Готов ли Казахстан к генно-модифицированным детям?

На сегодняшний день известно о целом ряде экспериментов, в ходе которых ученым удалось "отредактировать" человеческий ген. Один из наиболее перспективных методов в генной инженерии - CRISPR/Cas, или, как его еще называют, "молекулярные ножницы". Технология позволяет вырезать дефектные участки ДНК в живой клетке и на их место вставлять новые.

Изначально систему элементов геномной последовательности (CRISPR) и ассоциированные с ней белки Cas открыли, как способ бактерий защищаться от вирусов-бактериофагов и других патогенов. Спустя более чем 20 лет ученые установили, что системы CRISPR/Cas могут работать и в клетках высших организмов, в том числе человека.

Сначала ученые применили метод, производя генно-модифицированные продукты, к примеру, усовершенствованные зерновые культуры. Затем, в результате активных экспериментов, начавшихся в 2012-2013 годах, на свет появились мыши, обезьяны и свиньи с конкретными мутациями. И, наконец, эксперименты были перенесены на человеческий эмбрион. Так, группе американского эмбриолога с казахстанскими корнями Шухрата Миталипова удалось удалить из эмбриона человека ген, приводящий к опасному заболеванию сердца. 

Фото: REUTERS/ Alessia Pierdomenico

В 2017 году в Калифорнии прошла первая в мире процедура по "редактированию" генома взрослого мужчины, страдающего мукополисахаридозом II типа (синдромом Хантера).

В ноябре 2018 года китайский ученый Хэ Цзянькуй во всеуслышание объявил о еще одной сенсации - рождении первых в мире генетически модифицированных детей. Девочки-близняшки Лулу и Нана еще на эмбриональной стадии получили иммунитет к ВИЧ. За ними ученый и его коллеги планировали наблюдать в течение следующих 18 лет.

Родился профессор Хэ в бедной фермерской семье. Это обстоятельство с раннего детства мотивировало его проявлять упорство в учебе. По словам отца, Хэ Цзянькуй решил во всем добиваться впечатляющих результатов. Сначала он стал лучшим в школе, а затем с успехом окончил университет.

Следующим шагом "вундеркинда" была защита докторской диссертации по физике и генетике в университете Райса в Техасе (США). После этого он некоторое время проработал в Стэнфорде и вернулся по программе возвращения талантов в Китай. На родине профессор Хэ сделал карьеру в Южном университете науки и технологии в Шэньчжэне. После того как в СМИ появилась информация о его спорном эксперименте, в университете заявили, что опыты он проводил "подпольно". Китайское правительство приказало прекратить работу, а сам Хэ Цзянькуй  после этого пропал. 

Фото: REUTERS

Справедливости ради, некоторые ученые отметили, что в законодательстве Китая не совсем четко очерчены ограничения для подобных экспериментов. Даже несмотря на то, что в документе от 2003 года и прописано, что запрещаются действия с эмбрионом для репродукции.

Как объяснил Тимур Салиев, директор Научно-исследовательского института фундаментальной и прикладной медицины имени Б. Атчабарова (КазНМУ), вирус ВИЧ обычно проникает в так называемую белую клетку крови CD4 через белок CCR5 ("ворота" для ВИЧ).  Хэ Цзянькуй модифицировал ген таким образом, чтобы блокировать этот белок. 

Визуализация: Амир Абдулхаимов

То, что попытался осуществить китайский ученый, иногда встречается в природе. Такая же мутация в свое время была обнаружена у "берлинского пациента", который стал нечувствителен к ВИЧ-инфекции.

"Хэ Цзянькуй действительно неординарный ученый, чего не так просто достичь в Китае, где работает миллион исследователей. Я не сомневаюсь, что ему действительно удалось довести эксперимент до рождения детей. Другое дело, что критика в его адрес не безосновательна.

Были исследования, которые показали, что после редактирования CCR5, изменяется генетическая предрасположенность к различным заболеваниям. Став невосприимчивым к ВИЧ, человек может погибнуть от банальной вирусной инфекции (типа ОРВИ).

Также повышается вероятность возникновения психических нарушений. Заранее сложно что-то предугадать", - поделился мнением доктор Салиев.

К слову, известный ученый-генетик и специалист по редактированию генома Федор Урнов проводит  исследования в США на пациентах с ВИЧ, а не на эмбрионах. По его мнению, в настоящее время это наиболее оптимальный и безопасный путь, на котором не возникает никаких этических вопросов, и в "редактировании" генов на эмбриональной стадии нет медицинской необходимости. 

Несмотря на объективную критику, директор НИИФПМ имени Атчабарова (КазНМУ) Тимур Салиев убежден, что за технологиями, позволяющими контролировать заболевания на стадии, когда еще человек не родился, будущее.  

"Это однозначно. Сейчас, быть может, стереотипы мышления не позволяют это принять. Хотя последние социологические исследования в разных странах показывают интересные результаты. В США, отвечая на вопрос: "Как вы относитесь к "редактированию" генома на эмбриональной стадии, если это позволит контролировать мутации, приводящие к болезням?", 70 процентов опрошенных высказались положительно в пользу манипуляций с генами. Почти такой же показатель был отмечен в китайском исследовании мнения общественности. Единственно, опрошенные высказывались против того, чтобы с помощью изменения генома появилась возможность влиять на уровень IQ, изменять цвет кожи и радужной оболочки глаз", - рассказал директор НИИФПМ. 

Тимур Салиев уверен, что в Китае после недавнего прецедента начнут более четко и строго регулировать научные эксперименты, касающиеся генома человека, вплоть до каждого отдельного шага.    

Своим мнением о технологии также поделился и президент Казахстанской ассоциации репродуктивной медицины Вячеслав Локшин. Он склоняется к тому, что процедура будет стремительно развиваться, возможно, ученые будут полностью готовы к "редактированию" генов до рождения человека в самом недалеком будущем.

"Сегодня и теоретическая, и практическая базы для этого есть, но исследования пока не идут дальше. Такие технологии, по моему мнению, помогут людям избавиться от многих генных заболеваний. То есть мы будем выделять потенциально опасный ген и при помощи ферментативных реакций его уничтожать. А клетка будет затем сама восстанавливать нормальное состояние структуры ДНК. Как результат, человечество реально сможет жить дольше",  - высказался Вячеслав Локшин.

Фото: REUTERS/ Simon Dawson

Не так давно Алматы посещал эмбриолог Шухрат Миталипов, родившийся в этих краях. Во время своего визита, отвечая на вопрос о перспективах технологии, он сказал, что с точки зрения этических соображений переходить к рождению людей с измененным ДНК пока еще рано. Но добавил, что вполне возможно люди начнут  это делать уже через 3-4 года. Несколько лет назад Шухрат Миталипов признавался одним из 10 лучших ученых мира. 

Как рассказали эксперты, в Казахстане "редактированием" человеческих генов пока не занимаются. Хотя, по словам Вячеслава Локшина, закон запрещает только использование эмбриона в военных и коммерческих целях, а также клонирование. Но раз в государстве никто не занимается подобными экспериментами, отсутствует и необходимость в регуляции этой сферы.  

"В кодексе РК "О здоровье народа и системе здравоохранения" есть целая глава, в которой прописан запрет на клонирование. "Редактирование" генов - другая процедура, хотя все это движется вокруг человеческого эмбриона.

Все, что не запрещено, то разрешено. Я думаю, что если мы будем это делать с целью избежания рождения ребенка с какой-то генной патологией, то это не должно оказаться под запретом.

У нас в клинике мы занимаемся диагностикой хромосом у пятидневного эмбриона, и если он имеет патологический набор хромосом, мы не переносим его в область матки", - рассказал президент Казахстанской ассоциации репродуктивной медицины.

Пока не дошло до дискуссий об этической стороне, на данном этапе Локшин выделяет две проблемы, связанные с внедрением технологий редактирования генома человека в Казахстане: технологическую и финансовую.

"В Казахстане нет ни одной лаборатории, которая смогла бы на высоком уровне это выполнить.  Фундаментальная наука недостаточно финансируется. Нурсултан Назарбаев дал поручение правительству в течение 5 лет довести расходы на образование, науку и здравоохранение до 10 процентов от ВВП страны. Было бы очень хорошо", - высказался Локшин. 

Этот взгляд на состояние науки в стране разделяет и Тимур Салиев, который сказал, что, насколько ему известно, в Казахстане проводятся только узконаправленные геномные исследования, имеющие конкретные практические задачи. Например, выявляющие взаимосвязи между определенным образом жизни и какими-то заболеваниями. Иными словами, пока решаются более приземленные задачи. 

Вместе с тем в Казахстане актуальна проблема негативных воздействий экологических факторов. В таких городах, как Астана, Алматы, Актобе, Семей, Тараз, Актау, Жезказган, Караганда, Шымкент, Темиртау, Усть-Каменогорск и других отмечен повышенный или высокий уровень загрязнения. До сих пор в зоне, близкой к бывшему Семипалатинскому полигону, рождаются дети, которым по наследству передаются последствия ядерных испытаний. Могут ли в теории технологии воздействия на геном человека решать подобные проблемы? Эксперты считают, что это не исключено, для этого ученые должны хорошо изучить широкий спектр генов.

Алматы. Фото: REUTERS/Pavel Mikheyev

"Это сложнее, потому что должно быть 100-процентное понимание, какой ген нужно менять и к чему приведет его модификация. Пока это перспективы более далекого будущего. Но современная молекулярная  генетика очень многое изменит в мире, - подытожил Вячеслав Локшин. 

При этом оба собеседника не забывают о том, что казахстанское общество должно морально быть готово к манипуляции с генами. Естественно, при условии, что и ученые будут давать высокие гарантии касательно безопасности и эффективности новых генных технологий. 

Автор: Павел Атоянц