Кэри Муллис: Любовь, наркотики и ПЦР — газета «Харьковские известия»

17.09.2020 00:46   -
Автор:
Муллис представляет собой редкий тип отличника-хулигана. Вырос он в Южной Каролине, сын коммивояжера и домохозяйки. В 1959 году, 14 лет от роду, Кэри Муллис спроектировал ракету. Сплав сахара с калийной селитрой заливался в металлическую трубку длиной 120 см. Ракета взлетела вверх на целую милю. После сгорания твердотопливной части раскрылся парашют и пассажир — обвалянный в асбесте лягушонок — вернулся из тропосферы живым.
В студенческие годы Кэри устроил в курятнике лабораторию, где производил взрывчатку, которую вполне легальный дилер продавал горнякам. У Муллиса завелись деньги, он сменил пару жен. На третьем курсе обнаружил еще более интересный класс веществ. Каждую неделю студенты получали что-нибудь новое психоделическое и пробовали, обмениваясь впечатлениями, — тогда это еще было законно. Потребляя эти вещества в Беркли, аспирант Муллис проникся новыми космологическими теориями. Он подумал, что время для наблюдателя с Земли и для наблюдателя за пределами сферы, испускающей реликтовое излучение, должно течь в разные стороны. И тут же накатал об этом псевдонаучную статью, нахально отослав ее в Nature. Она вышла. Ко всеобщему изумлению, ведь Nature не печатала аспирантов.
Научный руководитель Муллиса биохимик Джо Нейландс разрешал своим ребятам защищаться по любой теме, лишь бы они хоть что-нибудь делали. Муллис решил после Беркли бросить химию и стать писателем. Его диссертация по космологии была выполнена в юмористическом жанре, так что половина комиссии была против присуждения ученой степени. Но статья в Nature перевесила.
Защитившись, Муллис ушел от второй жены к третьей. Пока его романы еще не были написаны, он работал менеджером ресторана. Но беллетристика не пошла. «Я не знал тогда, что такое трагедия, — вспоминал Муллис, — и персонажи мои были плоски».
Пришлось вернуться в химики. Новые рабочие места предоставляла только биохимия, которая сводилась к убийству крыс и выделению из их мозга какогонибудь вещества. Когда Кэри надоело рубить грызунам головы, он занялся синтезом ДНК в одной из первых биотехнологических корпораций «Ситэс».
Во-первых, Муллису понравилось условие, что 10 % рабочего времени разрешали заниматься собственной темой. Его интересовали компьютеры. Кэри написал программу, собиравшую данные спектрофотометра, чтобы вовремя заканчивать синтез. Рабочий компьютер был связан по телефону с персоналкой «Амига» у Муллиса дома, так что он следил за реакцией удаленно — по меркам 1982 года фантастика.
Во-вторых, Муллис тут же закадрил свою самую красивую сотрудницу по имени Дженнифер Барнетт, и они стали жить вместе. Часто ссорились, иногда при всех в лаборатории. Однажды девушка позвонила их общему начальнику и сказала, что Муллис едет на работу с пистолетом, чтобы пристрелить коллегу, на которого она слишком ласково посмотрела. Начальник примчался раньше и отправил потенциальную жертву во внеочередной отпуск.
Но выгнать Муллиса было нельзя. Нефтедобывающая корпорация «Стандарт Ойл» заказала «Ситес» создание генно-модифицированных бактерий, перерабатывающих глюкозу во фруктозу. Под эти деньги Муллиса как раз и наняли.
Как-то «Ситэс» наняла президента-«варяга». Этот англичанин безжалостно подгонял ученых, которые в среднем проводили на работе по 70 часов в неделю. А Муллиса подгонять было не нужно, он и так работал все 80 часов. Установил у себя первую машину для синтеза ДНК, и месячный план выполнял за день. Тогда президент для сокращения издержек велел ему уволить 4 сотрудников из 7. Муллис стал размышлять, как бы ему сохранить сотрудников. Нельзя ли помочь соседней лаборатории, пытавшейся заработать на абортах?
Если в ДНК плода обнаруживалась опечатка — мутация, вызывающая серповидноклеточную анемию — женщина имела право на прерывание беременности. «Ситес» хотела разработать генную экспресс-диагностику и предложить ее клиникам. Диагностика получалась дороговатой. ДНК выделяли, подсаживали в яйцеклетку мыши, а потом смотрели, не болен ли анемией клонированный мышонок. Нужны квалифицированные биохимики и три недели, за которые суррогатная мать-мышь производит на свет клон. Вот бы сделать прибор, куда лаборант помещает материал, нажимает кнопочку, и через пару дней все готово.
Муллис представил, как сделать клонирование без мыши, in vitro. При делении клетки спираль ДНК расплетается на две нити. Этого можно добиться простым нагревом до 95 °C, когда ДНК денатурирует и распадается на эти же две нити. В клетке молекулу ДНК копирует фермент полимераза. Он давно выделен биохимиками, его заказывают по каталогу. После охлаждения смеси с денатурированной ДНК можно добавить в пробирку полимеразу и нуклеотиды, из которых фермент построит копию ДНК. Потом снова нагреть и охладить пробирку, и опять добавить полимеразу с нуклеотидами. Из двух копий ДНК получается уже 4.
Тогда Муллис начал считать, что будет, если написать компьютерную программу, которая повторит процесс 10 раз. 1024 копии. А если 30 раз, то уже два в тридцатой степени, т. е. 1 миллиард 73 миллиона 741 тысяча 834 копии. Такую кучу ДНК уже способны засечь приборы. Все, участие мышей не требуется.
И тут пришла мысль, что вот так можно размножать любой фрагмент ДНК. Если в пробе попался кусочек ДНК бактерии, он скопируется 1073741824 раза, и мы легко установим наличие инфекции. Несмотря на усталость, той ночью Муллис не сомкнул глаз. За уик-энд он разрисовал схемами своей полимеразной цепной реакции всю бумагу на даче.
Довести ПЦР до ума удалось только к 1985 году. Муллис направил статью о своем изобретении в Nature. Не приняли, показалось неинтересно. Статья прошла в Science, и то со скрипом, не с первого захода (что не помешало тому же редактору Science в 1989-м объявить полимеразу «молекулой года»).
Корпорация «Ситэс» продала технологию ПЦР за 330 миллионов долларов, уволила Кэри Муллиса с начислением ему 5 месячных зарплат и облегченно вздохнула. Никто больше не скандалил с начальством, не донимал сотрудниц харрасментом, не тащил коллег из совещательной комнаты в коридорчик на «мужской разговор».
ПЦР очень скоро оценили врачи. Она обнаруживает любой патоген, если в пробе найдется хоть одна бактерия или частица вируса. Даже задолго до того, как этот враг размножится и вызовет болезнь. Ничего подобного медицина прежде не знала. Технология пришлась кстати в условиях всеобщей паники по поводу недавно открытого СПИДа. Сколько людей обрели покой и сон, увидев ноль в результатах своей ПЦР.
Муллис и тут занял особую воинственную позицию. Он утверждал, что иммунодефицит вызывается не только вирусом, который назвали ВИЧ, но и рядом других ретровирусов. Эта теория не получила признания, и Кэри прослыл парией.
Однажды Муллису позвонил его бывший научный руководитель Джо Нейландс и сказал, что если Кэри хотя бы на время придержит язык и перестанет распространяться насчет ВИЧ, ему в ближайшее время присудят Нобелевскую премию по химии. Так и случилось.
8 декабря 1993 года Муллис прочел Нобелевскую лекцию. Не без замирания сердца ждали члены комитета это выступление. А ну как он примется сводить счеты с бывшими работодателями, или что-нибудь антинаучное ляпнет про СПИД. Но Кэри Муллис вышел на трибуну совсем с иной целью. Сначала насмешил аудиторию. В ход пошли космический лягушонок, «Эврика» на дороге, ведерко пино нуар. Перед объяснением сути своего открытия лауреат просил прощения за то, что «сейчас будет сложновато». Но сложного ничего не было. Рассказ летел как на крыльях: все с юмором, и даже первая неудача была забавна.
Когда же дошло до первого успеха, голос Кэри дрогнул. Предшествующие ему провалы померкли на фоне проблем в личной жизни. Дженнифер больше не любила его. В декабре, чтобы не встречать вместе Рождество, она взяла отпуск и улетела к матери на Восточное побережье. Это был окончательный разрыв.
Видя горе Муллиса, его новый сотрудник, молодой математик Фред Фалуна, помог во внеурочное время наладить «железо» и софт для нового эксперимента. И вот им удалось размножить в 1024 экземплярах фрагмент хорошо известной плазмиды pBR322, которая кодирует устойчивость кишечной палочки к антибиотикам.
Исторический опыт 16 декабря 1983 года пришелся на день рождения Синтии, третьей жены Муллиса. Это она когда-то поощряла его литературные опыты и родила от него двух прекрасных сыновей. Как получилось, что он оставил подругу юности ради взбалмошной женщины, с которой два года прошли в непрерывном выяснении отношений?
В тот день Кэри Муллис понял, что такое трагедия. Это тяжелое личное переживание, с которым ты остался один на один. Муллис решил зайти в гости к Фреду и что-нибудь вместе приготовить, устроить вечеринку.
На том Нобелевская лекция и заканчивается. Вот ее последние слова: «У меня подкашивались ноги, когда я вышел и направился к своей серебристой Хонде Цивик, которая всегда безотказно заводилась. Ни Фред, ни опустошенные бутылки пива Beck’s, ни сладостный аромат занимающейся зари эпохи ПЦР не могли заменить Дженни. Мне было одиноко».
Как сказал Муллис, в головном мозге существует особый центр, отвечающий за ностальгию по бывшим. С годами центр этот постепенно разрастается, его влияние становится все сильней, и ты незаметно для себя переходишь с рок-н-ролла на кантри.