Учёные предупреждают о потенциальной опасности организмов, состоящих из зеркальных молекул.
В последние годы привычно слышать предупреждения о возможном Апокалипсисе.
Об этом часто говорят в связи с возможным применением ядерного оружия в войнах на Украине и на Ближнем Востоке.
Также многие озабочены скорым появлением Общего искусственного интеллекта (ОИИ), который может выйти из — под контроля человека и привести к катастрофическим последствиям, и, даже, Апокалипсису.
Но, как обычно бывает в истории, ждут одного, а приходит нечто иное, чего никто не предвидел.
«Си-эн-эн» в статье «Учёная хотела создать зеркальную ячейку. Но потом она осознала опасность» (16.10.2025) пишет о том, что учёные предупреждают о потенциальной опасности организмов, состоящих из зеркальных молекул:
«Кейт Адамала была одним из четырех исследователей, получивших в 2019 году грант Национального научного фонда США в размере 4 миллионов долларов на исследование возможности создания зеркальной клетки, в которой структура всех ее биомолекул будет противоположна той, что обнаружена в обычных клетках.
В ходе исследований она поняла, что ее лаборатория в Университете Миннесоты работает над чем-то потенциально опасным — настолько опасным, что некоторые ученые полагают, что это может представлять угрозу существованию всех форм жизни на Земле».
Учёные считали, что эта работа важна, поскольку такие реверсированные клетки, никогда не существовавшие в природе, могут пролить свет на происхождение жизни и упростить создание молекул с терапевтическим потенциалом, потенциально способных решать серьёзные медицинские проблемы, такие как борьба с инфекционными заболеваниями и супербактериями. Но сомнения всё же закрались.
«Это не было моментом озарения. Это было как медленное кипение в течение нескольких месяцев», — сказала Адамала, специалист по синтетической биологии. Люди начали задавать вопросы, добавила она, «и мы думали, что можем на них ответить, но потом поняли, что не можем».
Вопросы сводились к тому, что произойдёт, если учёным удастся создать «зеркальный организм», например, бактерию, из молекул, являющихся зеркальным отражением их природных форм. Сможет ли она непреднамеренно и бесконтрольно распространяться в организме или окружающей среде, создавая серьёзную угрозу здоровью человека и катастрофические последствия для планеты? Или же она просто выдохнется и безвредно исчезнет без следа?
В природе структура многих основных биомолекул право — или левосторонняя, хотя неясно, почему жизнь эволюционировала именно так. Это свойство, известное как хиральность, было впервые обнаружено французским учёным Луи Пастером в 1848 году. Например, ДНК и РНК состоят из «правосторонних» нуклеотидов, а белки — из «левосторонних» аминокислот. Подобно тому, как перчатка для правой руки не подходит к левой руке, а ключ не подходит к замку, взаимодействия между молекулами часто зависят от хиральности, и для нормального функционирования живым системам необходимы устойчивые паттерны хиральности.
В зеркальной клетке все её молекулы будут заменены зеркальными копиями. Такое развитие событий гипотетично. Даже создание синтетической клетки с естественной хиральностью, имитирующей её обычные живые аналоги, пока невозможно, но это активная и увлекательная область исследований, которой занимаются Адамала и несколько других исследовательских групп. Учёные могут производить многие компоненты из неживых предшественников, и вскоре они смогут создавать обычные синтетические клетки, которые, теоретически, смогут создавать одноклеточные формы жизни, такие как бактерии.
Синтетический биолог Кейт Адамала отказалась от своих исследований зеркальных клеток, узнав об их потенциальной опасности.
Кейт Адамала
Сами по себе небольшие зеркальные молекулы не представляют особой опасности, и учёные уже могут безопасно производить белки и углеводы с противоположной хиральностью, которые имеют большой фармацевтический потенциал.
Однако создание полностью зеркальных ячеек остаётся недостижимым. Адамала и её коллеги не добились существенного прогресса в своих исследованиях на этом направлении. Пандемия COVID-19 замедлила ход исследований, и, что ещё важнее, неформальные беседы Адамалы с коллегами из других областей, на конференциях и других форумах, начали вызывать тревогу.
«Люди, которые являются экспертами в области биологической безопасности, иммунологии и экологии, не думали, что нечто вроде зеркальной клетки действительно возможно, они считали это научной фантастикой», — сказала она.
Одним из крайне неожиданных для неё моментов, поднятых другими учёными, стало то, что «зеркальные клетки, вероятно, будут совершенно невидимы для иммунной системы человека», — добавила Адамала. «Раньше я думала, что иммунная система найдёт способ обнаружить любые вторгающиеся биомолекулы. Я не знала, насколько хиральна иммунная система».
В течение 2023 и 2024 годов эти спонтанные обсуждения вылились в рабочую группу из 38 ученых, включая Адамалу, и в декабре 2024 года группа опубликовала в престижном научном журнале «Наука»/Science сенсационную статью под названием «Противостояние рискам зеркальной жизни», в которой были обобщены выводы подробного 300-страничного отчета, составленного той же группой.
В отчете сделан вывод о том, что зеркальные клетки могут стать реальностью в течение следующих 10–30 лет, и подробно описаны потенциально разрушительные последствия, если зеркальные бактерии попадут в окружающую среду и начнут распространяться, избегая естественного биологического контроля и выступая в качестве опасных патогенов.
С тех пор некоммерческая организация Mirror Biology Dialogues Fund спонсировала серию встреч для разработки рекомендаций, направленных на предотвращение угрозы, которую, по мнению учёных, может представлять зеркальная жизнь. Хотя существует общее согласие о том, что зеркальные организмы, такие как бактерии, не следует создавать, ведутся жаркие споры о том, какие ограничения для исследований в области зеркальной биологии существуют (если таковые вообще существуют).
Сценарии Апокалипсиса
В сентябре 2025 года в Манчестере (Великобритания) десятки экспертов собрались на двухдневной конференции по проектированию и защите синтетической жизни, чтобы обсудить, где следует провести красные линии для ограничения исследований в области технологий, которые могут позволить создание зеркальных организмов.
«Существует вероятность того, что, безусловно, приложив немало усилий, мы сможем создать нечто, что будет неумолимо расти, распространяться по всей планете и вытеснять или убивать многие, многие формы жизни, включая нас, животных вокруг нас, растения вокруг нас и даже некоторые микробы», — сказал Дэвид Релман, профессор микробиологии и иммунологии в Стэнфордском университете, присутствовавший на встрече в Институте биотехнологии Манчестерского университета.
Релман, как и Адамала, был одним из первых членов рабочей группы и вспоминал, что первые переговоры держались в тайне. «Мы не хотели излишне паниковать. И мы не хотели показаться сумасшедшими», — вспоминал он. «Думаю, мы все надеялись быстро понять, что в этой логике есть какой-то фатальный изъян, но это начало беспокоить меня настолько, что я просыпался по ночам».
Дэвид Релман
Их тревога была вызвана тем, что, поскольку естественная жизнь хиральна, взаимодействие между природными организмами и зеркальными бактериями было бы крайне непредсказуемым. Хотя первая зеркальная бактерия, вероятно, будет чрезвычайно хрупкой, что ограничит её рост и выживание, она сможет выжить при наличии необходимых питательных веществ. В конечном счёте, она может вести себя как инвазивный вид, нарушая экосистемы, в которых отсутствуют хищники, способные её контролировать.
Релман заявил, что зеркальные бактерии потенциально способны обходить важные части иммунной системы растений, животных и человека, которым будет сложно обнаружить или уничтожить их.
Попав в организм человека, зеркальная бактерия гипотетически может размножиться до чрезвычайно высокой концентрации, вызывая у хозяина состояние, похожее на септический шок. Потенциальные медицинские контрмеры, включая большинство антибиотиков, являются хиральными, то есть они, вероятно, не будут эффективны против зеркальных бактерий, хотя вполне возможно создание зеркальных аналогов антибиотиков.
И хотя меры биологической изоляции, подобные тем, которые ученые используют при работе с опасными патогенами, теоретически могут предотвратить распространение зеркальных бактерий за пределы лаборатории, эти меры будут уязвимы для человеческих ошибок или преднамеренного неправильного использования.
Хотя такой сценарий Апокалипсиса далек от реальности и существует большая неопределенность относительно рисков, которые могла бы нести зеркальная жизнь, учитывая, что ее пока не существует, никто не смог полностью опровергнуть эти риски.
«Поначалу люди сомневались, действительно ли эти опасения настолько серьёзны, как мы думали. Поэтому мы пытались найти в них уязвимые места, пытаясь найти ошибки», — сказал Адамала. «Чем больше мы изучали, тем больше убеждались, и всё больше людей присоединялись к идее, что на самом деле не существует безопасного способа создания зеркальной ячейки».
Релман охарактеризовал зеркальную жизнь как первый вероятный экзистенциальный риск, с которым он столкнулся за свою долгую карьеру, включавшую расследование смертельных писем с сибирской язвой 2001 года и Гаванского синдрома — загадочного заболевания, поражавшего шпионов, солдат и дипломатов по всему миру.
По его словам, поводом для оптимизма ему служит тот факт, что, в отличие от других спорных и рискованных областей науки, таких как клонирование, зеркальной жизни пока не существует — это не нечто «здесь и сейчас», которое было бы сложнее остановить. «Есть реальный шанс, что нам не придётся допустить, чтобы это случилось с нами, если мы сами этого не решим».
Красные линии
Однако другие эксперты, участвовавшие в обсуждениях зеркальной жизни в Манчестере, заявили, что важно действовать осторожно и не принимать поспешных решений, которые могут помешать научному прогрессу. Они подчеркнули, что исследования по разработке отдельных зеркальных молекул следует отличать от исследований по разработке зеркальных клеток или организмов, хотя и то, и другое иногда называют зеркальной жизнью или биологией.
Майкл Кей, профессор биохимии в Университете Юты, занимающийся разработкой лекарств — в первую очередь против инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ, — на основе зеркальных молекул, сказал, что он «не очень поддерживает» красные линии, которые полностью блокируют область исследований.
«Мне кажется, что это слишком грубый инструмент», — отметил Кей, имея в виду общие правила.
Поскольку человеческий организм не так легко их распознаёт, зеркальные молекулы, такие как белки и нуклеиновые кислоты, устойчивы к деградации и более стабильны, что является полезным свойством для потенциальных терапевтических препаратов. Кроме того, поскольку зеркальные белки не способны к саморепликации, они не представляют такой же опасности, как зеркальные клетки. Однако Кей обеспокоен тем, что из-за неясной интерпретации слово «зеркало» будет автоматически ассоциироваться с рискованными исследованиями, что ограничит инновации в этой области.
«Зеркальные молекулы — это инертные химические вещества с огромными преимуществами», — пояснил он. «Это только начало исследования, но они уже существуют, и многие другие проходят клинические испытания. В ближайшие пять-десять лет это будет обширный класс препаратов».
Майкл Кей
Он также отметил, что риски, связанные с зеркальными клетками или организмами, если они будут выпущены на свободу, неизвестны. «Этот (организм) может просто умереть от голода, что, по нашему мнению, наиболее вероятно, или израсходовать все ресурсы Земли и конкурировать со всей существующей жизнью», — сказал Кей. «Это огромный диапазон».
Тем не менее, он сказал, что продолжающиеся попытки оценить риски важны: «Я думаю, что любые усилия, которые дают нам время, чтобы лучше понять и взвесить риски, и, знаете ли, просто более осознанно подходить к развитию технологий, а не просто предоставлять их всем, я считаю полезными. И у нас есть время, чтобы это произошло», — добавил Кей. «Это не неизбежно».
Синтетическая незеркальная жизнь
Многие специалисты по синтетической биологии, включая Адамалу, стремятся создать синтетическую клетку с естественной хиральностью с нуля из неживых частиц. Цель — создать нечто, имитирующее биологические процессы, чтобы пролить свет на каскад биохимических реакций, которые позволили жизни зародиться сотни миллионов лет назад, и помочь решить проблемы в медицине, промышленности, экологии и фундаментальных исследованиях.
«Синтетическая клетка была бы подобна операционной системе для жизни: она позволила бы нам конструировать биологию в беспрецедентных масштабах и с точностью, которую мы не можем получить в природных клетках», — пояснил Адамала.
«Мы построим модели клеточных процессов, как здоровых, так и больных, чтобы понять, как можно заставить здоровые клетки работать лучше и как возникают болезни», — добавила она.
По словам Джона Гласса, профессора и руководителя группы синтетической биологии Института Дж. Крейга Вентера в Ла-Хойе, штат Калифорния, учёные, возможно, скоро, возможно, в течение года, достигнут этой важной вехи – создания синтетической незеркальной клетки. И если нормальную клетку с естественной хиральностью можно создать из неживых молекул, то, по его словам, теоретически можно создать и зеркальную клетку из зеркальных молекул, используя те же методы.
Первые разговоры Гласса с Релманом в апреле 2024 года о потенциальных рисках зеркальной жизни повергли его в «шок», вспоминает он. «Это заставило меня задуматься, не станет ли эта штука, работа, которой я занимаюсь годами, когда-нибудь причиной Армагеддона с участием зеркальных бактерий, которого мы так боимся», — сказал он.
Джон Гласс
Однако большинство экспертов сходятся во мнении, что создание синтетической клетки с естественной хиральностью безопасно, поскольку, если бактерия, созданная на основе синтетической клетки, попадёт в окружающую среду, она будет подвержена обычному контролю любой экосистемы, становясь лёгкой добычей для естественных хищников, таких как вирусы, поражающие бактерии. Таким образом, она не сможет бесконтрольно распространяться.
По мнению Гласса, очевидной красной чертой для учёных является отказ от создания зеркальной рибосомы — биологической машины, находящейся в цитоплазме клетки и производящей белки. Хотя этот прогресс всё ещё далек от создания зеркальной клетки, он сказал, что, если вместо этого провести черту на последнем этапе — создании зеркальной мембраны и последующей сборке всех составных частей — будет слишком поздно.
Но Кей из Университета Юты придерживается иного мнения. Его лаборатория занимается улучшением химического синтеза зеркальных белков – процесса, который в настоящее время крайне неэффективен. В качестве альтернативы он интересуется созданием зеркальной рибосомы.
«Идея заключается в том, что, если бы мы могли создать зеркальную рибосому, мы могли бы затем использовать ее для производства продуктов с гораздо более качественными, гораздо более длинными белками, которые могли бы быть совместимы с фармацевтическим применением», — объяснил Кей.
«Но в этой группе есть опасения — и я пока не решил, — будет ли наличие этого инструмента настолько ценным, что сделает развитие зеркальной жизни неизбежным или слишком простым для других», — добавил он.
Научная сдержанность
Адамала и её коллеги решили не продлевать исследовательский грант, положив конец работе её лаборатории над зеркальными клетками. Вместо этого она сосредоточилась на обсуждении вопросов регулирования исследований зеркальной жизни.
Насколько ей известно, заявила она, ни один учёный не занимается созданием зеркальной клетки. В феврале 2025 года почти 100 исследователей, спонсоров и политиков подписали обращение, в котором утверждалось, что «зеркальная жизнь не должна создаваться, если будущие исследования убедительно не докажут, что она не будет представлять серьёзных рисков».
В конечном счёте, подписей и самоограничения может оказаться недостаточно. Адамала, Гласс и Релман выразили надежду, что их беседы послужат основой для более формальных ограничений или политики на международном или национальном уровне.
Конкретных результатов встреча в Манчестере не принесла, и соответствующие обсуждения продолжились на сентябрьском семинаре (2025 г.), организованном Постоянным комитетом Национальных академий наук, инженерии и медицины по достижениям и влиянию трансдисциплинарной биотехнологии на национальную безопасность.
«Практически все согласны с тем, что нам не следует создавать живую зеркальную клетку. Это базовый уровень, но ниже него у людей возникает множество разных идей о том, где следует остановить исследования», — сказал Адамала. «Сейчас научное сообщество не может прийти к единому мнению о границах дозволенного».
Релман заявил, что цель инициативных усилий, предпринимаемых группой, состоит не только в том, чтобы защитить планету от катастрофического сценария, но и в том, чтобы помочь восстановить доверие общественности, которое учёные потеряли в последние годы.
«Было бы здорово, если бы мы могли стать доктором Яном Малкольмом из «Парка Юрского периода»?» — сказал он, имея в виду вымышленного математика, которого сыграл Джефф Голдблюм в фильме 1993 года, который предупреждает других персонажей о потенциальных опасностях необузданных научных амбиций. «Мы, учёные… думаем о том, стоит ли нам это делать, а не о том, можем ли мы».
Автор — Владимир Овчинский
