Технология аденовирусных векторов, использованная в Спутнике-V (и, шире, любой способ доставки РНК- или ДНК-программ в живую клетку), может применяться не только для возбуждения иммунной реакции, но и для контроля поведения.

Оставим за скобками, нужно ли нам первое. Посмотрим на исследование, проведённое под руководством Джеффри Фридмана в Университете Рокфеллера. Отчёт о нём был опубликован в журнале Nature в 2016 году и назывался «Bidirectional electromagnetic control of the hypothalamus regulates feeding and metabolism», т. е. «Двухсторонний электромагнитный контроль гипоталамуса регулирует питание и метаболизм» (переводы краткого содержания научной статьи и научно-популярной статьи об изобретении прилагаются ниже).

В ходе эксперимента учёные взяли аденовирус, модифицировали его, добавив гены определённых белков, затем ввели полученные аденовирусы в мозг мышей и дождались, пока нейроны произведут достаточное количество этих несвойственных для себя белков (тот же принцип, что и в Спутнике-V). Одни из этих белков встроились в клеточные мембраны, образовав в них проходы. Другие белки связались с этими проходами и с белками ферритина (имеют форму шариков, внутри которых в нашем организме хранятся запасы железа). Далее самое главное: воздействуя электромагнитным излучением на ферритиновые шарики («тряся» ими в мозгу мышей с помощью радиопередатчика), учёные получили возможность открывать проход в нейроны для ионов кальция, что запускает те или иные поведенческие процессы. В данном исследовании целью инъекции были нейроны, ответственные за чувство голода. Учёные могли нажатием кнопки заставить сытую мышь почувствовать приступ голода и, наоборот, голодную мышь — забыть о голоде.

Иными словами, еще в 2016 году описано успешное применение технологии комплексного генно-радиофизического воздействия на организм для инициации заданных поведенческих реакций.

В описанном исследовании учёные воздействовали только на нервную ткань, где через поражённые препаратом нейроны запускали или тормозили выработку поджелудочной железой гормона инсулина, «обманывая» естественное чувство голода. Теоретически, нет непреодолимых препятствий для такого же перехвата управления гормонами, ответственными за работу других систем организма: выброс адреналина, серотонина («гормона счастья»), подавление или стимулирование полового влечения, иммунной системы, обмена веществ, сна — т. е. для полного контроля поведения, самочувствия и, в конечном счёте, здоровья и жизни человека. Наука устроена так, что, если принцип действует в одном случае, он не может не действовать в других подобных случаях.

Следующий вопрос. Требуется ли всегда для воздействия на ту или иную функцию организма «кружной» путь через мозг или можно напрямую включать и выключать клетки эндокринных желез? Фридман пишет, что метод может использоваться «для регулирования процессов в других типах клеток, даже не локализованных в одном месте».

Теперь рассмотрим генный препарат Спутник-V. Учёные института Гамалеи под руководством А. Л. Гинцбурга взяли аденовирус, модифицировали его, добавив гены предполагаемого S-белка предполагаемого вируса SARS-CoV-2, и ввели внутримышечно полученные аденовирусы в людей, чтобы их клетки начали производить этот несвойственный для себя белок. Белок встраивается в клеточные мембраны. (Ещё раз: на уровне принципа это в точности повторяет первую часть описанного опыта с мышами. На уровне номенклатуры белков, первая часть опыта с мышами была этапом генного перепрограммирования работы клеток, который подготовил возможность доступа к их функциям посредством электромагнитного излучения). После этого человеческий иммунитет начинает распознавать инородный белок и убивать поражённые препаратом клетки.

Вопрос: может ли препарат Гинцбурга быть частью первого этапа описанного принципа (выполненного препаратом Фридмана на мышах), т. е. подготовкой к управлению посредством излучения для инициации поведенческих реакций у человека? Политический контекст, а именно остервенелое навязывание человечеству инъекций гена белка S, заставляет нас искать ответ, даже если вероятность того, что здесь мы на верном пути, мала.

Для того, чтобы приблизиться к ответу, нужно для начала разобраться в следующем:

1. Какое количество препарата попадает за пределы мышечной ткани, непосредственно примыкающей к месту инъекции?
2. В каких тканях обнаруживается модифицированный аденовирус после инъекций?
3. Может ли искусственно синтезированный в человеческих клетках S-белок использоваться нецелевым образом, т. е. выполнять какие-то задачи, не связанные с формированием иммунитета?
а). Во-первых, проверить, может ли он связываться с ферритином;
б). Возможно, существуют другие способы сделать белок восприимчивым к электромагнитному излучению? Возможно, существуют белки, изменяющие под действием излучения свою геометрию, расширяя или сужая, например, поры в мембранах клетки?
в). Как ведёт себя S-белок в излучении новых сетей связи?
г). Может ли S-белок после встраивания в мембрану клетки представлять собой рецептор для некоего недокументированного (био)химического воздействия?
4. На производство какого именно S-белка программирует клетки препарат «Спутник-V»? Т. е. совпадает ли его генетическая последовательность с той, что была получена в первые дни «пандемии» от китайских учёных, или она получена от ВОЗ, в результате собственных исследований или из других источников?
5. Есть ли способы нейтрализовать иммунную реакцию на белки, которые будут генерироваться людьми в результате последующих генных инъекций? Могут ли текущие препараты, названные «вакцинами», использоваться с этой целью (т.е. быть шагом № 0, подготовкой к реализации указанного принципа)?

В настоящее время происходит массовое, беспрецедентное, зачастую с использованием принуждения или запугивания введение гена белка S в людей — в разных странах, с использованием разных препаратов. Что это за белок, каковы его свойства и последствия для человека после введения — ни нам, ни, возможно, Гинцбургу до конца не известно. Примечательно, что Гинцбург прямо-таки очарован им (https://youtu.be/DEq_432hUlQ?t=890) и сравнивает работу «вакцины» с доставкой хрустальной вазы, при которой его структура остаётся — как он выразился с англофильским косноязычием — «девственно наивной» (похоже, путает с другим заимствованным словом — «нативный»). Для нас же остаются открытыми хрестоматийные вопросы: чья это ваза и в чьи руки попала чудесная технология — Айболита или Доктора Зло?

Ниже приведён перевод двух текстов:

Краткое содержание научной статьи «Двухсторонний электромагнитный контроль гипоталамуса регулирует питание и метаболизм» в журнале Nature (https://www.nature.com/articles/nature17183) от 23 марта 2016 года
и статья «Как щёлкать выключателем внутри головы», автор W. Wayt Gibbs
(https://seek.rockefeller.edu/flipping-a-switch-inside-the-head/) от 1 апреля 2017 года.

[в квадратных скобках — примечания переводчика]

Новая технология позволяет учёным по щелчку выключателя бесконтактно воздействовать на клетки головного мозга мышей. Первое, что они сделали — заставили мышь почувствовать голод.

Приготовьте свои шапочки из фольги — контроль мыслей — не такая уж и отдалённая перспектива, как кажется. В лаборатории Джеффри М. Фридмана (Jeffrey M. Friedman) это происходит постоянно, с одним маленьким уточнением: речь о мышах, не людях.

Фридман и его коллеги продемонстрировали радиоуправляемый дистанционный контроль над аппетитом и глюкозным метаболизмом у мышей — изощрённый способ бесконтактного воздействия на нейроны в мозгах животных. По щелчку переключателя они могут сделать мышей голодными, или, наоборот, подавить их аппетит, в то время как мыши живут обычной жизнью, не замечая вмешательства. С помощью своего метода учёные пытаются выявить неврологическую основу пищевых процессов и, похоже, он будет полезен для изучения и других процессов, контроль над которыми «вшит» в аппаратное обеспечение мозга.

Фридман, именной профессор (Marilyn M. Simpson Professor), работал над этой технологией в течение нескольких лет вместе с Сарой Стэнли (Sarah Stanley), бывшим аспирантом его лаборатории, которая ныне является младшим профессором в Icahn School of Medicine в Маунт Синай (Mount Sinai), а также в сотрудничестве с учёными из Ренселерского Политехнического института (Rensselaer Polytechnic Institute). Принимая во внимание ограничения существующих методов искусственного включения клеточных механизмов в мозге живых животных, группа поставила целью создание нового способа. Идеальный метод, по их мнению, должен был быть как можно менее инвазивным и причинять минимум вреда организму. Также он должен работать быстро и быть многоразовым.

Хотя существуют другие способы отправки сигналов в нейроны, у каждого из них есть свои ограничения. Например, в методе глубокой стимуляции мозга учёные протягивают через мозг провод чтобы поместить электрод около целевых клеток. Имплант может повреждать соседние клетки и ткани, что затрудняет их работу в нормальном режиме. Оптогенетика, работающая похожим образом, но на волоконной оптике и световых импульсах вместо электричества, имеет ту же проблему. Третий подход — использование медикаментов для активации генетически модифицированных клеток, выведенных непосредственно в мышах. Он менее инвазивен, но медикаменты воздействуют медленно и не могут обеспечить многоразовую передачу сигналов.

Решение, на которое наткнулась группа Фридмана и названное «радиогенетика» или «магнитогенетика», избегает вышеупомянутых проблем. С помощью данного метода, опубликованного в прошлом году в Nature, биологи могут включать и выключать нейроны в живом животном по своему желанию — быстро, многократно и без имплантов — с помощью модификации клеток, сделавшей их чувствительными к радиоволнам или магнитным полям.

«Мы скомбинировали молекулы, уже используемые в клетках для других целей, таким образом, чтобы позволить невидимой силе контролировать инстинкты, настолько базовые, как голод», -утверждает Фридман.

Метод связывает пять совершенно непохожих биологических инструментов, что создаёт впечатление причудливо запутанного приспособления из комиксов, [где свечка пережигает верёвку, гирька падает и взрывает шарик, который освобождает тетиву, которая отправляет стрелу в цель] — только на молекулярном уровне. Он использует зелёный флуоресцентный белок медуз, особые антитела верблюдов, мякиши из частиц железа, и мембрано-прокалывающий белок — своеобразную «дверь» в клетки. Всё это доставляется и встраивается в организм с помощью генетически модифицированного вируса. Дистанционный контроль в этой запутанной схеме осуществляется с помощью переделанного сварочного аппарата (хотя магнит из магазина тоже подойдёт).

Первой задачей исследователей было найти в нейроне что-то, что может служить антенной для приёма входящего радиосигнала или магнитного поля. Логичным выбором стал ферритин — белок в клетках, хранящий железо в виде шарообразных частиц размером в несколько нанометров. Железо необходимо клеткам, но также может быть токсичным, поэтому оно изолировано в ферритиновых частицах пока не понадобится. Каждая частица ферритина содержит тысячи зёрен железа, колеблющихся в ответ на радиосигнал и сдвигающихся и ориентирующихся при попадании в магнитное поле. Эти частицы колеблются в клетках мозга каждого из нас, но обычно эти движения не оказывают влияния на нейроны.

Команда Фридмана понимала, что они могут использовать генетически модифицированный вирус, чтобы создать «двери» в наружной мембране нейрона. Дальше они рассуждали следующим образом: если как-то присоединить каждую дверь к частице ферритина, то можно раскачать ферритин достаточно, чтобы «толкнуть» дверь и открыть её. «Выбранная нами дверь называется TRPV1», — говорит Стэнли. «Когда TRPV1 открывается, ионы кальция и натрия проникают в нейрон и запускают его механизмы». Заимствование генного материала верблюдов и медуз понадобилось учёным, чтобы присоединить «дверь» к ферритину (см. «Как оснастить мозг для радиоконтроля» на врезке в конце статьи).

Как только команда получила рабочую версию контролирующего механизма, они начали испытания. Для Фридмана и Стэнли, чьей задачей является разгадка биологических причин переедания и ожирения, первое применение было очевидным: попытаться выявить нейроны, ответственные за аппетит. Группа модифицировала нейроны, чувствительные к глюкозе — клетки, предположительно отвечающие за контроль уровня сахара в крови в мозге и поддерживающие его в допустимых пределах. Так эти нейроны были помещены под беспроводной контроль. Чтобы этого достичь, учёные вставили гены TRPV1 и ферритина в вирус и, использовав ещё один генетический трюк, внедрили его в глюкозо-чувствительные нейроны. Теперь можно было «играть» с нейронами и наблюдать, действительно ли они участвуют в координации процессов пищеварения и выработки гормонов, таких как инсулин и глюкагон, которые, в свою очередь, регулируют уровень глюкозы в крови.

Как только прошло время, необходимое вирусу для заражения и преобразования целевых нейронов, исследователи включили радио-передатчик, настроенный на частоту 465 кГц, чуть ниже частоты, используемой в AM-радио.

И нейроны ответили. Они начали включаться, сигнализируя о недостатке глюкозы, хотя уровень сахара в крови животного был нормальный. И другие части тела ответили в точности так, как они отвечают на реальное падение уровня сахара в крови: уровень инсулина уменьшился, печень начала вырабатывать дополнительную глюкозу, животные начали есть.

Воодушевлённые этим результатом, исследователи решили посмотреть, сможет ли магнитное поле, также как радиоволны, воздействовать на ферритин, чтобы открыть клеточные «двери». И оно смогло: когда клетки с мышами располагали рядом с аппаратом МРТ, или водили редкоземельным магнитом над животными, их глюкозо-чувствительные нейроны срабатывали.

Стимулирование аппетита — это одна сторона дела. Можно ли его таким же образом подавлять? Группа модифицировала ген TRPV1 так, чтобы этот белок пропускал хлориды, которые «выключают» нейрон. Теперь, когда модифицированный TRPV1 был встроен в нейроны, поток хлоридов заставлял их вести себя так, будто в крови был переизбыток глюкозы. Поднималась выработка инсулина, и животные переставали есть. «Похоже, что это ясно свидетельствует о том, что мозг наряду с поджелудочной железой участвует в регуляции уровня сахара в крови», — говорит Фридман.

Фридман и Стэнли надеются, что биологи смогут использовать систему удалённого контроля для решения задач в области неврологии помимо аппетита. Также этот базовый исследовательский инструментарий может быть в будущем использован для создания методов лечения расстройств мозга.

Например, можно предположить, что метод найдёт применение в лечении болезни Паркинсона или спонтанного тремора — состояний, которые иногда лечат с помощью глубокой стимуляции мозга. Пациентам вживляют в мозг провода, соединённые с батареей, помещающейся в грудной клетке. В будущем, возможно, будут прибегать к менее инвазивному методу, вводя в то же место в мозге модифицированные вирусы, которые навсегда изменят соответствующие нейроны, делая их подверженными беспроводному контролю.

В теории, возможно сделать клетки пациента восприимчивыми к электромагнитному полю путём изъятия их из тела, доставки в них TRPV1 и ферритина и возвращения их обратно, утверждает Фридман. Такая последовательность напоминает ту, что используется в наше время при лечении стволовыми клетками и в некоторых видах иммунотерапий при раке, когда клетки пациента модифицируются и имплантируются обратно в их тела.

Но на данный момент, вопрос клинической полезности данного изобретения не решён. «Мы ещё далеки до использования этой технологии на людях, — говорит Фридман, — Многое должно быть сделано прежде, чем можно будет приступать хотя бы к тестированию».

Авторы: Sarah A. Stanley, Leah Kelly, Kaamashri N. Latcha, Sarah F. Schmidt, Xiaofei Yu, Alexander R. Nectow, Jeremy Sauer, Jonathan P. Dyke, Jonathan S. Dordick & Jeffrey M. Friedman
Опубликовано 23 марта 2016 года
Nature volume 531, pages 647−650 (2016)
https://www.nature.com/articles/nature17183

Краткий обзор статьи:

Направленное, контролируемое во времени воздействие на нейроны незаменимо в выяснении физиологической роли специфических популяций нейронов или цепей. Здесь мы описываем систему неинвазивного, контролируемого во времени воздействия для активизации и подавления нейронной активности in vivo и её применение для изучения механизмов, с помощью которых центральная нервная система контролирует питание и поддерживает гомеостаз глюкозы у мышей. Мы можем вызывать активизацию нейронов удалённо, с помощью радиоволн или магнитного поля, посредством Cre-зависимой экспрессии белка ферритина связанного с белком GFP, связанного, в свою очередь с катионо-проводящим белком TRPV1 (транзитный рецептор потенциальный ваниллоид 1) с помощью верблюжьего антитела (анти-GFP-TRPV1). Нейронное подавление через тот же механизм достигается модификацией TRPV1, с помощью которой образованная им пора в клеточной мембране становится проницаемой для хлоридов. Эти механизмы были нацелены на глюкозо-чувствительные нейроны в вентромедиальной части гипоталамуса в глюкокиназа-Cre модифицированных мышах, которые вырабатывают Cre в глюкозо-чувствительных нейронах. Резкая активация глюкозо-чувствительных нейронов в этой области увеличивает уровень глюкозы и глюкагона в плазме крови, снижает выработку инсулина и стимулирует аппетит, в то время как подавление нейронов снижает уровень глюкозы в крови, поднимает инсулин и подавляет аппетит. Эти результаты наводят на мысль, что гормоны поджелудочной железы работают как механизм воздействия для определённой схемы в составе центральной нервной системы, контролирующей уровень сахара в крови и поведение животного. Метод, который мы используем, позволяет избегать установки постоянных имплантов и может в перспективе использоваться для изучения других нейронных процессов и для регулирования процессов в других типах клеток, даже не локализованных в одном месте.