Редактирование генома человека: за и против

Современная генетика позволяет точно редактировать гены. Сторонники этого метода надеются побороть такие болезни, как рак и диабет. Критики опасаются манипуляций над эмбрионами.

Долина Напа – неплохое место для небольшого путешествия в начале года. В то время как в других местах царит уныние, среди виноградных лоз Калифорнии вовсю кипит жизнь. Начинает цвести ярко-желтым цветом горчица. Отдыхающие, молодожены, любители вина устремляются к знаменитой долине. Время от времени приезжают также ученые, как, например, несколько недель назад, когда в идиллический Карнерос прибыла группа известных ученых. Среди них: лауреат Нобелевской премии Пол Берг, а также Дейвид Балтимор, один из основоположников генной инженерии из Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Повод для встречи был серьезным. Ученые должны были обсудить молодой, но уже очень распространенный метод, так называемый метод редактирования генов. Он позволяет воздействовать на наследственный материал любых живых существ, также и человека, с точностью, которой ранее не удавалось добиться, а также на наследственный материал половых клеток человека или эмбрионов, которые появляются при искусственном оплодотворении. До сих пор это было лишь теорией. Но только ли теория?

Эксперты высказывают по этому поводу определенные сомнения. Именно поэтому и состоялась встреча ученых. Участники собрания в Напе предостерегают в научном журнале Science от развития этого метода, ссылаясь на этическую сторону данных работ. Они призывают остановиться. И они не единственные. Не так давно команда американского биохимика Эдварда Ланфира опубликовала обращение в журнале Nature: «Мы предполагаем, что скоро будут опубликованы исследования об изменениях ДНК эмбрионов с помощью редактирования генома человека». Авторы считают необходимым объявить мораторий на подобные вмешательства в геном человека до выработки этического кодекса. Это уже четвертый раз в истории современной науки, когда ученые добровольно ставят границы для своих исследований.

Человечество смогло бы взять собственную эволюцию в свои руки

Что же это за методы, которые так привлекли два десятка признанных генетиков и специалистов по биоэтике? Речь идет о трех новых инструментах целенаправленного изменения последовательности ДНК. Старейшие из этих инструментов, так называемые цинковопальцевые нуклеазы, появились еще в поздних 90-х. Десять лет спустя ученые из университета в Галле-Виттенберге обнаружили еще один инструмент, из которого немного позже появились генетические ножницы TALEN. Третий инструмент – это система CRISPR-Cas9. Ей всего лишь три года, но она уже считается наиболее эффективным методом целенаправленного редактирования генов. Ее проще всего применять, и она не оставляет при этом заметных следов манипуляций.

Редактирование генов распространяется на так называемую зародышевую линию. И в то время, как другие человеческие клетки рано или поздно погибают, и их гены исчезают вместе с ними, изменение внутри зародышевой линии остается навсегда.

Система CRISPR была разработана двумя женщинами: одна из них иммунолог Эммануэль Шарпентье из Центра инфекционных исследований Гельмгольца в Брауншвейге. Она также критически рассматривает данную проблему: «На данный момент имеются новые разработки, которые вызывают этические дебаты по поводу применения системы CRISPR-Cas9». Вторая исследовательница Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета в Беркли, была инициатором встречи в Напе. Она возглавляет группу известных ученых, которые в журнале Science утверждают: «Простота метода позволяет любому ученому с знаниями молекулярной биологии изменять геномы и проводить опыты, которые раньше были сложны, либо невозможны».

Редактирование зародышевой линии

То, что это не преувеличение, подтверждает ряд научных работ, которые уже опубликованы благодаря CRISPR. В генетике растений редактирование наследственного материала уже давно является обычным делом. Также и экспериментальная биомедицина не знает никаких альтернатив геномному редактированию, как в отдельных клетках, так и в целом организме млекопитающих. Редактирование генов позволяет совершать «точные надрезы» внутри генома, которые делают реальным излечение многих заболеваний. Так, компания Эдварда Ланфира Sangamo BioSciences изучает лечение пациентов, инфицированных вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). С помощью цинковопальцевых нуклеазов ворота инфекции в клетках-мишенях пациента должны быть изменены таким образом, чтобы возбудитель СПИДа больше не мог попасть в эти клетки. Похожая генотерапия развивается сейчас для некоторых заболеваний – от кистозного фиброза и серповидноклеточной анемии до болезни Альцгеймера.

С этими открытиями у ученых не возникает проблем. Но их волнует вопрос, что будет, если применить концепт к эмбрионам человека, яйцеклеткам и сперматозоидам? Для людей, которые живут в данный момент, нет никакой разницы. Для их же потомков такое вмешательство может повлечь за собой серьезные последствия, и не только для собственных детей, но и для всех последующих поколений. Редактирование генов не ограничивается органами, иммунной системой или кровью человека, оно распространяется на так называемую зародышевую линию. Биологи понимают под ней такую линию клеток, которая ведет от сперматозоидов или яйцеклеток через оплодотворение, рождение и развитие человека снова к сперматозоидам или яйцеклеткам, из которых потом снова возникает жизнь, и появляются новые зародышевые клетки. Эта линия никогда не прерывается. И в то время, как другие человеческие клетки рано или поздно погибают, и их гены исчезают вместе с ними, изменение внутри зародышевой линии остается навсегда. Оно остается и управляет судьбой человечества. Таким образом, люди могут взять собственную эволюцию в свои руки.

Пугающая сущность евгеники

Евгеника пугает и одновременно соблазняет. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине Крейг Мелло в журнале Nature демонстрирует позитивное видение: «Я могу представить, что измененная зародышевая линия защитит человечество от рака, диабетов и других возрастных заболеваний», — утверждает 54-летний генетик из Массачусетского университета в Бостоне.

В действительности могли бы возникнуть целые поколения людей с низким риском заболеваний. Например, невероятно высокий риск раковых заболеваний молочной железы и яичников может исчезнуть навсегда у женщин, у которых в роду было данное заболевание. Как сообщает MIT Technology Review, в лучших американских лабораториях уже существуют первые научные разработки. И даже среди тех ученых, которые опубликовали свое обращение в журнале Science, есть те, кто отвергает вмешательство в зародышевую линию не навсегда. Например, американский генетик Джордж Черч из Высшей школы медицины при Гарвардском университете выступает только за временное приостановление исследований, пока методы окончательно не усовершенствуются.

В действительности могли бы возникнуть целые поколения людей с низким риском заболеваний.

Половина экспериментов привела к выкидышам

Другие ученые считают вмешательство в зародышевую линию человека бессмысленным, даже если оно когда-нибудь будет возможным без высокого риска. Всех их одолевают моральные и этические сомнения, как, например, Дженнифер Дудна, сообщившая в начале марта журналу Technology Review, что все это сводится к вопросу о том, «имеет ли право человек осуществлять такую власть». Ланфир в свою очередь указывает на имеющиеся альтернативы: тяжелых наследственных заболеваний можно избежать с помощью преимплантационной генетической диагностики (ПГД). Для ПГД с помощью искусственного оплодотворения производятся на свет эмбрионы и проверяются на конкретное наследственное заболевание. Из них выбираются здоровые эмбрионы и подсаживаются в матку женщины. Больные эмбрионы отметаются. При генном редактировании, однако, их пытаются вылечить, и они получают шанс на здоровую жизнь.

Но все же имеются и другие сомнения по поводу данного метода. Первые попытки вмешательства в зародышевую линию обезьян показали, что с генным редактированием пока имеются определенные проблемы, так как половина экспериментов привела к выкидышам. Согласно документам, проблема состоит в так называемых неэффективных изменениях. Они представляют собой нежелательные, дополнительные «надрезы» в геноме, которые можно применять к растениям или животным, но не к людям.

«Эти вопросы надежности и эффективности генного редактирования должны быть тщательно изучены, прежде чем оно найдет клиническое применение», — подчеркивают ученые в Science. И даже если практические проблемы смогут решиться, остается пугающая сущность евгеники – учения об улучшении наследственных свойств человека: интеллекта, внешности, а также работоспособности. То, что ранее являлось лишь гипотезой, теперь можно осуществить с помощью CRISPR. Вероятно, в некоторых отдаленных местах нашей планеты уже проводятся соответствующие эксперименты.

Бездействие в Германии

«Генное редактирование, действительно, требует тщательного обсуждения», — говорит Ральф Кюн, специалист из Центра молекулярной медицины им. Макса Дельбрюка в Берлине. Он сам использует методы генного редактирования, чтобы установить модели заболеваний в стволовых клетках. Однако от опытов с эмбрионами Кюн решительно отказывается, хотя он и не утверждает, что их надо везде запретить, так как «эти новые методы очень стремительно совершенствуются».

Но лишь немногие в Германии осознают это. Совет по этике Германии ранее не занимался данной темой. Католическая церковь пока не занимается этим новым направлением официально. Католическому эксперту Совета по этике Германии, викарию Антону Лозингеру из Аугсбурга, частично известны новые методы. Однако он не видит острой необходимости предпринимать какие-либо действия, тем более что «Закон о защите эмбрионов» Германии и так уже запрещает вмешательство в зародышевую линию, так же, как и церковный документ «Dignitas Personae» («Достоинство личности») 2008 года. При этом Лозингер соглашается: «В случае утверждения данного метода, нужно будет подумать также и об его этической стороне».

Ученые во главе с Дженнифер Дудной и Дейвидом Балтимором советуют не ждать свершившихся фактов. Они предлагают устроить международное обсуждение и объявить мораторий на подобные вмешательства в геном.

Катрин Цинкант, Süddeutsche Zeitung

Перевод YA62.ru