В Китае родились первые генно-модифицированные дети

Две девочки-близняшки с отредактированными генами появились на свет в одной из клиник Шэньчжэня – мегаполиса, где сосредоточены китайские высокие технологии

В апреле 2015 г. китайские ученые впервые в мире успешно отредактировали геном человеческого эмбриона в лабораторных условиях. Тогда о создании генетически модифицированных людей заговорило все мировое сообщество, а некоторые страны даже полностью запретили подобные эксперименты. Но в Китае продолжили работать в этом направлении. И вот спустя три с половиной года мировое сообщество постиг еще больший шок.

25 ноября Цзянькуй Хэ, возглавляющий лабораторию в Южном научно-технологическом университете в Шэньчжэне, заявил, что родились первые в мире генетически модифицированные люди - две девочки-близняшки. Экспериментатор называет их вымышленными именами Лулу и Нана, чтобы защитить неприкосновенность их частной жизни. По его словам, они родились здоровыми несколько недель назад.

Для столь важного эксперимента команда Хэ специально отобрала пару людей, которые планировали процедуру экстракорпорального оплодотворения. При помощи редактора генома CRISPR ученые отключили ген CCR5, что должно сделать потомство устойчивыми к оспе, холере и вирусу иммунодефицита человека. "Ген CCR5, который мы выбрали, является одним из наиболее изученных генов. Более 100 млн человек имеют естественную генетическую вариацию, которая отключает CCR5, защищая их от ВИЧ. Наша операция воспроизводит этот вариант, чтобы отключить CCR5", - подчеркивает лаборатория Хэ.

Как отмечает MIT Technology Review, несмотря на заявления об успехе, имеющейся информации недостаточно, чтобы говорить о том, что модификация прошла успешно и здоровью детей ничего не угрожает. Также у некоторых исследователей есть вопросы к редактированию гена CCR5. Считается, что люди без рабочих копий этого гена обладают иммунитетом или высокой устойчивостью к ВИЧ-инфекции. Однако это относится к тем, кто изначально не имеет этого гена. В данном же случае мы говорим о генной инженерии. Да, создание резистентности к ВИЧ может быть довольно весомым мотивом для удаления гена CCR5, но ученые отмечают, что есть и более простые и менее дорогостоящие способы профилактики ВИЧ.

Профессор генетики Федор Урнов из Института биомедицинских наук Алтиус в Сиэттле сообщил, что он изучил обнародованные Хэ документы, в которых описывается ход эксперимента. "Данные, которые я рассмотрел, согласуются с тем фактом, что редактирование действительно было. Но чтобы это проверить, нужно самостоятельно изучить их ДНК", - отметил профессор. Он также подчеркнул, что "в настоящий момент нет яркой медицинской необходимости в редактировании генов эмбрионов".

Как и во всех спорных ситуациях, мировое научное сообщество разделилось. Пока одни с оптимизмом смотрят в будущее, другие указывают на потенциальные опасности в создании генетически модифицированных людей. "Технология в принципе готова для использования на человеческих эмбрионах. Но мы должны понимать, что внесенные изменения будут унаследованы будущими поколениями и могут в конечном итоге повлиять на весь генофонд. Мы никогда не делали ничего, что изменит гены человеческой расы, и никогда не делали ничего, что будет иметь последствия, которые будут продолжаться в течение поколений", - предупреждает лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине за 1975 г., бывший президент Калифорнийского технологического института Дэвид Балтимор.

Nature пишет, что сначала Хэ работал с мышами и обезьянами в попытках отключить ген CCR5, который кодирует белок, позволяющий ВИЧ проникнуть в клетку. О своем эксперименте с человеческими эмбрионами Хэ уведомил государство только 8 ноября - намного позже, чем сам эксперимент начался. При этом его участники знали лишь то, что Хэ разрабатывает вакцину от СПИД, - неочевидно, что они действительно понимали все риски.

Роды проводились в Shenzhen HarMoniCare Women's and Children's Hospita. Но представители больницы заявили, что не знают об эксперименте. Сейчас больница проверяет подлинность документов, которые ей предоставил Хэ. Южный научно-технологический университет, где находится лаборатория Хэ, тоже заявил, что эксперимент проводился без его ведома, и уточнил, что с февраля Хэ пребывает в неоплачиваемом отпуске. Сейчас руководство университета намерено провести собственное расследование этой истории.

Многие ученые раскритиковали Хэ за проведение такого эксперимента. Один из создателей технологии редактирования генома CRISPR Фэн Чжан заявил, что необходимо ввести глобальный мораторий на имплантацию отредактированных эмбрионов и рождение генетически модифицированных детей.

Джойс Харпер, занимающаяся изучением женского и репродуктивного здоровья в Университетском колледже Лондона, заявила, что эксперимент Хэ - "преждевременный, опасный и безответственный". По ее словам, необходимы еще годы исследований, чтобы показать, что вмешательство в геном не наносит вреда эмбриону. Должно быть создано соответствующее законодательство и проведено общественное обсуждение, прежде чем редактирование генома будет применяться к эмбрионам, предназначенным для имплантации, говорит Харпер.

Впрочем, недавние социологические исследования, проведенные в разных частях света, показывают, что общественность поддерживает редактирование генома у эмбрионов, если оно предохраняет от болезней. Так, в декабре 2017 г. Наффилдсовский совет по биоэтике (Великобритания) опубликовал результаты опроса 319 человек. Почти 70% респондентов одобряют редактирование генома, если это позволяет бесплодным парам иметь детей или если это позволяет супружеской паре исправить болезнетворную мутацию у эмбриона.

В июле 2018 г. Pew Research Center обнародовал результаты более крупного опроса, в котором приняли участие 2537 американцев. Из них 72% считают приемлемым изменение генетических характеристик неродившегося ребенка для лечения серьезного заболевания или состояния, которое ребенок будет иметь при рождении. Несколько меньшая доля респондентов, 60%, поддерживает редактирование генов эмбриона, чтобы снизить риск развития серьезного заболевания или состояния в течение жизни будущего ребенка. Но только 19% американцев говорят, что было бы целесообразно использовать редактирование генов, чтобы сделать ребенка более умным.

Похожую картину показал еще более крупный опрос 4196 китайских граждан, результаты которого объявил Университет Сунь Ятсена три недели назад. 65% опрошенных хотели бы использовать генное редактирование, если генетический тест скажет, что у них может развиться тяжелое или смертельное заболевание. И почти столько же, 62%, респондентов выразили согласие применить генное редактирование к своему собственному ребенку, если бы у него выявилось смертельное генетическое заболевание. При этом более чем две трети китайцев считают, что генная терапия должна быть легализована для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, продления продолжительности жизни, устранения мутаций, вызывающих рак, снижения генетических рисков деменции и талассемии, а также профилактики ВИЧ. Но подавляющее большинство респондентов против использования редактирования генома для повышения IQ, улучшения спортивных способностей или изменения цвета кожи.

Редактор генома CRISPR стал очень важным инструментом в медицинских исследованиях и в конечном итоге может оказать значительное влияние на самые разные области: от сельского хозяйства до лечения целого вороха наследственных заболеваний. Правда, он пока еще далек от совершенства, но все может измениться благодаря новой модификации.

Дело в том, что сейчас используется связка CRISPR-Cas9, в которой последняя часть выступает в качестве "системы наведения" на определенный участок молекулы ДНК. Cas9, или, если точнее, Streptococcus Рyogenes Cas9 (SpCas9), в силу своей структуры очень сильно ограничен в количестве участков ДНК, на которые он может ориентироваться. Суммарно это менее 10% всего генома.

Группа исследователей из Массачусетского технологического института во главе с профессором Джозефом Джейкобсоном использовала вычислительные алгоритмы, чтобы определить, существуют ли какие-либо ферменты, аналогичные SpCas9, но с более широкими возможностями. В итоге группа обнаружила гораздо более интересный фермент Streptococcus Сanis Cas9. Его сокращенное название ScCas9 лишь одной буквой отличается от SpCas9. На уровне нуклеотидов - букв генетического алфавита - главное различие между ними тоже заключается только в одной букве. Новый фермент ScCas9, в отличие от своего старого "брата" SpCas9, для прикрепления к ДНК нуждается всего в одном G-нуклеотиде вместо двух. И это упрощение дает новому ферменту, а с ним и редактору CRISPR, доступ к почти половине генома. По словам авторов исследования, благодаря новой модификации CRISPR можно будет использовать для борьбы со многими генетическими болезнями, против которых этот метод ранее был бессилен.