Кухонні біотерористи. Як ентузіасти зі світу науки можуть створити вірус страшніший за COVID-19

Джозі Зайнер, біохакери, біохакерство, біотероризм, біоінженерія
Фото: Скриншот | Біохакер Джозі Зайнер відредагував свої власні гени за допомогою набору CRISPR

20-річна студентка з Дніпра в складі міжнародної команди створила саморобну вакцину від коронавірусу. Дарина Данцева та інші члени команди — представники міждисциплінарного руху біохакерів.

Біохакери стверджують, що зроблять наукові інновації більш доступними, але чи так це? Фокус розбирався, наскільки можуть бути небезпечними експерименти за межами лабораторій і до чого це може призвести.

Біохакери проводять експерименти на собі, модифікуючи ДНК і намагаючись удосконалити себе на генному рівні, ставлять досліди з патогенними організмами, встановлюють мікрочипи, на собі перевіряють дію нових медпрепаратів — прагнучи зробити революцію в науці. І, звичайно, впевнені, що є двигунами наукового прогресу.

Представники наукових кіл, а разом з ними — співробітники спецслужб, кажуть, що в діяльності ентузіастів може бути маса небезпечних наслідків. Наприклад, у спробах знайти вакцину ентузіасти зі світу науки можуть створити вірус страшніший за COVID-19.

"Пандемія? Це прекрасна можливість!"

Новий імпульс біохакінг отримав під час пандемії коронавірусу. Безліч груп біохакерів за власною ініціативою вирішили приєднатися до створення вакцини від COVID-19.

Серед цих ентузіастів — молекулярний біолог і біофізик Джозі Зайнер, колишній співробітник Дослідницького центру Еймса NASA. Пʼять років тому Зайнер запустив краудфандингову кампанію з надання наборів CRISPR (інноваційна технологія редагування генів), щоб широка громадськість змогла експериментувати з редагуванням бактеріальної ДНК.

біохакінг, Джозі Зайнер, НАСА, молекулярна біологія, біофізика
Джозі Зайнер має докторський ступінь з біології
Фото: Джозия Зайнер

Зайнер відкрив онлайн-курси для біохакерів-початківців і швидко знайшов свою аудиторію. На руку зіграло те, що швидко розвивається наука про редагування геному, що зробила біоінженерію порівнянною з редагуванням тексту в документі Word.

Bloomberg пише, що Зайнер "сумно відомий у деяких колах своїми епатажними експериментами", серед яких — інʼєкція з ДНК на біотехнологічній конференції в Сан-Франциско.

У травні 2020 року група вчених, до якої входили дослідники з Гарвардського університету, опублікувала статтю з пробною ДНК-вакциною від коронавірусу — і Зайнер побачив у цьому свій шанс. У науковій роботі говорилося, що тестова вакцина змогла викликати імунітет до SARS-CoV-2 у 35 мавп. Вакциновані мавпи виробили антитіла до вірусу, і одна версія вакцини виявилася здатною протистояти вірусу.

"Це прекрасна можливість для біохакерів. Ми можемо просувати науку швидше", — заявляв біохакери.

У компанії із синтезу ДНК Зайнер замовив ту ж послідовність шиповидного білка коронавірусу, яка використовувалася в реальному науковому дослідженні. Ентузіаст збирався додати її в розчин, щоб ввести "вакцину" собі в мʼяз.

біохакери, технології, хімічні експерименти, біохімія, біофізика, вакцина
Наука про редагування геному зробила біоінженерію порівнянною з редагуванням тексту в документі Word
Фото: биохакерство

"Вони (автори дослідження. — ред.) конкретно описали, що використовували, і це дійсно легко відтворити. Ми знаємо, що це спрацювало на мавпах. Перевіримо це на людях", — казав Зайнер зі своєї штаб-квартири в Каліфорнії.

Спеціаліст з біоетики зі Стенфордського університету Хенк Грилі каже, що експеримент Зайнера був абсолютно безглуздим із самого початку.

"У кращому разі в нього буде три людини (три біохакери. — ред.), які отримали цю ДНК-вакцину. Мені важко уявити, щоб введення препарату всього трьом людям принесло якусь наукову користь", — зазначає Грилі.

Але Зайнера зауваження не зупинили. Він не тільки провів небезпечний експеримент на людях, але разом з двома однодумцями із США й України, докладно описав весь процес. Троє біохакерів назвали свій проект Project McAfee на честь антивірусного програмного забезпечення. За їхніми словами, вони хотіли показати на своєму прикладі, як "легко можна відтворити такі наукові дослідження".

Дарина Данцева: "Я подумала: чим ми гірші за мавп?"

Дійсно, однією із соратниць Зайнера в спробі створити вакцину від COVID-19 стала українка, 20-річна Дарина Данцева — студентка Дніпропетровського національного університету ім. Олеся Гончара. У травні 2020 року Данцева отримала від Зайнера запрошення взяти участь в експерименті зі створення вакцини від коронавірусу.

"Він як раз прочитав наукову статтю про те, що якусь експериментальну ДНК-вакцину випробували на макаках. Я подумала: чим ми гірші за мавп?" — розповідає Данцева в інтервʼю Texty.org.ua.

Дарина говорить, що знайшла в інтернеті проект Odin, на якому поводились онлайн-курси для початківців біохакерів авторства Зайнера.

"Я побачила, що вони дають по два долари за допис у Twitter про свої експерименти, і подумала: так, один твіт = 2 долари, мені потрібно $ 160 на CRISPR-набір (набір для редагування генів), тому треба 80 постів. Я їх так заспамила експериментами, вони потім мені безкоштовно набір відправили і багато ще чого додали. А Джозі мені згодом розповідав: "Я питав, хто така ця Дарина Данцева з України і що взагалі таке Україна?" — згадує дівчина.

Уже у 2019 році Данцеву запросили на велику конференцію з біохакінгу — Biohack the Planet.

Дарина Данцева про те, чому зайнялася біохакінгом — відео

У травні Данцева приєдналася до групи біохакерів, щоб створити вакцину від коронавірусу. І за її словами, експеримент був успішним.

"Це ДНК-вакцина, яку ми відтворили згідно зі статтею інших вчених. Ми використовували плазміди, це такі невеликі кільцеві молекули ДНК, у які помістили послідовність кодувальний білок шипа коронавірусу. І потім, коли ми це вкололи собі в клітини мʼязів, плазміди потрапили всередину клітин", — розповідає Дарина.

Дослідниця каже, що не заражала себе вірусом спеціально, щоб перевірити дію створеної вакцини. Але, за словами студентки, її сімʼя перехворіла на коронавірус, а вона нібито залишилася здоровою.

"Аналізи після вакцинації показали, що в нас є антитіла, які реагують на шип цього коронавірусу і нейтралізують його. Зрештою я задоволена тим, як усе вийшло, тепер у мене є як мінімум імунітет", — говорить Дарина.

Але для групи біохакерів основною метою було навіть не "успішне" створення вакцини від коронавірусу. На основі свого експерименту вони записали і підготували відео-уроки, де розповіли, як повторити експеримент самостійно.

Думка експертів: ненауково, незаконно і небезпечно

Експерименти біохакерів шокують наукову спільноту, і на це є свої причини.

Ректор Національного медичного університету імені О. О. Богомольця Катерина Амосова вважає, що "вакцина" української студентки не має нічого спільного зі справжніми препаратами.

"Я — лікар, тому можу висловити точку зору не спеціаліста, але з позиції здорового глузду: якби все було так просто, то такі дешеві "вакцини" робилися б масово в усьому світі. А Дарина подала б документи на отримання патенту на винахід", — пояснила Амосова в коментарі Фокусу.

Також ректор підкреслює, що аргументація дніпровської студентки залишає бажати кращого.

"Аргумент "Я не захворіла, незважаючи на те, що захворіли всі навколо" — не є доказом від слова "взагалі". Таких прикладів дуже багато в сімʼях без всякого "біохакінгу", — підсумовує ректор.

Виникають запитання і до самого процесу створення вакцини групою ентузіастів.

"Рядовому читачеві може здатися, що Дарина створила в домашніх умовах нову вакцину від ковіду. Однак вакцина, описана в статті, була розроблена колективом з 54 американських фахівців. Дарина з друзями тільки спробували відтворити її (що коштувало близько 3000 доларів), використовуючи "рецепт", описаний цими фахівцями. Те, що зроблено людиною, — може бути людиною повторено. Але це дещо нагадує збір "мерседесу" в гаражі з підручних матеріалів — учасники, звичайно, будуть у захваті, вони отримають безцінний досвід, можливо, у процесі роботи навіть винайдуть велосипед. Однак ризикнете ви їздити на такому "мерседесі"?", — каже кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник відділу генетичної інженерії Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Катерина Листван.

За словами провідного наукового співробітника відділу генетики людини, доктора біологічних наук Оксани Півень, створити зразок, який стане "кандидатом" у вакцини, може і студент.

"Експериментальному зразку, щоб стати вакциною, необхідно пройти доклінічні випробування на тваринах і клінічні випробування на людях, які будуть включати три фази. Якщо результати випробувань продемонструють високу імуногенність і мінімальні побічні ефекти, тоді кандидат на вакцину затверджується і дозволяється широко впроваджувати", — каже експерт.

Також Оксана Півень підкреслює, що в Дарини, яка стверджує, що створила вакцину, не було контрольної групи — хоча б ще трьох осіб, які отримали "пустушку".

"Якби така група була і в них не виявилося антитіл, то на цій підставі можна було б хоч якось стверджувати, що кандидат на вакцину дійсно спрацював", — робить висновок Півень.

Крім цього, експерт додає, що отримати законним шляхом плазміди, про які згадувала Дарʼя, досить складно.

"Проблема в тому, що ці плазміди продаються тільки для наукових цілей, і купуючи їх, необхідно підписувати угоду, де інститут або лабораторія зобовʼязуються використовувати плазміди лише в наукових цілях і не передавати в треті руки. Я теж купую плазміди для своєї роботи, але я не можу їх отримати як приватна особа, їх просто не продадуть", — зазначає науковий співробітник.

Провідний науковий співробітник Інституту фізики НАН України, доктор фізико-математичних наук Семен Єсилевський вважає практику біохакерів більш, ніж небезпечною. Досліди з патогенними організмами вимагають відповідних заходів безпеки, яких неможливо домогтися в саморобних лабораторіях, пише Єсилевський у Facebook.

"Досліди з ДНК патогенних організмів не дарма вимагають ліцензованих лабораторій високого рівня біозахисту. Це не бюрократичні перепони, це елементарне самозбереження. А ці захоплені покемони працюють з генетичним матеріалом небезпечних патогенів на кухні", — підкреслює український учений.

Єсилевський нагадує, що для таких небезпечних і неконтрольованих експериментів існує стаття Кримінального кодексу України про порушення встановленого порядку доклінічного вивчення, клінічних випробувань і державної реєстрації лікарських засобів. На його думку, подібними історіями повинні займатися відповідні правоохоронні органи.

Учений підкреслює, що мова йде не про "цькування юних геніїв", а про самозбереження людини як виду.

Кухонні біотерористи?

У своїх експериментах біохакери не повʼязані ні рамками закону, ні медичною етикою. Через це часто їх порівнюють з біотерористами. Так, ФБР ще у 2006 році створило Дирекцію з питань зброї масового ураження. Основним завданням підрозділу є робота з попередження актів біотероризму та контроль за біохакерами в США.

"Створити щось смертельне тепер можна в будь-який час. Хоч сьогодні. Люди просто створять лікарсько-стійку сибірську виразку або грип з високим ступенем передачі. Деякі рецепти вже доступні в Інтернеті. … Будь-хто, хто займається синтетичною біологією, повинен перебувати під наглядом, а будь-хто, хто займається цим без ліцензії, повинен бути під підозрою", — упевнений дослідник з Гарварду і провідний синтетичний біолог, доктор Джордж Черч, якого цитує New York Times.

Пандемія коронавірусу — це репетиція

Заслужений науковий співробітник і адʼюнкт-професор інженерної школи Карнегі-Меллона в Силіконовій долині Вівек Вадхва вважає, що проблема біохакінгу вже стала глобальною. Вона загрожує появою нових вірусів, створених людиною зі злим умислом або просто помилково.

"Завдяки технологічній революції в генній інженерії всі необхідні інструменти стали настільки дешевими, простими і доступними, що будь-який науковець-шахрай або біохакер може ними скористатися. Експерименти, які раніше були можливі лише за захищеними стінами лабораторій, тепер можна проводити буквально на кухонному столі з обладнанням, знайденим на Amazon", — пише Вадхва у своїй статті для Foreign Policy.

За його словами, першим кроком при розробці вірусу є отримання генетичної інформації про існуючі патогенні, такі як один з простих коронавірусів, що викликають застуду. Його можна змінити, щоб створити щось більш небезпечне.

У 1970-х перше генетичне секвенування бактерії Escherichia coli зайняло кілька тижнів і коштувало мільйони доларів. Учені намагалися визначити 5386 нуклеотидів, будівельних блоків генетичної інформації. Повністю секвенована бактерія була лише в 1997 році.

Сьогодні секвенування 3 000 000 000 пар, складових людського геному, можна виконати за кілька годин приблизно за 1 тис. доларів. Генеральний директор китайської геномної компанії BGI Group Сюнь Сюй каже, що розраховує запропонувати повне секвенування геному людини в супермаркетах і Інтернеті приблизно за 290 доларів уже в найближчому майбутньому.

Наступним кроком у розробці вірусу є модифікація геному існуючого патогену, щоб змінити його вплив. Інструмент для редагування генів CRISPR, розроблений лише кілька років тому, користується тим же механізмом, який використовують бактерії. Інструмент може "вирізати" фрагменти генетичної інформації з одного геному і вставляє її в інший.

"Механізм, який бактерії розвивали протягом тисячоліть для захисту від вірусів, перетворився на дешевий, простий і швидкий спосіб редагування ДНК будь-якого організму в лабораторії", — зазначає автор.

Для того, щоб почати роботу з CRISPR, експериментатору потрібно всього лише замовити фрагмент РНК і купити в інтернеті хімічні речовини і ферменти, які коштують кілька доларів.

Прорив на межі етики

  • КНР, де роблять наголос на технічний прогрес, зробив вражаючі прориви в галузі модифікації ДНК. Однак деякі експерименти виходять за рамки етики. Наприклад, у 2018 році китайський учений Хе Цзянькуй оголосив, що створив перших "немовлят CRISPR", геноми яких були відредаговані ще до їхнього народження. Учений був засуджений до штрафу і тюремного увʼязнення. Але прецедент уже зафіксовано.
  • У США будь-хто може замовити набір CRISPR за 169 доларів для редагування геному бактерій — і зайнятися цим буквально у своєму гаражі. За 349 доларів та ж компанія пропонує набір для редагування людського геному, куди входять ембріональні клітини нирок з культури тканини, спочатку взятої з абортованого плоду людини.
  • Фрагменти ДНК, замовлені поштою, дозволили команді з Університету Альберти у 2017 році воскресити вимерлого родича вірусу віспи — кінську віспу. Немає доказів того, що кінська віспа небезпечна для людей, але експерти попередили, що той же метод можна використовувати для воскресіння натуральної віспи — жахливого вірусу variola vera, ліквідованого в 1980 році. Це можна буде зробити за шість місяців при вартості близько 100 тис. доларів, кажуть учені. А якби канадські вчені використовували CRISPR, вартість проекту знизилася б до мінімуму.

Саме тому багато провідних вчених виступають за мораторій на редагування генів людини, а також за прийняття міжнародних угод, які заборонили б використання CRISPR для редагування генів людей або тварин.

Нічого з цього не сталося, ніякі стримувальні заходи не були прийняті — і тому, наприклад, доктор Вадхва вважає, що вже занадто пізно намагатися зупинити глобальне поширення технологій — джин уже вийшов з пляшки.

"Немає шляху назад, щоб виправити помилки минулого. …Ми повинні ставитися до пандемії коронавірусу як до генеральної репетиції того, що станеться в майбутньому, — говорить Вадхва. — На жаль, серед майбутніх проблем не тільки природні віруси, але і віруси, які будуть створені людьми. Ми повинні навчитися дуже швидко створювати захист, подібний до того, що є в сучасних компʼютерів. Благо, яким може все обернутися — ліки від усіх хвороб. Інший варіант занадто жахливий, щоб про нього думати".