Китайският учен Jiankui Той обяви в понеделник, че първите генетично модифицирани хора в историята вече живеят сред нас: говорим за раждането на момичета-близнаци, които, използвайки технологията CRISPR, са променили изкуствено гена, отговорен за чувствителността към ХИВ. В тази сензационна история много още не е ясно. На първо място, авторът обяви самия експеримент не по общоприетия начин - чрез публикация в научно списание, а във видеоклип в YouTube.
Университетът, в който работи Jiankui Той, се отказа от проекта, колегите осъдиха експериментатора и китайските власти започнаха разследване. N + 1 помоли учените да разкажат колко реалистична изглежда историята, разказана от китайски учен, колко достъпен е методът на генетична модификация на човешките ембриони, какви рискове и опасности могат да възникнат при подобни експерименти, защо подобни експерименти са забранени в повечето западни страни и дали можем да изчакаме в близко бъдеще генетично модифицирани спортисти, интелектуалци или „обслужващи хора“.
Какво стана?
Накратко: Jiankui He от Южния университет за наука и технологии в Шенжен CRISPR / Cas9 редактира зиготата, получена чрез оплождане на яйце на майката със сперматозоида на заразения с ХИВ баща (с неоткриваем вирусен товар), модифицирайки гена на CCR5 в него. Тази мутация прави човек по-малко податлив на риска от заразяване с ХИВ. След това ембрионът се имплантира на майката, използвайки стандартни методи, използвани при ин витро оплождане (IVF), и резултатът са момичета близнаци, Лулу и Нана.
Той заявява, че друга жена вече е бременна с генетично модифицирано дете, а седем други двойки участват в експеримента, който в момента е спрян "поради настоящата ситуация".
Защо Той се съмнява в резултатите?
Съмненията възникват заради формата, в която е обявен новият резултат. Първо, той не публикува работата си в научно списание, нарушавайки обичайната процедура за оповестяване на резултатите от експериментите. Статията в списанието обикновено се чете и оценява от няколко рецензенти и редактор преди публикуването.
Вместо това Хе записа видео в YouTube, в което той обяви не само успех, но и че момичетата, които са родени, не могат да се видят, а данните за семейството им са класифицирани. Южният университет, където ученият официално е включен в списъка, добави гориво към огъня - казаха, че той е бил в неплатен отпуск от шест месеца и не знаят нищо за тази работа.
Второ, има съмнения от по-общ вид: защо, пита известният научен журналист Леонид Шнайдер, е бил избран ХИВ за такъв епохален експеримент, а не за някакво фатално вродено генетично заболяване?
Пол Калиниченко, професор в Московския държавен юридически университет „Кутафин“(MSLA), който изучава световните практики на законодателно регулиране на генетичните експерименти, е съгласен с Schneider. „Това е много странен пример. ХИВ не е генетично заболяване, тоест редактирането на генома не води до лечение, а само до намаляване на риска от инфекция. Но ХИВ е много добре позната болест. Тъй като сърдечните дефекти или хемофилия са рядкост, те не вълнуват хората толкова много, мнозина изобщо не са чували за тях. Не можете да създадете усещане с тях, но с ХИВ е възможно, това е пандемия, вид трибуна. Поради това се усъмних във верността на [Той е изявления] “, казва Калиниченко.
Възможно ли е дори раждането на генетично модифицирани хора?
Да, съвсем - и повечето експерти са съгласни с практическата възможност за подобна работа. Нещо повече, Той е на едно от най-добрите места за подобни изследвания.
„Трудно е да се провери казаното, но при оценката на хипотетична възможност можем да разчитаме на историята от предишни години. И знаем, че китайските учени бяха първите, които редактираха генома на човешки ембрион - този експеримент беше проведен още през 2015 година. Там ставаше дума за нежизнеспособни зиготи, тоест ембрионът не е имплантиран в майката. Година по-късно нашият известен сънародник Шухрат Миталипов, който сега работи в Университета по здравеопазване и науки в Орегон, разработи и затвърди този опит “, казва Павел Волчков, ръководител на лабораторията за геномно инженерство в Московския институт по физика и технологии (MIPT).
Миталипов публикува статията си в „Природата“според всички канони. Той доказва възможността за редактиране на човешкия геном на ембрионален етап, за да се избегне проявата на генетично заболяване - хипертрофична кардиомиопатия, за което днес има само симптоматично лечение. Лекарството за редактиране на ген се инжектира в зиготата - ембрион в етапа на нейното едноклетъчно развитие. След това зиготата се оставя да се развие в бластоциста, първият многоклетъчен стадий. Чрез анализ на генома на клетките беше показано, че редактирането се извършва. Експериментът беше прекъснат в този момент.
„Както виждате, цялата фундаментална работа е свършена, остава само да се трансплантира този бластоцист обратно на майката - тоест да се извърши напълно рутинна операция, често срещана при IVF, която се използва от жени, например, при запушване на фалопиевите тръби. Защо експериментът винаги е бил прекъснат преди? За да не се проведе незаконен експеримент върху хора. Факт е, че експериментите с ембриони са законни, тъй като в различни страни той не се счита за човек до определена възраст. До тази възраст, предвидена в закона, те повдигнаха многоклетъчната фаза”, обяснява Волчков.
Колко е трудно?
Очевидно не е много трудно да се размножават генетично модифицирани хора - разбира се, в условията на съвременна лаборатория, занимаваща се с редактиране на геноми и за предпочитане, работеща в голяма репродуктивна клиника.
„Технологията на микроинжектиране в оплодена зигота, с помощта на която геномът се редактира, не е трудна“, казва Павел Волчков. - И той е работил в лаборатория, където се прави IVF. В такава лаборатория винаги има голям брой оплодени яйца от родители, които се опитват да родят - обикновено за IVF се вземат повече яйца, отколкото е необходимо, в случай на неуспех и те остават в клиниката. Това означава, че винаги има възможност да се забият инструментите за генетично редактиране в зиготи, да се оставят те да се развият до определен етап и да се оцени ефективността на тази процедура."
„Техниката се състои от няколко процедури. Ембриологичните процедури - ембрион, зигота, микроманипулатор, инжектиране - могат да варират от лаборатория до лаборатория. Той, поне според него във видеото, ги е извършил по същия начин, по който го правим в нашата работа “, казва генетик, проректор на Руския национален научно-изследователски медицински университет„ Пирогов “(RNRMU), ръководител на лабораторията за редактиране на геноми в Научния център Кулаков Денис Ребриков. Преди това научна група под негово ръководство проведе почти същия експеримент с човешки ембриони, с единствената разлика, че редактираните яйца не са имплантирани в майката.
Според Ребриков това е стандартна процедура за лечение на безплодие при мъжете съгласно протокола ICSI (Intracellular Sperm Injection Protocol), който се използва, когато сперматозоидните клетки са твърде неподвижни за зачеването: „Едновременно със сперматозоидните клетки въвеждаме смес за генно редактиране в яйцеклетката с микроманипулатор, по този начин се получава зигота “, казва ученият.
„Стандартните търговски ензими като Cas9 обикновено се използват за редактиране. Днес има доста варианти на ензими, така че не може да се каже кой ензим е използвал. Но останалите компоненти на реакционната смес: водещият ензим РНК, олигонуклеотиди и специален „ДНК пластир“(ДНК фрагмент, който действа като шаблон по време на процеса на шиене) - като правило всяка лаборатория прави самостоятелно “, продължава да обяснява Ребриков.
Мутацията, която беше въведена в ембрионите, също не е съвсем нова. Освен това, той също не е изкуствен - около един процент от европейците са вътрешно устойчиви на ХИВ, тоест носят два алела на този мутантен ген, а 10 процента носят един алел.
„Тази модификация съответства на вариант на гена, присъстващ в популацията, който е еволюционен алел, вариант на ген без 32 букви. И в това има своеобразно етично облекчение, защото не казваме, че сме създали нов алел, нов вариант на ген, който не се среща при хората. Хиляди хора са родени по напълно естествен начин и живеят с точно такъв вариант на гена “, подчертава Ребриков.
Колко опасно е?
Техниката вече е тествана, но преходът от лабораторна към клинична практика е съвсем различен въпрос и за това са необходими фармацевтични компании, ако не и десетилетия. От чисто техническа гледна точка, за да осигурите безопасност, трябва да сте сигурни в две неща: методът ефективно редактира целевия ДНК регион и това се случва на статистически значима проба с нисък процент откази (редактиране на целевия локус), а други части от генома не се редактират (нередактиране на неспецифично локус).
„Като се има предвид размерът на центъра, с който той работи, тази техника вероятно щеше да се практикува от три до четири години. Събрахме информация за ембрионите и въз основа на нашите статистически данни си позволихме да проведем този вид експеримент “, предполага Волчков.
Самата генетична терапия за ХИВ също не е съвсем нова. Songamo тества този метод за лечение на вируса, но само върху соматични, „нормални“клетки, а не ембрионални стволови клетки. Стигна се до клинични изпитвания, което означава, че са натрупани много данни по проблема. Това са както фирмени данни, така и отворени данни в научни публикации.
„Този ген и системата за насочване са добре проучени, китайците не го направиха сляпо, те прехвърлиха тази технология само на редактиране на ембриона, а не на соматични клетки“, отбелязва Волчков.
Той обаче не е сигурен в 100% правилността на извършената процедура.
„Какво бих искал да видя, за да се уверя, че работи правилно? На първо място, това са предварителни експерименти върху клетъчни линии (ембрионални стволови клетки). Статистически значителен брой експерименти върху ембриони с прекъснато развитие - да речем, 25-50 случая, където ясно се вижда, че целевият ген се редактира и няма или почти няма неспецифично насочване на други алели, които биха могли да допринесат негативно за състоянието на бъдещия човек. Едва след това можехме да преминем към следващата фаза “, казва Волчков.
Но според него възниква въпросът за правната регламентация на подобни експерименти. „Само регулаторът, в случая китайският еквивалент на FDA, може да установи критерия за този„ почти липсващ “. Докато няма критерий, е трудно да се разсъждава кое е приемливо и кое е неприемливо”, твърди ученият.
„Но нека си представим, че този етап е преминал. След това бих искал да видя тестове на животински модел. Най-тясно свързаният модел с човека е големият маймуна. Ако първо беше демонстрирано генетично редактиране върху тях, а не върху човешки близнаци, би било по-правилно, - продължава Волчков. "Освен това работата в тази област вече е в ход: тази година китайските учени публикуваха статия в Nautre, че те клонират макака (маймуна, която не е човек), и още една, която редактираха неговия геном."
Той и неговата група, от друга страна, изглежда не искат да губят време да експериментират с маймуни. „Фактът, че те прескочиха този важен етап и преминаха към експерименти върху хора, не е в тяхна полза“, заключава Волчков.
Вместе с тем, эмбриогенез человека - это высоко саморегулирующаяся система, и если в ней что-то идет не так, то эмбриональное развитие терминируется (происходит выкидыш на той или иной стадии беременности). Впрочем, этот механизм, к сожалению, работает не всегда, замечает ученый. Но если положиться на высокую вероятность его работы, это значит, что сам факт появления девочек на свет подтверждает неповрежденность их генома.
Професорът от Университета „Сколтех и Рутгерс“Константин Северинов отбелязва, че строго погледнато, изводите за безопасността могат да бъдат направени само като доведе експеримента до своя логичен извод: след генетична манипулация на яйцето трябва да се роди дете, да зрее, да роди собствени деца, да живее повече или по-малко нормално живот. - Така беше и с овцете Доли. Успехът на експеримента с нея, в частност, се състои в това, че тя роди друга овца. Но при хората продължителността на живота е сравнима с тази на изследователите. В този смисъл е много трудно да се създаде експеримент, за да се постигне нивото на доказателства, което човек иска да има, преди да използва процедурата “, казва ученият.
Сравнение на оригинален и редактиран генетичен код на Лулу и Нана / Шон Райдър.
Етично ли е?
Експертите смятат, че не. Освен това по няколко причини наведнъж.
Според Оксана Мороз, доцент в катедрата за културни изследвания и социални комуникации на Руската академия за национална икономика и публична администрация (RANEPA), има два подхода, които оправдават морала на определени действия - деонтология и последователност.
„Деонтологията предлага да се вземат решения относно морала въз основа на приетите в обществото правила. Ако следваме правилата, тогава действаме морално, ако не, то това е неморално. Цялата история, че експериментирането с ембриони и не ги унищожава след определен период е неморален акт, се вписва добре в деонтологичния подход. Консеквенциализмът оценява морала на дадено действие чрез неговия резултат. Ако последствията са добри, полезни, тогава това е добре. И именно към този подход китайският учен апелира. Няма значение как той казва, че изхождах от морални предпоставки, които не са приети от всички. Важно е последствията от моите действия да бъдат прекрасни “, обяснява Оксана Мороз.
Но въпросът за глобалните последици в този случай надхвърля безпокойството за здравето на конкретни хора. Говорим за целостта на генетичната база на човешката популация, отбелязва ученият.
„Когато редактираме генома и, както изглежда, конструираме нов човек, не можем да сме сигурни, че сме редактирали точно това, което се нуждае от поправка, и не повредихме нещо друго, което е важно в дългосрочен план. На пръв поглед изглежда, че няма вреда от подобни манипулации, но тъй като няма надлъжни данни, не можем да преценим до каква степен намесата ни в генома само помага за заздравяването и не причинява забавени вреди. Наистина в бъдеще тези генетично модифицирани хора ще попаднат в обема на човешкия генетичен материал, те сами ще станат родители. И е възможно нашето навлизане в общото генетично пространство да има забавен ефект “, отбелязва Мороз.
Освен това има и въпрос на информирано родителско съгласие. Самият той вече е заявил, че хората, които той е подложил на този експеримент (родителите на близнаците) са знаели какво правят. Но има съмнения в този резултат. „На хартия беше записано, че той провежда експеримент по терапия на ХИВ и само устно каза на родителите си какво смята да направи. И големият въпрос е колко далеч хората, далеч от генетиката, биха могли да разберат същността на неговите действия “, казва ученият.
Потенциалният проблем на елитаризма също е тревожен.
„Можем да изхождаме от предположението, че ще излекуваме всички - дори на етапа на ембрионално развитие, когато бъдещите хора все още не чувстват нищо и не страдат. Но ако нашата технология бъде въведена и пусната на пазара, тогава, най-вероятно, тя няма да бъде достъпна за всички. И тогава ще се появят някои X-мъже в обществото, ще се появи нов тип неравенство - не социално и не физиологично, наследено от раждането, а неравенство, основано на изкуствено направена физиология, казва Оксана Мороз. - И не е много ясно как ще се справим с това, защото вече се мъчим да се справим с факта, че има многообразие на половете и третият пол. Колко е подготвено обществото за герои с този тип характер?
И накрая, това е експеримент с хора.
„Ученият иска похвала, но не смята, че в резултат на своите действия ще се появят живи хора, които ще мислят и усещат и разбират, че са родени в резултат на експеримент. Това е история за чудовищата на Франкенщайн, които са създадени и след това измъчвани от факта, че са плод на човешката гордост. Тук се преплитат религиозни и морални фактори, които поставят под въпрос легитимността на подобни действия. Неслучайно китайските институции са се дистанцирали от тази работа “, отбелязва експертът.
Денис Ребриков обаче от Руския национален научноизследователски медицински университет казва, че е твърде рано да се мисли за проблема с появата на „супермени“в резултат на генетично редактиране. Досега във всички случаи генетичната модификация на ембрионите е ограничена само до онези генетични варианти, които вече са в популацията. „Знаем, че има хора с делеция в гена CCR5, има доста от тях в Северна Европа, че това не е мутация, която води до сериозни последици. Никой няма да вмъква букви в човешкия геном, които не съществуват в него “, обясни той.
Ребриков подчертава, че при подобни експерименти геномите на двамата родители и геномът на получения ембрион трябва да бъдат секвенирани преди прехвърлянето му на бъдещата майка. В този случай можете да сте сигурни, че са били променени само планираните ДНК секции и не са настъпили други генетични промени.
Забранено е?
Тук се обръщаме към деонтологичния подход за осигуряване на морал.
„Това е област със слабо развита правна регулация. Тя се натрупва около забрани и ограничения, но правилата на процедурен характер, позволяващи положително решение на определени въпроси, са минимални “, каза Павел Калиниченко от Московската държавна юридическа академия.
Ето защо подобни експерименти са по-възможни в страните от Югоизточна Азия, където регулирането в тази област е по-слабо, отколкото в Европа или Съединените щати. В Европа етичните бариери са дълбоко вкоренени в правната практика, така че разглежданият случай попада в по-широка категория - „експерименти върху хора“. Те са строго забранени и това е предварително предопределено. „В Европа това се отнася до евгенни изследвания, а в ЕС евгениката е забранена като цяло, дори положителната евгеника. Следователно такава работа е невъзможна там “, заключава експертът.
Великобритания стои отделно в този ред. Там работата по редактирането на генома на ембрионите беше разрешена през 2016 г., следвайки Китай - разбира се, под наблюдението на етични и изследователски комитети.
„В САЩ ситуацията е по-мека, но това не означава, че американците могат да си позволят подобни експерименти в момента. Там законът се различава от държавата до държавата и все още правната регулация не е напълно развита. Освен това американският подход е, да речем, ориентиран към практиката. Известна пропаст в законодателството е конкретно заложена, за да не възпрепятства работата на индустрията, където има търговски потенциал. Пълното регулиране се отлага за по-късно: ако нещо се обърка, те ще се погрижат за него. Междувременно всичко е безобидно, нека се развива”, обяснява Калиниченко.
Този подход може да се види в регулирането на работата с ембрионалните стволови клетки: ограниченията се прилагат само за изследвания, които получават федерално финансиране.
„Китай е нелегална държава, следователно значението и целите на политиката на държавата не могат да бъдат напълно разбрани. Той е утилитарен в своите цели и цели, тоест подчинява на задачите на ЦК. Важното е обаче, че китайските власти подкрепят научните изследвания, отделят огромни средства за надминаване на учените и създават условия за тяхната дейност. Очевидно резултатът е важен за тях и това може да обясни известна либерализация на законодателството. Тоест, индулгенциите, които китайците правят, служат на целите на науката, а не на бизнеса. Ако става въпрос за клиничната практика, либерализацията на законите може бързо да бъде заменена от строга регулация “, отбелязва ученият.
В Русия регулирането в тази област е понижено до местно ниво. Много тук се определя въз основа на съществуващата практика и норми на конкретни институции, не се подчинява на никакви твърди циркуляри. Експертът не се ангажира да оценява дали това е добро или лошо, но призовава за подобряване на руската правна реалност въз основа на обективен анализ на нуждите, включително научна работа.
Колко скоро подобни операции ще станат обичайни?
Изглежда няма значение дали генетично редактираните бебета се раждат в момента. Ако това все още не се е случило, то може да се случи всеки момент и ще се случи без провал.
„Само въпрос на време е преди това да стане. Няма значение дали е Той или някой друг. Има такъв израз: не става въпрос дали, а кога, - „въпросът не е дали ще се случи, въпросът е кога ще се случи“. Мисля, че човекът, който го прави първи и успее, ще има много труден момент в началото. Но тогава те ще го носят на ръце”, заключава Константин Северинов.
Александра Борисова, Дария Спаская
