General

Російський вчений вирішив створити генно-модифікованих дітей

Один з провідних російських фахівців в областіметодів молекулярної біології та генної інженерії Денис Володимирович Ребриков в інтерв'ю журналу Nature розповів про плани провести експеримент по створенню дітей з відредагованими генами. Він заявив, що готовий повторити досвід китайського генетика Хе Цзянькуя, в ході якого на світ з'явилися близнюки Лулу і Нана. За словами Ребрикова, він розглядає можливість провести імплантацію генно-відредагованих ембріонів до кінця року, якщо отримає відповідне схвалення трьох відомств, в тому числі Міністерства охорони здоров'я РФ.

Що таке CRISPR-Cas9?

CRISPR-Cas9 є технологієюредагування генома, засновану на принципах імунної системи бактерій (вони здатні знаходити і ліквідувати вірусну ДНК). CRISPR-Cas9 включає в себе направляючу молекулу РНК, яка знаходить потрібний шматочок хромосоми, і фермент Cas9, розрізає ДНК. Якщо в цей момент додати нормальну копію гена, він вбудується в потрібне місце. Процес нагадує редагування тексту, коли частина пропозиції видаляється і на її місце вставляють інші слова.

Редагування генів в Росії

Метою експерименту російського біолога будемодифікація того ж гена, над яким працював китайський фахівець з генної інженерії - CCR5. В інтерв'ю Nature Ребриков розповів, що збирається відключити ген в ембріонах, який кодує білок, що дозволяє ВІЛ проникати в клітини організму. Ембріони згодом будуть імплантовані ВІЛ-позитивним матерям, які не реагують на стандартну терапію. Відзначається, що ризик передачі інфекції дитині в цьому випадку буде вище, але якщо в ході процедури вийде успішно відключити ген CCR5, то цей ризик буде значно знижений.

Нагадаємо, що Хе Цзянькуй в свою чергу бравклітини ВІЛ-позитивних батьків, а потім пересаджував отримані ембріони ВІЛ-негативним матерям. В цьому не було ніякого практичного сенсу, що в свою чергу крім іншого було ще однією причиною критики китайського генетика світовою спільнотою вчених. Робота Хе викликала шквал критики серед наукової спільноти і призвела до появи відкритого листа, в якому вчені закликали до мораторію на проведення експериментів по генному редагування ембріональних клітин. Ребриков стверджує, що його метод модифікації гена виявиться корисніше, буде менш ризикованим і більш етично виправданим і прийнятним для суспільства.

Ребриков додає, що вже досяг угоди з місцевим ВІЛ-центром, де він збирається залучити жінок добровольців, готових взяти участь в його експерименті.

Журнал Nature звернувся за коментарями зприводу планованого експерименту російського вченого до інших дослідникам, які, як і очікувалося, висловили стурбованість планами Ребрикова. Наприклад, Дженніфер Дудна, фахівець з молекулярної біології з Каліфорнійського університету в Берклі і один з піонерів методу генного редагування CRISPR-Cas9 каже, що дана технологія ще до кінця не вивчена і не готова для застосування в клінічних ситуаціях.

«Я не здивована подібним заявам, але ця новина дуже розчаровує і в той же час турбує», - додала вчена.

Навіть якщо досвід пройде успішно, невеликий ризикзараження залишиться. І до сих пір ми точно не знаємо, як це відіб'ється на житті людини в цілому. Наприклад, в недавньому дослідженні у носіїв обох копій мутантного CCR5 знайшли ризик більш ранньої смерті в порівнянні з носіями нормального гена.

«Перед тим як вчені почнуть робитиспроби імплантації генно-модифікованих ембріонів необхідно провести прозорі, відкриття дебати про наукову і етичної допустимості подібних експериментів », - каже генетик Джордж Дейлі з Гарвардської медичної школи.

Російські фахівці також висловили свою незгоду з подібними експериментами.

«Потенційно це дуже небезпечно. Можливість появи навіть одного хворого людини вже накладає заборону на все це », - прокоментував газеті ВЗГЛЯД генетик Ігор Долотовскій, коментуючи плани біолога Дениса Ребрикова зі створення генно-модифікованих дітей.

Молекулярний генетик Костянтин Северинов, зяким зв'язалися автори Nature зазначив, в Росії отримати схвалення на проведення подібних експериментів буде дуже складно. Адже доведеться враховувати не тільки думку державних структур, а й церкви, яка виступає проти редагування генів. А це сильно скорочує шанси отримати схвалення - принаймні в найближчі роки.

І все ж найважливіше питання - наскільки реальна перспектива, яку малює Ребриков?

Долотовскій вважає, що експеримент технічно провести можливо, але проблема полягає в етичній частині питання.

«Все можливо, китаєць зробив, наш учений теж може. Тут питання етичний - експерименти на людях, зміна генома людини. А технічно можна зробити дуже багато », - додав Долотовскій.

За словами самого Ребрикова, до якого редакція Hi-News.ru звернулася за коментарями, етична сторона питання - крайней важливий аспект.

«Етична сторона - питання вкрай важливий і намбезумовно буде необхідно отримати всі погодження від Етичних комітетів і від контролюючих структур. Але справа в тому, що існують клінічні ситуації, коли етичність такого (геноредактірующего) підходу не може бути піддана сумнівам. Це випадки, коли 100% дітей у пари даних батьків будуть страждати важким генетичним порушенням. Такі ситуації нечасті, але існують. Коли обоє батьків гомозиготних по порушенню одного і того ж гена, що приводить до спадкового захворювання (наприклад, глухоти) », - зазначив Ребриков.

Чому люди бояться генетичних експериментів?

Одна з причин, чому темагенно-модифікованих ембріонів викликала такі палкі суперечки в світовому співтоваристві пояснюється тим, що якщо дозволити подібні експерименти вже зараз, то вийшли «ГМО-діти» виростуть і зможуть передати свої змінені гени наступним поколінням. Вчені в цілому згодні, що технологія генного редагування одного разу зможе допомогти в повному усуненні генетичних захворювань, таких як серповидно-клітинна анемія і кістозний фіброз, однак на сьогоднішній момент потрібне проведення набагато більшої кількості додаткових досліджень.

Крім того, є побоювання з приводу безпекигенного редагування ембріонів в більш загальному сенсі. Ребриков заявляє, що його експеримент, в якому він, як і китайський генетик Хе, збирається використовувати метод редагування генома CRISPR-Cas9, буде повністю безпечним. Однак вчені вважають, що використання CRISPR-Cas9 в поточному вигляді може викликати «нецільові» мутації в інших генах, які не захопивши потрібні, є метою процесу редагування. Таким чином можлива ситуація, коли відключеними можуть виявитися гени, наприклад, що відповідають за придушення зростання пухлин.

За словами Ребрикова, він веде розробку методу,який зможе гарантувати подібні промахи. Вчений планує опублікувати попередні результати цієї роботи протягом місяця, можливо, в онлайн-репозиторії наукових препринтів bioRxiv або в журналі, що рецензується.

На прохання прокоментувати цю заяву нашому порталу автор проекту відповів наступне:

Ми навчилися коректно перевіряти безпекувикористовуваної системи CRISPR, точно визначаючи її off-target (нецілеспрямовану, - прим. ред.) активність на ембріонах із заздалегідь відомим геномом. Цього, наскільки я знаю, поки немає ні у кого в світі. І це дозволяє нам виходити на практичне застосування усвідомлено, а не так, як зробив Хе ».

У свою чергу вчені, до яких за коментарямизвернулися автори Nature, скептично поставилися до тверджень Ребрикова про вирішення проблеми нецільових мутацій і можливості реалізації тільки цільових, при яких будуть редагуватися тільки потрібні гени і саме так, як це було заплановано.

У минулому році в журналі Вісник РГМУ, де вінє головним редактором, Ребриков опублікував статтю, в якій стверджував про розробку методу, здатного відключити обидві копії гена CCR5 (шляхом видалення частини з 32 пар основ) в понад 50 відсотках випадків.

Однак Дженніфер Дудна, фахівець з молекулярної біології з Каліфорнійського університету в Берклі, висловила скептичне ставлення до цих результатів.

«Дані що я бачила, показують, що контролювати процес відновлення ДНК зовсім не просто», - говорить вчений.

З нею згоден генетик Австралійського національного університету Гаетан Бурдж, що відзначає, що в процесі редагування можливі видалення і вставки, які важко визначити.

Неправильне редагування може призвести дотому, що ген буде відключений не належним чином, що в свою чергу залишить клітку і раніше беззбройної проти ВІЛ, або призведе до мутації гена, який стане функціонувати зовсім іншим і непередбачуваним чином, говорить Бурдж.

Більш того, відзначає Бурдж, немутіровавшій генCCR5 володіє може мати безліч корисних функцій, які до сих пір повністю не вивчені. Наприклад, раніше вчені визначили, що, схоже, ген забезпечує деякий захист проти ускладнень, викликаних зараженням вірусом лихоманки Західного Нілу, а також грипу.

«Ми багато знаємо про роль гена CCR5 в проникненні ВІЛ в клітини, але ми дуже багато чого не знаємо про інших його функціях», - додає Бурдж.

Перспективи CRISPR в Росії

Денис Володимирович Ребриков (фото Nature)

Ми також поцікавилися у Дениса Володимировича про те, які перспективи у технології CRISPR-Cas9 і чи здатна вона перемогти всі генетичні захворювання.

«Спадкові захворювання переможе неCRISPR-Cas9, а передімплантаційна генетична діагностика (ПГД). Справа в тому, що, як зазначено вище, редагування виправдано лише в разі поломки всіх чотирьох алелей (для даної пари батьків). Це вкрай рідкісні ситуації. Один на мільйон. А ось діти зі спадковими захворюваннями народжуються дуже часто (майже 1% від новонароджених!) І перемогти це дуже просто: для пари батьків, у якій є ризик народження хворої дитини (тому, що ми заздалегідь (десь) знаємо їх генетику) треба проводити ЕКО і ПГД з метою відбору здорового ембріона. І ніякої CRISPR-Cas9 не потрібен! Чомусь мало хто з не фахівець це розуміє ».

На питання про те, як в цілому йдуть справи з дослідженнями CRISPR-Cas9 в Росії, і яку роль в них відіграє держава Ребриков відповів, що в цілому поки все добре.

«На загальному тлі - нормально йдуть. Безліч груп працює з даною технологією в усіх напрямках: рослини, тварини, мікроорганізми. Є розробники нових нуклеаз типу Cas9 і модифікатори існуючих. Є пошукові дослідження нових подібних систем. Все нормально тут ».

«Держава зараз оголосило про велику програму розвитку генетичних технологій. Поки гроші по ній не пішли, але це точно буде в плюс розвитку і CRISPR-Cas9 в тому числі ».

Про те, як би він описав технологію CRISPR-Cas9 і яке у нього до неї ставлення Ребриков відповів:

«Це ще одна молекулярно-генетична технологія. За останні 50 років таких створено безліч, і ця нітрохи не крутіше ПЛР або секвенування (за які дали Нобелівські премії, між іншим). Просто ще одна технологія роботи з ДНК і генами. Вважаю, в цілком доступному для огляду майбутньому (років 10) людство прийде до спрямованого зміни геному людини з метою його поліпшення (а можливо і до чергування клонування і редагування генома - це найефективніше) ».

Обговорити статтю і висловити свою думку з приводу планів російського біолога можна в нашому Telegram-чаті.