Материал: Нанотехнологии для всех (Рыбалкина), 2005, c.444

ГЛАВА 6. Биотехнологии и наномедицина

В общих чертах современная процедура крионирования выглядит так:

1.Человек заключает с крионической организацией конт ракт на криостаз. При этом он, как правило, становится членом этой организации (что подразумевает уплату членских взно сов). Стоимость криостаза составляет от 30 000 до 150 000 дол ларов. Помимо всего прочего контракт предусматривает пере дачу всех прав на тело клиента крионической организации.

2.После получения организацией извещения о смерти кли ента или об угрожающих ситуациях специально обученная бри гада специалистов выезжает и начинает операции по подготов ке клиента к заморозке (насыщает ткани раствором криопро тектора и начинает постепенно охлаждать тело), после чего транспортирует его в депозитарий (хранилище), принадлежа щее организации, где после завершения замораживания тело помещается в криостат (большой металлический термос), на полненный жидким азотом.

3.Тело хранится в депозитарии в течение срока, оговорен ного в контракте. При используемом способе хранения проис ходит постоянное испарение жидкого азота из криостата, и его необходимо туда периодически добавлять. Для покрытия этих и других затрат по хранению тела в течение неопределенно долго го времени используется доход от вложения (в ценные бумаги,

вбанки под процент и т. п.) всех средств из стоимости криоста за, оставшихся после расходов на замораживание.

Итак, замороженное тело может храниться в жидком азоте

втечение столетий практически без изменений. Возможность восстановления организма на молекулярном уровне в будущем связывают с развитием нанотехнологий, а именно молекуляр ных нанороботов в стиле Фрайтаса. Крионисты описывают ги потетическую процедуру размораживания следующим образом:

1.Замороженное тело, извлеченное из криостата, начинает постепенно оттаивать и в него внедряется огромное количество молекулярных роботов.

2.Они анализируют повреждения, возникшие в клетках ор ганизма при его смерти, замораживании и хранении, обменива ясь информацией между собой и с суперкомпьютером вне тела.

3.На основе этого анализа роботы производят исправление всех повреждений (восстанавливают клеточные мембраны и органеллы и т. д.). Кроме этого, они производят омолаживание

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВСЕХ

и лечение каждой клетки (а значит, и всего организма), т. е. ожив лен будет не старый и больной организм, а здоровый и молодой.

4. По окончании работы молекулярные роботы покидают оживленное тело через кровеносную и дыхательную систему.

Каким бы фантастическим ни казался предлагаемый крио нистами сценарий, главным аргументом в их пользу является то, что помимо замораживания сегодня нет никаких других мето дов, дающих шанс для достижения личного бессмертия. Поэто му над входом в лабораторию Института крионики (штат Мичи ган, США), где хранятся замороженные тела людей, висит таб личка с надписью “Обрети надежду, всяк сюда входящий”.

О некоторых этических вопросах бессмертия

Пока ученые пытаются выложить из льдинок слово “веч ность”, многие любят пофилософствовать о грядущих благах бессмертия, нанотехнологий и т. п. Причем большинство счи тает само собой разумеющимся, что все эти блага будут доступ ны каждому, а на Земле тут же наступит рай. Повсюду будет ца рить мир, любовь, понимание, а люди займутся исключительно наукой и искусством.

Однако если взглянуть на вещи более трезво, то возникает несколько вопросов. Может ли бессмертие на самом деле быть доступным каждому или же его будут удостоены лишь избран ные? Ведь плодами большинства научных открытий и изобре тений, как правило, пользуется не каждый прохожий, а в боль шей мере та группа лиц или организация, которая их создала. Атомным оружием владеют только создавшие его правитель ства. Создатели суперкомпьютеров продают только устаревшие модели, да и то с большими ограничениями. Эффективные экономические и политические разработки и вовсе скрываются придумавшими их предприятиями как коммерческая тайна. Нанотехнологии, ИИ, бессмертие – гораздо более влиятельные технологии и наивно думать, что их изобретатели просто так поделятся такими возможностями со всеми желающими.

Кроме того, следует признать, что между мышлением талант ливого ученого, посвятившего всю свою жизнь развитию науки, и мышлением завсегдатаев пивных баров и сельских танцулек суще ствует непреодолимая пропасть. И первого вряд ли прельстит перспектива заполонить планету бессмертными реплицирующи мися обывателями, функционально подобными “серой слизи”.

364

ГЛАВА 6. Биотехнологии и наномедицина

Ведь большинство людей, вопреки воззрениям утопистов, не ста нут заниматься наукой и искусством, а продолжат свои нынеш ние, куда менее возвышенные занятия, ибо человек выбирает за нятие не по окружающим условиям, но по своему характеру.

Поэтому вполне вероятно, что с открытием “эликсира бес смертия” в обществе может возникнуть своеобразная “каста бессмертных”, для которой простые смертные со временем бу дут становиться все более досадной помехой, отсталыми дика рями, безрассудно расходующими жизненно важные ресурсы планеты. Какое развитие может получить подобный сценарий, даже страшно подумать.

Сама собой напрашивается аналогия с раковыми клетками

– единственными бессмертными клетками в сложной многок леточной системе, каковой является наш организм. Хоть рако вые клетки и живут неизмеримо дольше обычных, но само их появление означает смерть для всего организма (в том числе и для самих “бессмертных”). Человеческое сообщество, состоя щее из миллиардов единиц, взаимодействующих между собой – организм не менее сложный, и к чему может привести бессмер тие отдельных его “клеток” вряд ли можно предсказать сегодня.

Итак, повторим еще раз!

Биотехнология работает с биомолекулами, микроорга низмами, клетками и тканями растений и животных. Ее дости жения применяются в самых разнообразных отраслях про мышленности (пищевой, фармацевтической, нефтяной, эко логии, энергетике, электронике, медицине, сельском хозяй стве и др.).

Основная цель биотехнологии – получение биообъектов

сзаданными свойствами.

В основе биотехнологии лежат процессы, протекающие

вклетке. Клетки бывают двух типов – прокариотные (бакте рии) и эукариотные (грибы, растения и животные).

Типичная прокариотная клетка включает :

Геном (инструкция по сборке РНК и белков); Механизм репликации ДНК (производство ее новых копий); Рибосома (синтез белка); Цитозоль (управление обменом веществ);

Мембрана (взаимодействие с внешней средой и синтез АТФ).

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВСЕХ

Клетки существует за счет метаболизма – постоянного обмена веществ клетки с внешней средой. Из среды в клетку поступают субстраты (углеродсодержащие соединения), а вы деляются продукты (белки, ферменты, аминокислоты, витами ны, гормоны, антибиотики и другие биологически активные соединения). Биотехнология обеспечивает сверхсинтез необ ходимого продукта.

Общая схема биотехнологического процесса:

1.Подготовка питательной среды.

2.Получение чистых штаммов для внесения в ферментер.

3.Ферментация – особое “перемешивание” питательной среды вместе с микроорганизмами. По ее окончании образует ся культуральная жидкость или бульон.

4.Выделение и очистка конечного продукта.

5.Получение товарных форм продукта.

Примеры биотехнологических производств: получение аминокислот, витаминов, органических кислот, антибиотиков, ферментов, иммунобиологических препаратов (вакцин, имунных сывороток и диагностикумов), инсулина, соматотропина (гор мона роста), интерферонов;

В основе генной инженерии лежит технология рекомби* нантной ДНК, то есть встраивание гена одного биологическо го вида в ДНК другого (горизонтальный перенос генов). При меры горизонтального переноса можно встретить и в природе,

всреде микроорганизмов.

Развитие ГИ способствовало открытию трансдукции – механизма горизонтального переноса генетического материала посредством вирусов (бактериофагов) у прокариот.

Вирусы – мелкие неклеточные формы (до 100 200 нм), состоящие из ДНК или РНК, окруженные молекулами белка. Они занимают промежуточное положение между живой и не живой материей, поскольку не имеют клеточного строения, но способны к саморепликации.

Функционирование вирусов: 1) прикрепление к клетке; 2) растворение ее оболочки; 3) проникновение внутрь клетки молекулы ДНК вируса; 4) встраивание ДНК вируса в ДНК клетки; 5) синтез молекул ДНК вируса и образование множест ва вирусов; 6) гибель клетки и выход вирусов наружу; 7) зара жение вирусами новых здоровых клеток.

366

ГЛАВА 6. Биотехнологии и наномедицина

С помощью генной инженерии удается получать транс* генные растения и животных, обладающих улучшенными каче ствами и высокой стойкостью к разным стресс факторам. Нес мотря на явные успехи, противников у генной инженерии не меньше, чем сторонников, даже среди ученых.

Одним из грандиознейший проектов биотехнологии “Геном человека”, объединил ученых из разных стран и длился 12 лет. В результате был полностью расшифрован геном чело века, состоящий из почти трех миллиардов пар нуклеотидов и установлены функции 29 181 генов. Это имеет огромное науч ное значение, поскольку исследователи получили возможность выяснить причины многих генетических заболеваний и найти способы их лечения.

Расшифровка генома основана на процессе секвениро* вания. В общих чертах он представляет собой “нарезание” ДНК на отдельные участки посредством рестриктаз и их дальнейший анализ.

С развитием биотехнологии тесно связано новое нап равление медицинской науки – молекулярная наномедицина.

Кней относятся такие быстро развивающиеся проекты, как:

Лаборатории на чипе; Адресная доставка лекарств;

Новые бактерицидные и противовирусные средства; Диагностика заболеваний с помощью квантовых точек; Нанороботы, ремонтирующие поврежденные клетки; Нейроэлектронные интерфейсы и многое другое.

Развитие нанобиотехнологий и наномедицины откры вает перед человечеством удивительные возможности, включая в перспективе и достижение личного бессмертия. Это привело к популяризации нового философского течения – трансгума* низма, ратующего за личное бессмертие, достигаемое с по мощью технического прогресса.