В конце ноября мировые СМИ сообщили о том, что в Китае на свет появились первые генетически модифицированные младенцы. Это были девочки-близнецы, каждая из них несла в себе искусственно внедренный мутантный ген, который должен препятствовать проникновению ВИЧ в организм. Манипуляции с ДНК человека и искусственное оплодотворение были проведены группой китайских ученых под руководством врача-авантюриста Хэ Цзянькуя (He Jiankui). «Лента.ру» рассказывает, является ли этот эксперимент технологическим прорывом, мошенничеством или грубым вмешательством, нарушающим права человека.
Первые в своем роде
Родителями девочек стала молодая женатая пара, которая до этого не имела своих собственных детей. Супруг имел вирус иммунодефицита человека и получал антиретровирусную терапию. Лечение снизило вирусную нагрузку до минимума, что позволило мужчине стать донором спермы. Ученые попытались модифицировать геном 30 оплодотворенных яйцеклеток с помощью системы CRISPR/Сas 9, которая способна разрезать ДНК в определенных местах. Мишенью стали две копии гена, кодирующего белок CCR5, который ВИЧ использует как ключ к заражению организма. Известно, что отсутствие части CCR5 делает людей невосприимчивыми к вирусу (такая мутация встречается у одного процента европейцев), поэтому исследователи надеялись получить неуязвимых для ВИЧ детей.
Ученые произвели 16 модифицированных яйцеклеток, 11 из них были внедрены в матки восьми женщин-добровольцев. Два эмбриона были помещены в тело одной женщины, которая успешно забеременела, а впоследствии родила здоровых (по утверждению врачей) близнецов. Тесты показали, что одна из девочек обладала двумя копиями мутантного гена CCR5, а другая только одной, что делало ее восприимчивой к ВИЧ. Правда, некоторые исследования продемонстрировали, что инфекция в случае одной копии уничтожает иммунную систему не так быстро.
Микропланшет, содержащий эмбрион, в который был внедрен белок Cas9 и гидовая РНК PCSK9, которая указывает на участок ДНК, где необходимо произвести разрез.. Фото: Mark Schiefelbein / AP
После публикации материалов об исследовании Хэ Цзянькуй заявил, что гордится своей работой, поскольку она открывает новый путь в борьбе против ВИЧ. Рождение невосприимчивых к вирусу детей, по его мнению, поможет полностью избавиться от вируса в будущем. Однако другие ученые во всем мире восприняли создание генетически модифицированных детей в штыки, обвинив китайского исследователя в нарушении всех возможных моральных и этических норм. Кто-то назвал Цзянькуя наивным, а кто-то раскритиковал его за непродуманный поступок. И чем больше становится известно об эксперименте, тем больше беспокойства и вопросов он вызывает.
Непредвиденные последствия
В 2015 году научное сообщество решило, что модифицировать гены людей можно при соблюдении нескольких условий. Во-первых, внесение изменений в ДНК должно проводиться в целях терапии тяжелых наследственных заболеваний, в том числе серповидно-клеточной анемии и муковисцидоза. Во-вторых, методы генной инженерии должны быть надежными и безопасными. Ген CCR5 не является первостепенной целью для ДНК-модификаций, поскольку существуют более надежные и эффективные способы борьбы с ВИЧ и профилактики инфекции. Во-вторых, уже известно, что система CRISPR/Cas9 не так точна, как считалось ранее, и способна вносить нежелательные мутации в другие части генома. В-третьих, сама мутация в гене CCR5 может приводить к нежелательным последствиям для организма. Показано, что она повышает риск развития рассеянного склероза, а также усиливает восприимчивость человека к другим инфекциям, в том числе лихорадке Западного Нила или даже гриппу.
Возможность передачи ВИЧ от отца девочкам полностью исключалась из-за малой вирусной нагрузки, поэтому пара могла завести детей обычным способом или через ЭКО. Дети не получили большой выгоды от процедуры (а одна из девочек — вообще почти никакой), зато для них повысился риск смерти от обычного гриппа, говорит Киран Мусунуру (Kiran Musunuru), специалист в области регенеративной биологии из Пенсильванского университета (США). Более того, возможно, что у обеих девочек имеется мозаицизм, то есть не все клетки имеют мутантную копию гена. В этом случае ни одна из близнецов не будет защищена от вируса.
Ученый устанавливает стеклянную пипетку для инъекции в эмбрион белка Cas9 и гидовой РНК PCSK9.. Фото: Mark Schiefelbein / AP
Редактирование гена CCR5 может отразиться и на мозге. Результаты исследования на мышах показали, что мутации могут улучшить зрительную и пространственную память, и даже наличие одной копии измененного гена является для грызунов полезным. Кроме того, в настоящее время проводятся испытания препарата, который ускоряет реабилитацию пациентов, переживших инсульт и имеющих дефектный ген CCR5. Некоторые ученые заподозрили, что Цзянькуй хотел получить генетически улучшенных людей. Однако китайский исследователь заявил, что не ставил подобные цели и что эксперименты, направленные на повышение умственных способностей, должны быть запрещены.
Страна биопанка
Китай известен тем, что в этой стране проводятся спорные исследования в области генетики, вызывающие озабоченность ученых Запада. В 2016 году исследователи из Медицинского университета Гуаньчжоу изменили геном эмбрионов человека, попытавшись сделать его неуязвимым к ВИЧ. Правда, до рождения детей дело не дошло — оплодотворенные яйцеклетки были непригодны для ЭКО. Как и в случае с родившимися девочками, с помощью техники CRISPR/Cas9 в эмбрионы ввели мутацию, изменяющую ген CCR5. Успешно изменить удалось только 4 из 26 плодов.
Ученые отметили, что результаты указали на недопустимое число технических сложностей при точечном редактировании генома человека. Поэтому CRISPR сначала нужно довести до совершенства на обезьянах, и лишь затем переходить к человеческим эмбрионам.
Еще раньше — в 2015 году — китайские ученые впервые модифицировали геном человеческих зародышей. В результате выжил 71 зародыш, генетически протестированы были 54, но лишь у 28 редактор генома CRISPR правильно сделал свою работу, а исправленную версию гена сохранили всего четыре. Работу исследователей в Nature и Science публиковать отказались из-за этических проблем, связанных с редактированием генома эмбрионов человека.
В этом году ученые из Китайской академии наук клонировали макак-крабоедов (Macaca fascicularis) тем же способом, что привел к рождению овечки Долли.
По мнению западных исследователей, в Китае почти отсутствует система регулирования, что позволяет комитетам по этике с легкостью одобрять вмешательство в гены. В Европе и США, наоборот, существует несколько уровней контролирующих органов, которые внимательно следят за соблюдением всех требований и формальностей. Это замедляет процесс исследования, однако без этого нельзя получить разрешение на публикацию в ведущих научных журналах.
Ученые смотрят на изображения эмбриона в лаборатории Хэ Цзянькуя. . Фото: Mark Schiefelbein / AP
Нежелательное лицо
В данном случае ученому не удалось заручиться поддержкой китайских коллег. Южный научно-технологический университет (Шеньчжэнь), в котором работает Цзянькуй, днем позже, 27 ноября, выпустил официальное заявление, в котором сообщалось, что руководство не было в курсе работы ученого, который в феврале ушел в неоплачиваемый отпуск. «Южный научно-технологический университет требует, чтобы проводимые исследования соответствовали международной научной этике и академическим нормам и не нарушали национальные законы и акты», — говорится в документе. Кроме того, было инициировано разбирательство, по окончании которого ученый может лишиться карьеры.
Не ожидавший столь негативной реакции Цзянькуй решил приостановить свои эксперименты. Тем временем ученого обвинили в том, что он нанес ущерб международной репутации Китая в области генетических исследований. В четверг, 30 ноября, правительство Китая потребовало остановить эксперимент. Министерство науки и технологий заявило, что оно категорически против создания генетически модифицированных детей таким способом. С другой стороны, до сих пор нет никаких подтверждений того, что эксперимент был действительно осуществлен. Вся информация о рождении близнецов известна лишь со слов Цзянькуя.
Если окажется, что девочки с измененной ДНК действительно существуют, то это будет историческим событием, несмотря на резкое осуждение со стороны ученых и общества. Пока неизвестно, как авантюра китайского ученого отразится на генетической инженерии, однако несанкционированное изменение генов у людей может обернуться непредсказуемыми последствиями, вплоть до того, что модифицированная ДНК неконтролируемо распространится в популяции. Любое вмешательство в гены человека, прежде чем быть одобренным, требует взвешивания всех «за» и «против».