Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
13 декабря 2018, четверг, 07:57
Facebook Twitter VK.com Telegram

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

01 декабря 2018, 19:20

Редактирование генома человека: первые итоги китайского эксперимента

Редактирование генома
Редактирование генома

Среди научных новостей прошедшей недели наибольшее обсуждение вызвала новость, пришедшая из Китая, где 25 ноября Хэ Цзянькуй из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне объявил, что ему удалось изменить геном человеческих эмбрионов при помощи метода CRISPR/Cas9, чтобы сделать их устойчивыми к заражению вирусом иммунодефицита. По словам ученого, в этом месяце у участвовавшей в эксперименте женщины родились близнецы-девочки – первые дети с искусственно отредактированным геномом.

Строго говоря, случилось то, что должно было случиться в ближайшее время, если не в Китае, то в какой-нибудь другой стране. Странно было бы ожидать, что после появления технологии CRISPR, значительно облегчившей внесение изменений в геном, никто не применит ее к человеческим клеткам. Или что работающая на других человеческих клетках методика не сработает на клетках эмбрионов. В 2017 году коллектив во главе с Шухратом Миталиповым (Shoukhrat Mitalipov) из Орегонского университета здоровья и науки (Oregon Health & Science University) успешно отредактировал геном эмбриональных клеток человека, исправив мутацию в гене MYBPC3, связанную с одной из разновидностей кардиомиопатии. Правда, этот эксперимент не предполагал пересадку клеток в матку и развитие их до рождения детей. В 2015 году об аналогичном эксперименте первыми в мире сообщили ученые из Китая.

Но, тем не менее, китайская новость стала сенсационной и даже скандальной. А у многих вызвала сильное недоверие. Недоверию, в первую очередь, способствовал сам Хэ Цзянькуй, сообщивший о полученных результатах не в статье в научном журнале, а в выступлении на Youtube. Южный университет науки и технологий, где Хэ Цзянькуй работает, заявил, что ничего не знает об эксперименте. Правда, позже ученый дал интервью агентству , где рассказал о некоторых подробностях, а 28 ноября выступил на международной конференции по редактированию генома (GeneEdit Summit) в Гонконге.

Выяснилось, что в эксперименте участвовали семь пар, в каждой из которых отец был ВИЧ-положительным. После искусственного оплодотворения, в образовавшейся зиготе редактировался ген мембранного белка (рецептора) CCR5, который присутствует во многих иммунных клетках, в частности у Т-лимфоцитов. Вирус иммунодефицита человека использует этот рецептор для проникновения в Т-лимфоциты. Ученым уже более двадцати лет известна мутация CCR5-Δ32, состоящая в удалении из гена CCR 32 пар нуклеотидных оснований. Кодируемый этим геном белок при такой мутации изменяется, и вирус уже не может проникнуть в Т-лимфоцит. Для защиты от поражения мутация должна быть гомозиготной, то есть встречаться в обеих копиях гена, имеющихся в геноме человека. Мутация CCR5-Δ32 встречается у жителей Европы, особенно северной. Предполагают, что в ее распространение внесли вклад викинги. Поскольку мутация также повышает сопротивляемость чуме, эпидемии чумы в Европе способствовали увеличению ее частоты. Сейчас частота мутации CCR5-Δ32 составляет в разных популяциях от 4 % до 15 % и даже более. Гомозиготные ее носители, унаследовавшие мутацию от обоих родителей, действительно устойчивы к ВИЧ-1. В Европе таких людей примерно один процент. Единственный человек, полностью излечившийся от СПИДа, Тимоти Браун тоже обязан своему излечению CCR5-Δ32. В его случае этому помогла трансплантация костного мозга от донора, гомозиготного по этой мутации.

Именно такой мутацией, только уже искусственно, Хэ Цзянькуй постарался наделить полученные оплодотворенные клетки. Затем они были имплантированы в матку матери, и через положенный срок родились две девочки, которых назвали Лулу и Нана. По сообщению Хэ Цзянькуя, сейчас беременна еще одна женщина из участвовавших в эксперименте. Исследователь также сообщил, что статья о его эксперименте, уже подана в один из рецензируемых журналов.

Помимо сомнений в достоверности многие обвинили авторов эксперимента в нарушении этических принципов. Южный университет приостановил деятельность лаборатории Хэ Цзянькуя и объявил о начале расследования, так как это исследование может «серьезно нарушить академическую этику и академические нормы». Китайское общество клеточной биологии выступило с заявлением, где говорится, что работа Хэ Цзянькуя «является серьезным нарушением законов и положений китайского правительства и консенсуса китайского научного сообщества».

Ряд критиков указывает на неоправданность эксперимента по редактированию именно гена CCR5, а не, например, какой-либо генетической патологии вроде бета-талассемии или гемофилии. Они говорят, что существуют другие уже проверенные способы защиты от ВИЧ, а в данном эксперименте полученные выгоды не оправдывают возможного риска. Ведь пока остается вероятность, что CRISPR помимо запланированных изменений в геноме изменит и другие участки ДНК, что теоретически может привести к различным проблемам со здоровьем.

Фактически, Хэ Цзинькуй и его сотрудники подвергли редактированию генома, с еще не до конца ясными долговременными последствиями, здоровые эмбрионы, ни в каком лечении не нуждавшиеся (технология искусственного оплодотворения позволяет свести риск заражения от ВИЧ-положительного отца почти к нулю). Не без оснований некоторые комментаторы подозревают, что Хэ Цзинькуй выбрал СПИД, а не генетическое заболевание, с целью добиться более масштабного резонанса в прессе и раздуть сенсацию.

«Основная цель проведения эксперимента явно заключалась в том, чтобы показать, что возможность редактировать гены в эмбрионе, но для вовлеченной стороны он не имеет никакого смысла», – так описал свое видение ситуации специалист по ВИЧ Энтони Фаучи (Anthony Fauci), директор Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США. С ним согласен Пабло Тебас (Pablo Tebas) из Пенсильванского университета, который проводил исследование по редактированию гена CCR5, но у взрослых пациентов и другим методом («цинковыми пальцами»). Тебас отметил, что китайский эксперимент не оправдан с медицинской точки зрения, так как носители мутации CCR5, хотя и проявляют устойчивость к заражению ВИЧ-1, повышенно восприимчивы к другим опасным патогенам. Например, у них чаще бывают тяжелые последствия заражения вирусом лихорадки Западного Нила.

Но большинство критиков делает основной упор то, что последствия применения технологии CRISPR/Cas9 к человеческим клеткам еще не изучены, и, следовательно, их безопасность не подтверждена. Эксперимент называют преждевременным, безответственным и опасаются, что он может поставить под угрозу взаимопонимание между наукой и обществом и, в случае негативных последствий, надолго затормозить развитие ценного метода терапии.

Ответы китайского исследователя на эти упреки звучат неубедительно. Он говорит, что СПИД по-прежнему широко распространен в большей части Африки, современные методы высокоактивной антиретровирусной терапии для местного населения малодоступны, а инфицированные часто сталкиваются с серьезной дискриминацией. Мутация, обеспечивая устойчивость к ВИЧ, делает ген CCR5 многообещающей целью для редактирования. Но Хэ Цзинькуй не объяснил, как редактирование генов поможет бороться с распространением СПИДа в Африке. Генная терапия для населения африканских стран будет ничуть не более доступной, чем современные препараты, сдерживающие ВИЧ. Да и просто невозможно редактировать геномы не отдельных пациентов, а в массовом порядке.

Справедливость критических замечаний относительно выбора гена-мишени подтверждают и результаты эксперимента, подробности которых Хэ Цзинькуй открыл в своем выступлении. Гены белка CCR5 у обеих девочек действительно подверглись изменению, но ни в одном случае не удалось получить желаемую мутацию (напомним, надо удалить 32 пары оснований). У одной девочки в одной копии гена удалено 15 нуклеотидов, а вторая копия осталась неизменной, у второй – в одной копии удалено четыре нуклеотида, в другой один нуклеотид вставлен. На структуру белка CCR5 эти генетические изменения повлияли, но пока неясно, обеспечат ли они такую же устойчивость к заражению ВИЧ, как природная мутация CCR5-Δ32. Хэ Цзинькуй планирует выделить лимфоциты из крови девочек и проверить, заражаются ли они ВИЧ в клеточной культуре.

Хэ Цзинькуя упрекают также в нарушении как юридических норм, так и требований научной этики. В частности он не дал четкого ответа на вопрос, был ли его эксперимент одобрен этической комиссией его университета. В заявке на одобрение его эксперимента, опубликованной на сайте лаборатории, утверждается, что мутация CCR5-Δ32 помимо устойчивости к ВИЧ может наделить человека повышенной устойчивостью к оспе и холере, но научное обоснование этих фактов выглядит недостаточным. Комментаторы недовольны и утаиванием многих деталей работы.

Организаторы гонконгской конференции опубликовали заявление, где назвали эксперимент Хэ Цзинькуя «безответственным и не соответствующим международным нормам». В заявлении перечисляются неадекватное медицинское обоснование эксперимента, плохо разработанный протокол, неспособность защитить благополучие рожденных детей и отсутствие прозрачности на всех этапах исследования. Авторы рекомендовали провести независимую оценку, чтобы убедиться, что в эксперименте на самом деле были проведены те модификации ДНК, о которых заявляет Хэ.

Признавая справедливость многих критических замечаний в адрес Хэ Цзинькуя, стоит обратить внимание на слова, произнесенные Джорджем Дейли (George Daley) из Гарвардской медицинской школы: «Тот факт, что, возможно, первый опыт редактирования клеток зародышевой линии человека был ошибочным, ни в коем случае не должен заставлять нас засунуть голову в песок. Вместо того, чтобы продолжать занимать оборонительные позиции, нам пора по крайней мере рассмотреть ответственный путь для переноса редактирования зародышевых клеток в клиническую практику». Дейли и ряд других исследователей полагают, что в конечном итоге саморегуляция научного сообщества позволит выработать приемлемые формы применения этого нового метода, обеспечив достаточную прозрачность и внешний контроль. Но для этого потребуется решить проблемы безопасности и эффективности генетического редактирования эмбрионального генома, а также связанные с этим этические и правовые вопросы.

Ряд ученых и представителей общественности полагают, что следует вовсе запретить попытки редактирования эмбриональных геномов. «Учитывая нынешнее раннее состояние технологий редактирования генома, я выступаю за мораторий на имплантацию отредактированных эмбрионов ... до тех пор, пока мы не создадим продуманный набор требований безопасности», – сказал один из пионеров технологии CRISPR Фэн Чжан из Института Брода. В организационный комитет конференции и журналистам была подана петиция с просьбой «призвать правительства и Организацию Объединенных Наций  ввести принудительные моратории, запрещающие репродуктивные эксперименты по генной инженерий человека». Организаторами петиции стали две общественные организации: Центр генетики и общества (Center for Genetics and Society) в Беркли и лондонская Human Genetics Alert. Опубликованный онлайн текст одобрили еще одиннадцать организаций и более сотни человек. Хотя в целом оргкомитет и участники конференции не поддержали петицию, ее авторы намерены самостоятельно обратиться в ООН с соответствующей просьбой.

Но развитие генетической медицины вряд ли удастся сдержать надолго. И будет лучше, если исследования в этой области будут вестись открыто, а не проводиться учеными-изгоями условиях подполья или в странах третьего мира, где законодательство не ограничивает подобные эксперименты. Поэтому уже в ближайшее время ученым надо будет разработать стандарты доказательств эффективности и точности модификации генов и проведения клинических испытаний. Но, кажется очень вероятном, что на следующей международной конференции по редактированию генома человека, которая намечена в Лондоне в 2021 году, вместо одного скандального эксперимента мы услышим сразу о нескольких более основательных.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея акустика Александр Лавров альтернативная энергетика «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Африка бактерии бедность библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса Византия викинги вирусы военная полиция Вольное историческое общество воспитание Вселенная вулканология гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление гравитация грибы грипп дельфины демография демократия дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам исламизм история история искусства история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура картография католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ кельты киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология Курская область лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна льготы мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования Международный арбитражный суд в Гааге местное самоуправление Металлургия метеориты микробиология микроорганизмы Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые научный юмор неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны облачные технологии обучение общество одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика перевод персональные данные планетология погода подготовка космонавтов политика право преподавание истории приматы продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Российская империя Русал русский язык рыбы Сергиев Посад сердце Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева черные дыры школа эволюция экология эмбриональное развитие эпидемии эпидемиология этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.