Ген. Очень личная история - Сиддхартха Мукерджи

ли эффективно изменить любой ген? Каковы побочные эффекты таких изменений? Действительно ли сперматозоиды и яйцеклетки, полученные из ЭСК, образуют функциональные человеческие эмбрионы? Пока не удается преодолеть и массу мелких технических затруднений. Но основные фрагменты этой мозаики уже лежат на своих местах.

Вполне ожидаемо, что каждый из этих шагов сейчас заключен в жесткие рамки регламентов и запретов. В 2009-м, после продолжительного вето на государственное финансирование исследований ЭСК, администрация Обамы отменила запрет на получение в США новых линий ЭСК. Но даже при новых правилах Национальные институты здоровья категорически запрещают два вида работ с человеческими ЭСК. Во-первых, ученым не разрешается внедрять эти клетки в людей и животных, чтобы развивать их до состояния «живого» эмбриона. Во-вторых, вносить модификации в геном ЭСК нельзя в обстоятельствах, допускающих их «переход в зародышевую линию» – в сперматозоиды и яйцеклетки.

Весной 2015 года, когда я дописывал эту книгу, группа ученых, включающая Дженнифер Даудну и Дэвида Балтимора[1171], опубликовала коллективное требование о наложении моратория на клиническое применение технологий правки и замены генов – в частности, в человеческих ЭСК. «Возможность инженерии человеческой зародышевой линии долгое время служила источником волнений и тревог широкой общественности, особенно в ключе вступления на „скользкий путь“, который от лечения болезней приведет ее к использованию в менее обоснованных или совсем уж неблагих целях, – говорилось в требовании. – Ключевой вопрос дискуссии в том, ответственно ли применять геномную инженерию для контроля или лечения тяжелых заболеваний человека, и если да, то при каких обстоятельствах. К примеру, приемлемо ли использовать технологию, чтобы заменить болезнетворную мутацию на последовательность, более характерную для здоровых людей? Даже этот, казалось бы, незамысловатый сценарий вызывает серьезную озабоченность <…> из-за ограниченности нашего знания человеческой генетики, закономерностей развития болезни и взаимодействия генов и среды».

Многие ученые сочли призыв к мораторию обоснованным, даже необходимым. «Редактирование генов, – заметил биолог стволовых клеток Джордж Дейли, – поднимает самые фундаментальные вопросы о том, каким мы хотим видеть человечество в будущем и хотим ли мы сделать драматический шаг по модификации наших собственных зародышевых линий и в некотором смысле взять под контроль нашу генетическую судьбу, что породило бы огромную опасность для человечества».

Во многих отношениях предложенная схема напоминает Асиломарский мораторий. В ней есть призыв к ограничению использования технологии до выяснения этических, политических, социальных и правовых последствий ее применения. Есть в ней и запрос на общественную оценку науки и ее будущего. В целом же она служит откровенным признанием того, как мы заманчиво близки к созданию человеческих эмбрионов с перманентно измененными геномами. «Совершенно ясно, что люди будут пытаться[1172] генетически редактировать людей, – сказал Рудольф Йениш, биолог из МТИ, создавший первых мышиных эмбрионов из ЭСК. – Мы должны прийти к какому-то принципиальному соглашению о нашем желании или нежелании совершенствовать людей таким образом».

Отдельного внимания здесь заслуживает слово «совершенствовать»: оно сигнализирует о радикальном отступлении от традиционных рамок геномной инженерии. До изобретения технологий редактирования геномов такие подходы, как отбор эмбрионов, позволяли нам выбраковывать информацию из человеческого генофонда: путем преимплантационной генетической диагностики мутации, вызывающие болезнь Хантингтона или муковисцидоз, можно было изгонять из родословной отдельной семьи.

++А вот геномная инженерия, основанная на CRISPR/Cas9, позволяет нам добавлять информацию: ген можно целенаправленно изменить и вписать эту новую генетическую шифрограмму в человеческий геном. «Эти реалии означают, что манипуляции[1173] с зародышевыми линиями в значительной мере будут оправдывать попыткой „улучшить себя“, – писал мне Фрэнсис Коллинз. – А значит, кто-то должен быть уполномочен решать, что считать „улучшением“. Любой, кто рассматривает для себя такую возможность, должен осознать масштабы своей самоуверенности».

Следовательно, главная проблема кроется не в генетической эмансипации (свободе от ограничивающих наследственных заболеваний), а в генетическом совершенствовании (свободе от существующих границ биологического устройства и судьбы, зашифрованных в человеческом геноме). Разница между этими двумя стремлениями представляет собой узкий перешеек, на котором, колеблясь, балансирует будущее редактирования генома. То, что для одного болезнь, для другого – норма, учит нас эта история. Точно так же и совершенствование в понимании одного может оказаться эмансипацией в понимании другого («почему бы не сделать себя немножко более подходящими для выживания», как спрашивал Уотсон).

Но могут ли люди ответственно «совершенствовать» собственные геномы? Каковы будут последствия исправления естественной информации, закодированной в наших генах? Способны ли мы сделать наши геномы «немного лучше» без риска сделать себя намного хуже?

Весной 2015-го одна китайская лаборатория[1174] доложила о том, что ненароком пересекла рубеж допустимого. В университете Сунь Ятсена в Гуанчжоу команда, которую возглавлял Хуан Цзюньцзю, получила 86 человеческих эмбрионов из клиник ЭКО и с помощью системы CRISPR/Cas9 попыталась исправить ген, ответственный за распространенное заболевание крови (для этого специально выбирали нежизнеспособных в долгосрочной перспективе зародышей). В итоге 71 эмбрион выжил. Из 54 исследованных подопытных только у 4 ген оказался исправленным. Но что страшнее, система сработала неточно: у трети проверенных эмбрионов появились лишние, незапланированные мутации, в том числе в генах, критически важных для выживания и нормального развития. Эксперимент был остановлен.

Этот смелый, даже дерзкий эксперимент просто обязан был вызвать реакцию – и он ее вызвал. По всему миру ученые отозвались на предпринятую попытку модификации человеческого эмбриона сильнейшей обеспокоенностью. Самые уважаемые научные журналы[1175], включая Nature, Cell и Science, отказались публиковать результаты эксперимента, ссылаясь на множественные нарушения безопасности и этическую неоднозначность (статья в конце концов вышла[1176] в малоизвестном интернет-журнале Protein + Cell). Но даже если биологи читали об исследовании с беспокойством и страхом, они уже понимали, что это был лишь первый шаг за покоренный рубеж. Китайские исследователи выбрали кратчайший путь к перманентной инженерии человеческого генома, и эмбрионы вполне предсказуемо наполнились непредвиденными мутациями. Однако методику можно было разными способами модифицировать, чтобы с большой долей вероятности повысить ее эффективность и точность. Если бы, к примеру, использовали ЭСК и полученные из них сперматозоиды и яйцеклетки, можно было бы предимплантационным скринингом отсеять носителей вредных мутаций, значительно повысив уровень целевых модификаций.

Хуан Цзюньцзю сообщил журналистам, что планирует «сократить количество нецелевых мутаций[1177], [применяя] разные стратегии – лучше настроить „прицелы“ ферментов на выбранное место, вводить ферменты в другой форме, которая помогала бы регулировать продолжительность их жизни и прекращать тем самым их работу до накопления лишних мутаций». Через несколько месяцев он надеялся опробовать другой вариант эксперимента – на этот раз, по его ожиданиям, гораздо более эффективный и точный. Хуан не преувеличивал: технология модификации генома человеческого эмбриона может быть сложной, малоэффективной и неточной – но она не выходит за пределы