6779-1 (Цивилизация богов. Прогноз развития науки и техники в 21-м столетии), страница 5

В третьем десятилетии без особого шума тихо почила проблема раковых заболеваний. Последние тридцать лет борьба с этими заболеваниями велась на пределе сил и технологий, что привело к сокращению количества неизлечимых форм рака. Совместное применение достижений генной инженерии, фармацевтики и цитологии порождало положительный интегральный эффект при лечении различных форм рака. Число летальных исходов у излеченных больных в последние пятнадцать лет резко уменьшилось, что изменило отношение общества к раковым заболеваниям. Ощущения обреченности и безысходности, в прежние года сопровождающие раковые заболевания, в сознании больных сменилось чувством спокойной уверенности. Понимание механизмов этого заболевания с каждым годом становилось все более полным, что в конечном итоге привело к окончательной победе над болезнью после череды частичных побед над различными формами рака. Обещанный памятник из золота тому, кто одержит победу над раком, так и не был построен, поскольку это была коллективная победа всего человечества, над приближением которой трудились миллионы людей на протяжении многих лет.

В это же время фармацевтические предприятия выпустили на рынок ряд новых лекарственных препаратов, влияющих на скорость обмена веществ в организме человека. Эти лекарства были синтезированы после изучения механизмов замедленного обмена веществ у теплокровных животных, впадающих в зимнюю спячку и ускоренного обмена веществ у рыб семейства тунцовых. Новый вид лекарств использовался как для лечебных, так и для профилактических целей. Уменьшение скорости обмена веществ начало применяться для замедления вывода лекарственных препаратов из организма человека. При этом уменьшалось необходимое для лечения количество лекарственных препаратов. В случаях острых отравлений и заболеваний, с целью замедления процессов распространения ядовитых и токсических веществ также рекомендовано было применение новых лекарственных препаратов. Если же требовалось активизировать метаболизм с целью массированной атаки на возбудителя болезни, либо для ускоренной регенерации и заживления тканей, применялись препараты, ускоряющие обмен веществ. Данная группа лекарственных препаратов имела хорошие перспективы применения в качестве средства, позволяющего человеку перераспределить свои силы и возможности во времени, и тем самым эффективно использовать естественные резервы организма.

Регулирование скорости обмена веществ базировалось на несоответствии условий, существующих в организме человека, и условий, являющихся оптимальными для реализации отдельных биохимических процессов. С появлением технологий одновременного избирательного воздействия на большие количества функциональных клеток появилась реальная возможность создать оптимальные условия для реализации выделенных биохимических процессов, не нанося при этом ущерб процессу обмена веществ в целом. Другими словами, стало возможным изменение скорости отдельных биохимических реакций, что, учитывая сложные взаимосвязи в организме человека, могло быть использовано для управления на первый взгляд независимыми и самостоятельными процессами в организме человека. Поскольку скорость обмена веществ тесно связана с температурой организма, то в отдельных случаях для быстрого и кратковременного изменения скорости метаболизма применялись более простые препараты, изменяющие на непродолжительный срок температуру тела человека.

Опыт регулирования температуры человеческого организма и скорости обмена веществ позволил подойти к увеличению продолжительности активной жизни человека с неожиданной стороны. Многочисленные эксперименты и результаты компьютерного моделирования позволили сделать вывод, что уменьшение температуры тела и замедление обмена веществ во время ночного сна, не вызывают каких-либо необратимых или опасных для человеческого организма изменений. Такой подход был рекомендован для взрослых людей как способ увеличения продолжительности жизни. По расчетам ученых, постоянное использование новых медикаментов, начиная с тридцатилетнего возраста, прибавит к средней продолжительности жизни человека восемь- десять лет. В случаях, когда по медицинским показаниям либо по условиям профессиональной деятельности человеку приходится часто ускорять свой обмен веществ или повышать температуру тела, или делать то и другое вместе, то для компенсации негативных последствий ему просто необходимо замедлять во сне собственный обмен веществ. При оснащении представителей тяжелых профессий, таких как спасатели, моряки, летчики, геологи, охотники и многие другие лекарственными препаратами, новые медикаменты заняли достойное место. Схожие по своему бодрящему действию на действие легких наркотиков, препараты, ускоряющие метаболизм, не вызывали эффекта привыкания или психологической зависимости. По химической структуре это были сложные белковые молекулы, похожие по своему строению на естественные гормоны человеческого организма. Благодаря применению новейших технологий компьютерного конструирования и раскрытию механизмов функционирования человеческого организма удалось создать сложные белковые соединения, которые без ущерба для организма гармонично вписывались в отшлифованный миллионами лет эволюции метаболизм человека.

В это же время осуществлялось детальное изучение метаболических процессов некоторых замечательных морских животных и рыб. Отбор видов организмов для углубленного изучения происходил по критериям приспособляемости к экстремальным условиям окружающей среды и узкой специализации. Первыми объектами для изучения были выбраны кашалоты, которые могли стремительно погружаться на глубину до трех километров без ущерба для организма и длительное время, без дополнительного потребления кислорода находиться там, пингвины, уверенно переносящие продолжительные низкие температуры, дельфины, эти непревзойденные мастера в области акустической локации. Внимание ученых также привлекли некоторые виды глубоководных рыб, благодаря их способностям ориентироваться в кромешной тьме океанических глубин и регулировать процессы хемолюминесценции. Различные виды электрических скатов и угрей, приобретших в процессе эволюции способность вырабатывать и аккумулировать электричество, были интересны ученым как пример успешного создания биологических генераторов электроэнергии. Особое внимание исследователи уделили калифорнийской рыбке лукании, обитающей в горячих природных источниках, в которых температура воды достигала шестидесяти градусов по Цельсию. Любой животный белок в составе живого организма перестает функционировать при таких температурах. Само наличие подобного организма в земной биосфере являлось лучшим доказательством возможности расширения пределов существования, как для трансгенных организмов, так и для человека. Объектом изучения стала также и рыба даллия, обитающая в водоемах Северной Америки и вмерзающая в лед до весны. Изучение тонкостей метаболизма в условиях частого замораживания и размораживания являлось важным для разработки технологий погружения в анабиоз высших животных и человека.

Если говорить обобщенно то интерес ученых вызывали уникальные метаболические процессы, происходящие в организме изучаемых животных и рыб, как в комфортных, так и в экстремальных условиях существования. Расшифровка маршрутных карт вида «ген – белок – биохимическая реакция» позволяла сравнить механизмы реализации одинаковых признаков и функций у разных организмов. В дальнейшем происходил отбор элементов природного «биологического конструктора», пригодных для использования в качестве универсальных строительных блоков при создании улучшенных, трансгенных и кибернетических организмов, сконструированных по воле и желанию человека. Расшифрованные маршрутные карты постоянно пополнялись, уточнялись, сопоставлялись с фундаментальными признаками и процессами, свойственными земной биосфере, и занимали свое место в общей картине метаболизма белковой жизни на Земле.

Закономерным следствием совершенствования компьютерных моделей, отображающих метаболические процессы в организме человека, животных и растений, стали интенсивные работы по оптимизации (улучшению) природных белковых молекул. На первом этапе это были теоретические исследования, проводимые на компьютерных моделях. Они осуществлялись с применением технологий конструирования химических соединений с заданными свойствами и технологий компьютерной визуализации параметров и свойств модели. Практическое воплощение полученных результатов не являлось делом далекого будущего, а скорее наоборот. В одной связке с конструкторами-химиками трудились специалисты по генной инженерии и биотехнологиям, готовые в краткие сроки реализовать полезные теоретические разработки. Однако путь от компьютерной модели белковой молекулы до ее синтеза был все еще длительным и трудным делом, особенно если речь шла не о существующих в природе, а о сконструированных виртуально молекулах белка. Работы эти были чрезвычайно перспективны, поскольку затрагивали основы эволюции, и как ожидалось, со временем должны были привести к качественному скачку в развитии земной биосферы.

Для улучшения природных белков и для синтеза новых с заданными свойствами вначале выбирался белок-прототип. При этом исследователи нуждались в исчерпывающей информации о строении и изменениях пространственного расположения частей белковой молекулы в процессе ее сворачивании в трехмерную структуру, включая местоположение и очередность сшивок ее частей. Столь же важными являлись полные знания о процессах синтеза белка-прототипа в организме, о генах, кодирующих его свойства, о реакциях, сопутствующих синтезу этого белка в живой клетке. Полные знания позволяли представить процесс функционирования белковой молекулы в виде последовательности изменений расположенных в пространстве поверхностей потенциальной энергией с заданной точностью. После создания компьютерной модели заданной степени точности происходили работы по ее улучшению. Если целью работы являлось улучшение функции белка, то для получения качественного результата создавались компьютерные модели молекул химических соединений, которые также участвовали в реализации этой функции. Компьютерная модель белковой молекулы улучшалась путем оптимизации пространственного расположения поверхностей потенциальной энергии. При этом отбирались наиболее подходящие варианты с точки зрения осуществления базовой функции в существующем окружении сопутствующих химических соединений. Дальнейший отбор аминокислот и других химических соединений, участвующих в построении белковой молекулы с улучшенными свойствами и вписывающихся в пространственное расположение поверхностей потенциальной энергии, производился путем перебора вариантов с использованием компьютерных моделей аминокислот и других химических соединений.

В тех случаях, когда улучшаемый белок удовлетворительно выполнял свои функции, но сама белковая молекула была неустойчива, либо слишком подвержена сторонним энергетическим воздействиям, требовалось улучшение самой белковой молекулы, при условии что пространственное распределение поверхностей потенциальной энергии не изменится. При этом в белковую молекулу вводились элементы, (это могли быть как аминокислоты, так и другие химические соединения) укрепляющие, усиливающие слабые места в ее пространственной структуре. Эти структурные элементы не должны были образовывать нежелательные химические связи и участвовать в других биохимических реакциях. Таким образом, к концу тридцатых годов двадцать первого века наука подошла к практическому улучшению пространственной структуры и функций природных белковых молекул и созданию искусственных белковых молекул с улучшенными свойствами.

Прогресс в науке и технике остановить невозможно. И если общественное мнение выступает против каких-либо процессов и тенденций в науке и технике, это совсем не означает, что работы в данном направлении будут прекращены. Любое государство поступает вне морали, когда дело касается вопросов собственной безопасности либо монопольного положения в стратегических областях. Именно в таком ключе развивался процесс улучшения человеческого организма, когда во многих странах мира в тайне и вопреки общественному мнению начались интенсивные работы по созданию улучшенного человека в военных целях. Существующий уровень науки и техники еще не позволял внедрять в генетический материал взрослого человека искусственно созданные гены, ответственные за исполнение новых функций и тем самым получать генетически модифицированного человека на базе взрослой особи. Зато десяткам индустриальных стран вполне по силам было вырастить улучшенного человека непосредственно из яйцеклетки, заменив в ней предварительно некоторые гены. Имплантируемые гены, в зависимости от назначения и цели эксперимента, могли нести информацию о каком-либо морфологическом признаке, который был заметен еще у эмбриона или новорожденного, или же определял ход развития человеческого организма в определенном возрасте.

Для получения результатов подобных экспериментов требовалось от нескольких месяцев до нескольких лет. В этих экспериментах использовались исключительно естественные человеческие гены, взятые из банка данных генов человека. Разумеется, военные исследовательские группы не интересовали морфологические признаки, определяющие красоту или правильные пропорции человека. Их предпочтения были направлены на создание сверхсильного, выносливого, исполнительного человека, неприхотливого к окружающим условиям. Подобная цель могла быть достигнута использованием тех генов, многие из которых принято было относить к разряду дефектных, поскольку их реализация приводила к различным уродствам. В обыденной жизни наличие у человека таких признаков считалось отклонением от нормы, генетическим заболеванием и подлежало раннему выявлению и лечению.

Кроме исследований такого рода, в нескольких авторитарных странах проводились, в обстановке строгой тайны, эксперименты по внедрению в наследственный материал человека естественных генов животных, растений, микроорганизмов. Подобные работы имели своей целью разработку новых видов генетического оружия и отличались крайним цинизмом, игнорированием всех норм морали. Здесь же разрабатывались другие разновидности генетического оружия, направленного на прижизненную трансформацию организма человека в химерный нежизнеспособный организм.

В отличие от многочисленных попыток экспериментирования с геномом человека, носящими, за редким исключением тайный характер, эксперименты по созданию трансгенных растений, микроорганизмов и, в меньшей мере, животных, стали повседневной реальностью естественных наук. Успешные попытки улучшения некоторых земных организмов путем оптимизации генома за счет внутривидового генофонда и удачный опыт трансгенного межвидового переноса полезных признаков, подготовили теоретическую основу и способы практической оптимизации генома искусственными генами. Необходимость в таких работах была очевидной, поскольку они были направлены на расширение области распространения важных для мирового хозяйства сортов и видов земной флоры и фауны. Более того, применение искусственных генов интересовало человечество как необходимое условие для заселения некоторых планет Солнечной системы искусственными организмами, способными изменить условия, существующие на этих планетах.