Патентные споры и миллиардные вложения: что происходит за кулисами Нобелевской премии
Cчитается, что фундаментальная наука может принести прибыль только в очень далекой перспективе. Лауреаты Нобеля-2020 показывают, как это работает в реальности: терапия гепатита C уже стала миллиардным рынком, астрофизика пока требует огромных вложений, а технология CRISPR/Cas9 сулит прибыли такого масштаба, что ученые ведут за нее патентные войны.
Сумма Нобелевской премии на каждую номинацию в 2020-м — порядка $1,1 млн. В твердой валюте это 10 млн шведских крон. Лауреаты премии по физиологии или медицине делят эту сумму поровну на троих: Харви Алтер, Майкл Хаутон и Чарльз Райс награждены «за открытие вируса гепатита C». А вот премия по физике разделена не совсем поровну: половину получил математик Роджер Пенроуз «за открытие того, что образование черных дыр с необходимостью следует из общей теории относительности», а еще по четверти — астрофизики Райнхард Генцель и Андреа Гез — «за открытие сверхмассивного компактного объекта в центре нашей галактики». Премию по химии «за разработку метода редактирования генома» биологи Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье разделили пополам. Таким образом, денежное вознаграждение каждого лауреата составляет от $284 000 до более полумиллиона.
Много это или мало? Не баснословно. По состоянию на 2016-2017 год, средняя годовая зарплата полного профессора в США (аналог Российского звания профессор — Forbes) — $102 402. Редкий лауреат доходит до премии, не достигнув этой ступени академической карьеры. Кроме того, эта сумма — только базовая зарплата. Еще ученые консультируют бизнес, сами создают компании, занимают административные должности. Получается, что Нобелевская премия — это несколько базовых годовых доходов. И кроме нее есть и другие премии — менее известные, но более денежные. Самая щедрая — Breakthrough Prize, которую поддерживают Юрий Мильнер, Марк Цукерберг, Сергей Брин, Джек Ма и Пони Ма. Премия составляет $3 млн, номинации — фундаментальная физика, математика и науки о живом. Близки к «нобелевке» по сумме — азиатская премия Шао (астрономия, медицина и науки о жизни, математика), американская премия Кавли (астрофизика, нанотехнологии, нейронауки), российская «Глобальная энергия» (энергетика). По $1 млн предлагает Институт Клэя за решение математических «задач тысячелетия». Правда, награду за единственную пока решенную задачу передать не удалось – российский математик Григорий Перельман десять лет назад от приза отказался. Есть еще десятки отраслевых наград с призовым фондом в несколько сотен тысяч долларов, и практически все нобелиаты подходят к главной награде своей жизни с багажом других, менее значимых титулов.
Экономическая проблема гепатита С
Мировой рынок лекарств от гепатита C в 2018 году оценивается в $7,86 млрд. Половина этой суммы приходится на США, там один курс лечения стоит до $70 000. Препараты-дженерики, используемые в странах третьего мира, стоят всего $500-1000 за курс. В России, по официальным данным, гепатитом C болеют более 3,5 млн человек, около 15 000 человек в год умирают от вызываемых им цирроза и рака печени. Но лечение не покрывается ОМС и дотируется из региональных бюджетов, так что качество помощи сильно отличается от региона к региону.
Так или иначе, сейчас проблема гепатита C — чисто экономическая, а не медицинская или научная. И в этом заслуга нобелиатов-2020 — американцев Харви Алтера и Чарльза Райса и британца Майкла Хаутона. История их победы началась в 1960 годы, когда медицина только начала вставать на доказательные рельсы. Ученые обратили внимание, что при переливании крови у ее реципиентов есть риск получить в придачу заболевание печени, и начали искать ее возбудителя. Американский генетик Барух Блумберг (молодой Харви Алтер работал с ним) занимался онкологическими пациентами, нуждающимися в переливании крови, и благодаря удачному стечению обстоятельств довольно быстро открыл вирус гепатита B (он так же как и C передается только через кровь). Блумберг получил Нобелевскую премию 1976 года, от гепатита B разработали вакцину. Однако проблема с переливанием крови не решилась: доноров тестировали на гепатит B, но похожее на него заболевание люди продолжали передавать в каждому десятом случае.
Тут за дело взялся Харви Алтер. Он назвал новый гепатит «ни A, ни B» (NANBH) и принялся искать его возбудителя. Понадобилось больше 20 лет и усилия нескольких коллективов в разных точках Земли, чтобы решить эту проблему. Сам Алтер нашел модельных животных, на которых можно было исследовать болезнь — шимпанзе. Группа Майкла Хаутона с помощью усовершенствованной методики выделения и отдельного размножения вирусных геномов смогла впервые идентифицировать фрагменты РНК возбудителя болезни (тогда NANBH-инфекция стала гепатитом C). А коллектив третьего лауреата — Чарльза Райса — смог выделить вирус, полностью описать геном и заразить этим вирусом шимпанзе: без этого невозможно подтвердить «вину» вируса в возникновении болезни с соответствующими симптомами.
В отличие от гепатита B, от гепатита C нет вакцины — слишком он изменчив. Зато существует терапия с подтвержденной эффективностью (не такая уж частная ситуация для вирусного заболевания). При должном ее использовании у 75% пациентов удается избежать возникновения цирроза и рака и не допустить продолжения цепочки заражений.
Миллиард за телескоп
€330 млн — во столько, согласно официальному сайту Европейской южной обсерватории, обошлась постройка Very Large Telescope Facility (VLT), которую использовал Райнхард Генцель, чтобы доказать существование похожего на черную дыру объекта в центре нашей галактики (астрофизики избегают прямого наименования «черная дыра»). «Очень большой телескоп» — так переводится официальное название объекта — это система из четырех телескопов длиной 8,2 метра плюс несколько вспомогательных телескопов меньшего размера. Европейская южная обсерватория находится в Чили, обеспечивая астрономам Старого света идеальные условия для наблюдений.
Коллектив еще одного лауреата Нобеля по физике — американки Андреа Гез — трудился в обсерватории Кека в горах Гавайских островов на телескопе с 10-метровыми зеркалами схожей стоимости.
Кстати, старший брат VLT — European Extremely Large Telescope («европейский очень большой телескоп») обошелся еще дороже — €1,2 млрд. Плюс еще €50 млн в год на обслуживание.
Это цена за высокоточную сверхсложную аппаратуру — только при таком уровне оптики (и недюжинных знаниях и усилиях по обработке данных) можно с достаточной точностью отследить движение звезд вблизи центра галактики и сделать вывод о природе находящегося там объекта: непосредственно «черную дыру», по понятным причинам, измерить не удается. Лауреаты установили, чтоб этот самый невидимый объект в центре Млечного пути — небольшой и очень плотный: он не превосходит размеров Солнечной системы, а его масса — порядка 4 млн Солнц.
Темная тайна Млечного пути: черные дыры получили официальное признание
Примечательно, что лауреат, забравший себе половину всей премии, Роджер Пенроуз — теоретик, его основная профессия — математика. Свою интерпретацию и развитие теории Эйнштейна он создал еще в начале 1960-х годов «на кончике карандаша». Пенроуза-ученого с тех пор стали интересовать другие вопросы, и понадобилось почти полвека, чтобы начать получать достоверные эмпирические подтверждения его построений. Без открытий Генцеля и Гез работы Пенроуза остались бы только гипотезой.
Узнать больше о черных дырах можно в очень доступной форме благодаря еще одному нобелиату — лауреату премии по физике 2017 года Кипу Торну. Он выступил инициатором создания фильма «Интерстеллар», и его исполнительным продюсером. Так что черная дыра в «Интерстелларе» сделана по всем научным лекалам, а кроме того Торн написал книгу «Интерстеллар: наука за кадром», из которой можно больше узнать о современной космологии.
И еще один интересный момент: традиционно в качестве потенциальной практической пользы высокозатратной астрофизики обычно называют развитие технологий, которые переходят из науки в пользовательские отрасли. Однако в случае Европейской южной обсерватории у российской стороны возник и непосредственный заработок: специальное редчайшее стекло в ESO поставляет оптический завод в Лыткарино.
Война за патент на «генетические ножницы»
По оценкам экспертов, к 2025 году рынок CRISPR/Cas9 вырастет до $5,3 млрд (сейчас его оценивают в $1,2 млрд). Именно за «генетические ножницы», как называют технологию CRISPR/Cas9, получили Нобеля Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна.
Эта работа, пожалуй, нуждается в представлении еще меньше, чем исследования «черных дыр». С тех пор как китайский ученый Хэ Цзянькуй с помощью CRISPR/Cas9 отредактировал геном эмбрионов человека (две сестры, получившие мутацию, которая потенциально защищает их от ВИЧ, по словам ученого, живут в Китае, в октябре 2020-го им должно исполниться 2 года — Forbes Life), эту технологию обсуждают не только ученые и медики, но и философы, религиозные деятели и обычные люди. Когда российский ученый Денис Ребриков пообещал последовать примеру китайского коллеги, это вызывало невиданный для российской науки ажиотаж среди ведущих научных СМИ мира.
Однако сами лауреатки не делают поспешных шагов. Они много говорят об этических аспектах редактирования генома, призывая к осторожному отношению и общественному диалогу в этом вопросе. Но на практике они не только продолжают двигать вперед науку в этой сфере, но и превращают ее в бизнес в лучших традициях американских частных университетов.
Документы на американский патент подал от их имени Университет Калифорнии в Беркли в 2011 году, еще до публикации их знаковой работы. Однако в патентном споре их обошел институт Брода, где работают их бывшие коллеги, а ныне конкуренты Джордж Черч и Чжан Фэн. Именно им первым удалось показать применение предложенного метода редактирования генома не в пробирке, а на живых клетках. Американский суд встал на их сторону, а Дудна и Шарпантье досталась Нобелевская премия и европейские патенты.
Капитализация всех созданных учеными компаний исчисляется десятками миллионов долларов, а людям технология дает надежду на лучшее будущее. Она уже сильно облегчила жизнь ученым-медикам: теперь стало гораздо легче создавать животные модели для поиска лекарств и исследования болезней. В сфере сельского хозяйства появилась надежда на устойчивые и урожайные сорта, в сфере медицинской генетики — на лечение врожденных генетических заболеваний. А недавно появился и первый тест на коронавирус, основанный на CRISPR — он обладает сверхточностью и обнаруживает вирус в организме всего за 5 минут.