Как сделать Хагрида

В мире Гарри Поттера живет много больших существ. Взять, к примеру, Хагрида, чья мать Фридвульфа была гигантшей (ну, если вы верите всему, что пишут в "Ежедневном пророке"). Любые размышления на тему роста приведут нас к сэру Полу Нерзу, молекулярному генетику, который, вдохновившись неестественно малыми размерами дрожжевых клеток, которые он назвал "малыми мутантами", получил за это Нобелевскую премию. (Говорят, что он надел остроконечную шляпу Гарри Поттера и так ходил по станции Кинге Кросс, рекламируя организованную им благотворительную организацию - Центр раковых исследований.) Проведенные им исследования мутантов проложили путь к пониманию деления клеток - базового процесса, который создает и обслуживает тело и нарушения которого возникают при раковых заболеваниях. Сэр Пол отмечает, что можно увеличить размер любого существа одним или двумя способами. Первый состоит в увеличении размера клетки, как если бы вы строили дом из кирпичей большого размера: "Если задержать клеточный цикл вариациями цикла клеточных мутантов, клетки будут становиться все больше и больше". Кроме того, можно увеличить количество клеток в организме либо увеличить сразу и размер, и количество клеток. Когда Хагрид растет, делятся клетки в его теле. Начальная клетка делится на две дочерние, каждая из которых имеет половину массы материнской клетки. Затем эти "дочки" растут, пока сами не наберут достаточной для деления массы. Среди ученых давно велись споры о том, как координируется процесс роста (увеличение клеточной массы через производство протеина) и деления клеток (создание новых клеток) для увеличения размеров тела.

Экспериментальные изучения показали, что однозначного ответа на этот вопрос нет. Например, у млекопитающих это происходит иначе, чем у плодовых мушек. Но очевидно, что размеры клеток влияют на процесс деления. Поэтому не удивительно, что еда, в свою очередь, способствует увеличению размера. Как считает Эрнст Хафен из Цюрихского университета, у плодовых мушек размер определяется метаболическим процессом с участием инсулина. Снижение уровня инсулина уменьшает размер мушек, а увеличение делает их крупнее. Инсулин давно известен как регулятор метаболизма, и, в свою очередь, его уровень определяется тем, сколько мы (или плодовые мушки) едим. Именно от него зависит тот факт, что плодовые мушки растут, когда хорошо питаются, но остаются маленькими, если пищи недостаточно.

Разные стратегии по контролю над габаритами различных животных можно проиллюстрировать на примере гена, который уже многие годы изучают сотни ученых. Ген Мус впервые был определен как участник раковых процессов, но недавно выяснилось, что он участвует в регуляции размеров. Снижение его количества у мушек уменьшало их размеры. Когда Питер Галлант из Цюриха изучал этих мух, он обнаружил, что все их клетки уменьшились и все их пропорции также сократились. Аналогичный эксперимент провел на мышах Андреас Трумп и его коллеги из швейцарского Института по экспериментальному исследованию рака в Эпалинге. Как и в случае с мушками, мыши тоже уменьшились, но их клетки сохранили нормальный размер, хотя их и стало на порядок меньше.

У мышей ген Мус контролирует деление клеток, а не их размеры. Именно это свойство гена определяет его роль в развитии рака, который является болезнью, в первую очередь нарушающей процесс деления клеток. Остается загадкой, почему этот же ген должен управлять размерами тела, но эти эксперименты подтверждают значимость гена Мус и допускают, что он может стать объектом для использования магии. Например, этот ген мог каким-либо образом измениться, когда Дадли Дурели съел один из языкоудлинителей Фреда Уизли. Возможно, именно этот ген сделал его язык похожим на пурпурного питона?

Маглы уже экспериментировали с генами, чтобы создавать увеличенных существ. Лабораторные мыши, которые были генетически изменены для производства гормона роста людей, вырастали на 25-30% больше, чем обычные мыши. В основном эта разница в размерах возникала из-за увеличившихся костей, согласно исследованиям, которые в Мичиганском университете проводил Стивен Голдштайн. Как и в любой молодой науке, могут возникать разные проблемы. В данном случае Голдштайн наблюдал повышенную хрупкость костей. Сразу же вспоминается классическая поучительная история о белтевиль-ских свиньях, которые более десяти лет назад подверглись генетическим изменениям, чтобы производить человеческий гормон роста. Эксперимент провела команда Вернона Переела из Министерства сельского хозяйства США в Белтсвиле, штат Мэриленд. Хотя ученые надеялись, что свиньи начнут расти быстрее, большинство животных страдало тяжелой формой артрита, поскольку гормон роста производился в других тканях. Эксперимент был немедленно остановлен, а генетики всего мира извлекли из этого серьезный урок. Работа, которая олицетворяла оптимистическое высокомерие по поводу этой технологии, была воспринята противниками генетических манипуляций как потенциально опасная. Однако действительно важным является то, что новой биологии еще только предстоит встать на ноги.

Роджер Хайфилд

Проза жизни • "Гарри Поттер" и наука: Настоящее волшебство