Одна из самых замечательных находок, сделанных специалистами ICOS, — открытие возможной роли в развитии многих видов рака избыточной экспрессии гена, называемого Atr. В настоящее время в ICOS ведутся исследования, как сделать опухолевые клетки более чувствительными к рентгеновскому облучению, чтобы повысить эффективность лучевой терапии рака. Поражающее действие рентгеновских лучей состоит в том, что они разрывают цепочки ДНК. Ген Atr кодирует белки, являющиеся частью клеточного механизма, который обнаруживает повреждения молекулы ДНК и инициирует ее восстановление. Если специалистам ICOS удастся подавить экспрессию Atr в раковых клетках, это может замедлить работу их восстановительного механизма и, таким образом, сделать эти клетки более уязвимыми для рентгеновского излучения.
Когда ICOS приступала к реализации этого проекта, о механизме восстановления ДНК в человеческих клетках было известно сравнительно мало. Но ген, вызывающий проблемы с восстановлением поврежденных радиацией цепочек ДН К дрожжевых клеток, уже был идентифицирован. Для выявления функционально эквивалентного элемента человеческого генома специалисты ICOS и привлеченный к работе их коллега из Великобритании успешно применили к одной из доступных в Интернете баз данных ДНК сложную методику анализа, использующую распознавание образов. Найденный ими ген, который получил название Atr, присутствует в трех из 23 человеческих хромосом.
Одновременно специалисты института Воллума в Центре исследований в области здравоохранения штата Орегон в Портленде обнаружили фрагмент человеческой хромосомы, содержащий множество генов, в число функций которых входило, в частности, предотвращение превращения исходных недифференцированных клеток, называемых стволовыми, в клетки мышечной ткани. Выяснив, что интересующий их ген расположен в хромосоме номер три, эти ученые обратились к Интернету и вышли на данные исследований ICOS. В дальнейшем, работая уже вместе, сотрудники двух исследовательских организаций выяснили, что именно ген Atr заставляет клетки размножаться недифференцированными, вместо того чтобы созревать в специализированные клетки одной из тканей, таких, как мышечная или нервная. Обратившись к базе данных по опухолям, опубликованной на одном из узлов Интернета, они обнаружили, что в пораженных раком тканях молочной железы и простаты, а также в образцах мелкоклеточного рака легкого присутствует слишком много копий этого гена. Был сделан вывод, что избыточное тиражирование Atr способно вызывать многие виды рака или способствовать их развитию.
Никакая другая коммуникационная среда не способна была бы столько дать для развития описанного научного взаимодействия, сколько дал Интернет. Без Сети все эти специалисты, занимающиеся исследованиями ДНК, могли бы оставаться вне поля зрения друг друга долгие годы или даже не встретиться вообще. В прошлом такие встречи были делом случая, требовали настоящего везения. Интернет же создал всемирную «классную доску», на которой ученые разных стран могут работать вместе. Исследователи ICOS попытались отыскать ген-«хранитель», отвечающий за восстановление молекулы ДНК перед ее копированием. И в сотрудничестве с коллегами из института Воллума сделали неожиданное открытие: результатом подавления экспрессии гена Atr может стать не просто ослабление опухолевых клеток, а их превращение в клетки нормальной ткани.
Пока слишком рано говорить о том, приведет ли исследование Atr к созданию эффективного препарата для борьбы с раком. Специалисты 1COS сумели выделить этот ген и получить его чистую форму, но теперь им предстоит найти ингибитор. Именно ингибитор, если он когда-либо будет создан, станет эффективным противораковым средством. Эта работа похожа на задачу принца, который уже нашел Золушку и теперь пытается отыскать в груде из нескольких сотен тысяч туфелек одну-единственную, что придется ей точно по ноге.
БЫТЬ ИЛЬ НЕ БЫТЬ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПАНИИ
Способность вовремя понять, какой проект не стоит развивать дальше, может решить вопрос, вынесенный в заголовок раздела. Использование информации в электронной форме позволяет избегать огромных затрат на ненужные исследования и повышать качество решений, принимаемых на ранних этапах, — что очень важно, поскольку в сфере исследований и разработок каждый следующий шаг требует, как правило, более крупных затрат, по сравнению с предыдущим. Применение электронных систем позволяет биотехнологической компании чаще испытывать свое везение, а значит, повышает ее шансы на удачу. Такой организации необходимо добиваться повышения качества проектов — кандидатов на дальнейшую разработку. Если какой-либо из них окажется непродуктивным, необходимо остановить его как можно раньше и дать зеленый свет другому. Благодаря применению информационного инструментария можно значительно сократить число «фальстартов» и повысить эффективность отсева, увеличив тем самым процент будущих лекарств среди находящихся в разработке препаратов.
Электронный инструментарий обеспечивает экспоненциальный рост показателей в работе по созданию лекарств против рака (она заключается в поиске дефектных генов, вызывающих большинство видов этого заболевания, и создании избирательно действующих на них препаратов). Всего за 10 лет, с 1993 по 2003-й, исследователи осуществят идентификацию всех 100-150 тысяч человеческих генов. Электронные средства помогут им и в поиске веществ, вступающих в химические реакции с конкретными генами, и в их селекции по критерию эффективности/токсичности, резко сузив тем самым область поиска эффективных средств против рака. Одна крупная фармацевтическая фирма рассчитывает выйти к 2003 году на скорость синтеза и селекции препаратов 50 тысяч в день вместо 50 тысяч в месяц в 1998 году и 50 тысяч в год в 1993 году.
По мере того как все больше ученых начинают пользоваться электронной почтой и Интернетом, границы между исследованиями и разработками, с одной стороны, и коммерческими проектами, с другой, становятся все более условными. Электронный инструментарий помогает в координации клинических испытаний, ускоряет патентный поиск, в значительной мере автоматизирует создание документов, представления которых требует, например, Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. Некоторые компании уже начинают подавать документы в это ведомство в электронной форме. Известны даже два случая, когда производители просто привозили в Управление компьютеры со всеми материалами в памяти, чтобы чиновники могли включить их в розетку и просмотреть интересующие их данные и отчеты. Пожалуй, в этом есть некоторый оттенок экстремизма, однако, если подумать, чем несколько стоп бумаги лучше одного ПК? Сейчас электронные документы на дискетах, компакт-дисках и цифровых магнитных лентах принимаются наряду с бумажными, но к 2003 году, вероятно, полностью их заменят. Очень интересно было бы построить экстрасеть фармацевтической компании с электронной почтой, видеоконференциями и электронными дискуссионными клубами, в которой бы работали все ее исследователи и которая была бы доступна также чиновникам Управления. Такая схема могла бы изрядно повысить уровень взаимодействия производителя с органами государственного регулирования и ускорить процесс апробации новых лекарств.
Публикация информации в Интернете наряду с применением недорогих электронных средств работы с ней выравнивает для небольших начинающих биотехнологических компаний условия конкуренции с более крупными. В сущности, даже само создание такой небольшой компании было бы невозможно без недорогих компьютерных технологий. В то же время грамотно организованные электронные информационные потоки позволяют крупным фирмам управлять своими интеллектуальными ресурсами по всему миру. Таким образом, маленькие компании получают возможность выступать на равных с большими, а большие — поворачиваться так же проворно, как мелкие.
Самое важное в применении информационных технологий в научной сфере состоит в том, что оказывается возможным по максимуму загрузить талантливых ученых полезной работой. В прошлом они тратили гораздо больше времени на сбор информации, нежели на ее анализ. То же самое можно сказать и о других категориях работников интеллектуального труда, но к ученым это относится в наибольшей мере. С появлением более совершенного инструментария исследователи смогут прилагать свои умственные способности в основном к решению сложных задач, вместо того чтобы транжирить их в процессе сбора и верификации данных. Трудно даже представить себе, насколько это ускорит прогресс. Как показывает история охоты за Atr, веб-стиль работы помог открыть для исследований целые новые направления. Сравнение последовательностей ДНК на бумаге было бы просто невозможно; а организовать анализ таких данных с помощью компьютеров не представляет особой трудности.
