Представьте, что ДНК трех человеческих клеток были тяжело повреждены
Ц после тысяч мутаций в каждой клетке один нуклеотид на миллион был изм
енён. Шанс, что наша трёх-ниточная процедура коррекции не сможет помочь д
елу в любой данной точке примерно один из миллиона миллионов. Но сравнит
е пять ниток сразу и шансы станут один на миллион миллионов миллионов и т.
д. Устройство, которое сравнивание множество нитей сделает возможность
существования неисправимых ошибок практически нулевой.
В реальности машины ремонта сравнят молекулы ДНК из нескольких клеток, с
делают исправленные копии, и будут их использовать как образцы для прове
рки ошибок и восстановления ДНК по всей ткани. Сравнивая несколько нитей
, машины ремонта разительно улучшат наши природные ремонтные ферменты.

Другие виды ремонта потребуют различной информации о здоровых клетках
и о том, как конкретная поврежденная клетка отличается от нормы. Антител
а идентифицируют белки при соприкосновении, и должным образом выбранны
е антитела могут в общем случае отличать любые два белка по их отличающи
мся формам и поверхностным свойствам. Машины ремонта будут идентифицир
овать молекулы аналогичным образом. С подходящим компьютером и базой да
нных, они будут способны идентифицировать белки, читая их аминокислотны
е последовательности.
Рассмотрим сложную и многофункциональную систему ремонта. Объем двух к
убических микрон Ц примерно 2/1000 объема средней клетки Ц будет достаточ
но, чтобы содержать центральную базу данных системы способной:
1. Быстро идентифицировать любой из сотни тысяч или около того различных
человеческих белков, исследуя короткую аминокислотную последовательн
ость.
2. Идентифицировать все остальные сложные молекулы, обычно находимые в к
летках.
3. Делать запись типа и положения каждой большой молекулы в клетке.
Каждое из меньших устройств ремонта (возможно тысяч в одной клетке) буде
т включать компьютер с меньшими возможностями. Каждый из этих компьютер
ов будет способен выполнять более чем тысяча вычислительных шагов за вр
емя, которое потребуется среднему ферменту чтобы заменить всего одну мо
лекулярную связь, так что скорость вычислений возможно кажется более че
м адекватной. Так как каждый компьютер будет на связи с большим компьюте
ром и центральной базой данных, наличная память также кажется адекватно
й. Машины ремонта клеток будут иметь и молекулярные инструменты, которые
им необходимы, и «мозги» в достаточном количестве, чтобы решить, как эти и
нструменты использовать.
Такая сложность будет даже слишком сильным средством для многих пробле
м здоровья. Устройств, которые просто распознают и уничтожают определен
ный вид клетки, например, будет достаточно, чтобы вылечить рак. Размещени
е сети компьютеров в каждой клетке может походить на резку масла циркуля
рной пилой, но наличие циркулярной пилы даёт уверенность, что даже очень
твёрдое масло будет порезано. Кажется лучше показать слишком много, чем
слишком мало, если кто-то стремится описать пределы возможного в медици
не.

Некоторые средства

Самые простые медицинские применения наномашин будут включать не ремо
нт, а выборочное разрушение. Раковые образования Ц один из примеров; инф
екционные болезни Ц ещё один. Цель проста: необходимо лишь распознать и
уничтожить опасные репликаторы, будь то бактерии, раковые клетки, вирусы
или черви. Аналогично ненормальные наросты и отложения на стенках артер
ий вызывают большинство сердечных заболеваний; машины их распознают, ра
зрушат и избавление от них освободит артерии для более нормального кров
отока. Выборочное разрушение также излечит заболевания, такие как герпе
с, при котором вирус встраивает свои гены в ДНК клетки-хозяина. Ремонтное
устройство войдёт в клетку, прочитает её ДНК и удалит вставки, которые чи
таются как "герпес".
Восстановление молекул, поврежденных перекрёстным связыванием, будет
также довольно непосредственное. Столкнувшись с белком, поврежденным п
ерекрёстным связыванием, машина ремонта клетки сначала его идентифици
рует, исследовав короткие аминокислотные последовательности, затем по
смотрит правильную структура в базе данных. Далее машина сравнит белок с
тем, каким он должен быть, одну аминокислоту за другой. Также как корректо
р в типографии находит ошибки и опечатки (опеч#тки), она найдет любые измен
енные аминокислоты или неправильное перекрёстное связывание. Исправля
я эти дефекты, она оставит обычным белкам только выполнять нормальную ра
боту клетки.
Машины ремонта также помогут излечению. После сердечного приступа, мерт
вый мускул заменяется тканью шрама. Машины ремонта стимулируют сердце в
ырастить новый мускул, переустановив клеточные механизмы управления. У
далив ткань шрама и управляя новым ростом, они направят сердце на исцеле
ние.
Этот список мог бы продолжаться и продолжаться от одной проблеме к друго
й (Отравление тяжёлыми металлами? Ц Найти и удалить атомы металла), но ле
гко сделать вывод. Физические расстройства происходят от того, что атомы
расположены неправильно; машины ремонта будут способны вернуть их в раб
очий порядок, возвращая тело в здоровое состояние. Вместо того, чтобы сос
тавлять бесконечный список излечиваемых болезней (от артрита, бурсита, р
ака и тропической лихорадки до жёлтой лихорадки и цинковой простуды и об
ратно), имеет смысл посмотреть на пределы того, что машины ремонта клеток
могут делать.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117