Фізика майбутнього

створення стовбурових клітин.

ТРИ ЕТАПИ РОЗВИТКУ МЕДИЦИНИ

Ланца перебуває на хвилі відкриттів, зумовлених розкодуванням інформації, що схована в ДНК. В історії медицини можна визначити принаймні три основні етапи. На першому етапі, що тривав десятки тисяч років, у медицині панували забобони, чаклунство й чутки. Більшість дітей помирали при народженні, а середня тривалість життя коливалась між вісімнадцятьма і двадцятьма роками. У цей період відкрили деякі лікувальні трави й хімічні речовини, зокрема аспірин¹, але якогось системного способу пошуку нових методів лікування здебільшого не було. Прикро, але всі лікувальні засоби, що насправді допомагали, були таємницею за сімома печатями. “Лікар” заробляв гроші, догоджаючи заможним пацієнтам, і був особисто зацікавлений тримати свої зілля й заклинання в таємниці.

У цей період один із засновників клініки Мейо вів приватний щоденник, коли обходив пацієнтів. У ньому він чесно написав, що в його чорній валізці є лише два дієві засоби: ножівка й морфій. Ножівкою він відрізав ушкоджені кінцівки, а морфій слугував знеболювальним при ампутації. Ці два засоби діяли безвідмовно. Все решта в чорній валізці було суцільним шарлатанством, з сумом визнавав він.

Другий етап розвитку медицини почався в дев’ятнадцятому сторіччі з появою мікробної теорії хвороб і поліпшенням санітарних умов. Середня тривалість життя в Сполучених Штатах 1900 року зросла до сорока дев’яти років. Десятки тисяч солдатів гинули в Європі на полях бою Першої світової війни, і виникла гостра потреба в лікарях, у справжніх дослідах з відтворювальними результатами, які потім публікували в медичних журналах. Європейські монархи, нажахані тим, що гинуть їхні найкращі й найрозумніші піддані, вимагали реальних результатів, а не шарлатанських фокусів. Лікарі, замість того, щоб догоджати заможним покровителям, тепер змагались за визнання й славу, публікуючи свої праці в рецензованих журналах. Це підготувало ґрунт для винайдення антибіотиків і вакцин², що збільшили середню тривалість життя до сімдесяти років і більше.

Третій етап розвитку медицини - це молекулярна медицина. Зараз ми є свідками злиття фізики й медицини, зведення медицини до атомів, молекул і генів. Це історичне перетворення почалося в 1940-х роках, коли австрійський фізик Ервін Шрьодінґер, один із засновників квантової теорії, написав важливу книжку з назвою Що таке життя? Він відкинув ідею, що буцімто є якийсь таємничий дух чи життєва сила, що втілена в усіх живих істотах. Натомість він припустив, що все життя ґрунтується на якомусь коді, а цей код захований у молекулі. Якщо знайти цю молекулу, припустив він, то можна розкрити таємницю життя. Фізик Френсіс Крік, натхнений книжкою Шрьодінґера, об’єднав зусилля з генетиком Джеймсом Ватсоном, аби довести, що цією легендарною молекулою є ДНК. У 1953 році Ватсон і Крік здійснили одне з найважливіших відкриттів за всі часи - відкрили вторинну структуру ДНК (подвійну спіраль). Сумарна довжина усіх молекул ДНК, які містяться в одній людській клітині, становить близько шести футів. ДНК людини - це послідовність із трьох мільярдів пар нуклеотидів, що містять азотисті основи, які позначають літерами А, Т, С, Є (аденін, тимін, цитозин, гуанін) і які несуть у собі цей код. Визначивши точну послідовність цих азотистих основ у молекулі ДНК, можна прочитати книгу життя.

Стрімкий розвиток молекулярної генетики зрештою привів до створення проекту Геном людини - надзвичайно важливої віхи в історії медицини. Ця потужна інтенсивна програма, що мала на меті секвенування всіх генів людського тіла, коштувала близько 3 мільярдів доларів, і в ній брали участь сотні науковців по всьому світу. Успішне завершення проекту 2003 року ознаменувало початок нової ери в науці. З часом кожний із нас матиме особисту карту геному на компакт-диску. У ній будуть записані всі ваші приблизно 25 000 генів; це буде ваша своєрідна “інструкція користувача”.

Нобелівський лауреат Девід Балтімор підсумував це все однією фразою: “Сьогодні біологія - це інформаційна наука”.¹