История одного эксперимента. Что будет с первыми в мире детьми с измененной ДНК
Китайский ученый заявил об изменении генома человека. Оказалось, что мутации в ДНК двух подопытных девочек не исследованы до конца.
Коротко:
— кто и зачем впервые отредактировал ДНК человека
— как изменение генома может защищать людей от болезней
— почему китайский генетик не мог экспериментировать с ДНК эмбрионов человека
Г од назад китайский генетик провел первый в своем роде эксперимент по изменению генома человека. После этого ученый скрывался от властей, а недавно детали его исследования попали в сеть.
Пока технологии, которые позволяют редактировать человеческий геном, находятся на стадии разработки. В некоторых странах подобные эксперименты полностью запрещены из-за морально-этических соображений, а в некоторых можно проводить исследования с помощью животных.
Несмотря на действующие запреты, в прошлом году китайский генетик Хэ Цзянькуй заявил, что впервые отредактировал ДНК двух эмбрионов человека. Власти КНР и университет, в котором работал Цзянькуй, отрицали причастность к его экспериментам, а научное сообщество обвиняло ученого в непрофессионализме, поскольку долгосрочные последствия редактирования генома до конца неизвестны.
На днях в сеть попали выдержки из исследования Хэ Цзянькуйя, согласно которым изменение ДНК у двух девочек-близняшек не оправдали свои ожидания, и, мало того, последствия от генной мутации могут привести к худшему.
Что сделал китайский ученый?
Ровно год назад профессор Шэньчжэньского университета науки и технологий Хэ Цзянькуй заявил о рождении сестер-близняшек с измененным геномом. К новости сперва относились скептически, поскольку это первый в истории случай изменения ДНК человека, и ученые не были готову к тому, что кто-то может провести такой эксперимент в конце 2018-го.
Эксперимент был направлен на то, чтобы избавить детей от вируса, поскольку их отец был ВИЧ-положительным. Детали эксперимента, как и личности первых в мире генетически-модифицированных девочек, остались в тайне. Хэ Цзянькуй не опубликовал полное исследование, в котором он должен был описать свой эксперимент, и лишь упоминал технологию CRISPR/Cas9, которая позволяет изменить рецептор гена CCR5 так, чтобы нарушить процесс проникновения ВИЧ в другие клетки.
Такая мутация может появляться у некоторых людей и естественным образом, и если в обеих копиях гена (материнской и отцовской) рецепторы будут изменены — человек будет устойчив к заражению ВИЧ.
С помощью CRISPR/Cas9 Цзянькуй мог ввести в яйцеклетку специальный фермент, который нарушает последовательность ДНК в определенном месте и несет в себе копию гена CCR5 с измененным рецептором.
Несмотря на это Цзянькуй считал себя первооткрывателем новой революционной технологии, и был уверен что она распространится в массы. «Я чувствую сильную ответственность не только за то, что я сделал это первым, но и за то, что я сделал это примером. Общество будет решать, что делать дальше», — заявлял китайский генетик.
Кто опубликовал детали эксперимента?
В начале декабря 2019-го в журнал Массачусетского технологического института MIT Technology Review появились выдержки якобы из оригинального исследования Хэ Цзянькуйя, которые им передал анонимный источник.
Проанализировав оригинальный документ «Рождение близнецов после анализа генома на устойчивость к ВИЧ», эксперты пришли к выводу, что его автор нарушил этические и научные нормы в своем эксперименте. Оказалось, что в тексте нет никаких подтверждений успешности эксперимента и того, что изменение гена привело к устойчивости к ВИЧ. Кроме этого, на родителей, которые участвовали в эксперименте по редактированию ДНК могли оказывать финансовое и психологическое давление.
Согласно материалу MIT Technology Review, у их экспертов — юриста, специалиста по редактированию геномов, эмбриолога и врача, который изучает искусственное оплодотворение — есть как минимум 13 основных претензий к исследованию Хэ Цзянькуйя:
почему среди авторов исследования не было медиков?;
данные ученых, которые проводили эксперимент, не соответствуют их собственным заявлениям;
редактирование генома эмбрионов не позволит контролировать ситуацию с распространением ВИЧ, особенно в странах, где инфицированных больше всего;
родители могли согласиться на участие в таком эксперименте по другим причинам;
изменения генома не совпадают с мутациями, которые обеспечивают естественную устойчивость к ВИЧ;
в эксперименте могли быть другие, нежелательные изменения с помощью CRISPR;
врачи, которые лечили пару, вероятно, не понимали, что происходит;
в исследовании указана ложная информации о дате рождения детей;
неизвестно, проводился ли необходимый этический анализ исследования;
Исследователи не проверяли, работал ли иммунитет против ВИЧ, прежде чем провести эксперимент с живыми людьми;
один из американских лауреатов Нобелевской премии мог помочь оправдать этот эксперимент;
проект поддерживают и другие люди, но некоторая ключевая информация об этом отсутствует;
исследователи проигнорировали доказательства того, что генные изменения не были единообразными.
Судя по шквалу критики, который обрушился на Цзянькуйя со всех сторон, его эксперимент полностью провалился. Эксперты, которые проанализировали исследование, считают, что в результате работы китайского генетика ген CCR5 не только был неправильно изменен, но в нем могут появиться и другие мутации.
Во-первых, только в одном эмбрионе изменения затронули и материнскую и отцовскую копии гена, а, во-вторых, редактирование привело как минимум к двум мутациям: нарушении функционирования генома, из-за которого клетки не может прочитать, что в нем закодировано, и лишь частичное изменение рецептора CCR5.
Ученые не знают, как именно эти мутации отразятся на здоровьем девочек в будущем. Не исключено также, что существуют и другие мутации, которые ученые из Китая попытались скрыть.
Что касается родителей Лулу и Нана, которые добровольно согласились на этот эксперимент, — вполне возможно, что они приняли участие в исследовании, поскольку получили финансовую помощь для проведения искусственного оплодотворения, и думали, что это единственный способ избавить своих детей от врожденной ВИЧ-инфекции.
На самом же деле, редактирование генома не имело никаких гарантий на устойчивость к ВИЧ, поскольку ранее такие эксперименты не проводились, а сегодня ВИЧ-положительные люди могут родить здоровых детей с помощью технологии отмывки семенной жидкости. Пару недель назад в Новой Зеландии даже открыли первый в мире ВИЧ-позитивный банк спермы. Такой проект призван объяснить людям, что ВИЧ-позитивные родители сегодня могут иметь здоровых детей.
Это подтверждает, что цели эксперимента изначально не оправдывали его средства и команда Хэ Цзянькуйя действовала без гарантий безопасности здоровья детей.
Кто был против эксперимента?
Практически все. Сперва госпиталь, в котором Цзянькуй должен был проводить редактирование генома не подтвердил информацию об эксперименте. «Мы можем точно заявить, что процесс изменения генома не проходил в нашем госпитале. Эти дети также не были рождены здесь», — комментировали местные медики.
Открестились от создания первых детей с измененным геномом и в университете, где работал китайский генетик. После его первого интервью представители Южного университета науки и технологий Шэньчжэня опубликовали заявление, в котором они отвергают свою причастность к экспериментам Хэ Цзянькуйя.
«Университет требует, чтобы научные исследования соблюдали международную академическую этику и академические нормы, а также соответствовали национальным законам и правилам», — указано в заявлении.
Теоретически, в Китае, Японии, Великобритании и нескольких других странах разрешены эксперименты по редактированию генома человека, но это был первый случай когда о подобном исследовании с живыми людьми заявили публично.
Через несколько недель, после того как Цзянькуй рассказал Associated Press о своем эксперименте, некоторые СМИ сообщали, что он пропал из-под домашнего ареста, а в его университете заявили, что профессор «серьезно нарушает академическую этику и академические нормы».
Власти КНР также осудили эксперимент, назвав его «чрезвычайно отвратительным по своей природе», а помощник министра науки и техники Сюй Наньпин и вовсе обвинил ученого в нарушении китайских законов. Китайский научный союз, в свою очередь, написал, что его представители «решительно выступают против подобных научных исследований и биотехнологических приложений, которые нарушают дух науки и этики».
Только в начале 2019-го власти Китая подтвердили факт эксперимента с редактированием генома детей и осудили это, заявив, что ученый действовал «незаконно, в погоне за славой и богатством». Следователям удалось выяснить, что работа ученого действительно привела к рождению детей-близнецов, и что в настоящее время беременна другая женщина. Правоохранители узнали, что генетик проводил исследования на собственные средства, избегая тем самым финансового надзора и контроля органов здравоохранения.
Согласно последним данным, на Хэ Цзянькуйя заведено криминальное дело из-за нарушения государственного законодательства и мировых этических научных норм, а близнецы Лулу и Нана находились под присмотрами медиков. Некоторые медиа писали, что ученого могут приговорить не только к лишению свободы, но и к смертной казни, если докажут, что он участвовал в коррупционных схемах для проведения своего эксперимента.
Что будет с Лулу и Нана?
В феврале 2019-го в научном журнале Cell ученые опубликовали исследование, согласно которому редактирование гена CCR5 может привести как к негативным, так и позитивным последствиям для здоровья человека.
В частности, ученые из США провели эксперименты на мышах и подтвердили, что изменение гена CCR5 может отразиться на улучшении функций мышления, памяти, а также способствовать восстановлению человека после инсульта. Нейробиолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Алчино Сильва заявил, что удаление гена CCR5 у мышей значительно улучшает их память, но это не значит, что такая процедура будет безопасна для человеческого организма.
«Я не был бы ученым, если бы не сказал, что в будущем мы действительно будем иметь возможность повысить средний IQ населения: это доказывают многочисленные эксперименты на мышах. Но мыши не люди, а пока мы попросту не знаем, каковы будут последствия таких действий. Мы еще не готовы к этому», — объясняет Сильва.
Интересно, пересмотрят ли китайские власти свои претензии, если окажется, что после эксперимента Цзянькуйя у девочек не будет никаких проблем со здоровьем. Или даже наоборот — близняшки станут первыми детьми на планете людьми с искусственно улучшенным интеллектом.
Как и в случае с экспертами MIT Technology Review, нейробиологи из Калифорнии не могут сказать точно, знал ли Хэ Цзянькуй о всех последствиях изменения CCR5 и действительно ли он планировал сделать детей только устойчивым к ВИЧ. Возможно, генетик хотел поэкспериментировать с другими функциями этого гена, вроде улучшения мозга.
Как бы там ни было, Сильва заявил, что Цзянькуй не должен был влезать в ДНК детей, поскольку ученым неизвестно, как это отразится на них в будущем. В ответ на это Хэ Цзянькуй сказал, что выступает против изменения генома для создания более совершенных людей и что результаты исследований Сильвы должны пройти независимую экспертизу.
Стоит учесть и то, что скандал вокруг китайского ученого и первого в истории редактирования ДНК человека может сыграть как черный PR и подорвать доверие к самой технологии CRISPR/Cas9. Биологи с лучших университетов мира ведут патентную борьбу за применение технологии CRISPR/Cas9 еще з 2012 года.
В перспективе, такая технология может позволить защищать людей не только наследственных заболеваний, но и онкологии, ВИЧ, диабета, шизофрении или даже редактировать внешность эмбриона человека. Именно поэтому эксперименты с CRISPR/Cas9 являются противоречивыми, ведь общество в своем большинстве еще не готово к вмешательству медиков в развитие плода и изменению особенностей их организма.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.
