Родни Дитерт - Человеческий суперорганизм
Разочаровавшие результаты проекта заставили нас задуматься о том, чту может скрываться за пределами человеческого генома. Люди — неизолированные самодостаточные организмы, состоящие исключительно из клеток, свойственных млекопитающим. Мы вправе претендовать на большее. Человек — это суперорганизм.
XX в. был временем выдающихся научных свершений. В известном смысле мы стали хозяевами нашей среды обитания. А эта среда включает не только всю планету, но и космические путешествия за ее пределы. Во введении я описал изменения, которые претерпела ситуация с инфекционными заболеваниями в середине XX столетия. В детстве, пришедшемся на 1950-е гг., мне посчастливилось стать очевидцем некоторых из этих изменений, когда благодаря научным инновациям люди одержали верх над многими смертельными инфекционными недугами.
Это было время, когда становились широкодоступными вакцины Солка и Сэбина против полиомиелита, и на моих глазах из медицинской практики постепенно исчезло «железное легкое» — аппарат для стимуляции дыхания жертв полиомиелита. Скарлатина и дифтерия перестали быть тотальной угрозой для детей. У многих представителей моего поколения беби-бумеров до сих пор заметен небольшой шрам на плече, оставшийся после прививки от оспы (у большинства представителей более молодых поколений он отсутствует).
В те времена ученые были вполне уверены, что знают людей, знают среду их обитания и знают, как управлять и людьми, и этой средой для достижения всеобщего благоденствия. Они полагали, что раз антибиотики — благо, то чем больше их будет, тем лучше. В те времена люди без вопросов принимали все новшества химической промышленности, пищевой индустрии и транспорта. Ведь все они шли нам только на пользу! В конце концов, теперь людям стало по силам создать новый тип искусственной среды, где можно было бы контролировать выброс химических веществ и даже изолировать себя от микробов. Теперь мы могли радикальным образом изменить доступность пищи, разнообразие продуктов питания и выбор диет. Мы могли полностью оградиться от окружающего мира защитным коконом и управлять из него внешним миром.
Хотя намерения людей прошлого века были самыми похвальными, фундаментальное непонимание истинной природы человека завело нас в тупик. Мы думали, что нам совсем не обязательно существовать в окружающей нас среде, а на самом деле вне этой среды наша жизнь невозможна.
Руководствуясь представлениями старой биологии, в XX в. люди, по сути дела, занимались заменой одного набора своих болезней другим. Мы снизили риск смерти от инфекционных болезней, но повысили риск пожизненной нетрудоспособности и преждевременной смерти от хронических неинфекционных заболеваний (НИЗ).
В 2012 г. мне предложили написать статью для специального выпуска научного журнала Entropy. Этот выпуск был посвящен одной из актуальных проблем современности: можно ли предсказать, будет ли человек здоровым на протяжении жизни или его будут вечно мучить болезни? Какие факторы нужно для этого учитывать, какие показатели и параметры следует измерять? Существуют ли некие биологические признаки, позволяющие предсказывать здоровье? Я был уверен, что смогу ответить на этот вопрос — в конце концов, с ним и была связана вся моя работа на протяжении последних 35 лет. На начало статьи у меня ушло полдня, я стал просматривать написанное и чем внимательнее вчитывался в свои рассуждения, тем менее убедительными они мне казались. И я сник. Что случилось? То ли день выдался неподходящим для литературных трудов, то ли у меня просто-напросто не было правильного ответа.
Обескураженный, я лег спать. В середине ночи я проснулся от яркого сновидения. Некоторые его эпизоды тут же улетучились из моей памяти. Но в ней сохранилось главное — новое представление о том, чту составляет суть здорового человека. И это определяющее начало здоровья вполне поддается количественной оценке у новорожденного младенца — его микробиом.
Микробиом человека обычно определяют как совокупность микробов, живущих внутри его тела и на его поверхности. Этим термином нередко обозначают как микробные клетки, так и их гены. Совокупность микробов, использующих наше тело в качестве жилища, иногда называют также микробиотой. Микробиом не связан с какой-то определенной частью тела, напротив, он рассредоточен практически по всем его участкам, граничащим с внешней средой. Он присутствует в дыхательных путях (в носу, бронхах, легких), желудочно-кишечном тракте (во рту, глотке, тонком и толстом кишечнике, слепой кишке), в половых путях, на коже и т. д.
Разные участки тела заселены различными видами микробов, предпочитающими жить именно в этих местах. Эти микробы — такая же неотъемлемая часть нашего тела, какой они были у наших предков.
Мысль, разбудившая меня среди ночи, — что для здоровья малышу требуются как человеческие клетки и гены, так и полный комплект микробов, — была подробно изложена в 2012 г. в одной из моих статей и получила название «гипотезы полноценной биологической сущности человека». Моя гипотеза утверждает, что вопреки тому, чему в детстве нас учат школа и церковь, люди как «чисто» млекопитающие существа на самом деле нежизнеспособны. Теряя микробных партнеров, мы лишаемся важной части своей биологической сущности, без которой невозможно не только наше благоденствие, но и само существование. В своем полноценном виде каждый человек представляет собой конгломерат из тысяч различных видов существ. Если мы лишаемся каких-то ключевых видов микробов, начинаются проблемы со здоровьем. По сути дела, все мы «гибриды»: каждый человек — это суперорганизм.
Прежние представления о человеке отражали наиболее распространенные в XX в. биологические и богословские концепции. Теперь, однако, мы мыслим иначе. Человек — это микрокосм, заселенный самыми разнообразными видами существ. Фактически наше тело является их пленником: они живут и в его внутренностях, и на поверхности. В нашем теле обитают археи — микроскопические существа, населяющие также подледные озера Антарктиды, глубочайшие океанические впадины, горячие источники с почти кипящей водой и прочие земные местообитания с экстремальными условиями. Люди связаны с окружающей средой самыми разными способами, многие из которых нам даже и не снились.
Но вернемся ненадолго к идее Ричарда Докинза об эгоистичном гене. Вот основная предпосылка ученого: «Мы — всего-навсего машины для выживания, самоходные роботы, слепо запрограммированные на сохранение эгоистичных молекул, известных под названием генов. Эта истина до сих пор наполняет меня изумлением» (Ричард Докинз, «Эгоистичный ген»).
Основное допущение здесь состоит в том, что человеческий геном в значительной степени определяет существование и поведение человека. В 1998 г., в программе «Вера и разум» американского канала PBS, Докинз объяснил также, каким образом гены, определяющие развитие нервной системы человека и животных, используют их поведение в своих интересах. В свете дарвиновских эволюционных идей эта мысль звучит вполне логично, но она подразумевает, что именно человеческие гены определяют формирование человеческой нервной системы, которая в свою очередь заставляет нас вести себя сообразно интересам тех же самых человеческих генов.
Теперь, руководствуясь представлениями новой биологии, мы понимаем, что это не так. Сегодня известно, что наши микробные гены, называемые также вторым геномом человека, определяют поведение (например, вызываемое голодом потребление пищи), которое поддерживает существование бактериальных генов и их воспроизводство. Если в людях и присутствуют по-настоящему «эгоистичные гены», то, скорее всего, они находятся в микробах, а не в человеческих клетках. Старая биология такую ситуацию предвидеть не могла.
Как станет ясно из последующих разделов книги, наши микробные партнеры (то есть микробиом) оказывают существенное влияние на поведение человека. Так кто же здесь главный? Кто именно сидит за рулем автобуса, называемого человеческим суперорганизмом? Люди обзаводятся микробами, чтобы стать более совершенными, или же микробы «конструируют» более совершенного человека в качестве нового и более подходящего вместилища для последующих поколений своих потомков?
А может быть, на самом деле здесь нет ни «начальников», ни «подчиненных»? Но теперь-то мы знаем, что суперорганизм современного человека складывается из тысяч видов существ, а потому лучший вывод, который можно сделать в таких обстоятельствах, заключается в том, что в нашем многовидовом суперорганизме преобладают гены, готовые к сотрудничеству и согласованной работе, — то есть не эгоистичные гены. Люди без микробов начинают болеть. Микробы без людей превращаются в бомжей.
На самом деле эта взаимосвязь имеет еще более замысловатый характер. Как показали исследования, между микробами и клетками нашего собственного тела существует обмен генами. Человеческий организм представляет собой сплошную «мешанину» даже на клеточно-молекулярном уровне. Многие из наших «современных» генов изначально были не «нашими». Их подарили нам древние микробные партнеры. Человек — совсем не то существо, о котором нам рассказывали до сих пор. Человек — нечто гораздо большее. Человек — это микрокосм, отражающий весь мир, в котором он живет.
