Китайские ученые из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне сообщили, что в ноябре 2018 года помогли появиться на свет первым детям с отредактированным геномом — девочкам-близняшкам, по данным Technology Review, речь идет о методе CRISPR.
Однако ни научной статьей, ни как-либо еще они свое заявление не подкрепили. О своем триумфе китайские ученые рассказали на Международной конференции по редактированию генома в Гонконге, а также поделились подробностями в интервью агентству Assosiated Press.
В команду вошел также американский генетик.
Использование этой технологии запрещено на территории США из-за рисков, которые она может нести для потомков «отредактированного» человека.
По словам исследователя Хе Цзянькуя, команда изменила ДНК эмбрионов, полученных от семи пар, обратившихся к врачам за искусственным оплодотворением. Беременности удалось добиться лишь в одном случае. Целью редактирования было наделить детей невосприимчивостью к ВИЧ — особенностью, с которой рождаются некоторые люди. Разглашение имен или иные данных родителей запрещено.
«Я чувствую огромную ответственность за то, чтобы это стало не просто первым случаем, а примером, — говорит Хе. — Общество решит, что делать дальше».
Хе обучался в Стенфорде и университете Райса, где познакомился с профессором биоинженерии Майклом Димом, который и стал его напарником в редактировании генома детей. После возвращения в Китай Хе несколько лет экспериментировал на эмбрионах мышей, обезьян и людей, чтобы отработать технологию.
По словам Хе, ВИЧ — серьезная проблема для Китая. Он поставил перед собой задачу «выключить» ген CCR5, который связан с формированием белка, позволяющего вирусу попасть в клетку.
У всех участвовавших в эксперименте отцов был обнаружен ВИЧ, а у всех матерей его не было. Инфицирование женщин и их будущих детей было маловероятно — мужчины принимали препараты, подавляющие активность вируса. Задачей исследователей было защитить детей от ВИЧ в будущем.
Собрав сперму будущих отцов, ученые отделили сперматозоиды от семенной жидкости, в которой мог находиться вирус. Затем ввели сперматозоиды в яйцеклетки будущих матерей и отредактировали геном получившихся эмбрионов. На 3-5 день развития исследователи проверили, насколько успешно оказалось редактирование.
Всего они изменили 16 из 22 полученных эмбрионов. 11 из них были использованы для искусственного оплодотворения, которое закончилось беременностью лишь у одной пары — у женщины прижились сразу два эмбриона. При этом у одного из них обе копии гена CCR5 оказались изменены, другой же получил и измененную, и неизмененную копию гена. Второй ребенок все еще будет иметь возможность заразиться ВИЧ, однако неизвестно, насколько она будет снижена.
«Это недобросовестно, — считает доктор Киран Мусунуру из Пенсильванского университета. — Это эксперимент на людях, никак не оправданный морально и этически».
«Слишком преждевременно, — отмечает доктор Эрик Топол из Исследовательского института Скриппса в Калифорнии. — Мы имеем дело с «инструкцией по эксплуатации» человека. Это большое дело».
А вот гарвардский генетик Джордж Черч смотрит на работу оптимистично. «Я считаю, это допустимо», — говорит он, акцентируя внимание на том, что ВИЧ — большая и растущая угроза для общественного здоровья.
«Редактирования как будто почти и не было», — добавляет Черч.
Тем не менее, он, как и Мусунуру, критически относится к тому, что Хе использовал для оплодотворения эмбрион, которому досталась лишь одна защищающая от ВИЧ копия гена.
«Этого ребенка практически ничего не защищает от ВИЧ. При этом вы подвергаете его здоровье необоснованным рискам», — говорит Мусунуру.
«Геномное редактирование – медицина будущего, в которой можно исправлять геном, а потом получать здоровых людей, этим надо заниматься, чтобы потом транслировать эти знания в медицину, — рассказал «Газете.Ru» Сурен Закиян, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН, отметив, что пока не известны детали эксперимента и нет научной публикации. –
Если это так, то это колоссальный прорыв для фундаментальной науки».
Однако, даже если редактирование прошло идеально, без нормального гена CCR5 у человека повышается риск заражения другими вирусными заболеваниями, например, лихорадкой Западного Нила, а также смерти от гриппа, отмечает Мусунуру. Учитывая, что существует много способов предотвратить ВИЧ, а при заражении можно успешно сдерживать болезнь антиретровирусными препаратами, у критиков вызывает сомнения обоснованность медицинского вмешательства, приносящего дополнительные риски.
Кроме того, вызывает вопросы тот факт, что Хе уведомил государство через реестр клинических испытаний о начале эксперимента лишь 8 ноября — почти через год спустя после его начала. Неизвестно и то, понимали ли будущие родители в полной мере все плюсы и минусы предстоящего вмешательства. Так, в формах согласия на проведение процедуры говорилось, что они участвуют в программе разработки вакцины против СПИДа.
Во время принятия участниками эксперимента решений Дим находился в Китае. Он утверждает, что «абсолютно уверен», что те были в состоянии оценить все риски. Хе добавляет, что лично разъяснил парам задачи исследования и объяснил, что редактирование человеческого генома ранее не проводилось и несет в себе определенные риски. Также, по словам Хе, он пообещал всем родившимся детям медицинскую страховку и регулярные обследования до 18 лет и далее.
Предпринимать новые попытки редактирования генома эмбрионов Хе пока что не собирается — сначала надо убедиться, что оно не навредило рожденным детям.
«Я верю, что это способно помочь семьям и их детям, — говорит Хе. — Если это приведет к нежелательным побочным эффектам или навредит, я буду чувствовать ту же боль, что и они, и ответственность за это будет лежать на мне».
В 2017 году одним из 10 человек, внесших наибольший вклад в науку по версии журнала Nature стал биолог Дэвид Лиу. Он более десяти лет руководил проектами по улучшению технологий редактирования генома, в том числе – CRISPR. Основное его достижение –
создание методики, позволяющей редактировать основания ДНК с помощью искусственных ферментов.
С помощью CRISPR нельзя, например, переписать фрагменты ДНК в некоторых клетках, что создает определенные проблемы. В октябре 2017 года исследователи под руководством Лиу опубликовали результаты одной из последних попыток по улучшению технологии CRISPR. Они использовали созданный в лаборатории фермент, чтобы превратить азотистые основания ДНК аденин и тимин в гуанин и цитозин. Ранее такого фермента в природе не существовало. Также Лиу нашел способ включения синтетических аминокислот в белки в живых клетках.
В ноябре 2017 года состоялась еще одна громкая процедура по редактированию генома. 44-летний мужчина, страдавший от синдрома Хантера, генетического заболевания, нарушающего обмен веществ, согласился на экспериментальное лечение, которое стало первым случаем редактирования генома прямо внутри пациента.
Врачи использовали нуклеазы цинковых пальцев — сложные синтетические белки, позволяющие расщепить ДНК и заменить поврежденный участок на необходимый исследователям фрагмент, введя в клетку в качестве матрицы для рекомбинации нужную последовательность ДНК.
С помощью обезвреженных вирусных частиц врачи внутривенно ввели пациенту нуклеазы цинковых пальцев и миллиарды копий нового гена. Добравшись до печени, «пальцы» должны разрезать ДНК и позволить новому гену встроиться в нее — тогда клетки смогут вырабатывать необходимый фермент.
По словам врачей, избавить от заболевания такая терапия сможет вряд ли, но остановить его развитие может получиться.