Все новости

ВВС США патентуют ДНК-тест на интеллект. Опережая будущее, они возвращают мрачное прошлое

© Mario Tama/Getty Images
Генетика развивается на глазах и порождает биологический фатализм — мистическую веру в судьбу, записанную в наших клетках. Находятся и те, кто не хочет мириться с предрешенностью и готов зайти далеко

21 марта была опубликована патентная заявка, поданная военно-воздушными силами США. В ней описан метод предсказания умственных способностей человека с помощью генетического теста. Метод этот по современным меркам нехитрый: у человека берут слюну, кровь или другой образец для анализа и ищут одну-единственную из 3 млрд пар азотистых оснований в его ДНК — книге генов с инструкциями по сборке организма. Если бы ДНК действительно была книгой, то это все равно что открыть 138-ю страницу, отсчитать 13 строк сверху и посмотреть, какая буква идет шестой слева.

У нужного места в генетическом коде человека есть специальное обозначение — rs914246. Там встречается одна из двух "букв": либо аденин, либо цитозин. От того, какое азотистое основание досталось человеку от родителей, зависит уровень веществ, влияющих на работу клеток мозга. А взаимодействие клеток сказывается на интеллекте, особенно на рабочей памяти — способности удерживать информацию в уме. От отца и матери достаются две копии каждого гена, поэтому сочетание "цитозин — цитозин" лучше, чем "цитозин — аденин" или тем более "аденин — аденин". По крайней мере, такова теория, изложенная в патентной заявке.

Вот только прогнозировать силу интеллекта по одному изменению в конкретном гене — все равно что по единственной букве в середине главы угадывать развязку детектива.

Генетика интеллекта до генетики

Наука генетика появилась во многом благодаря удаче. Австрийский монах-натуралист Грегор Мендель, который в XIX веке сформулировал законы наследственности, вывел их из наблюдений за гибридами горошка. Он смотрел на цвет стручков, форму горошин, высоту кустов. Так совпало, что эти и еще несколько признаков растения определяются одиночными участками ДНК. Позже подобные признаки так и назвали — менделевскими.

Единственный ген иногда способен повлиять и на человека. Например, всего одного дефекта в ДНК достаточно, чтобы развилась серповидноклеточная анемия — тяжелая болезнь, при которой красные кровяные тельца меняют форму и намного хуже переносят кислород. Похожим образом возникает хорея Гентингтона, которой болела врач Тринадцатая из сериала "Доктор Хаус": из-за мутантного гена начинают гибнуть клетки мозга — у человека нарушается координация движений, развивается деменция и в конце концов наступает смерть. По аналогии с признаками такие заболевания — менделевские. Едва ли еще чьим-то именем назвали столько ужасов.

С горошком Менделю повезло, а в остальном — нет: при жизни его теория осталась незамеченной. Этому было несколько причин, одна из них — выводы ученого противоречили интуиции. Хотя Мендель не употреблял слово "ген", он имел в виду, что каждая особь получает от родителей две копии, а проявляется только одна. Но если посмотреть на детей, то обычно они похожи и на маму, и на папу: на вид потомство — это "среднее арифметическое" родителей, а не одно из двух. Дело в том, что, как мозаика состоит из отдельных кусочков, большинство черт организма определяется многими, иногда сотнями и даже тысячами генов.

Среди этих черт — интеллект.

В широком смысле интеллект — это способность учиться, рассуждать и решать проблемы. Его, в отличие от роста или цвета глаз, нельзя просто так увидеть, поэтому разработаны специальные тесты с заданиями на вычисления, пространственную ориентацию, логику и т.п. Вдобавок люди способны оценить ум интуитивно (и делают это постоянно, часто — к неудовольствию окружающих). Обыватели даже вывели собственные законы наследственности: например, на детях гениев природа отдыхает.

Передается ли интеллект от поколения к поколению, пытались выяснить задолго до Менделя. Точнее, сначала предметом изысканий был не ум, а безумие. В конце XVIII века, примерно за 100 лет до опытов австрийского монаха, в Европе и Америке повсюду стали открываться дома сумасшедших, где собирали статистику о пациентах, пытаясь найти причины их болезней (а также для планирования работы и отчетов чиновникам). В Англии вопрос приобрел государственное значение: рассудок помутился у короля Георга III, вместо которого последние десять лет правил регент.

К тому времени, как генетика оформилась в науку, накопилось много данных о наследовании психических расстройств и интеллекта, но эти вопросы занимают исследователей до сих пор. Мнения разные. В книге "ДНК — не приговор", недавно вышедшей на русском языке, психолог Стивен Хайне писал, что вклад генов в умственные способности оценивается в 10–80%. Настолько отличающиеся оценки "заслуг" бывают разве что у детей, которые разбили окно и попались с поличным.

Как искали гены интеллекта

До того, как в 2003 году ученым удалось расшифровать человеческую ДНК, о наследовании интеллекта судили в основном по близнецам, усыновленным и обычным детям. Если братья или сестры появились из одной яйцеклетки, то у них полностью совпадают гены. Значит, отличия между ними обусловлены чем-то еще — средой, в которой они росли и живут. А когда близнецы разнояйцевые, их ДНК отличаются так же, как у любых других братьев и сестер. Зато они взрослеют в условиях, похожих на те, что у близнецов однояйцевых. Во всяком случае, у них есть брат или сестра — ровесники. Разные группы удобно сопоставлять для уточнения силы наследственности.

Когда расшифровка генома подешевела, стали проверять гены-кандидаты на основании гипотез о том, как они могут повлиять на интеллект (или любую другую черту). Ген из патентной заявки американских ВВС — как раз такой кандидат. Ученые знают, что он влияет на уровень веществ в мозге, из-за которых, по идее, человек лучше думает. Но это только догадка. Чтобы ее проверить, нужно найти людей с высоким интеллектом, посмотреть, какая у них версия гена, а лучше еще и сравнить их с контрольной группой среднего ума. Как пишет Хайне, большинство таких попыток провалилось.

Расшифровка генома человека стоила $2,7 млрд по курсу 1991 года и заняла 13 лет. Теперь потребительский анализ ДНК, когда проверяют тысячи генов, стоит менее $1 тыс. и готовится всего несколько месяцев. Компании, которые предоставляют такую услугу, собрали огромные базы данных. Договорившись с ними, исследователи получают ценнейшую информацию — нужно ее только извлечь.

Для этого проводят полногеномный поиск ассоциаций (англ. genome-wide association studies, или просто GWAS). Стивен Хайне сравнивал проверку генов-кандидатов с точечным военным ударом, а GWAS — с ковровой бомбардировкой. Исследователи берут громадные выборки людей и смотрят на отличия вроде того, о котором говорится в патентной заявке ВВС США. Никаких предварительных гипотез нет — исследователи проверяют не один, а вообще все участки, распознанные во время анализа. Затем они сравнивают ДНК людей с определенной чертой, например больных депрессией или обладателей незаурядных умственных способностей, и геном тех, у кого этой черты нет. После сложной статистической обработки выявленные особенности в генах считаются связанными (ассоциированными) с той или иной чертой. Правда, результаты необходимо проверять в других исследованиях: часто ассоциации мнимые — проявляются по ошибке

"Самые оптимистичные результаты в плане связи умственных способностей с генами получились в серии экспериментов с огромными выборками. Ученые обнаружили три генетических варианта, каждый из которых в среднем определял всего 0,3 балла IQ", — писал Хайне, имея в виду, что усилия ученых почти ничего не дали. Но это в России его книга только вышла, а в оригинале она появилась в апреле 2017 года. С тех пор многое изменилось.

Прорыв 2017 года

В 2017 году вышли статьи о двух GWAS с прежде невиданными выборками. В первом ученые проверили ДНК 78 тыс. человек и обнаружили 18 участков с отличиями в одну "букву", связанными с интеллектом. Выборка второго составила уже 280 тыс. человек, а число найденных участков выросло с 18 до 206. В 2018-м были опубликованы результаты еще более крупного исследования, где изучили ДНК примерно 1,1 млн людей. Если за год до этого генетики могли объяснить менее 1% различий в остроте ума, то теперь — 7–10%.

Комментируя эти работы в статье "Новая генетика интеллекта", психологи Роберт Пломин и Софи фон Штумм сказали, что и 10% не предел — методом GWAS можно объяснить до четверти отличий в интеллекте, а вообще, судя по однояйцевым близнецам, интеллект зависит от наследственности на 50%. Проще говоря, что ни делай, ум наполовину определен природными задатками. "Ничто в нашем мозге, а равно поведение и окружающая среда не способны изменить унаследованные отличия в ДНК", — написали Пломин и фон Штумм.

Вот только есть основания полагать, что это не так. ДНК обычно сравнивают с инструкцией, но эту инструкцию еще надо исполнить. Недавние исследования показали, что осуществление программы, записанной в геноме, во многом зависит от родительской заботы в детстве и других внешних условий. А в работе 2018 года было показано, что, если мать не уделяет достаточно внимания детям, у тех возникают мутации в клетках мозга. Толком неизвестно, как это сказывается на дальнейшем развитии потомства и происходит ли то же самое у людей (эксперимент проводился на мышах), но ДНК не задана раз и навсегда.

Наследственность и среда обычно противопоставляются — в английском языке для этого даже придуман звучный оборот nature vs nurture (букв. "природа против взращивания"). Эксперимент на мышах перекинул мостик между берегами, но это только один отдельный случай, а вопросов остается предостаточно. Например, в книге Хайне говорится, что наследуемость интеллекта у богатых людей намного выше, чем у бедных. Как раз из-за этого оценка влияния генов колеблется в пределах 10–80%. А Пломин и фон Штумм в своей статье говорили, что в других исследованиях эта закономерность не подтвердилась. И это еще не самые туманные места.

Большая часть ДНК всего несколько лет назад считалась мусорной, а назначение огромных участков этой молекулы по-прежнему загадка. Среди генов есть "звезды", которые изучают в лабораториях по всему миру, зато примерно о четверти нет вообще никаких исследований. Геном расшифрован, но непонятно, сколько в точности генов он содержит. Впрочем, нет даже общепринятого определения гена.

Умственные способности, конечно, наследуются — просто мы почти не понимаем, как это происходит. Возможно, большинство генов — это гены интеллекта, поэтому в каком-то смысле генов интеллекта нет, как не существует специальных участков ДНК, отвечающих за депрессию, прилежание или религиозность. Гены не делают человека грустным — они помогают сделать белки и что-то еще, о чем остается догадываться.

Передовые методы исследований дают только приблизительное представление о том, как наследуется интеллект. Тем не менее биотехнологические компании, да и сами ученые, предлагают использовать полученные результаты и раздают советы политикам, чиновникам, бизнесу и простым людям. Эти рекомендации подчас напоминают о самых ужасных эпизодах истории.

Интеллект как политическое понятие

Интеллект, точнее, разум — главная тема европейской философии, если не всей культуры начиная с Платона. Платон считал, что мир можно постичь умом и что умные, философы, должны править остальными людьми. Его ученик Аристотель полагал, что разумность — врожденная черта, которой обладают не все. У кого ее нет, тот обязан подчиняться. Для последующих мыслителей разум тоже был разграничительной линией, отделяющей человека от других творений бога — или друг от друга.

Представление о том, что умственные способности людей отличаются, служило оправданием колониализма, расовой сегрегации, а позднее — евгеники. Когда Чарльз Дарвин изложил свою теорию эволюции, его кузен Фрэнсис Гальтон подумал, что естественный отбор можно направить вручную для улучшения человеческой породы. В XX веке евгенические идеи легли в основу законов. Первым делом на ум приходят ужасы гитлеровской Германии, но на самом деле нацисты почти ничего не придумали сами, а главное — после Второй мировой войны мало что изменилось.

В канадской провинции Альберта закон о принудительной стерилизации пациентов психиатрических больниц и некоторых других госучреждений отменили только в 1972 году. Похожие законы действовали в большинстве американских штатов и скандинавских странах. В эссе "Евгеника никуда не исчезала" философ Роберт Уилсон напомнил, что в Австралии умственно отсталых девочек и женщин стерилизовали против их воли еще в 2012 году.

"Сказать, разумен кто-то или нет, никогда не было просто комментарием об умственных способностях. Это всегда суждение о том, что этому человеку разрешено делать. Таким образом, интеллект — политическое понятие", — написал бывший дипломат и философ Стивен Кейв в статье об истории интеллекта со времен Платона. Начинается она с рассказа о том, как в 11 лет Кейв вместе с тысячами других британских школьников прошел централизованный тест на интеллект. По результатам этой проверки детей распределяли в разные школы, а от этого зависела их дальнейшая судьба. В некоторых регионах тестирование проводят до сих пор.

Конечно, тест на IQ не сравнится с принудительной стерилизацией, но все же эта практика показывает, какое значение придается уму и с каким рвением его пытаются измерить, чтобы сделать выводы о человеке. Генетика дает для этого новые инструменты. "Полигенные баллы будут применяться для определения генетических склонностей к обучению, рассуждению и решению проблем […] как потребительская услуга. Мы прогнозируем, что компании будут буднично предоставлять результаты вместе с баллами по сотням других медицинских и психологических показателей, рассчитанных после полногеномного анализа", — предположили Пломин и фон Штуфф в "Новой генетике интеллекта".

Генетика для всех

Но если интеллект играет такую важную роль в жизни, то едва ли люди удовлетворятся тестами. В аптеках продаются препараты-ноотропы без доказанной эффективности или попросту бесполезные, в магазинах приложений — видеоигры якобы для тренировки мозга, а в книжных стоят целые стеллажи с литературой для развития умственных и творческих способностей. Чтобы стать лучшей версией себя, хороши любые средства.  

"Если молодой человек хочет улучшить рабочую память, то для этого ему могут представиться одна или несколько возможностей. […] Например, диета с учетом генетических особенностей и пищевые добавки, повышающие уровень витамина B9, для лиц без цитозина в участке ДНК rs914246 или с цитозином, но низкой активностью гена. Еще один вариант — тренировки мозга для лиц без цитозина. […] Другие варианты могут выборочно включать рекомендованную модификацию ДНК для улучшения рабочей памяти", — говорится в патентной заявке ВВС США. 

Следовать этим советам не стоит. По словам Стивена Хайне, теоретическое обоснование этого изобретения выглядит неубедительно. "Я очень удивлюсь, если подтвердится, что эта вариация гена точно предсказывает, насколько у человека хороша рабочая память", — сказал психолог (Кевин Шмидт, указанный в заявке как изобретатель, не ответил на письмо ТАСС). Но важно другое — государственное ведомство как ни в чем не бывало говорит о генетическом усовершенствовании людей.

Технологии редактирования генов пока недостаточно безопасны и точны, чтобы применять их на людях. Но это не остановило китайского ученого Хэ Цзянькуя, и в прошлом году на свет появились первые "ГМО-дети". Хэ внес всего одну мутацию, а для того, чтобы заметно повлиять на интеллект, понадобятся сотни, если не тысячи правок ДНК. Рекордом еще недавно были 62 рукотворных изменения в одной клетке. Но в конце марта международная команда ученых объявила, что успешно отредактировала клетку 13,2 тыс. раз. Это не значит, что завтра появятся полчища дизайнерских людей, но тем не менее генетика мчится вперед с ошеломительной скоростью.

Этого нельзя сказать наверняка, но, возможно, в обозримом будущем мы лучше разберемся в работе генов, действительно сможем разглядеть интеллектуальные задатки еще до того, как человек появился на свет, будем знать, как их раскрыть и даже усовершенствовать. Тогда может возникнуть беспрецедентное общественное неравенство. Но правильно ли прогнозировать и повышать интеллект — ложный вопрос. Если такая возможность появится, найдутся те, кто захочет это сделать для себя или для своих детей, и те, кто удовлетворят спрос. Поэтому настоящая проблема — как предоставить генетические технологии всем желающим.

Марат Кузаев