«Зеркальная жизнь»: почему биологи бьют тревогу из-за бактерий, которых пока не существует

В научном сообществе разгорелась дискуссия вокруг потенциальной опасности «зеркальной жизни» — гипотетических синтетических организмов с молекулярной структурой, противоположной всей земной биосфере. Поводом для новой волны обсуждений стал международный симпозиум в Сингапуре и серия аналитических колонок в прессе. В соцсетях тему быстро превратили в сценарий конца света, заявив о скором появлении неуязвимых супербактерий. Однако реальность куда спокойнее: подобных клеток пока не существует в природе и лабораториях, а сама технология создания живого зеркального организма отстает от текущего уровня науки как минимум на десять-пятнадцать лет.

В основе концепции лежит фундаментальное свойство органических молекул — хиральность. Подобно правой и левой руке, многие молекулы могут существовать в двух зеркально отраженных пространственных формах. Почти вся земная жизнь строго асимметрична: аминокислоты в белках имеют левую ориентацию (L-формы), а сахара в ДНК и РНК — правую (D-формы).

Гипотетическая «зеркальная» бактерия использовала бы полностью инвертированный набор химических кирпичиков. Именно эта теоретическая несовместимость и тревожит исследователей: иммунные системы животных и растений, ферменты-чистильщики и природные вирусы-фаги эволюционировали исключительно под классическую биохимию. Если зеркальный патоген попадет в организм, естественная защита может просто «не увидеть» угрозу.

Угроза экосистемам или голодная смерть в пробирке

Серьезное обсуждение проблемы началось после манифеста группы из 38 ведущих микробиологов и иммунологов, опубликованного в журнале Science. Ученые пришли к выводу, что жизнеспособная зеркальная бактерия в случае утечки из лаборатории могла бы распространяться по планете без естественных сдерживающих факторов, выступая абсолютным инвазивным видом.

Однако апокалиптический сценарий разделяют далеко не все специалисты. Скептики указывают на простой биохимический барьер: в мире, где вся органика имеет стандартную хиральность, инвертированной клетке будет банально нечем питаться. Ей понадобятся такие же зеркальные сахара и аминокислоты, которые не встречаются в живой природе. Скорее всего, оказавшись за пределами специализированного реактора с синтетическим питательным бульоном, такой микроб погибнет от истощения или проиграет конкуренцию обычным бактериям.

Превентивный барьер до появления технологии

Текущая активность биологов уникальна тем, что правила безопасности пытаются установить задолго до появления самой технологии, обсуждавшейся экспертами на форуме в Сингапуре. Обычно регуляторы реагируют на риски уже постфактум, но в случае с синтетической биологией ученые настаивают на глобальном моратории на создание самовоспроизводящихся зеркальных клеток.

Эту позицию разделяет Научно-консультативный совет при генеральном секретаре ООН. Специалисты проводят четкую грань между фундаментальными исследованиями и опасными экспериментами. Создание отдельных зеркальных белков или нуклеотидов безопасно и крайне полезно для фармакологии: такие молекулы медленнее разрушаются в организме и могут стать основой для лекарств нового поколения. Однако сборка полноценного зеркального организма признана неоправданным риском, пока не будут разработаны надежные биологические «предохранители».