на 75% у мышей с почечным фиброзом. Применение sTGFβR2 — как отдельно, так и в сочетании с любым из двух других геннотерапевтических средств — улучшило работу сердца у мышей с сердечной недостаточностью.

В другом исследовании команда Ноа Дэвидсона (одного из основателей компании Rejuvenate Bio) системно вводила аденоассоциированные вирусы, кодирующие систему OSK (OCT4, SOX2 и KLF4), мышам в возрасте 124 недель. В результате их оставшаяся продолжительность жизни выросла на 109% по сравнению с контролями. Также улучшился ряд показателей здоровья. (Мы писали об этом в связи с недавним исследованием другой компании, в котором гены OSK вводят людям, правда, пока только в глаз).

Не все исследования шли удачно. В другой работе Черч и коллеги использовали цитомегаловирусный вектор большой емкости для доставки в организм мышей защитных факторов TERT и фоллистатина (FST). Продолжительность жизни мышей вроде бы выросла на 41,4% и 32,5% соответственно. Однако сначала в статью были внесены три правки, а затем она была отозвана. По-видимому, проблема была в рисунках 1 и 3. Черч согласился с отзывом статьи.

В апреле 2026 года Rejuvenate Bio запустила краудфандинговую кампанию. Об этом объявил сам Черч в соцсетях. Краудфандинг проходит на онлайн-платформе Wefunder, в нем можно поучаствовать, имея всего 250 долларов.

Самый высокий уровень участия стоимостью 500 000 долларов доступен только первому спонсору, сделавшему такой взнос; кличка его собаки может быть включена в название препарата компании Rejuvenate (при условии соблюдения нормативных требований и производственных ограничений).

Не по карману? Всего за 50 000 долларов можно разместить фотографию собаки на упаковке препарата (опять же при условии соблюдения нормативных требований, а также ограничений со стороны партнеров и производственных возможностей, получение вознаграждения не гарантируется).

Но вроде бы ситуация в компании может нормализоваться. В июне 2026 года было объявлено о закрытии раунда финансирования на сумму 6 миллионов долларов, организованного под руководством VCapital при участии компаний Merck Animal Health, Kendall Capital Partners, Connecticut Innovations и Digitalis. Компании Rejuvenate Bio и Merck Animal Health также заключили соглашение о стратегическом сотрудничестве.

Так что, возможно, со временем Черч и компания Rejuvenate Bio смогут подарить собакам долгую и здоровую жизнь.

Черч против фагов

С помощью бактерий получают многие важные продукты. При этом бактериям угрожают бактериофаги. Так что получение штаммов бактерий, нечувствительных к фагам, имеет не только общебиологический, но и прикладной интерес.

Черч подошел к этой задаче с необычной стороны — он решил поменять генетический код, «язык», на котором «говорит» ДНК бактерии. Если бактерия будет «говорить» на одном языке, а фаг — на другом, заражение не произойдет.

Ген белка— это последовательность триплетов, или кодонов, то есть тринуклеотидов: ATG CCG CTT… Всего существует 64 кодона, вполне достаточно для того, чтобы кодировать 20 аминокислот и стоп-сигналы. Чтобы синтезировать белок, молекулы тРНК «читают» кодоны (уже не в ДНК, а в матричной РНК) и помогают прикреплять аминокислоты к растущей цепи пептида, пока не достигнут стоп-кодона. Вирусы используют ту же систему, чтобы заставить тРНК бактерии помочь им размножиться.

А чтобы защитить клетку, нужно «освободить» один кодон, заменив его на синонимичный во всех местах генома, где тот встречается. Тогда клетке больше не нужна тРНК, которая «читала» этот кодон. И эту тРНК можно удалить. Теперь, если вирус заразит клетку, то синтез его белков прервется преждевременно на этом кодоне.

Такое действительно проделали с одним из стоп-кодонов E. coli.

Но некоторые вирусы приносят с собой свои собственные тРНК. Что делать? Можно закодировать в геноме бактерии новую тРНК, которая узнает «освобожденный» кодон, но вставляет новую аминокислоту. Теперь белки вируса будут не обрываться, а содержать ошибки, которые могут повлиять на их функции. Согласно анализу ученых, большое количество бактериальных тРНК «забьет» вирусные.

Теперь бактерию нужно защитить от горизонтального переноса генов и сделать так, чтобы бактерия не могла жить за пределами лаборатории.

Внесение столь значительного числа изменений — даже с использованием новейших методов редактирования ДНК — по-прежнему невыполнимая задача. К счастью, за последнее десятилетие стоимость синтеза ДНК резко снизилась. Поэтому вместо того, чтобы редактировать геном, внося изменения по одному участку за раз, команда Черча использовала специальные установки для синтеза с нуля длинных фрагментов перекодированного генома.

Все это было успешно проделано еще в 2023 году. О промышленном применении технологии пока не слышно. Возможно, потому, что растет такая бактерия на 60% медленнее.

Впрочем, на этом исследования не закончились. Есть задумки по созданию организма с иным генетическим кодом, с нестандартными аминокислотами, в том числе содержащими гликаны и модулирующими иммунную систему. Постепенно они реализуются.

Черч против вымирания видов

Пожалуй, самый фантастический проект Черча — «воскрешение» мамонта. Живых клеток мамонтов обнаружить не удалось, поэтому многие пути по его «возрождению» для ученых закрыты. И то, к чему они стремятся, — скорее не мамонт, а напоминающий мамонта слон. Но все равно это впечатляющий проект, реализуя который, можно заодно решить другие задачи.

Начинается «воскрешение» с секвенирования генома мамонта, идентификации генов, которые делают мамонта мамонтом, внесения этих изменений в геном ближайшего родственника мамонта — слона, получения эмбрионов и их созревания. На данный момент команда Черча уже идентифицировала 60 генов, кодирующих основные черты этого животного, такие как устойчивость к холоду.

          123rf.com   

Как написано на сайте компании: «Знаковый проект компании Colossal по восстановлению вымерших видов будет заключаться в возрождении шерстистого мамонта — или, точнее, морозостойкого слона, обладающего всеми основными биологическими характеристиками шерстистого мамонта. Он будет ходить, выглядеть и издавать звуки, как шерстистый мамонт, но самое главное — он сможет обитать в той же экосистеме, которая была покинута после вымирания мамонтов».

Изначально у команды Черча было очень небольшое финансирование для этого проекта. В 2021 году, получив денежное вливание в размере 15 миллионов долларов, команда организовала компанию Colossal Biosciences (в целом, по оценкам, Черч основал уже более 50 компаний). В 2025 году Colossal оценивалась уже в 10,32 миллиарда долларов.

В том же 2025 году компания Colossal Biosciences представила трех мышей с чертами мамонта, такими как устойчивость к холоду и лохматый золотисто-коричневый мех; кроме того, у них были необычные кудрявые усы.

Но Colossal Biosciences занимается не только мамонтом (это скорее основная далекая цель). В 2025 году представители компании заявили, что у них есть три возрожденных ужасных волка (Aenocyon dirus). Два самца, которым уже полгода, и двухмесячная самка получены модификацией генома серого волка по 20 локусам. Подробнее об этом — на PCR.NEWS.

Также было сделано несколько открытий, которые приблизили возрождение вымершей птицы додо (дронта). Например, в 2026 году было объявлено о создании системы, призванной заменить яйцо. С ее помощью получили 26 здоровых цыплят. А еще раньше компания сообщила об успешном культивировании первичных половых клеток обыкновенного голубя, генетически схожего с гривистым голубем (Caloenas nicobarica), которого Colossal рассматривает в качестве ближайшего родственника додо.

Черч против ограничений человеческой природы

Это не совсем проект, в том смысле, что Черч не проводит никаких экспериментов в этой области (мы надеемся). Но в свободное время он составил список генов, на которые можно было бы воздействовать методами генной инженерии с целью создания новой версии человека. По мнению некоторых — наделить человека сверхчеловеческими силами.

          123rf.com  

Речь пока не о полете или невидимости. Но, например, определенная мутация гена LRP5 может дать человеку необычайно прочные кости, при этом снизив плавучесть в воде. Отключение гена PCSK9 уменьшило бы вероятность развития ишемической болезни сердца, повысив риск возникновения диабета и когнитивных нарушений. «Выключение» гена CCR5 (как это сделал китайский ученый Хэ Цзянькуй) могло бы уменьшить вероятность заражения ВИЧ, но одновременно увеличить восприимчивость к вирусу Западного Нила.

Так что Черч рассматривает сразу как плюсы, так и минусы вмешательства.

Вокруг списка до сих пор ведутся дебаты. Но Черч говорит, что уже несколько десятилетий пытается усовершенствовать технологии работы с генетическими ресурсами и снизить их стоимость, чтобы больше людей могли получить доступ к последовательности собственного генома. Так что вполне возможно, что это просто способ привлечь внимание.

Еще примеры возможных «улучшений»:

• MSTN — манипуляции с белком миостатином могут привести к росту более крупной и рельефной мускулатуры, а также помочь в лечении таких заболеваний, как мышечная дистрофия.

• FAAH-OUT — мутация гена FAAH-OUT связана с нечувствительностью к боли.

• ABCC11 — мутации в этом гене связаны с отсутствием неприятного запаха пота.

• GRIN2B — манипуляции с этим геном могут привести к улучшению памяти и способности к обучению.

• BDKRB2 — поиск способов воздействия на этот ген может позволить людям гораздо дольше задерживать дыхание под водой.

Весь список можно посмотреть здесь.