дітей

Модифікація та «вдосконалення» генетичного коду в ембріонах, що призводить до народження дітей, стійких до різних захворювань, може здатися гарною ідеєю. Але інші висновки показують все більше підводних каменів та побічних ефектів.

Цей блог є скороченою версією теми, яку я обговорюю в підзаході «Регулярні дози», де разом із Якубом Бетінським та Андреєм Земаном ми обговорюємо цікаві теми з галузей філософії, науки, релігії, біоінженерії та синтетичної біології. Весь подкаст можна послухати ТУТ.

Це було 28 листопада 2018 року, коли китайський учений доктор На 2-му Міжнародному саміті з питань модифікації геному людини Хі Цзянкуй шокував світ науки і медицини, модифікуючи людські ембріони, буквально видаливши метод модифікації гена CRISPR-Cas9, буквально видаливши ген CCR5, який дозволив би дітям розвинутись із цих ембріонів. підвищена стійкість до ВІЛ, віспи або холери.

Зародок, або зародок, - це рання стадія розвитку багатоклітинного організму, який у випадку людини є результатом запліднення жіночої яйцеклітини чоловічими спермами. Він містить усі гени (сукупність цих генів, які ми називаємо геном), які будуть містити новий організм після народження. Як ми знаємо, ці гени визначають багато характеристик організму, від висоти, кольору волосся, до стійкості до певних захворювань.

Ну, і просто досягнення стійкості до певної підмножини захворювань стало метою доктора. Він. Один з генів, який називається CCR5, відповідає за вироблення однойменного білка на поверхні білих кров'яних клітин, що використовується для обробки певного типу міжклітинного зв'язку.

Крім того, однак, цей рецептор експлуатується - а точніше зловживає - вірусом ВІЛ, який руйнує клітини імунної системи і відповідає за синдром набутого імунодефіциту (СНІД), який впливає на імунну систему і в даний час невиліковний і часто закінчується передчасна смерть. Вірус ВІЛ може розумно використовувати білок CCR5 для проникнення в клітину імунної системи, а потім зможе розслабитися, розмножитися і врешті знищити цю клітину.

Потім інженер може задати собі запитання: «А якщо ми змінили або видалили ген CCR5? Тоді, можливо, вірус ВІЛ не міг потрапити в імунну клітину і, отже, не зміг знищити імунну систему. Людина з таким варіантом гена (тобто з такою мутацією) може бути тоді стійкою до ВІЛ ".

Ну, виявляється, це так. Ми виявили, що люди, які мають природно специфічну мутацію цього гена (для експертів це називається CCR5-delta32 і передбачає видалення 32 основ), що, простіше кажучи, перешкоджає правильному виробленню білка CCR5, стійкі до ВІЛ-інфекції. і мають підвищену стійкість, а також проти віспи або бубонної чуми. З епідеміологічної точки зору, дуже цікаво, що ця мутація зустрічається природним чином у приблизно одного відсотка європейців, особливо на півночі Європи, тоді як в інших місцях світу цей варіант гена майже не існує. Деякі дослідження показують, що цей варіант гена поширився по Європі близько 700 років тому, що відповідало б епідеміям чуми та частому виникненню віспи в Європі.

Доктор. Під час досліджень в Університеті Південного Китаю він працював з парами, які вирішили завагітніти, і чоловік завжди повинен був бути ВІЛ-позитивним (тобто заразитися вірусом ВІЛ), а жінка - бути здоровою. Китайський вчений (нібито тому, що в його роботі багато неоднозначності) взяв сперму та яйцеклітини з кількох пар і зробив штучне запліднення в пробірці.

Згодом він використав метод модифікації гена CRISPR-Cas9 для модифікації гена CCR5 та введення мутації, яку ми згадали, яка повинна забезпечити стійкість до ВІЛ-інфекції. Згодом він використав ці генетично модифіковані ембріони для запліднення, і в жовтні 2018 року народилися двійнята, імена яких ми знаємо як "Нана" та "Лулу".

Вже за кілька днів після відкриття цього дослідження д-р. Ч. зустрів широку критику та осуд найважливіших членів спільноти генетичних досліджень. Цей учений тримав свої дослідження в таємниці, не обговорював їх із широким науковим співтовариством, і, схоже, він, можливо, порушив низку етичних принципів. Наприклад, ми не знаємо, чи дали батьки, які брали участь у його дослідженні, свою поінформовану згоду. Китай відомий своєю репутацією "Дикого Заходу" біомедичних досліджень, де мало уваги приділяється етичним питанням, і нещодавно розсекречені документи показали, що китайський уряд може співфінансувати цей експеримент.

Чому вчені обурені такими дослідженнями? Перш за все, це відбулося таємно і без особливих наукових дискусій. Крім того, проаналізувавши його результати, експерти з генної інженерії стверджують, що його роботі "бракує не тільки базової медичної етики, але і необхідного розуміння генетики та генетичної модифікації". Сам китайський вчений визнав, що його експеримент не був досконалим і не зміг змінити всі гени CCR5 в організмі, тому дівчата все ще можуть бути заражені ВІЛ. Це означає, що ембріони пройшли надзвичайно небезпечну процедуру, яка також може бути непотрібною.

Дослідники вважають, що ця генетична модифікація може мати багато жалюгідних наслідків. Наприклад, раніше було відомо, що модифікація даного гена може мати побічні ефекти у вигляді підвищеного ризику розвитку раку внаслідок ненавмисної активації генів, що сприяють росту раку під час процесу модифікації гена. Ну, дослідження, опубліковане цього тижня в журналі Nature Medicine, додає додаткових ризиків.

Дослідження, проведене популяційним генетиком Расмусом Нільсеном з UC Berkeley, який вивчав дані ДНК та записи смертності, що належать понад 400 000 добровольців із генетичної бази даних Великобританії BioBank, показало, що люди з мутацією, подібною до мутації, створеної Dr. У Че було на 21% більше шансів на передчасну смерть, хоча ми все ще не знаємо чому. Ця мутація призвела до середнього скорочення тривалості життя приблизно на два роки, що, безумовно, не є незначним. Доктор. Нільсен вважає, що це може бути пов'язано з підвищеною сприйнятливістю до грипозної інфекції.

Застосування інженерних методів у чутливих областях біології, таких як модифікація геному людини, вимагає надзвичайної обережності та смирення. Не випадково, що переважна більшість провідних дослідників - особливо тих, що просувають дослідження - суворо консервативні щодо цих питань.

Будь-який прогрес у роботі з модифікації цілого геному потрібно ретельно обговорювати - і не лише в науковому та інженерному середовищі. Модифікація генів людини, яка згодом матиме дітей і змінить їх (модифіковані) генетичні характеристики, вплине на всіх нас. Тому ми повинні енергійно виконувати конвенції та правила - і тим більше у випадку тоталітарних режимів та диктатур, де індивідуальне людське життя не має такої високої цінності, як у нашій культурі.

То що ми повинні забрати з цього блогу?

  1. Мутація гена для продукування білка CCR5 може спричинити імунітет до ВІЛ-інфекції, віспи або чуми.
  2. У Китаї в результаті досліджень доктора Він Цзянкуй народив дітей, у яких гени були модифіковані, щоб бути несприйнятливими до ВІЛ-інфекції, але ця модифікація була суперечливою і включала ряд технічних та етичних питань.
  3. Через генетичну модифікацію ці діти можуть мати підвищений ризик раку або передчасної смерті, і тому ми повинні бути надзвичайно обережними у своїх зусиллях щодо генетичної модифікації людських організмів.

За чудові новини заслуга великих вчених та інженерів, критика за помилки та неточності належить мені. Якщо ви виявили помилку або вас тема цікавить далі, пишіть на [email protected].

Про підвищений ризик смерті через згадану мутацію в Nature Medicine.
Про етичні та "технічні" проблеми генетичної модифікації в біології PLoS.