Биология

Наука, опережающая фантазию

Ко дню рождения академика Константина Скрябина

ФИЦ "Фундаментальные основы биотехнологии"

Академик в третьем поколении, глава проекта по расшифровке восьмого человеческого генома в мире, стажер будущего нобелевского лауреата, первооткрыватель множества ведущих к раку почки мутаций, основатель крупнейшего в России центра по микробиологии и биотехнологий — это лишь несколько штрихов к портрету Константина Георгиевича Скрябина. В этом году выдающемуся ученому исполнилось бы 73. В чем династия академиков искала счастье, какое будущее Константин Скрябин предвидел в российской науке, а также что он думал о ГМО и редактировании человеческого генома, читайте в нашем материале.

Приключенческое прошлое и академические заслуги

Константин родился 29 апреля в 1948 году в семье микробиолога Георгия Скрябина, окончившего Казанскую ветеринарную академию. Во время войны Георгий дошел до Берлина, лечил боевых лошадей, руководил инфекционным отделением армейского ветеринарного лазарета и даже изобрел специальную баню для лечения от паразитарных инфекций. Его жена была активной и независимой женщиной и работала в городской поликлинике. Через год после рождения сына Георгий Скрябин получил должность в Институте микробиологии АН СССР. Ровеснику Октябрьской революции, отцу ученого довелось поработать под началом основавшего кафедру биологии почв в МГУ специалиста по актиномицетам Николая Красильникова. Сам Георгий Скрябин тоже открыл несколько антибиотиков (вирусин, виропарин и другие) и разработал новые методы синтеза других лекарств, например стероидного препарата преднизолона. А за изобретение способа производить белки из углеводородов нефти Скрябин-отец получил Государственную премию СССР.

Георгий Константинович Скрябин

Wikimedia Commons

Но основателем научной династии был не отец, а дед Константина Георгиевича — тоже Константин, только Иванович. Несмотря на купеческое происхождение, Константин Иванович Скрябин был настоящим интеллигентом старой закалки, словно сошедшим со страниц дореволюционных приключенческих романов. Оставшись без средств, поскольку отец бросил семейство на произвол судьбы и уехал с актрисой в Маньчжурию, он добился высочайшего соизволения от Николая II, чтобы поступить в Тартуский университет, возглавил ветеринарную службу в Туркестане, выкрал невесту из семьи царедворцев в Грузии. Он стал отцом отечественной гельминтологии, в 300 экспедициях открыл и описал свыше 120 родов и 200 видов червей, изучил способы заражения паразитами, ввел новые способы профилактики в медицине и ветеринарии. Занимался Константин Иванович и научной дипломатией, сотрудничая с академиями по всему миру — от Франции до Индии.

Константин Иванович Скрябин

Wikimedia Commons

«Я никогда не видел деда без жилетки и галстука, — вспоминал Константин Георгиевич Скрябин. — Он свободно говорил на английском, немецком, французском языках и считал, что читать Флобера в переводе неприлично. Дед делил человечество на две части: тех, кто вежлив, и тех, кто невежлив со швейцарами. В нашем доме было много ученых, и ребенком я считал, что профессор — это тот человек, который подает чай дедушке. Со мной нянчились великие старики, соседи по даче Обручев и Кржижановский, который рассказывал, как катался на Женевском озере на лодке с Володей и Наденькой. Яркие детские воспоминания — новогодние елки с домашним театром, которые устраивались на даче президента академии Сергея Вавилова».

Политические интриги и рецепт счастья

Находясь на переднем крае науки в годы, когда генетика считалась «продажной девкой империализма», старшим Скрябиным не раз приходилось лавировать меж двух огней: защищаться и от лженауки, и от политических обвинений. Оба они провели несколько месяцев за решеткой в годы репрессий, но оставались патриотами своей страны и даже смогли добиться уважения власти. Главный подстрекатель разгрома генетиков Трофим Лысенко пытался вызвать Константина Ивановича на дискуссию о паразитах в социальных условиях, но он парировал, что занимается гельминтами, а в паразитах ничего не смыслит. А когда Никита Хрущев, проникнувшись похвалами зарубежных коллег, стал уговаривать его вступить в КПСС без испытательного срока, тот отшучивался, что не хочет дискредитировать партию: решат еще, что старик спятил, раз полез в политику в 90 лет.

Георгий Скрябин, отсидевший в свое время в Бутырской тюрьме, а потом ставший одним из создателей научного центра в Пущино, тоже оказался в центре политических интриг. При улучшении отношений Хрущев и Эйзенхауэр запланировали обменяться художниками и учеными — по одному с каждой стороны. Но где это видано — высылать в Америку врага народа? И тогда Георгия Скрябина взяло на поруки руководство Академии. В итоге он получил возможность поработать в Ратгерском университете, в лаборатории лауреата Нобелевской премии Зельмана Ваксмана, открывшего первый эффективный против туберкулеза антибиотик.

Константин Скрябин не раз говорил о том, что быть членом научной династии академиков — огромная ответственность. Но к науке он пришел безо всякого принуждения: Константин увлекался также живописью и скульптурой, но решил, что для искусства ему не хватает таланта. «На меня никто никогда специально не влиял — мой брат, например, был журналистом, — рассказывал Константин Скрябин. — Я тоже стараюсь не навязывать что-то своим детям. У меня только внучка занимается медициной: она учится в МГУ на факультете фундаментальной медицины, и это полностью ее собственный, осознанный выбор. Остальные мои родственники занимаются искусством или журналистикой». Дед, человек с твердым характером, тоже поддерживал сына и внука в поисках призвания: он верил, что работа в интересующей области — главное слагаемое человеческого счастья.

Бок о бок с легендами

Частыми гостями семьи были Владимир Энгельгардт, изучавший биохимию мышечной ткани и свойства гемоглобина, и один из первых исследователей структуры ДНК и РНК и гормона роста Александр Баев, который позднее стал наставником молодого ученого. «Я часто видел его (Энгельгардта — Indicator.Ru), приходя в гости к отцу — видел эту легенду. Трудно было не попасть под обаяние этих людей», — вспоминал Константин Георгиевич. О своем учителе он тоже отзывался с восторгом: «Человек с фантастической судьбой, он вернулся в науку после 50 лет, 17 лет был в сталинских лагерях, и после этого становится провидцем, который придумал в России программу "Геном человека"».

Владимир Александрович Энгельгардт

Wikimedia Commons

Воспитание и увлеченность сделали свое дело: молодой Константин Скрябин окончил биолого-почвенный факультет МГУ им. М.В. Ломоносова и уже в 34 года стал доктором наук. В 1976–1977 годах он прошел стажировку в Гарвардском университете под руководством будущего нобелевского лауреата Уолтера Гилберта, который в 1977 году придумал новый способ секвенирования — чтения «букв» в последовательности ДНК. Это был метод секвенирования нового поколения, который позволил начинать чтение геномов сразу в нескольких местах, что сильно ускоряло и упрощало процесс. Метод Максама — Гилберта, или «метод химической деградации», и был основан на расщеплении меченого с одного конца фрагмента ДНК под действием реагентов. Константин Скрябин внедрил эту передовую технологию в СССР и вывел молекулярно-биологические исследования в нашей стране на мировой уровень.

Свидание со смертью: до и после

В 1978–1981 годах Скрябин впервые в мире расшифровал полную последовательность рибосомных РНК эукариот — организмов с ядром, к которым относимся и мы, люди. Работа проводилась на виде дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Рибосомные РНК входят в состав рибосом — биологических внутриклеточных «машинок» по сборке белков. От последовательности этих РНК зависит то, как записанные в ДНК инструкции воплощаются в белки, которые могут стать строительными блоками для клеток и выполнять в них множество других функций. Позднее он изучал и первичную структуру генов, которые позволяют бактериям синтезировать витамин В2, и расшифровал геном вируса X, заражающего картофель, узнал последовательность генов, кодирующих множество белков, которые сейчас применяются для работы в лабораториях молекулярных биологов по всему миру. Также он исследовал гены белков-кристаллинов, которые входят в состав хрусталика глаза, и другие гены самых разных организмов.

Карьера ученого шла в гору, но в 40 лет врачи поставили ему смертельный диагноз. «При росте 189 см я весил 55 кг, — рассказывал он. — Мне предложили возглавить лабораторию, но я не знал, могу ли согласиться, ведь отпущено всего несколько месяцев. Смотрел на своего учителя академика Баева и думал: "Ему 84 года, он на Соловках сидел, но я раньше уйду"». Пережить тяжелый период помог отец, который начал Константина отчитывать: «Ты умирать собрался? У тебя много дел, ты обещал их сделать». Оказалось, что диагноз был ошибочным, но мировоззрение Константина Скрябина перевернулось: он меньше стал заботиться о регалиях и карьерных высотах, стал посвящать больше времени своим близким.

После болезни он научился расставлять приоритеты и даже называл неумение отказывать «одним из самых больших недостатков нашей науки и всего общества». «Из года в год деньги, отпущенные бюджетом на науку, размазываются тонким слоем по всем учреждениям, потому что жалко обидеть даже тех, у кого перспектив никаких. Денег бывало много, но результата нет», — сетовал академик. Исключением из этого правила, по его мнению, стали разве что нанотехнологии, где стоит ожидать успехов в ближайшие годы.

Геном «русского» и революция в биологии

В конце восьмидесятых Скрябин получил международное признание и вошел в сотню самых цитируемых ученых СССР. Он возглавлял масштабные проекты по расшифровке полных геномов растений, животных и микроорганизмов — анализировал геномы картофеля и пшеницы, искал мутации, повышающие риск почечно-клеточной карциномы и других тяжелых заболеваний человека, изучал геномы дрожжей и других микроорганизмов — производителей важных в биотехнологиях белков, исследовал свойства биополимера хитозана.

При прочтении геномов важной информацией оказалось не только то, какими «буквами» они написаны, но и то, как часто в клетках синтезируются конкретные белки, какие механизмы на это влияют. Все эти знания были нужны не только для удовлетворения научного любопытства: с их помощью удалось получить более эффективные штаммы бактерий для производства лекарств, разработать новую вакцину от гриппа на основе высококонсервативного (то есть эволюционно древнего и очень медленно изменяющегося) М2е пептида, вывести устойчивые к болезням сорта картофеля и других культур.

Константин Скрябин проявил себя не только как ученый, но и как умелый организатор (качества, которые редко встречаются в одном человеке). Несмотря на нежелание участвовать в закулисных интригах для продвижения в академики, которые он сравнивал со страстями мадридского двора, Скрябин получил научное звание только благодаря своим заслугам в биологии. В 1991 году по его инициативе был создан новый академический институт — Центр «Биоинженерия» РАН, который стал детищем ученого. В 2015 году он был объединен с Институтом биохимии им. А.Н. Баха РАН и Институтом микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН (в котором когда-то работал Георгий Скрябин) в крупнейший отраслевой центр в стране — Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН.

Еще одним масштабным проектом академика, вокруг которого ломали копья и политики, и неграмотные журналисты, и всевозможные противники биотехнологий и «чипирования», стал «генетический паспорт» населения России. Эта работа в области этногенетики позволила найти сходства и различия в этнических группах, которые могут отвечать за предрасположенность к заболеваниям, реакцию на лекарства и продукты, а также другие индивидуальные особенности. На самом деле, со страшным словом «евгеника» или политическими распрями народов проект не имеет ничего общего: генетики смогли выяснить, какие варианты важных или не важных «однобуквенных» мутаций чаще встречаются на территории нашей страны, и еще раз доказали, что украинцы, поляки, жители европейской части России и сибиряки — не такие уж разные люди. Подобные работы проводятся во всем мире, и, даже если теоретически какую-то информацию можно использовать во вред, нам гораздо выгоднее знать ее самим.

Генетическая безопасность и клонирование людей

Но не нужно думать, что генетики ради достижений научного результата не останавливаются ни перед чем. Многие из них считают необходимыми этические ограничения и законодательные барьеры, как и Константин Скрябин, который, например, стал разработчиком рамочного № 86-ФЗ «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» в 1996 году. «Скоро наподобие банковской VISA каждый гражданин получит генетическую карту, — фантазировал он в 2009 году. — Это приведет к крупным социальным сдвигам — страховые компании будут знать о человеке всю информацию и станут определять политику общества. Может ли работодатель владеть генетической информацией своих сотрудников? Будет ли открыт доступ к генетической карте спецслужбам? Возникнут группы, которые постараются получить доступ к генетической информации. Неизбежный этап — изменение человека на генетическом уровне, протезирование органов из собственных тканей, а также клонирование, которое вызывает самые большие споры и страхи». Как и многие современные генетики, Скрябин выступал против редактирования человеческого генома и клонирования людей: сейчас человечество к такому шагу не готово.

Но биотехнологии могут послужить нам в других областях. К примеру, методы медицинского тестирования плода, разработанные под руководством Константина Скрябина, могут выявить аномалии развития — синдромы Дауна, Патау и Эдвардса. А в сельском хозяйстве без биотехнологий в российском климате надеяться на производительность и высокие урожаи и вовсе не приходится. Информация о геномах картофеля, пшеницы, хлопчатника уже сейчас позволяет ученым по всему миру разрабатывать устойчивые к вредителям, пестицидам и гербицидам сорта. Ученый сожалел, что Россия — единственная крупная страна в мире, где не выращиваются ГМО. «Нападки на биоинженерию не выдерживают научной критики и замешены на чистой экономике, прикрываясь гуманными, но безграмотными лозунгами, что ясно даже студентам биофака. Биотехнологии отличаются от традиционной селекции только скоростью изменений. Они позволяют в несколько раз сократить применение пестицидов и гербицидов, которые на самом деле вредны человеку», — пояснял Скрябин, добавляя, что вред самих ГМО за десятилетия применения доказать так и не удалось. Под его руководством был выведен картофель, не боящийся колорадского жука, устойчивый к гербицидам и требующий втрое меньше химических удобрений рапс. Но даже после одобрения от Минздрава на употребление этих продуктов Минсельхоз не разрешил их выращивать.

«Отчасти я понимаю эти страхи. На заре автомобильной эры считалось, что на скорости 30 км в час неизбежно случится сотрясение мозга. Так и сегодня людей питают страхи: что случится с организмом, если ему привить новый ген? Между тем садовники столетиями именно этим и занимались. Разве не замечательно, если на генетическом уровне будет побеждена карликовость, которая уже стала редкостью? Раньше гормон роста человека с трудом собирали из гипофизов в морге, а теперь в нужных количествах получают в лаборатории методами биоинженерии», — рассказывал ученый. Константин Скрябин прожил 71 год (как и его отец), и за это время вопрос так и не сдвинулся с мертвой точки. Но ученый продолжал заниматься тем, что делало его счастливым: больше узнавать о мире, организовывать образовательные программы и конференции, привлекать молодежь в биотехнологии, вести передачи на телевидении. Академик мирно и терпеливо увещевал противников нововведений, но так и не увидел реального воплощения последних своих разработок. Возможно, нам это еще предстоит.

В день рождения ученого, 29 апреля, в ФИЦ биотехнологии РАН пройдет ряд памятных мероприятий: Институту биоинженерии будет присвоено имя К.Г. Скрябина, состоится открытие мемориальной доски, а затем — научно-просветительское мероприятие в формате диалога «Homo Genomicus. Наука, опережающая фантазию». Открытое обсуждение между учеными естественно-научной школы и ведущими гуманитарными мыслителями затронет одну из самых дискуссионных тем в современной науке — геномные технологии применительно к человеку, этические аспекты их развития и применения. Организаторы уверены: лучший способ почтить память выдающегося ученого — сделать шаг навстречу будущему, ради которого он трудился и о котором он мечтал.