Текст книги "Неестественный отбор. Генная инженерия и человек будущего"
Автор книги: Торилл Корнфельт
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 2 страниц)
1. Современный Прометей
Ноябрь 2018-го, научная конференция в Гонконге. Хэ Цзянькуй явно нервничает, поднимаясь на сцену. Публика взволнованно шумит. Ведущий только что попросил слушателей «не перебивать докладчика» и «помнить, что мы собрались здесь, собственно, чтобы услышать то, что он скажет», – весьма необычный призыв для собрания ученых.
Ведущий, выдающийся генетик, объясняет, что, когда несколько месяцев назад Хэ Цзянькуй подавал заявку на участие в конференции, организаторы не знали, о чем он будет говорить. Хэ Цзянькуй явно горд собственными достижениями, это заметно всем присутствующим[19]19
Полный текст доклада Хэ Цзянькуя и его последующих ответов на вопросы представлен на сайте конференции Second International Summit on Human Genome Editing: https://www.nationalaca-demies.org/gene-editing/2nd_summit/. См.: 28 Nov 2018 – International Summit on Human Genome Editing – He Jiankui presentation and Q&A; есть также на YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=tLZufCrjrN0.
В текстовом виде выступление и ответы на вопросы представлены на: https://diyhpl.us/wiki/transcripts/human-genome-editing-summit/2018-hong-kong/jiankui-he-human-genome-editing/.
[Закрыть].
«Если бы речь шла о моих детях и я сам находился бы в такой же ситуации, я бы тоже попробовал», – отвечает он на один из вопросов после доклада.
* * *
В 2018 г. в канун Хеллоуина, спустя 200 лет после публикации романа «Франкенштейн», Тринити-колледж в Ирландии устраивает читку романа. Примерно в то же время, когда в стенах старого университета звучит текст Мэри Шелли, рождаются девочки-близнецы Лулу и Нана, первые генетически модифицированные люди на земле[20]20
Пять коротких видеороликов, которые Хэ Цзянькуй выложил на YouTube до начала конференции, представлены на канале The He Labs: https://www.youtube.com/channel/UCn_Elifynj3Lrub-PKHXecwQ.
[Закрыть]. Ученые работали с геномом человеческих эмбрионов и ранее, но в данном случае конкретный ген впервые подвергся сознательному редактированию.
Хэ Цзянькуй взял у пары, которая хотела иметь детей, яйцеклетки и сперматозоиды и провел обычное оплодотворение в пробирке. Но до того, как оплодотворенная яйцеклетка начала делиться, ученый с помощью генетических ножниц CRISPR-Cas9 отредактировал один конкретный ген.
Этот ген называется CCR5 и отвечает за крайне малую часть иммунной защиты. Небольшие изменения, мутации генов иногда свойственны любому геному, и новый мутировавший вариант ребенок наследует от родителей. В результате разные люди получают разные варианты генов в зависимости от того, что им случайно досталось от отца и матери. Чаще всего подобные мелкие мутации особой роли не играют и ген работает исправно. Иногда мутация вызывает проблему и болезнь. А в редких случаях она может обусловить позитивные изменения.
У некоторых людей мутация гена CCR5 действует как защита против ВИЧ. Такой вариант довольно распространен в Европе – примерно 10 % общего числа европейцев получили нужный вариант гена от кого-либо из родителей. Но чтобы защита работала, нужно унаследовать ген и от матери, и от отца, а процент таких случаев весьма невелик[21]21
История гена CCR5, отредактированного Хэ Цзянькуем, изучение вариантов гена, способных защитить от ВИЧ, сделали возможным научный прорыв, которому посвящена статья «The evolutionary history of the CCR5-Δ32 HIV-resistance mutation». A.P. Galvani, J. Novembre. Microbes and Infection. Том 7, № 2, февраль 2005, 302–309 (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1286457904003636).
[Закрыть].
Поскольку люди начали заражаться ВИЧ только в XX веке, мутация CCR5, предположительно, оберегает не только от этого вируса. По ряду гипотез, именно она в ходе истории защищала человека от других болезней, к примеру бубонной чумы или оспы. При этом ряд исследований позволяет допустить, что носители этой мутации подвергаются большему риску заболеть некоторыми другими болезнями, такими как лихорадка Западного Нила или грипп. То есть мутация снижает риск заразиться ВИЧ, но в остальном ученые по-прежнему не имеют точного и полного представления о ее влиянии на организм.
Генетической модификацией животных человек занимается уже около двух десятилетий, однако почти все исследователи единодушно считали, что вторгаться в человеческий эмбрион, который должен стать ребенком, нельзя. Для того чтобы понять революционное значение именно этой генетической технологии, необходимо осознать основополагающий принцип: клетки различны.
* * *
Тело человека состоит из более чем 37 триллионов клеток: от специальных рецепторов в глазах, улавливающих свет, и до мускулов прямой кишки, отвечающих за то, чтобы съеденная нами пища оказывалась там, где следует[22]22
Разумеется, назвать точное число клеток человеческого организма трудно, но, по данным наиболее часто цитируемых исследований, у взрослого человека их в среднем 37 триллионов: «An estimation of the number of cells in the human body» Bianconi et al. Annals of Human Biology. Ноябрь-декабрь 2013, c. 463–71 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164).
[Закрыть]. В данном случае применения генетических технологий важно разделение на два вида клеток – соматические и эмбриональные.
Почти все клетки соматические. Слово происходит от греческого σώμα, что означает «тело». Это наши собственные клетки, наши дети не унаследуют клетки нашего носа или сердца. Это означает, что при использовании генетических технологий для лечения опухоли, слепоты или болезней печени рискует только сам пациент. Такой риск может быть велик, и он должен сопоставляться с риском от заболевания, которое мы пытаемся вылечить. Так погиб Джесси Гелсингер, это был трагический, но частный случай.
Серьезные экзистенциальные вопросы возникают, когда человек намерен, как Хэ Цзянькуй, изменить половые клетки (яйцеклетку и сперматозоид) или эмбриональные клетки, то есть самые первые клетки, образующиеся после того, как яйцеклетка приняла сперматозоид и начала делиться. Тут скрыты большие возможности для вмешательства и изменения генома. Человека можно избавить от страшного наследственного заболевания или, скажем, гарантировать снижение риска инфаркта или болезни Альцгеймера. Но изменение эмбриональных клеток имеет два серьезных следствия. Во-первых, генетическое изменение коснется всех клеток того организма, который вырастет из эмбриона. Изменение, внесенное Хэ Цзянькуем, Лулу и Нана пронесут через всю жизнь – от рождения, через подростковый возраст, зрелость и климакс к старости.
Кроме того, отредактированные гены будут переданы следующему поколению. Генетически модифицированная девочка, которая вырастет и станет бабушкой, может передать измененный ген внукам, а те в свою очередь – своим внукам. Здесь скрыты одновременно возможность и риск для будущего всего человечества. Именно поэтому, когда Хэ Цзянькуй сообщил о рождении девочек, шумела публика и щелкали фотокамеры.
* * *
Хэ Цзянькуй связался с организацией, занимавшейся поддержкой ВИЧ-инфицированных в Китае, и попросил найти пару, которая хочет завести детей, при этом отец должен быть ВИЧ-инфицирован, а мать нет. Цель эксперимента состояла в том, чтобы обеспечить ребенку защиту от случайного заражения от отца на протяжении жизни и избавить от дискриминации и стигматизации, которым часто подвергаются ВИЧ-инфицированные в Китае. Именно поэтому ученый намеренно искал отца, который сам пережил опыт дискриминации из-за своего диагноза. Для того чтобы ребенок не получил болезнь от отца, обычно сперму очищают, убирают вирусы. Так поступил и Хэ Цзянькуй.
Первоначально на эксперимент решились три пары, но позднее одна из них отказалась от участия[23]23
Эксперименту Хэ Цзянькуя и его последствиям посвящено бесконечное число статей и репортажей, но фактически нам по-прежнему известно немногое. Качественный анализ представлен в подробном репортаже Дж. Коэна «The untold story of the ‘circle of trust’ behind the world’s first gene-edited babies», опубликованном в Science 1 августа 2019 г. (https://www.sciencemag.org/news/2019/08/untold-story-circle-trust-behind-world’s-first-gene-edited-babies).
Еще одну работу об эксперименте Хэ Цзянькуя – «The CRISPR-baby scandal: What’s next for human gene-editing» – написал Д. Сираноски для Nature, 26 февраля 2019 г. (https://www.nature.com/articles/d41586-019-00673-1).
[Закрыть]. Родители могли выбирать между модифицированным эмбрионом, в котором Хэ Цзянькуй попытается отредактировать ген CCR5, и обычным эмбрионом. Обе пары предпочли модификацию. На момент доклада Хэ Цзянькуя еще одна женщина была беременна генетически модифицированным ребенком, который, предположительно, родился в 2019 г. К вопросу, почему судьба этого ребенка остается неизвестной, я еще вернусь.
Когда Хэ Цзянькуй продемонстрировал результаты своей работы, стало очевидно, что строго тот вариант CCR5, который, как считается, защищает от ВИЧ, ему получить не удалось. Вместо этого он создал новые мутации, которые могли иметь или не иметь такой же эффект. У одной из девочек все прошло в целом так, как планировалось, и все ее клетки получили новый вариант гена.
У второй девочки произошло то, с чем часто сталкиваются ученые при генетической модификации животных: изменились не все клетки. Возможно, это случилось потому, что на момент модификации клетки уже начали делиться. Это означает, что тело девочки сейчас представляет собой мозаику из модифицированных и немодифицированных клеток. Неизвестно, защитит ли это ее от ВИЧ и даст ли какие-либо иные эффекты[24]24
В июне 2019 г. вышла научная публикация («CCR5-Δ32 is deleterious in the homozygous state in humans». Wei, X. Nature Medicine. 3 июня 2019 г.), где утверждалось, что двойной набор варианта CCR5, с которым пытался работать Хэ Цзянькуй, сокращает продолжительность жизни. Однако в сентябре 2019-го стало очевидно, что у исследования есть серьезные методологические изъяны, и авторы его отозвали.
Новостная статья о данной проблеме: «Major error undermines study suggesting change introduced in the CRISPR babies experiment shortens lives». Rebecca Robbins. STAT News, 27 сентября 2019 г. (https://www.statnews.com/2019/09/27/major-error-undermines-study-suggesting-change-introduced-in-the-CRISPR-babies-experiment-shortens-lives/).
[Закрыть]. Хэ Цзянькуя критиковали за то, что он не прервал работу, когда понял, что мутация отличается от изученного варианта и не все клетки изменились.
Кроме того, есть опасения, что CRISPR-ножницы одновременно сработали также в других местах и внесли в организмы девочек и другие изменения. Обнаружить мелкие изменения генома чрезвычайно сложно. Хэ Цзянькуй утверждает, что искал подобные нецеленаправленные изменения, но ничего не нашел, хотя полной уверенности здесь быть не может.
На данный момент нет никаких международных законов, которые запрещали бы ученым или государствам осуществлять генетическую модификацию плода. Конвенция о защите прав и достоинства человека в связи с применением достижений биологии и медицины, принятая в Овьедо (Испания) в 1997 г. и подписанная более чем 30 странами[25]25
Полный текст принятой в 1997 г. Конвенции о защите прав и достоинства человека в связи с применением достижений биологии и медицины представлен на сайте Евросоюза: «Details of Treaty No. 164 Convention for the protection of Human Rights and Dignity of the Human Being with regard to the Application of Biology and Medicine: Convention on Human Rights and Biomedicine» (https://www.coe.int/en/web/conventions/full-list/-/conventions/treaty/164).
[Закрыть], ограничивает искусственную модификацию генома человека. При этом некоторые страны, в их числе Великобритания, отказались от подписания конвенции по причине слишком жестких ограничений – в то время как Германия не подписала документ, посчитав, что он дает слишком большую свободу действий.
Таким образом, существуют различные точки зрения на генетическую модификацию, и отношение к вопросу определяется законодательством каждой конкретной страны. Тем не менее в 2015 г. группа ведущих генетиков мира предложила своего рода джентльменское соглашение. Ученые договорились проводить генетическую модификацию эмбрионов только в исследовательских целях, для лучшего понимания особенностей заболеваний и эмбрионального развития. Иными словами, генетическая модификация возможна только для тех эмбрионов, которые не станут детьми. Исследователи пришли к выводу, что все попытки генетически модифицировать детей безответственны, поскольку еще не решены все проблемы с обеспечением безопасности, не получено широкое социальное одобрение подобных экспериментов и процесс не может развиваться открыто с участием всего научного сообщества. Поставленные цели были несколько идеализированными, но здравыми. На данном этапе никакого вмешательства[26]26
Международный саммит по применению редактирования генома человека прошел в Вашингтоне в декабре 2015 г. Информация о прочитанных докладах: https://national-academies.org/gene-editing/Gene-Edit-Summit/.
Общие выводы и принятые договоренности по редактированию генома человека см. здесь: http://www8.nationalacademies.org/onpi-news/newsitem.aspx?RecordID=12032015a.
Выдержка из документа: «Было бы безответственно продолжать модификацию эмбриональных клеток, прежде чем (1) будут решены проблемы эффективности и безопасности и сформированы достаточные представления о балансе потенциальных преимуществ, альтернатив и рисков; а также (2) будет достигнут общественный консенсус о допустимости применения предложенных методик. Кроме того, клинические испытания следует проводить исключительно под контролем законодательных актов. На данный момент критерии для клинических испытаний не определены, риск и вопросы безопасности недостаточно изучены, число случаев с убедительно положительными результатами ограничено, а редактирование генома подобного типа законодательно запрещено во многих странах. Однако данные решения следует регулярно пересматривать и соотносить с новыми знаниями и изменением общественных представлений».
[Закрыть]!
Справедливости ради следует отметить, что основные направления деятельности определялись на встрече ученых в конце 2015-го в некоторой спешке. Генетика была еще очень молодой. Конечно, все с самого начала поняли, что появился новый научный инструментарий, который может применяться и для работы с человеческими эмбрионами, но большинство экспертов полагали, что на практике для этого потребуется время. Причиной отчасти служило законодательство, а отчасти – что тоже немаловажно – тот факт, что наука развивается скачкообразно.
Однако на сей раз все произошло молниеносно. Незамедлительно после публикации первых материалов о действии генетических ножниц CRISPR в 2012 г. китайские ученые приступили к экспериментам с генетической модификацией человеческих эмбрионов. Первая научная статья, в которой говорилось о принципиальной возможности генетической модификации, появилась весной 2015 г.[27]27
Первое научное исследование, доказавшее возможность применения CRISPR-Cas9 для человеческих эмбрионов: «CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes». Liang et al. Protein & Cell. Май 2015. Том 6, № 5, с. 363–372 (https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13238-015-0153-5).
[Закрыть] В ней рассказывалось о попытках китайских ученых редактировать ген, вариант которого вызывает талассемию – наследственное заболевание крови, распространенное в Юго-Восточной Азии и Средиземноморском регионе. Результаты эксперимента впечатлили и вызвали обеспокоенность, вследствие чего в том же году и была проведена встреча, на которой определились основные направления деятельности. Число опубликованных после этого научных статей о модифицированных человеческих эмбрионах весьма невелико. Но спустя некоторое время ряд стран, в числе которых США, Великобритания и Швеция, в научных целях и для понимания проблематики начинают проводить опыты с редактированием эмбрионов методом CRISPR. Главные результаты приходят, впрочем, из Китая, где с помощью усовершенствованной технологии удается решить некоторые проблемы, но по-прежнему чисто научного характера: детей еще нет. Пока еще нет.
* * *
Пекинский Запретный город окружен хутунами. Это огромная территория, застроенная одноэтажными домами с маленькими дворами, сложной системой входов и узкими улочками. Некоторые части квартала появились еще в XIV веке, и, несмотря на многочисленные реконструкции и социальные перемены, жизнь в центральных хутунах по-прежнему бьет ключом. Люди сидят за столами, играя в игры, или курят, стоя у калиток и краем глаза наблюдая за бегающими детьми. Здесь на узких улочках города, которому 3000 лет, кажется, что время не движется. Я приехала сюда узнать о последних достижениях китайских ученых-генетиков.
Если пойти через пестрые хутуны на восток от Запретного города, то через полчаса окажешься у нового торгового центра, расположенного на границе со старыми кварталами. Он похож на только что приземлившийся космический корабль, созданный богатыми инопланетянами с высоко развитым чувством прекрасного. Огромные овальной формы ульи из белого бетона и черного стекла соединены плавными переходами с подсвеченными фонтанами и скульптурами. Внутри множество магазинов, семьи делают покупки. Это новый Китай, страна, которая внушает европейцу чувство, будто он нежданно-негаданно переместился в будущее. В местном Starbucks меня ждет Тан Личунь, один из первых ученых, кому удалось модифицировать человеческий эмбрион в лаборатории.
«Мы приступили к проекту очень рано, еще в 2014 году. Поначалу было много проблем, с эмбрионами попросту ничего не получалось. Но мы пытались снова и снова и в конце концов добились результата. Это было невероятно интересно», – широко улыбаясь, говорит Тан Личунь в ответ на мою просьбу рассказать об эксперименте[28]28
Научная статья об использовании CRISPR-Cas9 для изменения человеческого эмбриона: «CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human zygotes using Cas9 protein». Tang, L., Zeng, Y. Genomics. 2017. Том 292, с. 525–533 (https://link.springer.com/article/10.1007/s00438-017-1299-z).
[Закрыть].
Технические проблемы не позволили Тан Личуню и его коллегам стать первыми, кто доказал возможность генетической модификации человеческого эмбриона с помощью новой технологии. Но они первыми продемонстрировали, что технология применима к здоровому эмбриону – такому, который может развиться в ребенка, хотя за развитием скопления (клубка) клеток Тан Личунь наблюдал всего пару дней.
Готовя материалы о новых эпохальных исследованиях, я чаще всего беру интервью у профессоров и научных руководителей, находящихся на вершине иерархии, – и редко беседую с теми, кто сидит за столом в лаборатории с чашкой Петри и пробиркой. Поэтому мне особенно интересно поговорить с Тан Личунем, который лично проводил эксперименты с эмбрионами, работая над своей докторской диссертацией. Когда я спрашиваю, в каких конкретно разделах исследования он принимал участие, он отвечает: «Во всех». И хотя работа прошла успешно, он уверен, что потребуется длительное время, чтобы генетическая модификация эмбриона стала безопасным способом избежать болезней.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
