Биохакинг: можно ли перехватить инициативу у природы?

Что общего между программисткой из Сан-Франциско, разработавшей светящийся в темноте йогурт, и американским бизнесменом, «подсевшим» на таблетки и анализы, чтобы прожить до 120 лет? Рассказываем о том, кто такие биохакеры, и стоит ли становиться одним из них.

Биохакинг

Что такое биохакинг

Биохакинг выбился в модные тренды благодаря медико-биологическим открытиям и изобретениям последних лет. Здесь и персонализированная терапия, «настроенная» на личные биологические часы, и технология редактирования генома с CRISPR/Cas9, и недорогие медицинские гаджеты для контроля биохимических и физиологических параметров организма, и даже 3D-печать живых тканей на биопринтере. Сюда же можно отнести и пресловутый блокчейн, на котором основаны самые продвинутые телемедицинские стартапы.

Эти открытия изменили не только медицину, но и мир вокруг нас. Неудивительно, что появились желающие немедленно поставить новейшие достижения биологии на службу собственному здоровью. Чаще всего в поле зрения СМИ попадают биохакеры, которые стремятся подобрать комплекс биологических отмычек к своему организму. Однако индивидуальным самосовершенствованием и персональной медициной тема биохакинга далеко не исчерпывается.

Прежде чем переходить к перспективам, опасностям и секретам биохакинга, нам предстоит разобраться во всем этом многообразии. Для удобства изложения предлагаю выделить два основных направления биохакинга: «научный» и «прикладной».

Научный биохакинг: что происходит

Первые биохакеры научной волны появились в США в 1990-е годы, когда героями дня были хакеры из сферы IT. От компьютерных хакеров девяностых хакеры биологические унаследовали самое главное — идею свободной науки и открытого для всех программного обеспечения.

В один прекрасный день любители биологии поступили так же, как в свое время их собратья-программисты — закупили подержанное оборудование и отправились творить в гаражи.

DIY-bio создает генетическое оборудование с открытым кодом

Казалось бы, биология и генная инженерия — не самое удобное в быту хобби. Для усиленных занятий наукой нужны знания, деньги и поддержка со стороны опытных ученых. Однако тут молодые исследователи неожиданно нашли моральную и интеллектуальную поддержку в лице молекулярного биолога Роба Карлсона. Вскоре Карлсон стал идеологом любительской биологии.

Карсон первым купил на EBay подержанную центрифугу и пипетки, организовав дома собственную независимую лабораторию. Вдохновившись его примером, начали закупать списанное лабораторное оборудование и двигать науку, не выходя из дома, все новые независимые исследователи. Вскоре гаражные биологи начали объединяться в сообщество DIY-bio (от do it yourself, или «сделай сам»).

Поначалу энтузиасты DIY-bio всего-навсего стремились делиться идеями и находками с людьми в теме — другими такими же «самоделкиными». Мало кто верил, что это андеграундное сообщество вскоре начнет оказывать заметное влияние на официальную науку.

Сегодня члены гаражного DIY-bio выпускают ежегодный манифест BioCoder, собственный журнал Journal of Open Hardware, проводят биохакерские чемпионаты вроде iGem (участники собираются в команды, садятся за молекулярно-биологическое оборудование и проектируют полноценные биологические системы), и собирают «на коленке» приборы с открытым кодом.

BioCurious открывает биологию для всех желающих

Движение DIY-bio — это не только игры в биологию. Благодаря деятельности биологов-энтузиастов научное сообщество обратило внимание на внутренние проблемы. Например, на то, что чрезвычайно дорогая молекулярно-биологическая аппаратура не по карману африканским ученым.

Так выглядит медицинский колледж в африканском городе Аккра
Так выглядит медицинский колледж в африканском городе Аккра

Мало того: дорогостоящее оборудование представляет собой настоящий «черный ящик». Попросту говоря, ни один сотрудник лаборатории понятия не имеет, как микроскопы, секвенаторы и центрифуги устроены изнутри. Так что выяснить, почему «запоролась» серия анализов, не размножилась ДНК или РНК, или отчего не выросли микроорганизмы на чашке Петри, ученые без поставщика оборудования обычно не в состоянии.

Ситуация начала меняться, когда объединение биохакеров BioCurious выпустило OpenPCR — первый полноценный амплификатор для ПЦР с открытым кодом. Этот прибор для «размножения» фрагментов ДНК стоит всего 3749 долларов. Для сравнения, цены на аналогичные «закрытые» приборы от крупных поставщиков начинаются от 30000 долларов.

Сегодня на относительно дешевом оборудовании активно работают африканские исследователи. Это позволяет делать реальную, профессиональную и серьезную науку, не спотыкаясь о финансовые и геополитические барьеры.

Пациенты конструируют органы и нанимают ученых

Дешевое оборудование и популяризация биологии породили множество независимых биохакерских лабораторий и свободных исследователей. А уж эти лаборатории, исследователи и их наработки неожиданно дали шанс особой категории людей — пациентам, не готовым смириться с неизлечимой болезнью.

Иногда пациенты влияют на медицину напрямую. Например, страдающая сахарным диабетом Дана Льюис сконструировала искусственную поджелудочную железу, регулярно вбрасывающую в кровь инсулин, а инженер Тал Голсуорси создал имплант, предотвращающий расширение аорты при синдроме Марфана.

Иногда в битву за жизнь близких людей вступают их родственники. Яркий пример — американские супруги Грей, родители двух девочек, страдающих от неизлечимой и смертельно опасной болезни Баттен. Это редкое генетическое нарушение, связанное с мутацией в гене CLN6. Из-за этой мутации нервные клетки перестают очищаться от биологических отходов и со временем отмирают.

Сайт краудфандинговой платформы, на которой собирали средства супруги Грей
Сайт краудфандинговой платформы, на которой собирали средства супруги Грей

Родители больных девочек, Шарлотты и Гвенит, объявили сбор средств на краудфандинговой платформе. Они собирались нанять исследовательскую группу, которая научится вовремя выявлять и лечить болезнь Баттен. Сегодня супруги собрали уже 2641086 долларов — проект финансируется на 264% и движется полным ходом. Причем прототип лекарства против болезни Баттен уже тестируют на овцах в Австралии.

Проблемы научного биохакинга

Как и полагается, вокруг столь неоднозначного и слабо контролируемого явления, как научный биохакинг, возникла масса юридических и этических проблем.

Юридические проблемы

Как относиться к лекарственным препаратам, которые разработали биохакеры? Можно ли считать их полноценными лекарствами? Пожалуй, нет — ведь эти снадобья не прошли двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование — единственный достоверный метод проверки эффективности новых лекарств. Без такой проверки препарат применять нельзя — последствия могут быть непредсказуемыми.

Однако «пациенты» биохакеров (зачастую, они же и разработчики, вроде владельца биохакерской компании Odin Джошуа Зайнера) уже вовсю применяют препараты для генного редактирования. После того, как в США попали в свободный доступ ролики, на которых люди вводят себе лекарства вроде препарата для роста мышц, в США даже попытались запретить продажу наборов для домашнего генетического редактирования.

Так выглядит домашний набор для генетического редактирования DIY Bacterial Gene Engineering CRISPR Kit
Так выглядит домашний набор для генетического редактирования DIY Bacterial Gene Engineering CRISPR Kit

Проблему это, конечно, не решило. Разработчики и не подумали прекращать продажу наборов для редактирования, а энтузиасты самолечения, разумеется, не отказались от идеи отредактировать собственный геном в домашних условиях.

Этические проблемы

Официального надзора за безопасностью для здоровья и этичностью биохакерских исследований не существует. В первую очередь потому, что представители движения DIY-bio рассеяны по всему миру, не состоят в официальных научных объединениях и мало публикуются в классических рецензируемых научных журналах.

Впрочем, биохакеры и сами осознают проблему — поэтому первыми пошли навстречу политикам, создав Anticipatory Intelligence (AI) Lab, которая занимается изучением рисков и проблем, связанных с новыми биотехнологиями.

Вторая проблема связана с биологической этикой. Действительно — насколько этично вмешиваться в генетический код, особенно если речь идет о генетическом коде здорового человека — например, такого, как биолог Брайан Хэнли из компании Butterfly Sciences, которая занимается генетическим редактированием? И вообще — насколько допустимо трансформировать геном по собственному желанию? На этот вопрос ответа у мирового сообщества пока нет. На портале MIT Technology Review до сих пор ведутся дискуссии по этому вопросу.

Третья проблема связана с деятельностью краудфандинговых платформ вроде Experiment, поддерживающих биохакерские проекты. Кто должен контролировать расходование средств, выделенных на эти проекты? На какое качество исследований и научную глубину работ могут рассчитывать люди, передавшие на подобный стартап свои средства?

И наконец: как традиционным научным журналам и министерствам здравоохранения разных стран оценивать данные, полученные без соблюдения строгих правил, которые требуют исполнять официальные грантовые системы вроде NIHpeer?

Нет ни одной страны, в которой существовала бы разработанная государственная система регулирования деятельности ученых-биохакеров. Похоже, даже в этом вопросе биохакеры опережают правительства собственных стран. Совместно с Центром Вильсона и Фондом Джонсона они создали The Citizen Health Innovators Project, разрабатывающий механизмы регулирования и управления быстро растущей экосистемой инноваторов в области здравоохранения.

Перспективы научного биохакинга

Перспективы научного биохакинга кажутся бесконечными. Если в конце 2017 года на сайте биохакерской компании ODIN всего за 29 долларов можно приобрести набор, позволяющий менять цвет вашей собственной колонии бактерий — то сложно даже представить, что ученые-биохакеры предложат в этом году.

Ожидать можно чего угодно — от генной терапии старения до встроенных в смартфоны приборов tDCS — девайсов для управления нейропластичностью путем электрической стимуляции мозга.

Прикладной биохакинг: что происходит

Научные достижения и движение DIY-bio распахнуло двери в мир биохакинга всем желающим. Свободные исследователи и теоретики сделали достаточно, чтобы появились биохакеры-практики: люди, готовые перехватить контроль над своим организмом у природы.

Трансгуманисты совершенствуют человеческую природу

Если не углубляться в историю, то первыми сторонниками радикального улучшения человеческой природы можно считать трансгуманистов. Эти философы-эволюционисты, ученые и им сочувствующие убеждены, что эволюция человечества еще далеко не завершена. Но этого мало: трансгуманисты считают, что человечество как биологический вид уже достаточно квалифицировано, чтобы управлять собственным эволюционным развитием.

Сайт сообщества трансгуманистов Humanity+
Сайт сообщества трансгуманистов Humanity+

Цель трансгуманистов — способствовать появлению «Человечества+». Составлять это особое человечество будут люди с возможностями, радикально превосходящими возможности нынешних людей. Разум «людей+» станет мощнее за счет встроенного искусственного интеллекта, тела станут крепче и здоровее благодаря биопротезам и биосинтетическим тканям, да и жить они станут дольше — в идеале, настолько долго, чтобы самостоятельно выбирать дату смерти!

Трансгуманисты стремятся преодолеть основные ограничения человеческой природы: короткую жизнь, ограниченный интеллектуальный потенциал, уязвимость перед болезнями, слабую способность познавать мир при помощи органов чувств и неумение полностью контролировать эмоции.

Для достижения благой цели все средства хороши: можно использовать достижения фармации и биотехнологий, робототехники и разработчиков искусственного интеллекта. Главное требование — технологии должны способствовать физическому и моральному прогрессу человечества. Именно эти технологии трансгуманисты пытаются популяризировать и продвигать в массы.

Трансгуманистам постоянно приходится защищать свою точку зрения от сторонников традиционных конфессий, которых смущает столь радикальное вторжение в сферу физического и духовного. Впрочем, трансгуманистов вроде Илона Маска это не смущает. Их основной контраргумент заключается в том, что человечество совершенствовалось всю свою историю (от увеличения продолжительности жизни с 30 до 70 лет, и до победы над чумой и некоторыми видами рака).

Можно сказать, что трансгуманизм — это новая рациональная религия для ученых, технарей и радикальных философов. В США активными архитекторами трансгуманистического будущего являются NASA и Google. Благодаря усилиям этих IT-гигантов появился Университет Сингулярности (Singularity University) — оплот трансгуманизма в Силиконовой Долине.

Биохакеры учатся управлять своим здоровьем

Современные «биохакеры здоровья» — наследники IT-трансгуманистов. В отличие от глобально мыслящих философов, цели инженеров силиконовой долины, селебрити и сторонников здорового образа жизни более прагматичны и понятны. Опираясь на достижения науки, персональные биохакеры стремятся улучшить свое самочувствие и интеллектуальный потенциал. Причем не в отдаленном будущем — а прямо здесь и прямо сейчас.

Трендсеттер персонального биохакинга (на Западе это направление называют Quantifyed Self & Self Hacking, или Body Hacking) Сергей Фаге в своей «программной» статье озвучил набор уважающего себя биохакера-практика: гигиена сна, оптимальное питание, продуманные физические нагрузки, ментальное здоровье, медицинские анализы, биологические добавки и сильнодействующие лекарства.

Справедливости ради нужно сказать, что к смелому эксперименту Сергея над собственным организмом практикующие врачи относятся скептически. И, если к первым четырем пунктам у медиков вопросов не возникает (напротив, врачи только «за» — ведь это естественные составляющие здорового образа жизни), то последние три пункта программы вызывают у специалистов тревогу.

Проблемы прикладного биохакинга

Биохакинг становится все популярнее на только в США и Европе, но и в России. Поскольку медики опасаются возможных «перегибов», все чаще появляются врачебные публикации, предупреждающие биохакеров о возможных рисках неконтролируемого вмешательства в работу организма.

Бесконтрольное употребление сильнодействующих препаратов

Большинство врачей сходятся на том, что пить горстями сильнодействующие лекарства (такие, как метформин от диабета, модафинил для стимуляции работы мозга, гормоны и транквилизаторы) здоровым людям не стоит.

Лекарства и витамины не заменят полноценное питание
Лекарства и витамины не заменят полноценное питание

Одновременный прием множества препаратов называется полипрагмазией. Это опасно, потому что препараты взаимодействуют между собой, и их общий эффект на организм может быть непредсказуемым.

Есть и возрастные ограничения: при одновременном приеме до 5 различных лекарств риск развития побочных эффектов у пожилых людей возрастает на 5%, до 8 — на 20%.

Чрезмерное увлечение биологическими добавками

Злоупотреблять витаминами, пробиотиками и прочими биологическими добавками вредно для здоровья. Так, исследователи из Университета Колорадо доказали, что люди, принимающие витамины в дозах, превышающих рекомендованную, заболевают раком легких на 20% чаще тех, кто вообще не принимает витамины.

Витамины и макроэлементы — не безобидные конфетки, а сильнодействующие вещества, заметно влияющие на работу организма. Например, избыток кальция приводит к росту камней в почках, а чрезмерным количеством витаминов А, D и К запросто можно отравиться.

Это не означает, что принимать биологические добавки в принципе нельзя. Просто нужно понимать, что правильный прием витаминов должен сочетаться со здоровой диетой, учитывать пол и возраст человека, а также его личные предпочтения в еде.

Гипердиагностика

Чрезмерное увлечение анализами — не только дорогостоящая, но и довольно опасная практика. Поскольку показатели различных анализов (от биохимических анализов до общего анализа крови) даже у здоровых людей колеблются в широких пределах, велик шанс обнаружить у человека болезнь, которой на самом деле нет. Именно поэтому по всему миру (в том числе и в России) количество анализов, которые назначаются здоровым людям, стремятся не увеличивать, а уменьшать.

То же самое касается инструментальных обследований — например, УЗИ (ультразвукового исследования). Доказано, что массовое обследование здоровых людей на рак щитовидной железы при помощи УЗИ провоцирует рост ложноположительных результатов. Вопреки надеждам ученых и врачей, попытки скрининга — раннего выявления рака для своевременного лечения — не помогли уменьшить смертность от онкологических заболеваний.

Перспективы прикладного биохакинга

Перечислять перспективные направления прикладного биохакинга можно до бесконечности — и все равно не удастся рассказать обо всех заманчивых возможностях современной биологии и медицины.

Вот три самых ярких направления, которые при правильном внедрении, грамотном использовании и соответствующем контроле позволят заметно «прокачать» человечество:

Безопасный биохакинг: методы, которые работают

Несмотря на неизбежные проблемы, не стоит записывать «прикладной биохакинг» в список опасных для здоровья увлечений. В биохакинге есть как минимум четыре составляющие, которые, пусть и не позволят прожить до 120 лет, зато наверняка сделают отпущенные вам годы более приятными и здоровыми.

Гигиена сна

Влияние нехватки сна на продуктивность и умственные способности — медицинский факт. В 2004 году ученые из Пенсильванской медицинской школы доказали, что для человека оптимален именно семичасовой сон. Хотя люди, спящие по шесть часов в сутки, не ощущают сонливости, через 10 дней такого режима они делают столько же ошибок в тестах, сколько и люди, которые накануне спали всего 4 часа.

Обеспечивая себе полноценный сон в полной темноте, биохакеры не только поддерживают свой интеллект в наилучшей форме, но и обеспечивают профилактику диабета 2 типа и страхуют себя от развития ожирения.

Правильное питание

Если оптимизировать питание, а заодно отказаться от никотина, алкоголя и прочих стимуляторов, как сделал создатель ВКонтакте и Telegram Павел Дуров, можно заметно улучшить качество жизни.

Впрочем, ничего нового в таком подходе нет: принципы правильного питания, которым следует большинство биохакеров, подробно описаны в диетическом справочнике для американцев Dietary Guidelines: 2015–2020, который обновляется каждые пять лет.

Ведущие лидеры сферы IT полностью отказались от мяса. Но вряд ли это стоит делать всем
Ведущие лидеры сферы IT полностью отказались от мяса. Но вряд ли это стоит делать всем

Здоровый биохакерский рацион, включающий зеленые салаты и овощи, фрукты и рыбу, действительно улучшает работу мозга. А заодно страхует от сердечно-сосудистых заболеваний вроде раннего инфаркта, предотвращает избыточный вес и способствует максимальной рабочей продуктивности.

Продуманные физические нагрузки

Еще древним грекам и римлянам было известно, что индивидуально подобранные физические нагрузки продлевают жизнь и улучшают работоспособность. Впрочем, становиться профессиональным спортсменом для этого не обязательно — как доказали канадские исследователи, для поддержания здоровья достаточно коротких интенсивных тренировок.

Тщательно рассчитанные спортивные нагрузки полезны даже людям с тяжелыми хроническими заболеваниями: например, короткие интенсивные тренировки достоверно повышают чувствительность к инсулину у диабетиков 2 типа. Таким образом, увлекающиеся фитнесом, бегом и индивидуальными тренировками биохакеры безусловно на правильном пути.

Ментальное здоровье

После повального увлечения медитацией в девяностые годы ученые долго относились к ментальным практикам с большим скепсисом. Однако постепенно накапливаются данные о том, что медитация действительно улучшает психическое здоровье: помогает справляться с тревожным расстройством и объективно уменьшает тревожность.

Для того, чтобы успешно поправить ментальное здоровье, биохакеру не обязательно уходить в ашрам: в качестве ментальной практики хорошо работает зимовка в Азии и ежеутренняя пятиминутная медитация.

Вместо заключения

Не будет преувеличением сказать, что биохакинг — это новая субкультура, которая объединила студентов и ученых из развивающихся стран, признанных и непризнанных изобретателей, врачей и пациентов с редкими наследственными заболеваниями, сторонников здорового образа жизни и даже философов-биопанков.

Биохакинг — сложное, неоднозначное и очень интересное явление. Не исключено, что сегодняшние биохакеры — первые ласточки радикального преобразования человечества. Просто мы пока не успели это понять и принять.

  • 1438
Оставить комментарий
Читайте также