Кухонные биотеррористы. Как энтузиасты из мира науки могут создать вирус пострашнее COVID-19

Джозия Зайнер, биохакеры, биохакерство, биотерроризм, биоинженерия
Фото: Скриншот | Биохакер Джозия Зайнер отредактировал свои собственные гены с помощью набора CRISPR

20-летняя студентка из Днепра в составе международной команды создала самодельную вакцину от коронавируса. Дарья Данцева и другие члены команды — представители междисциплинарного движения биохакеров.

Биохакеры утверждают, что сделают научные инновации более доступными, но так ли это? Фокус разбирался, насколько могут быть опасными эксперименты вне лабораторий и к чему это может привести.

Биохакеры проводят эксперименты на себе, модифицируя ДНК и пытаясь усовершенствовать себя на генном уровне, ставят опыты с патогенными организмами, устанавливают микрочипы, на себе проверяют действие новых медпрепаратов — стремясь совершить революцию в науке. И, конечно, уверены, что являются двигателями научного прогресса.

Представители научных кругов, а вместе с ними — сотрудники спецслужб, говорят, что у деятельности энтузиастов может быть масса опасных последствий. Например, в попытках найти вакцину, энтузиасты из мира науки могут создать вирус пострашнее COVID-19.

"Пандемия? Это прекрасная возможность!"

Новый импульс биохакинг получил во время пандемии коронавируса. Множество групп биохакеров по собственной инициативе решили присоединиться к созданию вакцины от COVID-19.

Среди этих энтузиастов — молекулярный биолог и биофизик Джозия Зайнер, бывший сотрудник Исследовательского центра Эймса NASA. Пять лет назад Зайнер запустил краудфандинговую кампанию по предоставлению наборов CRISPR (инновационная технология редактирования генов), чтобы широкая общественность смогла экспериментировать с редактированием бактериальной ДНК.

биохакинг, Джозия Зайнер, НАСА, молекулярная биология, биофизика
Джозия Зайнер имеет докторскую степень по био
Фото: Michael Short/Bloomberg

Зайнер открыл онлайн-курсы для начинающих биохакеров и быстро нашел свою аудиторию. На руку сыграло то, что быстро развивающаяся наука о редактировании генома сделала биоинженерию сравнимой с редактированием текста в документе Word.

Bloomberg пишет, что Зайнер "печально известен в некоторых кругах своими эпатажными экспериментами", среди которых — инъекция с ДНК на биотехнологической конференции в Сан-Франциско.

В мае 2020 года группа ученых, в которую входили исследователи из Гарвардского университета, опубликовала статью с пробной ДНК-вакциной от коронавируса — и Зайнер увидел в этом свой шанс. В научной работе говорилось, что тестовая вакцина смогла вызвать иммунитет к SARS-CoV-2 у 35 обезьян. Вакцинированные обезьяны выработали антитела к вирусу, и одна версия вакцины оказалась способной противостоять вирусу.

"Это прекрасная возможность для биохакеров. Мы можем продвигать науку быстрее", – заявлял биохакер.

В компании по синтезу ДНК Зайнер заказал ту же последовательность шиповидного белка коронавируса, которая использовалась в реальном научном исследовании. Энтузиаст собирался добавить ее в раствор, чтобы ввести получившуюся "вакцину" себе в мышцу.

биохакеры, технологии, химические эксперименты, биохимия, биофизика, вакцина
Наука о редактировании генома сделала биоинженерию сравнимой с редактированием текста в документе Word
Фото: Michael Short/Bloomberg

"Они (авторы исследования. – Ред.) конкретно описали, что использовали, и это действительно легко воссоздать. Мы знаем, что это сработало на обезьянах. Давайте проверим это на людях", – вещал Зайнер из своей штаб-квартиры в Калифорнии.

Специалист по биоэтике из Стэнфордского университета Хэнк Грили говорит, что эксперимент Зайнера был абсолютно бессмысленным с самого начала.

"В лучшем случае, у него будет три человека (три биохакера. – Ред.), получивших эту ДНК-вакцину. Мне трудно представить, чтобы введение препарата всего трем людям принесло какую-либо научную пользу", – отмечает Грили.

Но Зайнера замечания не остановили. Он не только провел опасный эксперимент на людях, но вместе с двумя единомышленниками из США и Украины, подробно описал весь процесс. Трое биохакеров назвали свой проект Project McAfee в честь антивирусного программного обеспечения. По их словам, они хотели показать на своем примере, как "легко можно воспроизвести такие научные исследования".

Дарья Данцева: "Я подумала: чем мы хуже обезьян?"

Действительно, одной из соратниц Зайнера в попытке создать вакцину от COVID-19 стала украинка, 20-летняя Дарья Данцева — студентка Днепропетровского национального университета им. Олеся Гончара. В мае 2020 года Данцева получила от Зайнера приглашение принять участие в эксперименте по созданию вакцины от коронавируса.

"Он как раз прочитал научную статью о том, что какую-то экспериментальную ДНК-вакцину испытали на макаках. Я подумала: чем мы хуже обезьян?" – рассказывает Данцева в интервью Texty.org.ua.

Дарья говорит, что нашла в интернете проект Odin, на котором поводились онлайн-курсы для начинающих биохакеров авторства Зайнера.

"Я увидела, что они дают по два доллара за запись в Twitter о своих экспериментах, и подумала: так, один твит = 2 доллара, мне нужно $160 на CRISPR-набор (набор для редактирования генов), поэтому надо 80 постов. Я их так заспамила экспериментами, они потом мне бесплатно набор отправили много еще чего добавили. А Джозия мне впоследствии рассказывал: "Я спрашивал, кто такая эта Дарья Данцева из Украины и что вообще такое Украина?" – вспоминает девушка.

Уже в 2019 году Данцеву пригласили на крупную конференцию по биохакингу – Biohack the Planet.

Дарья Данцева о том, почему занялась биохакингом - видео

В мае Данцева присоединилась к группе биохакеров, чтобы создать вакцину от коронавируса. И по ее словам, эксперимент был успешным.

"Это ДНК-вакцина, которую мы воссоздали согласно статье других ученых. Мы использовали плазмиды, это такие небольшие кольцевые молекулы ДНК, в которые поместили последовательность кодирующего белок шипа коронавируса. И потом, когда мы это вкололи себе в клетки мышц, плазмиды попали внутрь клеток", – рассказывает Дарья.

Исследовательница говорит, что не заражала себя вирусом специально, чтобы проверить действие созданной вакцины. Но, по словам студентки, ее семья переболела коронавирусом, а она якобы осталась здоровой.

"Анализы после вакцинации показали, что у нас есть антитела, которые реагируют на шип этого коронавируса и нейтрализуют его. В конце концов я довольна тем, как все получилось, теперь у меня есть как минимум иммунитет", – говорит Дарья.

Но для группы биохакеров основной целью было даже не "успешное" создание вакцины от коронавируса. На основе своего эксперимента они записали и подготовили видео-уроки, где рассказали, как повторить эксперимент самостоятельно.

Мнение экспертов: ненаучно, незаконно и опасно

Эксперименты биохакеров шокируют научное сообщество, и на это есть свои причины.

Ректор Национального медицинского университета имени А. А. Богомольца Екатерина Амосова считает, что "вакцина" украинской студентки не имеет ничего общего с настоящими препаратами.

"Я – врач, поэтому могу выразить точку зрения не специалиста, но с позиции здравого смысла: если бы все было так просто, то такие дешевые "вакцины" делались бы массово во всем мире. А Дарья подала бы документы на получение патента на изобретение", – пояснила Амосова в комментарии Фокусу.

Также ректор подчеркивает, что аргументация днепровской студентки оставляет желать лучшего.

"Аргумент "Я не заболела, несмотря на то, что заболели все окружающие" – не является доказательством от слова "вообще". Таких примеров очень много в семьях без всякого "биохакинга", – подводит итог ректор.

Возникают вопросы и к самому процессу создания вакцины группой энтузиастов.

"Рядовому читателю может показаться, что Дарья создала в домашних условиях новую вакцину от ковида. Однако вакцина, описанная в статье, была разработана коллективом из 54 американских специалистов. Дарья с друзьями только попытались воспроизвести ее (что стоило около 3000 долларов), используя "рецепт", описанный этими специалистами. То, что сделано человеком, — может быть человеком повторено. Но это несколько напоминает сбор "мерседеса" в гараже из подручных материалов – участники, конечно, будут в восторге; они получат бесценный опыт; возможно, в процессе работы даже изобретут велосипед. Однако рискнете ли вы ездить на таком "мерседесе"?", – говорит кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела генетической инженерии Института клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины Екатерина Листван.

По словам ведущего научного сотрудника отдела генетики человека, доктора биологических наук Оксаны Пивень, создать образец, который станет "кандидатом" в вакцины, может и студент.

"Экспериментальному образцу, чтобы стать вакциной, необходимо пройти предклинические испытания на животных и клинические испытания на людях, которые будут включать три фазы. Если результаты испытаний продемонстрируют высокую иммуногенность и минимальные побочные эффекты, тогда кандидат на вакцину утверждается и разрешается к широкому применению", – говорит эксперт.

Также Оксана Пивень подчеркивает, что у Дарьи, которая утверждает, что создала вакцину, не было контрольной группы – хотя бы еще трех человек, получивших "пустышку".

"Если бы такая группа была и у них не оказалось антител, то на этом основании можно было бы хоть как-то утверждать, что кандидат на вакцину действительно сработал", – заключает Пивень.

Кроме этого, эксперт добавляет, что получить законным путем плазмиды, о которых упоминала Дарья, достаточно сложно.

"Проблема в том, что эти плазмиды продаются только для научных целей, и приобретая их необходимо подписывать соглашение, где институт или лаборатория обязываются использовать плазмиды лишь в научных целях и не передавать в третьи руки. Я тоже покупаю плазмиды для своей работы, но я не могу их получить как частное лицо, их просто не продадут", – отмечает научный сотрудник.

Ведущий научный сотрудник Института физики НАН Украины, доктор физико-математических наук Семен Есилевский считает практику биохакеров более, чем опасной. Опыты с патогенными организмами требуют соответствующих мер безопасности, которых невозможно добиться в самодельных лабораториях, пишет Есилевский в Facebook.

"Опыты с ДНК патогенных организмов не зря требуют лицензированных лабораторий высокого уровня биозащиты. Это не бюрократические препоны, это элементарное самосохранение. А эти восторженные покемоны работают с генетическим материалом опасных патогенов на кухне", – подчеркивает украинский ученый.

Есилевский напоминает, что для таких опасных и неконтролируемых экспериментов существует статья Уголовного кодекса Украины о нарушении установленного порядка доклинического изучения, клинических испытаний и государственной регистрации лекарственных средств. По его мнению, подобными историями должны заниматься соответствующие правоохранительные органы.

Ученый подчеркивает, что речь идет не о "травле юных гениев", а о самосохранении человека как вида.

Кухонные биотеррористы?

В своих экспериментах биохакеры не связаны ни рамками закона, ни медицинской этикой. Из-за этого зачастую их сравнивают с биотеррористами. Так, ФБР еще в 2006 году создало Дирекцию по вопросам оружия массового поражения. Основной задачей подразделения является работа по предупреждению актов биотерроризма и контроль за биохакерами в США.

"Создать нечто смертельное теперь можно в любое время. Хоть сегодня. Люди просто создадут лекарственно-устойчивую сибирскую язву или грипп с высокой степенью передачи. Некоторые рецепты уже доступны в Интернете. …Любой, кто занимается синтетической биологией, должен находиться под наблюдением, а любой, кто занимается этим без лицензии, должен быть под подозрением", – уверен исследователь из Гарварда и ведущий синтетический биолог, доктор Джордж Черч, которого цитирует New York Times.

Пандемия коронавируса — это репетиция

Заслуженный научный сотрудник и адъюнкт-профессор инженерной школы Карнеги-Меллона в Силиконовой долине Вивек Вадхва считает, что проблема биохакинга уже стала глобальной. Она грозит появлением новых вирусов, созданных человеком со злым умыслом или просто по ошибке.

"Благодаря технологической революции в генной инженерии все необходимые инструменты стали настолько дешевыми, простыми и легкодоступными, что любой ученый-мошенник или биохакер может ими воспользоваться. Эксперименты, которые раньше были возможны лишь за защищенными стенами лабораторий, теперь можно проводить буквально на кухонном столе с оборудованием, найденным на Amazon", – пишет Вадхва в своей статье для Foreign Policy.

По его словам, первым шагом при разработке вируса является получение генетической информации о существующем патогене, таком как один из простых коронавирусов, вызывающих простуду. Его можно изменить, чтобы создать нечто более опасное.

В 1970-х года первое генетическое секвенирование бактерии Escherichia coli заняло несколько недель и стоило миллионы долларов. Ученые пытались определить 5386 нуклеотидов, строительных блоков генетической информации. Полностью секвенирована бактерия была лишь в 1997 году.

Сегодня секвенирование 3 000 000 000 пар оснований, составляющих человеческий геном, можно выполнить за несколько часом примерно за 1 тыс. долларов. Генеральный директор китайской геномной компании BGI Group Сюнь Сюй говорит, что рассчитывает предложить полное секвенирование генома человека в супермаркетах и Интернете примерно за 290 долларов уже в ближайшем будущем.

Следующим шагом в разработке вируса является модификация генома существующего патогена, чтобы изменить его влияние. Инструмент для редактирования генов CRISPR, разработанный всего несколько лет назад, пользуется тем же механизмом, который используют бактерии. Инструмент может "вырезать" фрагменты генетической информации из одного генома и вставляет ее в другой.

"Механизм, который бактерии развивали на протяжении тысячелетий для защиты от вирусов, превратился в дешевый, простой и быстрый способ редактирования ДНК любого организма в лаборатории", – отмечает автор.

Для того, чтобы начать работу с CRISPR, экспериментатору нужно всего лишь заказать фрагмент РНК и купить в Интернете химические вещества и ферменты, которые стоят несколько долларов.

Прорыв на грани этики

  • КНР, где делают упор на технический прогресс, совершил поразительные прорывы в области модификации ДНК. Однако некоторые эксперименты выходят за рамки этики. Например, в 2018 году китайский ученый Хэ Цзянькуй объявил, что создал первых "младенцев CRISPR", геномы которых были отредактированы еще до их рождения. Ученый был приговорен к штрафу и тюремному заключению. Но прецедент уже зафиксирован.
  • В США любой может заказать набор CRISPR за 169 долларов для редактирования генома бактерий — и заняться этим буквально в своем гараже. За 349 долларов та же компания предлагает набор для редактирования человеческого генома, куда входят эмбриональные клетки почек из культуры ткани, изначально взятой из абортированного плода человека.
  • Фрагменты ДНК, заказанные по почте, позволили команде из Университета Альберты в 2017 году воскресить вымершего родственника вируса оспы – конскую оспу. Нет доказательств того, что конская оспа опасна для людей, но эксперты предупредили, что тот же метод можно использовать для воскрешения натуральной оспы – ужасного вируса variola vera, ликвидированного в 1980 году. Это можно будет сделать за шесть месяцев при стоимости около 100 тыс. долларов, говорят ученые. А если бы канадские ученые использовали CRISPR, стоимость проекта снизилась бы до минимума.

Именно поэтому многие ведущие ученые выступают за мораторий на редактирование генов человека, а также за принятие международных соглашений, которые запретили бы использование CRISPR для редактирования генов людей или животных.

Ничего из этого не произошло, никакие сдерживающие меры не были приняты — и потому, например, доктор Вадхва считает, что уже слишком поздно пытаться остановить глобальное распространение технологий – джин уже вышел из бутылки.

"Нет пути назад, чтобы исправить ошибки прошлого. …Мы должны относиться к пандемии коронавируса как к генеральной репетиции того, что произойдет в будущем, — говорит Вадхва. — К сожалению, среди будущих проблем не только природные вирусы, но и вирусы, которые будут созданы людьми. Мы должны научиться очень быстро создавать защиту, подобную той, что есть у современных компьютеров. Благо, которым может все обернуться – лекарство от всех болезней. Другой вариант слишком ужасен, чтобы о нем думать".