Крейг Вентер

Крейг Вентер (полное имя Джон Крейг Вентер, англ. John Craig Venter; род. 14 октября 1946, Солт-Лейк-Сити, Юта, США) — американский биотехнолог, генетик и предприниматель. Вентер получил широкую известность благодаря своей роли в проекте «Геном человека» (Human Genome Project), где он возглавлял частную компанию Celera Genomics, которая параллельно с международным государственным консорциумом секвенировала геном человека. Он также известен созданием первой в мире синтетической бактериальной клетки (Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0) в 2010 году, что стало важной вехой в области синтетической биологии. Деятельность Вентера, включая его подходы к патентованию генов и коммерциализации геномных данных, неоднократно вызывала научные и этические дискуссии.

Биография

Ранние годы и образование

Крейг Вентер родился в семье мормона, но впоследствии отошёл от религии. В юности он не проявлял особого интереса к науке, увлекался серфингом и парусным спортом. Во время войны во Вьетнаме (1967—1970) служил санитаром в медицинском корпусе ВМС США. Этот опыт, по его собственным словам, пробудил в нём интерес к биологии и медицине. После демобилизации он поступил в колледж Сан-Матео (Калифорния), а затем перевёлся в Калифорнийский университет в Сан-Диего, где в 1972 году получил степень бакалавра по биохимии, а в 1975 году — докторскую степень (Ph.D.) по физиологии и фармакологии.

Начало научной карьеры

После защиты диссертации Вентер работал в Национальном институте здоровья (NIH) в Бетесде (Мэриленд). В 1980-х годах он разработал метод экспрессионного клонирования, который позволял идентифицировать гены по их белковым продуктам. В 1992 году он основал некоммерческий Институт геномных исследований (TIGR), где в 1995 году впервые в истории был секвенирован полный геном живого организма — бактерии Haemophilus influenzae. Этот успех продемонстрировал эффективность метода «дробовика» (shotgun sequencing), который Вентер активно продвигал.

Проект «Геном человека» и Celera Genomics

В 1998 году Вентер основал компанию Celera Genomics, которая поставила цель секвенировать геном человека быстрее и дешевле, чем это делал международный государственный проект (Human Genome Project). Celera использовала метод дробовика для секвенирования ДНК, что позволило ей завершить черновую версию генома в 2000 году. Результаты были опубликованы в журнале Science в 2001 году одновременно с публикацией государственного консорциума в Nature. Конкуренция между Celera и государственным проектом ускорила завершение работы, но также вызвала споры о патентовании генов и доступе к геномным данным. Вентер подал заявки на патентование более 6500 генов, что было подвергнуто критике со стороны научного сообщества и привело к изменению политики в области патентования.

Синтетическая биология

В 2006 году Вентер основал компанию Synthetic Genomics Inc. (SGI), которая занималась созданием искусственных организмов для производства биотоплива и других химических веществ. В 2010 году его команда объявила о создании первой синтетической бактериальной клетки — Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0. Геном этой клетки был полностью синтезирован химически in vitro, а затем встроен в клетку-реципиент, лишённую собственной ДНК. Клетка была способна к репликации и экспрессии генов, закодированных в синтетическом геноме. Работа была опубликована в Science и вызвала как восхищение, так и опасения по поводу возможных рисков синтетической биологии.

Дальнейшие проекты

В 2013 году Вентер основал компанию Human Longevity Inc. (HLI), которая занималась секвенированием геномов для персонализированной медицины и поиска маркеров старения. В 2016 году он также запустил проект по созданию синтетического генома человека (Human Genome Project-Write), который ставил целью синтез полного генома человека в лаборатории. В 2020-х годах Вентер продолжал заниматься биотехнологическими стартапами, включая компанию, работающую над созданием вакцин на основе синтетической ДНК.

Научные достижения

Метод дробовика (shotgun sequencing)

Вентер популяризировал метод дробовика для секвенирования геномов. В отличие от традиционного метода, который требовал картирования генома перед секвенированием, метод дробовика предполагал случайное разбиение ДНК на мелкие фрагменты, их секвенирование и последующую компьютерную сборку полной последовательности. Этот метод позволил значительно ускорить и удешевить секвенирование, но первоначально вызывал сомнения в точности сборки для больших геномов, таких как человеческий.

Секвенирование генома человека

Под руководством Вентера Celera Genomics секвенировала геном человека за 9 месяцев, используя метод дробовика. В качестве образца ДНК использовалась кровь самого Вентера (с его согласия). Полученная последовательность была опубликована в 2001 году и стала первой частной версией генома человека. Вентер также секвенировал свой собственный геном и опубликовал его в 2007 году, что стало первым случаем публикации полного генома конкретного человека.

Создание синтетической клетки

Создание Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 в 2010 году стало первым примером создания клетки с полностью синтезированным геномом. Геном длиной около 1,08 миллиона пар оснований был синтезирован химически, собран в дрожжах и встроен в клетку Mycoplasma capricolum. Клетка начала размножаться, экспрессируя гены синтетического генома. В 2016 году команда Вентера создала минимальный синтетический геном (JCVI-syn3.0), содержащий всего 473 гена, необходимых для жизни.

Критика и этические споры

Патентование генов

Попытка Celera Genomics запатентовать тысячи генов человека вызвала острую критику. Многие учёные и правозащитники утверждали, что гены являются продуктами природы и не могут быть запатентованы. В 2013 году Верховный суд США постановил, что природные гены не подлежат патентованию, что фактически отменило многие патенты Celera.

Коммерциализация геномики

Вентер неоднократно обвинялся в чрезмерной коммерциализации науки и стремлении к монополизации геномных данных. Его подход к секвенированию генома человека в частной компании, а не в рамках открытого международного проекта, вызывал опасения, что геномные данные станут недоступными для исследователей.

Синтетическая биология и биобезопасность

Создание синтетической клетки вызвало дискуссии о потенциальных рисках: возможность создания патогенов, непреднамеренное высвобождение синтетических организмов в окружающую среду, а также этические вопросы о «создании жизни» в лаборатории. Вентер и его команда подчёркивали, что их работа проводилась в условиях строгой биобезопасности и что синтетические клетки не представляют угрозы, так как зависят от специфических питательных веществ.

Влияние на научное сообщество

Несмотря на критику, Вентер считается одной из самых влиятельных фигур в современной биологии. Его методы и подходы ускорили развитие геномики, синтетической биологии и персонализированной медицины. Он является членом Национальной академии наук США (2005) и получил множество наград, включая премию принца Астурийского (2001) и Национальную медаль науки (2008). В 2013 году журнал Time включил его в список 100 самых влиятельных людей мира.

Интересные факты

• Вентер — заядлый яхтсмен и в 2005 году участвовал в кругосветной гонке на яхте.
• Он является автором нескольких книг, включая автобиографию A Life Decoded (2007) и научно-популярную книгу Life at the Speed of Light (2013).
• В 2010 году Вентер вместе с командой вставил в синтетический геном «водяные знаки» — последовательности ДНК, кодирующие имена авторов, цитаты из Библии и стихи.

Источники

• Venter J.C. et al. The sequence of the human genome. Science, 2001.
• Gibson D.G. et al. Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome. Science, 2010.
• Hutchison C.A. et al. Design and synthesis of a minimal bacterial genome. Science, 2016.
• Venter J.C. A Life Decoded: My Genome: My Life. Viking, 2007.
• National Academy of Sciences. Craig Venter. NAS Member Directory.