Российский биолог планирует создание новых детей c отредактированным геномом

Российский ученый объявил о своем намерении произвести на свет детей с отредактированным геномом и таким образом стать вторым человеком на планете, обнародовавшим результаты подобного опыта. Но такого рода эксперименты считаются запрещенными до тех пор, пока не согласованы соответствующие международные стандарты, пишет «Нейчер».

акое предложение последовало после того, как один китайский ученый заявил о появлении в прошлом году на свет близнецов из отредактированных им эмбрионов.

Российский ученый объявил о своем намерении произвести на свет детей с отредактированным геномом и таким образом стать вторым человеком на планете, обнародовавшим результаты подобного опыта. Этот шаг идет в разрез с научным консенсусом: такого рода эксперименты считаются запрещенными до тех пор, пока обстоятельства и меры безопасности, которыми они оправдываются, не будут согласованы с международными этическими стандартами.

Молекулярный биолог Денис Ребриков сказал «Нейчер» (Nature) о том, что рассматривает возможность до конца года провести нескольким женщинам имплантацию генно-отредактированных эмбрионов — если к тому времени ему удастся получить соответствующее разрешение. Китайский ученый Хэ Цзянькуй (He Jiankui) вызвал в международном сообществе волну негодования, когда в ноябре прошлого года объявил о том, что при его посредстве на свет появились первые в мире младенцы с отредактированным геноном — девочки-близнецы.

Эксперимент будет проводиться с тем же геном CCR5, с которым работал Хэ, однако Ребриков утверждает, что его методика принесет большую пользу, сопряжена с меньшим риском и будет более оправданной и приемлемой для общества с этической точки зрения. Российский ученый планирует дезактивировать ген, кодирующий белок, который позволяет ВИЧ проникать в клетки эмбрионов; последние будут имплантированы ВИЧ-инфицированным матерям, и тем самым снизится риск передачи вируса ребенку в утробе матери. Хэ, напротив, модифицировал ген у эмбрионов, созданных при участии отцов, больных ВИЧ, что, по мнению многих генетиков, не принесло особой клинической пользы, поскольку риск передачи вируса от отца ребенку минимален.

Ребриков возглавляет лабораторию по редактированию генома в крупнейшей российской клинике репродуктивной медицины, Национальном медицинском исследовательском центре акушерства, гинекологии и перинатологии имени Кулакова в Москве, а также является научным сотрудником Российского национального исследовательского медицинского университета имени Пирогова, также расположенного в Москве.

По словам Ребрикова, он уже договорился с одним из городских ВИЧ-центров о наборе женщин с ВИЧ, желающих принять участие в эксперименте.

Однако у ученых и биоэтиков, с которыми связалось наше издание, планы Ребрикова вызывают серьезное беспокойство.

«Эта технология еще не готова к использованию», — говорит Дженнифер Дудна (Jennifer Doudna), молекулярный биолог из Калифорнийского университета в Беркли, впервые применившая систему редактирования генома CRISPR-Cas9, которую собирается использовать Ребриков. «Не удивительно, что такое решение вызывает разочарование и тревогу».

Альта Чаро (Alta Charo), исследователь в области биоэтики и права Висконсинского университета в Мадисоне, говорит, что планы Ребрикова не соответствуют этическим требованиям к использованию технологии. «Осуществлять такую процедуру сегодня в высшей степени безответственно», — добавляет Чаро на правах члена комитета Всемирной организации здравоохранения, которая разрабатывает политику этических норм для редактирования генома человека.

Имплантация отредактированных генов эмбрионов запрещена во многих странах. В России действует закон, в большинстве случаев запрещающий генную инженерию, но неясно, каким образом эти правила применимы в отношении редактирования генов эмбрионов и применимы ли вообще. Между тем, российская нормативно-правовая база в области вспомогательной репродукции напрямую не касается вопроса редактирования генов — об этом свидетельствует сравнительный анализ этих норм в ряде стран, проведенный в 2017 году (китайский закон также носит двусмысленный характер: в 2003 году министерство здравоохранения запретило генетически модифицировать человеческие эмбрионы с целью размножения, однако этот запрет не предполагает наказания, вот почему правовое положение Хэ по-прежнему остается неопределенным).

Ребриков надеется, что в течение следующих девяти месяцев министерство здравоохранения прояснит правила клинического использования генного редактирования эмбрионов. Ученый говорит, что осознает безотлагательность помощи женщинам с ВИЧ и ему не терпится приступить к экспериментам, пусть и при отсутствии четких предписаний.

Чтобы уменьшить вероятность наказания за эксперименты, Ребриков планирует для начала получить разрешение у трех правительственных учреждений, включая Министерство здравоохранения. По его словам, на это может потребоваться от одного месяца до двух лет.

Константин Северинов, молекулярный генетик, который помогал правительству разрабатывать программу финансирования исследований по редактированию генов, говорит, что получить такого рода разрешения довольно нелегкая задача. Русская православная церковь, пользующаяся большим влиянием в стране, выступает против редактирования генов, говорит Северинов, который одновременно сотрудничает с Ратгерским университетом в Пискатауэй, штат Нью-Джерси, и Институтом науки и технологий в Сколково.

Прежде чем кто-либо из ученых попытается произвести имплантацию генно-отредактированных эмбрионов в организм женщин, необходимо провести прозрачные дебаты о научной осуществимости и этической допустимости таких экспериментов, считает генетик Джордж Дейли (George Daley) из Гарвардской медицинской школы в Бостоне, штат Массачусетс, который также узнал о планах Ребрикова из «Нейчер».

Одна из причин, по которой эмбрионы с отредактированным геномом породили столь ожесточенную общемировую полемику, заключается в следующем: если позволить генетическим изменениям изначально развиваться в организме младенцев, они могут передаться будущим поколениям — данное вмешательство с далеко идущими последствиями известно как изменение зародышевой линии. Исследователи сходятся во мнении, что, возможно, в один прекрасный день эта технология поможет нам избавиться от таких генетических заболеваний, как серповидноклеточная анемия и кистозный фиброз, но перед тем, как использовать ее в процессе изменения человеческих существ, необходимо провести внушительное число испытаний.

Когда Хэ сообщил о своем эксперименте, многие ученые вновь стали призывать к введению международного моратория на редактирование зародышевой линии. Хотя эта мера еще не была принята, Всемирная организация здравоохранения, Национальная академия наук США, Королевское общество Великобритании и другие авторитетные организации обсуждают вопрос о том, как прекратить неэтичное и опасное использование методов редактирования генома людей — которые, как считается, зачастую создают ненужные или чрезмерные риски.

Хотя китайского биолога раскритиковали за то, что он проводил свои эксперименты, используя сперму ВИЧ-позитивных отцов, ученый просто хотел защитить людей от заражения инфекцией — таков его главный аргумент. Однако ученые и специалисты по этике возразили ему, указав на другие уже существующие способы снижения риска заражения, например, противозачаточные средства. По словам Чаро, приемлемой альтернативой для предотвращения передачи ВИЧ-инфекции от матери ребенку могут быть, например, лекарства.

Ребриков согласен с этим мнением и потому собирается имплантировать эмбрионы только в подгруппу ВИЧ-инфицированных матерей, которые не реагируют на стандартные лекарства против ВИЧ. Риск передачи инфекции ребенку у этих женщин выше. По словам Ребрикова, если редактирование успешно отключит ген CCR5, этот риск будет в значительной степени снижен. «Данная клиническая ситуация требует именно такого типа терапии», — говорит он.

Большинство ученых считают, что редактирование гена CCR5 у эмбрионов не является оправданным, даже несмотря на то, что риски не перевешивают преимуществ. Даже если терапия пройдет как было запланировано и обе копии гена CCR5 в клетках будут дезактивированы, сохраняется вероятность того, что такие дети могут заразиться ВИЧ. Считается, что белок клеточной поверхности, кодируемый CCR5, является пропускным пунктом для ВИЧ-инфекции примерно в 90% случаев, однако его ликвидация никак не повлияет на другие пути заражения ВИЧ. По словам Гаэтана Бурджио (Gaetan Burgio) из Австралийского национального университета в Канберре, мы еще очень многого не знаем о безопасности редактирования генов у эмбрионов. Он задается вопросом о том, каковы преимущества редактирования этого гена. «Я их не вижу», — отмечает ученый.

Кроме того, существуют опасения относительно безопасности редактирования генов у эмбрионов в целом. Ребриков утверждает, что его эксперимент — в котором, как и в эксперименте Хэ, будет использован инструмент редактирования генома CRISPR-Cas9 — является безопасным.

Эксперимент Хэ — равно как и редактирование генома у эмбрионов в целом — проблематичны по одной простой причине: CRISPR-Cas9 может вызывать непреднамеренные «побочные» мутации за пределами целевого гена, а это может быть опасно в том случае, если окажется нейтрализован, к примеру, ген, отвечающий за подавление роста опухоли. Однако, по словам Ребрикова, он разрабатывает метод, который сводит к нулю возможность возникновения «побочных» мутаций; ученый планирует в течение месяца опубликовать предварительные результаты онлайн, вероятно на bioRxiv или в каком-то научном журнале.

Ученые, с которыми связался «Нейчер», скептически отнеслись к подобным заверениям: ведь есть опасность не только побочных мутаций, но и других известных проблем использования CRISPR-Cas 9 — например, когда в ходе «целевых мутаций» редактируется нужный ген, но не так, как задумывалось изначально.

В своей статье, опубликованной в прошлом году в «Вестнике РГМУ», главным редактором которой он сам и является, Ребриков пишет о том, что его метод позволяет дезактивировать обе копии гена CCR5 (путем удаления сегмента из 32 оснований) более чем в 50% случаев. По его словам, публикация в этом журнале не вызвала конфликта интересов, поскольку рецензенты и редакторы не обращают внимания на авторов статей.

Однако Дудна относится к этим результатам скептически. «Данные, которые я видела, говорят о том, что контролировать ход работы по восстановлению ДНК не так-то просто». Бурджио также считает, что вносимые изменения, по всей вероятности, ведут к другим удалениям или вставкам, которые, как это часто бывает в случае редактирования генов, трудно обнаружить.

Ошибочные изменения могут означать, что ген должным образом не дезактивирован, и поэтому клетка по-прежнему доступна для ВИЧ, или что мутированный ген может функционировать совершенно иным и непредсказуемым образом. «Может возникнуть серьезная путаница», — говорит Бурджио.

Более того, как утверждают эксперты, критикующие планы Ребрикова, немутантный CCR5 выполняет целый ряд полезных функций, которые еще не совсем понятны ученым. Так, похоже, что этот ген обеспечивает некоторую защиту от серьезных осложнений после заражения вирусом Западного Нила или гриппом. «Мы многое знаем о его [CCR5] роли в проникновении ВИЧ [в клетки], но при этом нам очень мало известно о других его свойствах», — говорит Бурджио. Исследование, опубликованное на прошлой неделе, также показало, что отсутствие рабочей копии CCR5 может негативно сказываться на продолжительности жизни.

Ребриков понимает, что, если он приступит к своему эксперименту до того, как в России будут приняты обновленные правила, его можно считать вторым Хэ Цзянькуем. Но он говорит, что сделает это только в том случае, если будет уверен в безопасности процедуры. «Думаю, я в достаточной степени сумасшедший, чтобы это осуществить», — говорит он.