гмо дети что это
Генномодифицированные младенцы: почему вокруг ДНК-редактирования детей столько шума?
Автор фото, Getty Images
Более того, именно за открытия в области направленной эволюции в этом году была вручена Нобелевская премия по химии.
Так что же такого сделал профессор Хэ Цзянькуй? И почему его заявление немедленно вызвало скандал и гнев в профессиональном сообществе?
В чем суть эксперимента?
Как рассказал сам профессор Хэ, он взял яйцеклетку, оплодотворенную ВИЧ-инфицированным отцом, и отредактировал ее ДНК, удалив часть гена CCR5, через который к клеткам присоединяется вирус иммунодефицита.
Такой «укороченный ген» естественным образом встречается примерно у 10% европейцев за счет естественной мутации, произошедшей около 700 лет назад.
Так что, если у родившихся близняшек действительно отсутствует часть CCR5, они биологически невосприимчивы к самому распространенному виду ВИЧ-инфекции.
Возможно ли это?
Безусловно. В том, что подобный эксперимент можно осуществить на практике, эксперты не сомневаются.
Технология CRISPR-Cas, разработанная несколько лет назад, позволяет весьма эффективно вносить изменения в ДНК, вырезая из генов нужные исследователям участки.
Автор фото, Getty Images
Изменения, внесенные в ДНК, могут быть унаследованы всеми потомками
Почему тогда ученые сомневаются в словах профессора?
В-третьих, в Южном университете науки и техники, где числится профессор Хэ, заявили, что ничего не знают об экперименте, а сам ученый с февраля находится в неоплачиваемом отпуске.
Автор фото, Getty Images
Хэ Цзянькуй утверждает, что хочет лишь помочь семьям избавиться от наследственных заболеваний
В-четвертых, если заявленная цель эксперимента, как заявляет сам ученый, помочь семьям избавиться от наследственных болезней, то очень странным выглядит выбор инфекции. ВИЧ не является генетическим заболеванием, а кроме того, передачу вируса эмбриону и так можно предотвратить хорошо известными и широко применяемыми клиническими методами, без редактирования ДНК.
В чем опасность редактирования генома?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Однако проблема подобного редактирования генов лежит в основном в этической плоскости.
Именно поэтому эксперименты в этой области запрещены в большинстве стран.
ГМО-дети: благо или зло?
В Китае родились первые ГМО-дети – генетически модифицированные близнецы. Биолог Хэ Цзянькуй отредактировал геном девочек-близнецов на стадии эмбриона, сделав его устойчивым к ВИЧ. Научное сообщество Китая уже осудило новатора, в России мнения разделились, а обыватель недоумевает: допустимо ли ученым вмешиваться в природу человека?
Китайский эксперимент
8 лет назад Хэ Цзянькуй переехал из США в Китай по программе «Тысяча талантов». Биолог получил возможность заниматься исследованиями в области генетики и неделю назад сделал сенсационное заявление как раз накануне открытия в Гонконге Второго международного саммита по редактуре человеческого генома. На крупном мероприятии как раз-таки планировалось обсуждение этических моментов вмешательства ученых в ДНК человека: можно ли и при каких условиях? Цзянькуй уже все сделал и к саммиту с невозмутимым видом сообщил о ходе проведенных исследований, а также о рождении девочек-близнецов. Ученый заявил, что внес изменения в ген, кодирующий белок CCR5, который играет ключевую роль в заражении клеток ВИЧ. Люди с измененным CCR5 естественным образом живут среди нас и действительно практически неуязвимы для болезни.
Отец девочек был ВИЧ-инфицирован, и для пары единственной надеждой на здоровое будущее детей стал эксперимент Цзянькуя. Зачатие проводилось по технологии ЭКО, в христианском мире получившем негативную оценку.
Опыты Цзянькуя проводились частным порядком, без согласования с органами здравоохранения, в полуподпольных условиях. Спустя несколько дней после сенсационного заявления более 100 китайских ученых подписались под публичным письмом, осуждающим авантюристский эксперимент биолога. Министерство науки Китая выступило с критикой действий Цзянькуя и потребовало от профильных органов «разобраться в ситуации», а также установить личности участвовавших в опытах ассистентов ученого и все обстоятельства случившегося.
Дальше события развивались совсем кинематографично: биолог покинул выставочный зал саммита и исчез. Зато правоохранительные органы поспешили возбудить уголовное дело на коллегу Цзянькуя американца Майкла Деема. Деем обвиняется в «экспериментах над людьми». Позже выяснилось, что Цзянькуй отредактировал геном эмбрионов не одной, а семи пар во время репродуктивного лечения. В ближайшее время у них появятся генетически модифицированные дети.
Неэтичная генетика
Создатель технологии генетического редактирования Фэн Чжан, узнав о дерзком опыте Цзянькуя, выступил с призывом ввести запрет на технологию ЭКО с применением отредактированных эмбрионов на мировом уровне.
«Хотя я понимаю глобальную угрозу, создаваемую ВИЧ, на данном этапе риски редактирования эмбрионов перевешивают потенциальные выгоды. Не менее важно и то, что уже существуют высокоэффективные методы предотвращения передачи ВИЧ от родителя к нерожденному ребенку. Учитывая текущее состояние технологии, я выступаю за мораторий на имплантацию отредактированных эмбрионов. Я не только считаю это рискованным, но и глубоко обеспокоен отсутствием прозрачности в этом процессе» –
написал ученый в Facebook
Редактирование генов эмбриона неразрывно связано с технологией экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), о которой и Православная Церковь, и Католическая Церковь уже вынесли свои неодобрительные суждения. Главная претензия к ЭКО заключалась в ее «абортивности»: во время «операции» в руках эмбрионолога оказывалось несколько эмбрионов, часть которых он пересаживал женщине, а другие – уничтожал. Технология совершенствовалась, но на этом религиозные и этические вопросы к методу не закончились. Вместо уничтожения эмбрионы подвергались заморозке и отправлялись в «банк», где могли храниться годами, в том числе и для помощи в зачатии другим родителям. Но ведь эмбрион с христианской точки зрения – живой человек с уникальным набором генов и душой.
«Эмбрионы могут пролежать так [в заморозке] многие годы… Я сейчас не затрагиваю болезненного вопроса о душах зачатых детей, чьи эмбрионы годами лежат в жидком азоте. Это совершенно бесчеловечное отношение к человеку – с ним обращаются как с чем-то неодушевленным», –
об этом ранее заявлял Председатель Синодального отдела по благотворительности епископ Орехово-Зуевский Пантелеимон (Шатов):
Человек – творение Бога
Проблемой Денницы была излишняя и гордая самоуверенность, низвергнувшая мятежного ангела с праведных Небес в глубины ада. Но дело отца лжи живет, и метастазы трансгуманизма все плотнее покрывают пространство человеческого разума. Современная концепция мира людей безнадежно и стремительно развивается по вектору человекоцентричности. Богу не осталось места в жизни общества, в лучшем случае – отдельных людей и сообществ.
Главы государств, правительства, мировые финансовые воротилы не говорят о Творце часто и всерьез на широкой публике, законы стран и международных альянсов не прописываются в соответствии с Божественными установлениями. Это ли не принципиальное свидетельство глобального духовного кризиса, которым охвачено человечество? Общественный строй видит человека из плоти и крови, но отказывается видеть его душу. Стремясь облегчить жизнь тленному телу, мир целью существования, сам того не понимая, делает тлен.
Бог создал человека и продолжает творить новых людей, одевая их в «кожаные одежды», наделяя талантами и интеллектом. Господь дает человеку земную жизнь с целью приготовиться к Вечности, изменить себя, стать лучше, чище, заботиться о внутреннем мире, бессмертие которого не иллюзорно, но реально. Болезни, невзгоды, инвалидность – все это звенья одной скорбной, но нужной цепи испытаний, в которых куется святость. Увы, люди перестали это понимать и в каждодневной гонке за мнимым счастьем все больше теряют себя и перестают понимать, кто же такой на самом деле человек, где его место в мире, к чему он на самом деле призван.
Радость – всем сердцем принять Бога. Больной или здоровый, богатый или бедный, никто так не испытает подлинной радости как принявший Господа человек. Способность по-настоящему измениться возможна лишь в последовательном покаянии. Но если человек начнет контролировать все стороны своей жизни (к чему и стремятся трансгуманисты) – неужели у него будет мотивация к покаянию? Отдать себя в руки Бога – вот от чего со времен Каина стремительно отдаляется человечество.
Редактирование генома есть прямое вмешательство в замысел Творца о человеке. Известны случаи, когда рождавшиеся с отклонениями дети, безнадежные инвалиды получали чудесное исцеление. Эти события в жизни счастливых семей не были результатом волшебства: в борьбе за здоровье ребенка происходил процесс преодоления трудностей, очищения, перемены ума. Люди скорбями приходили к Богу и получали настоящее счастье. Которого разноцветный мир с тысячей ярких огней инновационных таблеток от всех проблем решить не в силах. Никогда.
В Китае на свет впервые в мире появились генномодифицированные дети
Весь научный мир, да и не только научный, всколыхнула новость из Китая. Стало известно, что на свет впервые в мире появились генномодифицированные дети – это близнецы, девочки. Отец-прародитель, если так можно сказать, китайский ученый редактировал эмбрионы с тем, чтобы у новорожденных появился иммунитет к ВИЧ. И утверждает, что все удалось.
Пока детей этих никто не видел, и результаты не доказаны ничем. Хотя нигде в мире подобные опыты с людьми не разрешены, все понимают, что рано или поздно наука перешла бы эту черту. Получается, что теперь можно буквально «сделать» нового сверхчеловека по заказу.
«Две маленькие красивые китайские девочки по имени Лулу и Нана с громким плачем появились на этот свет» – так доктор Хэ, умиляясь, рассказывает о своем эксперименте. Он утверждает, что ему удалось отредактировать гены, и в будущем эти новорожденные девочки никогда не заболеют ВИЧ. Малышек пока не показывают, но доктор Хэ уже заявил: все получилось.
«Когда эмбрионы были еще совсем маленькие, мы удалили ту лазейку в геноме, через которую ВИЧ инфицирует организм», – объяснил исследователь Южного университета науки и технологий г. Шэньчжэнь Хэ Цзянькуй.
Семь пар участвовали в эксперименте. Каждый мужчина в этих парах заражен ВИЧ, тогда как женщины здоровы. Всем провели процедуру искусственного оплодотворения. Но выносить удалось только одной женщине. У нее родились две девочки. По словам ученого, у одной ген изменен полностью, а у другой частично.
«Мир продвинулся в вопросах редактирования генов. Всегда найдется тот, кто будет этим заниматься. Если не я, то кто-то другой», – заявил ученый.
«Мы можем теперь лечить заболевания на генном уровне — вот что важно. Это поможет людям с редкими заболеваниями, особенно с ВИЧ, больше не быть объектом для дискриминации», – подчеркнул администратор больницы Лин Чжитун.
Так все-таки что это: прорыв в медицине или опасный эксперимент? В мире генетики настроены скептически: пока нет ни одной публикации в специализированном журнале — доктор Хэ исследование держал в тайне от научного сообщества. Ученые изучают человеческие клетки в пробирке, в том числе и в России, но до этого никто не решался выносить и родить генномодифицированного ребенка.
«Одна из задач сделать вот эти молекулярные ножницы, которые разрезают ДНК, настолько точными, чтобы вероятность какого-то побочного там разрезания ДНК в неправильном месте, она была ничтожно мала. Мне кажется, что еще пройдет достаточно много лет, прежде чем где-то появится человек, у которого в эмбрионе с помощью каких-либо методов генной инженерии что-то меняли», – сказал кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН Александр Панчин.
За океаном уже осудили этот опыт китайского врача, дескать, зачем открывать ящик Пандоры?
«Предстоит по-прежнему много работать, чтобы доказать, что это процедура безопасна. Я бы сказал, что пока нельзя допускать рождение детей в этом эксперименте, при этой технологии. На данный момент, это преждевременно», – выразил уверенность доктор из университета Пенсильвании Киран Мусунуру.
«Я думаю, что это нарушение того, что было рекомендовано в сообщении, выпущенном в прошлом году Национальной академией наук. В нем поддерживался открытый и прозрачный подход к новостям о клинических экспериментах по модификации эмбрионов. Ход этих опытов должен быть хорошо подготовлен и проходить в соответствии стандартами, введенными международной ассоциацией ученых. Я не думаю, что в данном случае все требования были соблюдены», – отметила профессор калифорнийского университета в Беркли Дженифер Даудна.
Даже родной университет доктора Хэ поспешил откреститься от него – мол, мы ничего и не знали. А власти КНР отреагировали так.
«Официальное заявление государственного комитета КНР по делам здравоохранения и планового деторождения: СМИ сообщили о рождении генномодифицированных младенцев с иммунитетом к ВИЧ. Комитет пристально следит за этим фактом, уже дано поручение комитету по вопросам здравоохранения провинции Гуандун провести тщательное расследование», – говорится в официальном заявлении.
Сама технология редактирования генома, мягко говоря, не новая. Ее давно используют в селекции агрокультур. А в том же Китае с помощью этой технологии меняют ДНК животным. Эксперименты с модификацией генов в Китайской республике не запрещены, а даже поощряются. Пока неизвестно, к чему приведет этот опыт доктора Хэ, но уже понятно: эксперимент над людьми здесь — не последний.
Генетически модифицированные дети получили не тот ген
Редактирование генов может принести серьёзные проблемы первым в мире людям, рождённым с искусственно изменённой ДНК
Биолог Хэ Цзянькуй из Южного Научно-технического университета Китая, выпускник американского Стэнфорда и других известных учебных заведений, приурочив свое выступление к большой научной конференции в Гонконге в декабре 2018 года, шокировал мировую общественность сообщением о том, что подсадил эмбрионы с изменённым геномом семерым женщинам во время процедуры искусственного оплодотворения. Одна из них выносила и родила осенью 2018 года двух девочек с именами Лулу и Нана.
Цель изменения генома этих детей состояла в том, чтобы избавить их от возможного заражения ВИЧ-инфекцией, так как отец девочек – носитель ВИЧ. В Китае такие люди, как пишет британская газета Guardian, подвергаются гонениям. Для пары с ВИЧ нет возможности пройти процедуру искусственного оплодотворения, несмотря на то, что существуют хорошо отработанные методики устранения возможного заражения при таком зачатии. Поэтому пара решила поучаствовать в опасном эксперименте, и сначала сообщалось, что эти люди просто страдают бесплодием, а их имена держались и держатся в строгом секрете, возможно, даже дата рождения детей в документах указана ненастоящая.
Хэ Цзянькуй решил попробовать избавить девочек не только от заражения ВИЧ от родителя, но и возможности получить вирус в дальнейшем, изменив один из генов в их ДНК. Доказано, что небольшое количество людей на планете рождается с иммунитетом к ВИЧ из-за мутации гена CCR5: по научным подсчётам, это лишь 0,3-0,5% населения Земли. Именно этот ген, по словам китайского специалиста, он отредактировал при помощи технологии CRISPR, так называемых генных ножниц.
Биолог Хэ Цзянькуй в декабре 2018 года шокировал мировую общественность сообщением о том, что подсадил эмбрионы с изменённым геномом семерым женщинам во время процедуры искусственного оплодотворения. Фото: TPG / Globallookpress
Однако, как утверждают учёные из США, которые прочитали материалы исследования, биологу Хэ так и не удалось воссоздать в целевом гене нужную мутацию, так называемую дельта32, которая и защищает от ВИЧ. Вместо копирования этой мутации гена ученые из Китая создали в ДНК девочек новые редакции генов, которые могут вызывать уже другие, нежелательные мутации. К чему это приведёт впоследствии точно не известно.
Китайские специалисты утверждают, что изучили эмбрионы на ранней стадии развития на предмет этих побочных эффектов и обнаружили лишь один. Однако, как считает Фёдор Урнов, специалист по геномному редактированию из Калифорнийского университета, утверждение о том, что китайские ученые скопировали нужную мутацию гена CCR5, судя по отчёту, который они предоставили, является «намеренной ложью». Об этом он заявил в интервью изданию Technology Review Массачусетского технологического института.
В чём проблемы с генным редактированием человека?
Метод CRISPR, по мнению многих учёных, далеко не совершенен. При редактировании генома этим способом периодически возникают нежелательные побочные эффекты, что делает его весьма опасным для использования на человеке.
Какая бы технология генного редактирования не применялась на людях, замечания к подобным проектам, как правило, содержат одну основную мысль: любая модификация человеческого генома должна иметь серьёзные обоснования и использоваться только в том случае, когда другие способы неэффективны.
Вмешательство в геном человека, направленное на его модификацию, может быть осуществлено только в профилактических, терапевтических или диагностических целях и только при условии, что подобное вмешательство не направлено на изменение генома наследников данного человека,
– об этом говорится в международной Конвенции о правах человека и биомедицине, принятой Комитетом министров Совета Европы в 1996 году. Россия пока не присоединилась к этому документу.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) обратила особо пристальное внимание на проблему генного редактирования человека в конце 2018 года, после заявления Хэ Цзянькуя. Состоялись заседания нескольких рабочих групп по этому вопросу. В августе 2019 года генеральный директор ВОЗ Адханом Гебрейесус Тедрос заявил, что учёные ни в одной стране не должны заниматься редактированием клеток зародышевых линий человека, пока не будет проведено тщательное изучение всех технических и этических вопросов.
Генеральный директор ВОЗ Адханом Гебрейесус Тедрос заявил, что учёные ни в одной стране не должны заниматься редактированием клеток зародышевых линий человека, пока не будет проведено тщательное изучение всех технических и этических вопросов. Фото: Bernd von Jutrczenka / Globallookpress
ВОЗ также заявила о начале создания особого реестра работ в области геномного редактирования на Международной платформе ВОЗ для регистрации клинических испытаний (МПРКИ). На первом этапе туда должны вноситься данные о любых экспериментах с зародышевыми и соматическими клетками человека.
На сайте ВОЗ говорится, что организация «требует регистрации клинического испытания, то есть публикации международно-признанного комплекта информации о плане, ходе проведения и руководстве клиническими испытаниями. Эта подробная информация публикуется на общедоступном веб-сайте регистра, соответствующего стандартам ВОЗ».
Пока неясно, последуют ли в Китае этим призывам. Но, так или иначе, информация об эксперименте, завершённом прошлой осенью, уже есть в публичном доступе, и началась новая волна критики проекта. При этом ответить на неё у китайского учёного сейчас, по-видимому, нет никакой возможности.
С декабря 2018 года Хэ Цзянькуй не выходит на связь и не появляется ни на каких мероприятиях. В январе 2019 года китайские СМИ сообщили, что он находится под домашним арестом за ряд нарушений и подлогов, которые допустил во время своей работы. С тех пор об учёном информация в СМИ не распространялась.
Человек генно-модифицированный / Homo genere mutatio
Человек генно-модифицированный / Homo genere mutatio
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Когда Олдос Хаксли писал «Дивный новый мир», думал ли он, что на самом деле может наступить эра детей, созданных по заказу? «Дети здесь не рождаются. Их выращивают в специальных инкубаторах и делят на альфы, беты, гаммы, дельты и эпсилоны в зависимости от умственных способностей». На сегодняшний день вряд ли найдется более рьяно обсуждаемая в СМИ тема биомедицины, чем CRISPR/Cas. СМИ готовят общество к появлению в будущем фабрик по производству детей на заказ, ученые — к возможности создания генетической панацеи. Исследования на человеческих эмбрионах с применением генетических модификаций лишь подливают масла в огонь. Общественность строит догадки, какие перспективы дает этот инструмент генного редактирования в руках ученых. Ждет ли мир появление «отредактированных» людей? Станет ли Homo genere mutatio в эволюционный ряд после Homo sapiens sapiens? К чему бы ни привела технология CRISPR/Cas, несомненно, что это шаг в бездну новых возможностей.
Конкурс «био/мол/текст»-2017
Эта работа опубликована в номинации «Биомедицина сегодня и завтра» конкурса «био/мол/текст»-2017.
Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Спонсором приза зрительских симпатий и партнером номинации «Биомедицина сегодня и завтра» выступила фирма «Инвитро».
Что такое CRISPR/Cas9 и с чем его едят
Хотя система CRISPR известна с 1980-х, активно о ней заговорили лишь несколько лет назад [1]. Повышенное внимание к технологии генной модификации связано с перспективами, которые она открывает. В частности, лечение генетических заболеваний. Это может изменить медицину. Освоение CRISPR/Cas9 в рамках человеческого тела подобно первым шагам в космосе.
Технология CRISPR (от англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) основана на направленном редактировании генома с помощью эндонуклеазы Cas9. Словно умные ножницы, фермент Cas9 совершает двунитевые разрезы в нужных участках гена, удаляя дефекты генетической информации (рис. 1). После того как разрыв внесен, включаются системы восстановления ДНК, и нужная неповрежденная последовательность встает на место удаленной дефектной [2].
Рисунок 1. Схема работы CRISPR/Cas9.
Это уже не совсем так. В начале ноября 2017 года появилось сообщение о том, что мальчику, больному буллезным эпидермолизом, заменили 80% площади кожи на трансплантаты из его собственных клеток, в которых дефектный ген, вызывающий болезнь, заменили нормальным. — Ред.
Рисунок 2. Общественное мнение относительно технологии CRISPR/Cas9.
Другой стороной медали может стать использование технологии не по задуманному назначению. Общество страшится появления «дизайнерских» детей, сделанных на заказ родителями. Проведенный опрос среди американцев говорит о том, что люди еще не готовы принять возможности генной терапии. Так, 83% респондентов не хотят использовать технологию для совершенствования детей (рис 2).
Еще один шаг к совершенству
Однако технология генного «ремонтирования» не без изъянов. Она не доведена до совершенства. CRISPR/Cas9 — это не волшебная палочка, призванная исправлять любой генетический дефект. Генетический скальпель не отличается высоким уровнем точности. Эндонуклеаза может совершить разрезы и в нецелевых участках. При этом система CRISPR/Cas9 может не исправлять мутации, как задумывалось, а создавать новые.
Отсутствие стопроцентной точности в работе эндонуклеазы Cas9 делает технологию небезопасной и ненадежной. Пока система не станет более точной, она не получит широкое распространение в практической медицине. Однако маленькие шаги в сторону реальности метода совершаются. Работа ученых из Массачусетского технологического института выводит технологию CRISPR на новый уровень посредством создания улучшенной версии фермента — eSpCas9.
eSpCas9 имеет повышенную специфичность, что снижает вероятность побочных эффектов при редактировании генома. Разрезы этого фермента более точные. Это позволило снизить риск вероятных ошибок примерно в 10 раз. Несомненно, такое открытие — настоящий прорыв для генного редактирования. Оно стало более специфичным и точным, а значит, стало ближе к практической медицине, чем когда-либо [3].
Первый блин комом
В апреле 2015 года мир должен был ахнуть от удивления: впервые ученым удалось не просто прочитать, а еще и отредактировать геном человека (рис. 3). Удивительно, но это событие не привлекло к себе много внимания. Такие авторитетные издания, как Nature и Science, не пожелали публиковать данные об исследовании ввиду его неэтичности. Связано это с тем, что впервые методику генного редактирования CRISPR/Cas9 проверили на человеческих эмбрионах [4].
Рисунок 3. Человеческие эмбрионы с отредактированным геномом.
Китайские ученые из университета Гуанчжоу использовали нежизнеспособные эмбрионы. Их получили посредством ЭКО. На этапе их образования произошел сбой, который привел к формированию трипронуклеарных эмбрионов, которые содержат не два пронуклеуса — материнский и отцовский, — а три. Такие зародыши обычно погибают еще до имплантации и нежизнеспособны: они содержат аномальный тройной набор хромосом (69 шт.), тогда как в норме кариотип составляют 46 [5]. Лишние 23 хромосомы не дают плоду развиваться нормально, что приводит к его гибели [6].
Перед учеными не стояла задача продлить время жизни трипронуклеарных эмбрионов. Их целью было осуществить генный нокаут бета-талассемии, которой страдали эмбрионы. Задумку не вполне удалось реализовать. Из 86-и лишь полсотни эмбрионов удалось протестировать. Генная модификация произошла в 28 зародышах, но почти во всех случаях — не такая, как надо, или в неправильном месте. Дефектный ген бета-талассемии был успешно удален из клеток лишь четырех эмбрионов.
Эксперимент не только не принес ожидаемого эффекта, но и создал новые непредвиденные мутации в геноме множества клеток. По словам лидера научной группы, использованная технология пока слишком «сырая». Она не может быть использована на нормальных эмбрионах. Чтобы приступить к ее клиническому использованию, процент успеха должен приближаться к 100.
Модификация людей одобрена законом
Официальное разрешение от вневедомственного органа Министерства здравоохранения Соединенного Королевства — HFEA (Human fertilisation and embryology authority) — на редактирование человеческих эмбрионов с помощью технологии CRISPR/Cas9 в 2016 году получила исследовательская группа из Института Фрэнсиса Крика в Великобритании под руководством биолога Кэти Ниакан. В качестве объекта исследования будут использоваться лишние эмбрионы, которые получают при ЭКО, — те, что оказались не нужны семьям ввиду свершившегося успешного подсаживания других зародышей. Раньше такой материал просто утилизировали за ненадобностью.
Это первое разрешение на подобную деятельность в Великобритании, и ученых не ждет полная свобода действий. Эмбрионы могут быть использованы лишь для определенных целей, которые будут оценены экспертной комиссией (рис. 4). Применять можно семидневные эмбрионы. Срок жизни объектов исследования после начала эксперимента — 14 дней. После этого они должны быть утилизированы. Подсаживание их к суррогатной матери исключено. Пролонгировать беременность генномодифицированными эмбрионами запрещено [7].
Рисунок 4. Человеческому эмбриону вводят отредактированную ДНК в лондонской лаборатории Института Фрэнсиса Крика.
Успех CRISPR/Cas9
Первые полосы научных журналов в августе 2017 года вновь украшала аббревиатура CRISPR/Cas9. На этот раз новостями об успешном эксперименте спешили поделиться ученые из Орегонского университета здоровья и науки (OHSU). Группа ученых во главе с уроженцем Казахстана Шухратом Миталиповым применили технологии редактирования генов CRISPR/Cas9, чтобы изменить ДНК больных человеческих эмбрионов [8].
Среди безумного моря наследственных патологий выбор объекта исследования пал на гипертрофическую кардиомиопатию. Это серьезное генетическое заболевание сердца с аутосомно-доминантным типом наследования. Это значит, что патология проявится при наличии хотя бы одной дефектной копии гена. При этом данный ген не сцеплен с половой хромосомой, поэтому встречается как у мужчин, так и у женщин.
Особенно часто заболевание поражает молодых спортсменов [9]. Технология CRISPR/Cas9 позволила группе ученых отредактировать дефектный ген. В исследовании использовали 12 здоровых яйцеклеток и сперму, несущую мутантный ген MYBPC3. С помощью CRISPR/Cas9 из ДНК сперматозоидов удалось вырезать дефект, словно ножницами (рис. 5) [10].
Рисунок 5. Схема воздействия CRISPR/Cas9 на ген MYBPC3.
В результате получили 42 здоровых эмбриона из 58-и. Это составило 72,4% потомства без патологии. Такие результаты оказались довольно успешными по сравнению с полученными ранее при других исследованиях с CRISPR/Cas9 на эмбрионах с генетическими заболеваниями. Улучшение показателей, их приближение к ста процентам, дает надежду на лечение наследственных болезней в ближайшем будущем.
«Мы продемонстрировали возможность исправлять мутации в человеческом эмбрионе безопасным способом и с заметной степенью эффективности», — говорит один из руководителей проекта, Хуан Карлос Бельмонте.
Что может предложить миру CRISPR/Cas9
Каждое крупное открытие в истории человечества встречало сопротивление. С этим столкнулись и Галилео Галилей, и Джордано Бруно, и Парацельс, и Игнац Земмельвейс, осмеянный за свое предложение мыть врачам руки перед осмотром больных. Мир с трудом принимает новые открытия. Сотни известных имен стали признанными лишь после смерти и были гонимы за свои убеждения при жизни.
Инквизиция и научное невежество остались далеко позади. Сегодня медицина развивается очень быстро — в сравнении с минувшими столетиями она движется семимильными шагами. Несомненно, CRISPR/Cas9 станет одним из важнейших биотехнологических открытий XXI века. Что же может предложить миру эта технология?
Рисунок 6. Руками врача буквально лечится геном.
Рисунок 7. Развитие эмбриона из одного оплодотворенного яйца до бластоцисты.
Рисунок 8. Схема возможного использования органов свиней.
Рисунок 9. ГМ-пища.
Рисунок 10. Схематичное изображение «дизайнерского» ребенка.
Тем не менее случайные мутации, которые ненароком могут появиться при редактировании генома, потенциально могут быть еще опаснее, чем имеющиеся (рис. 11).
Рисунок 11. Схематичное изображение гена с опасной мутацией.
Этично ли редактировать людей?
CRISPR/Cas9 предстоит преодолеть не только технические трудности, которые требуют приближенного к ста процентам результата для внедрения в практическую медицину, но и этические (рис. 12). Насколько нравственно редактировать геном человека, данный ему при рождении? Можем ли мы вмешиваться в работу природы и модифицировать ее по своему усмотрению?
Рисунок 12. Обложка книги профессора Калифорнийского университета Пола Кнопфлера — GMO sapiens.
Международный мораторий на опыты над людьми говорит сам за себя. А проведенные на данный момент исследования имели четкие рамки, закрепленные законодательно. Вынашивание и рождение «редактированного ребенка» в таких условиях невозможно.
По мнению биоэтика из Университета Висконсина в Мэдисоне Альты Чаро, «дизайнерские дети» — сомнительная перспектива для CRISPR/Cas9. Исследовав положение дел с технологией генной модификации, она сделала заявление: «Озабоченность по поводу проведенных экспериментов раздута. Это увлекательный, важный и достаточно внушительный шаг к изучению правильного редактирования эмбрионов. Независимо от беспокойных предположений, это не начало эпохи „дизайнерских детей“. Наследование таких признаков, как интеллект или атлетизм, определено множеством генов. Разгадать каждый из них и спроектировать ребенка не представляется возможным» [19].
Что же принесет миру технология генного редактирования CRISPR/Cas9 — пользу или вред? Однозначного ответа на этот вопрос не даст никто. Хотя практической пользы от технологии пока получено не было, то будущее, которое рисует CRISPR/Cas9 в рамках биомедицины, рано или поздно наступит. И нам откроется возможность узреть и понять этот новый и смелый отредактированный мир (рис. 13).
Рисунок 13. Безграничные возможности CRISPR/Cas9.