«Можно играть с природой, но не нарушать ее правил». Врач-генетик о своем эксперименте по редактированию генома человека

Это одна из самых громких биотехнологий последних лет, о которой хоть что-то слышали даже те, кто не слишком интересуется современной биологией. В прошлом году за технологию изменения генома CRISPR/Cas9, или «генетические ножницы», две исследовательницы — Дженнифер Дудна и Эмманюэль Шарпантье получили Нобелевскую премию.

С этой технологией некоторые связывают будущую революцию в медицине, другие — перспективы создания «дизайнерских детей» и «универсальных солдат». А некоторые СМИ даже намекают, что «детей на заказ» уже создают, и не где-нибудь, а прямо в Украине.

hromadske пообщалось с врачом-генетиком, который принимал участие в эксперименте по редактированию генома человеческого эмбриона, который два года назад действительно проводился в Украине. Дмитрий Микитенко, доктор биологических наук, профессор, заведующий генетической лаборатории клиники репродуктивной медицины «Надія» утверждает, что это был единственный известный ему опыт в нашей стране, связанный с редактированием генов человеческого эмбриона.

Развитие эмбриона, конечно, прервали на ранних стадиях, его не пересаживали в организм женщины и не планировали этого делать. С помощью эксперимента исследователи хотели разработать технологию, которая в будущем может позволить родить здоровых детей некоторым парам, которые сегодня этого сделать не могут.

В целом эксперимент оказался успешным. Но вводить технологию в медицинскую практику пока рано. Одна из сложностей заключается в том, что «генетические ножницы» способны вносить изменения в геном человека не только там, где это нужно сделать, но и в других местах, где это совсем неуместно. Этот побочный эффект может стать серьезной проблемой и требует дополнительных исследований.

Дмитрий Микитенко рассказывает, в каких случаях оправдано редактирования человеческого генома, можно ли решить судьбу ребенка еще до его рождения и станет ли Украина центром «генетического» туризма.

Всегда есть что-то эффективнее редактирования генома. Почти всегда

Технологии развиваются по двум схемам. Есть прямая — когда возникает определенная проблема, и чтобы ее решить, создают новую технологию. А бывает наоборот — сначала возникает технология, и затем ее пытаются куда-то применить. Генетическая коррекция человеческого эмбриона или гамет (половых клеток, — ред.) — это как раз пример такой «обратной» схемы.

Проблема в том, что очень сложно представить ситуацию, когда нам действительно необходимо и целесообразно изменить геном человеческого эмбриона. Ведь законы наследования любой генетической патологии предусматривают, что у конкретных родителей могут быть не только дети с патологией, но и без нее.

Например, отец и мать имеют по одному нормальному и одному патологическому гену, что делает их скрытыми носителями генетической мутации. Их ребенок будет страдать генетическим заболеванием только в том случае, если получит от родителей два мутантных гена. Но вероятность того, что это произойдет, составляет 25%.

Или другая ситуация — один из родителей является больным, имея оба патологических гена, а другой — носитель (один ген нормальный, а другой — мутантный). В таком случае их ребенок родится больным с вероятностью 50%.

То есть, почти в каждом случае мы можем отобрать здоровые эмбрионы, чтобы подсадить их женщине. Зачем нам вмешиваться в геном, брать на себя роль бога, если мы можем просто выбрать здоровый эмбрион? Гарантировано и без рисков, связанных с редактированием генома.

Но есть исключения

Существует одна возможность использования технологии редактирования генома: когда оба супруга страдают рецессивной патологией, то есть у них нет здоровых генов.

Пример такого заболевания — аутосомная тугоухость, связанная с дефектом гена GJB2, кодирующего белок коннексин 26. Супружеская пара с таким заболеванием, исходя из законов генетики, не может иметь ребенка с нормальным слухом, но может хотеть родить такого ребенка.

Можно представить ситуацию, когда оба родителя страдают фенилкетонурией (наследственная болезнь, которая может приводить к умственной отсталости, — ред.) и хотят родить здорового человека. Но на практике такие ситуации случаются очень редко. Ведь подобные генетические заболевания связаны со сложным лечением, если оно вообще существует. А больные ими люди часто вообще не доживают до репродуктивного возраста.

О коррекции резус-фактора 

Мы пришли к выводу, что едва ли не единственный случай, когда изменение генома может быть оправданным — это коррекция резус-фактора плода. (Положительный резус-фактор означает, что на поверхности красных кровяных телец есть определенная белковая молекула, отрицательный — что ее нет, — ред.)

Потребность в этом возникает, когда женщина является резус-отрицательной, а мужчина резус-положительным по двум аллелям, то есть, у него не может быть резус-отрицательных детей. При этом в семье достаточно выраженный иммунологический резус-конфликт, из-за которого женщина не может выносить резус-положительного ребенка. Такое случается, хотя и очень редко.

В подобных случаях семья может прибегнуть к донорству сперматозоидов от резус-отрицательного мужчины. Но в качестве альтернативы можно провести генную коррекцию — заблокировать ген резус-фактора. Он останется у эмбриона, но будет неактивен — выключен.

С нашей точки зрения, это не единственный вариант, который может быть оправдан в прикладной медицине. Все другие ситуации встречаются крайне редко, поэтому не имеют коммерческого интереса. Да, с научной точки зрения изменения человеческого генома может быть интересным, но надо различать науку и практическую медицину.

О том, как редактировали геном человеческого эмбриона

В нашем эксперименте мы хотели вставить в определенном месте эмбрионального человеческого генома стоп-кодон (особый фрагмент нуклеотидной кислоты, на котором прекращается синтез белка, — ред.), чтобы ферментная система при считывании гена, когда дойдет до определенной точки, останавливалась и считывание гена прекращалось. Мы использовали «отказные» эмбрионы, которые не были предназначены для подсадки в организм женщины и дальнейшего развития.

В большинстве из них, хотя и не во всех, желательная генетическая коррекция состоялась. В других эмбрионах нужной мутации не было, и мне сложно сказать, в чем причина. Это требует дополнительных исследований, которые мы не проводили. В этих случаях возникли другие мутации, которые мы не предполагали, но они так же блокируют ген резус-фактора. И было несколько эмбрионов, где коррекция не состоялась вообще.

Наш эксперимент показал, что технология работает, но для того, чтобы использовать ее в качестве метода лечения, нужны дополнительные обширные исследования. Нужно полностью расшифровать геном каждого отдельного эмбриона для того, чтобы доказать, что эта мутация не возникла где-либо в другом месте, где она не предусматривалась. Это будет стоить дороже, чем сама процедура генетической коррекции. Если возникнут незапланированные мутации, то такой эмбрион нельзя переносить.

О благоприятном законодательстве в Украине

С юридической точки зрения, в Украине значительно проще проводить исследования по редактированию генома человеческих эмбрионов по сравнению с большинством других стран. У нас многие из этих вещей не запрещены прямо. И если дело дойдет до введения лечебной методики, связанной с редактированием генома, то легализовать ее у нас будет вполне посильной задачей.

Если процедура успешно пройдет все этапы клинических испытаний, то в Украине будут предоставляться медицинские услуги, недоступные в других странах, и это однозначно будет привлекать сюда медицинских туристов.

О «дизайнерских» детях

Если проанализировать историю развития человечества, то мы очень часто сами себе придумывали проблему, которую потом решали. Я думаю, что это будет одной из проблем, которую человек в перспективе себе создаст. Можно играть с природой, но если мы начнем нарушать ее правила, то она начнет нарушать правила против нас.

Потому что игра здесь идет на извечных человеческих слабостях: «я хочу, чтобы ребенок был похож на меня», «хочу, чтобы это был мой ребенок» и так далее. У нас есть определенный эгоизм, из-за которого мы сами себе создаем проблемы.

Но проблему так называемых «дизайнерских детей», должен сказать, сейчас очень трудно решить. Потому что такие вещи, как цвет глаз и цвет волос, не кодируются одним конкретным геном. Они кодируются несколькими генами одновременно, которые влияют на работу друг друга. А цвет глаз или волос и многие другие признаки итоге зависят не только от этих генов, но и от условий, в которых человек вырос. То есть, в данном случае есть генетическая наследственность, и есть модифицирующий фактор окружающей среды, который может изменять эту генетическую программу, пусть и в небольшом диапазоне.

О других болезнях и генетической дискриминации

Похожая ситуация складывается, если мы говорим о генетической предрасположенности к некоторым заболеваниям. Например, гипертонической болезни. Если кто-то хочет родить ребенка без генетической предрасположенности к ней, то он должен понимать, что эта болезнь связана и с системой свертывания крови, и с нервной системой, и с работой сердечной мышцы, и не только с ними.

То есть, это сложная система. Если мы даже «исправим» две или три мутации, которые повышают риск гипертонии, мы все равно не сможем гарантировать, что этот человек в будущем ею не заболеет. Ведь остаются другие гены, которые на это влияют.

В будущем судьба ребенка может решаться еще до его рождения. Чем больше у вас денег, тем от большего количества заболеваний можно уберечь вашего ребенка еще на этапе эмбриона, и тем больше шансов будет иметь ваш ребенок на реализацию карьеры и успех в жизни.

Но это путь в никуда. Это дорога к генетической дискриминации людей. Но это вполне реалистичный сценарий нашего бытия.