Секс, наркотици, Нобелова награда или как се роди PСR тестът

Кари Мулис с последната си съпруга

10 септември 1983 г.

Кари Мълис (Kаry B. Mullis) завършва първия етап от експеримента си над полимеразната верижна реакция (ПВР – PСR) . Резултатът? Откриване дори на една единствена частица от вируса в дадена проба и възпроизводство на вирусната ДНК в неограничени количества! Смисълът? Огромен скок за молекулярната генетика! Без неговата технология проектът „Човешки геном“ едва ли би се осъществил в следващото столетие. Практически ползи? Създаването на нови видове лекарства за всичко – от антракс до малария и рак! Но вместо фанфари, Мулис е уволнен. Рецензентите не намират смисъл в откритието!

Кой е Кари Мълис? 

Американски биохимик, носител на Нобелова награда по химия през 1993 г. за изобретяването на Полимеразната верижна реакция. 

Роден е в Леноир, Северна Каролина, на 28 декември 1944 г. в семейството на фермер и домакиня. Детството му преминава в Колумбия, Южна Каролина. През 1966 г. завършва Технологическия институт в Джорджия. Но още преди да постъпи в университета експериментът е бил в кръвта му. Затова го наричат хулиган-отличник!

14 годишен се опитва да превърне захарта в космическо гориво. Смесва захарта с калиева селитра и… ракетата му прелетяла цяла една миля!

В студентските години произвежда експлозиви в една от лабораториите на института и да ги продава на миньорите. При това съвсем легално. В трети курс синтезира психотропни вещества. Всяка седмица студентите пробвали нещо ново. Позавъртял парички, той сменял гадже след гадже. Психотропните вещества, от които и той опитвал, развинтили фантазията му и Мълис започнал да развива космологични теории. После управлявал ресторант. После решил да стене писател и наистина написва книга, сменил няколко съпруги, но накрая се завърнал отново към биохимията. И когато му омръзнало да реже главите на плъховете, за да търси някакво вещество в мозъка им, той се захваща със синтез на ДНК в биотехнологичната корпорация „Ситес“. Ръководството на корпорацията му разрешава с 10% от работното време да се занимава с разработване на собствени теми. Мълис се интересувал от компютри. През 1982 г.създал програма, която събирала данните от спектрометъра, за да завърши синтезът навреме. Свързвал работния компютър с персоналния вкъщи и следял реакциите от къщи! По това време, работейки по 80 часа седмично, Мълис създал първата апаратура за синтез на ДНК.

Персоналният компютър на Мълис „Амига“, на който следял химичните реакции

По това време Мълис се замесил в скандал за носене на оръжие на работа, но му се разминало. Спасила го падащата цена на нефта. „Стандарт ойл“ поръчва на „Ситес“ да се създадат генно-модифицирани бактерии, които да преработват гкюкозата във фруктоза. Но работите не тръгнали, както очаквали нефтените магнати, цената на петрола продължавала да пада, а разходите по технологията за рекомбинирането на ДНК  били непредвидени.

В „Ситес“ започнали съкращения. Разбира се, никой не смятал да съкращава Мълис, но съкращавали сътрудниците му, а той се нуждаел от тях. Трабвало да измисли нещо, за да ги запази.

И измислил.

Денят бил петък. Милис пътувал към вилата си с новата си любовница, която кротко спяла в колата.

Знаел, че ако в ДНК на плода се открие мутация за сърповидноклетъчна анемия, то бременната имала право на аборт. „Ситес“ искали да разработят технология за генна диагностика и да я предават на клиниките. Методът струвал скъпо, отнемал време – почти три седмици, изисквал висококвалифицирани биохимици. Клетките от плода се присаждали на мишки и се следяло дали те боледуват.

На Милис му бил нужен прибор, в който да се постави материала, да се натисне копчето и след два дни резултатът да бъде на лице.

И тогава на Мълис му хрумнало нещо: дали да не клонират in vitro, без мишки? При деленето на клетката ДНК се „разплита“ на две, но това може да се постигне и чрез денатурация чрез загряване до 95⁰ C, а полимеразата е тази, която копира ДНК в клетките. Това е отдавана известно на биохимиците. Ако към охладената денатурирана ДНК се прибави полимераза и ензимът копира ДНК. Така от две вериги ще се получат четири. А какво ли би станало, ако създаде компютърна програма, която да повтори процеса 10 пъти? 1024 копия! А 30 пъти? Това са 1 о73 742 834 копия! При това без мишки!

Полимераза в действие – издраждане на ДНК

И тогава се ражда идеята, която ще му донесе Нобел! Така може да се размножава каквато и да е ДНК! Ако в пробата има ДНК на бактерий и ние я копираме 1 073 742 834 пъти, то можем да разберем дали има инфекция. През двата дни на уикенда Мълис нахвърлил записките си. Съобщил идеята си на семинар, но никой не се запалил. Напротив, всички го убеждавали, че няма да проработи. Никой не искал да му сътрудничи. Тогава Мълис се оплакал на Рон Кук, който му бил направил машината за синтез на ДНК. Мулис му споделил, че възнамерява да работи върху идеята си в 10% -те процента от работното си време. „Не го прави“ – посъветвал го Кук – „Не прави нищо, не оставяй записки. Уволни се, развий идеята и после я патентовай.“ Мълис не възприел идеята. Смятал, че ако тя проработи, работодателите му няма да го оставят на сухо. По-късно горчиво се смял на това.

Илюстрация на верижната реакция на полимеразата, по примера на изобретателя на шаха, който поискал толкова ориз, колкото ще се получи, ако на единия квадрат на дъската се постави едно зрънце, на втория 2 и така до 2 на 64 степен.

На 9 септември 1983 г. Мълис сложил ДНК и полимераза в епроветката, но в следващите 36 часа нищо не се получило. Веригата ДНК била много дълга, а полимеразата – слаба. Опитал се да публикува идеята си в „Nature“ и „Science“ – не приели.

По-късно компанията „Ситес“ продала технологията за ВРП за 330 000 000 долара, изплатила на Мълис 5 заплати и… го уволнила. Вече нямало кой да носи оръжие на работа, да извлича за яката в коридора колеги на „мъжки разговор“, да развива фантасмагорични идеи.

Технологията обаче оценили лекарите. Тя давала възможност да се открие всяка една инфекция по нищожно количество ДНК в пробата. Подобно нещо преди не съществувало.

Точно тогава светът изпада в паника пред новооткрития вирус на СПИН. Милиони хора изгубвали сън, докато не видят „отрицателен“ в резултатите си. И този въпрос Мълис имал свое мнение. Той войнствено заявявал, че имунния дефицит не е само от т.н. вирус на СПИН, но и от др. ретровируси. Влизал в ожесточени спорове и си навличал гнева на биолози с пециалисти по СПИН.

На 8 декември 1993 г. Кари Мълис получава Нобелова награда. Всички с притаен дъх очаквали словото му. Дали няма да оплюе предишните работодатели или да каже нещо ненаучно във връзка със собствените си теории за СПИН?

Но всичко минали тихо и кротко. С присъщото си чувство за хумор Мълис разсмял аудиторията и благодарил на всичките си бивши съпруги и приятелки, които белязали пътя му и стъпка по стъпка го довели до Нобеловата награда!