Бо­ять­ся уже позд­но. Во что пре­вра­тят че­ло­ве­че­ство но­вые спо­со­бы ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма

Но­вые ин­стру­мен­ты ген­ных ин­же­не­ров, всем спо­рам во­пре­ки, вы­во­дят на пер­вый план спо­соб­ность ген­ной те­ра­пии спа­сать жиз­ни лю­дей

Vlast Deneg - - СОДЕРЖАНИЕ -

Пер­вые экс­пе­ри­мен­ты по ре­дак­ти­ро­ва­нию ге­нов в ге­но­мах жи­вых су­ществ да­ти­ру­ют­ся на­ча­лом XX в. К се­ре­дине XX в. уче­ные уже уме­ли до­ста­точ­но точ­но мо­ди­фи­ци­ро­вать ге­ны бак­те­рий, но для то­го что­бы на­учить­ся вно­сить та­кие из­ме­не­ния в ге­ны че­ло­ве­ка, по­на­до­би­лось еще несколь­ко де­ся­ти­ле­тий.

По­сле пер­вых же успе­хов на­ча­лись спо­ры об эти­че­ской при­ем­ле­мо­сти ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма че­ло­ве­ка, и они не ути­ха­ют до сих пор. Од­на­ко по­хо­же, что этот джинн уже вы­пу­щен из бу­тыл­ки и его не удаст­ся за­толк­нуть об­рат­но. Сей­час ре­дак­ти­ро­ва­ние ге­но­ма всту­пи­ло в этап тех­но­ло­ги­че­ской гон­ки. Неко­то­рые ви­ды ген­ной те­ра­пии уже раз­ре­ше­ны к ис­поль­зо­ва­нию в ме­ди­цин­ской прак­ти­ке, неко­то­рые — про­хо­дят кли­ни­че­ские ис­пы­та­ния.

Са­мые про­вор­ные: «цин­ко­вые паль­цы»

Ме­ди­цин­ской сен­са­ци­ей но­яб­ря ста­ло со­об­ще­ние из Ка­ли­фор­нии о том, что там впер­вые в ми­ре от­ре­дак­ти­ро­ва­ли ге­ном пря­мо в те­ле че­ло­ве­ка. Не из аб­стракт­но­го на­уч­но­го ин­те­ре­са, а что­бы из­ба­вить па­ци­ен­та от тя­же­лой бо­лез­ни.

44-лет­ний Брай­ан Ма­де всю свою жизнь бо­рет­ся с му­ко­по­ли­са­ха­ри­до­зом II ти­па. Это за­бо­ле­ва­ние, на­зы­ва­е­мое так­же син­дро­мом Хан­те­ра, име­ет ге­не­ти­че­скую при­ро­ду и до сих пор счи­та­лось неиз­ле­чи­мым. Его при­чи­ной яв­ля­ет­ся му­та­ция в гене, от­вет­ствен­ном за про­из­вод­ство фер­мен­та, ко­то­рый участ­ву­ет в рас­щеп­ле­нии слож­ных уг­ле­во­дов. В ито­ге они на­кап­ли­ва­ют­ся в клет­ках и вы­зы­ва­ют мно­го­чис­лен­ные па­то­ло­гии ор­га­нов.

Для лю­дей с син­дро­мом Хан­те­ра ха­рак­тер­ны за­держ­ка ро­ста, пло­хая по­движ­ность су­ста­вов, дис­про­пор­ци­о­наль­ное стро­е­ние те­ла и огруб­ле­ние черт ли­ца. Так­же бо­лезнь со­зда­ет труд­но­сти с ды­ха­ни­ем и вы­зы­ва­ет уве­ли­че­ние внут­рен­них ор­га­нов, на­при­мер пе­че­ни или се­ле­зен­ки. Не­до­ста­ю­щий в ор­га­низ­ме фер­мент мож­но до­бав­лять внут­ри­вен­но, но для это­го необ­хо­ди­мо ез­дить в боль­ни­цу на еже­не­дель­ные про­це­ду­ры. К то­му же этот вид те­ра­пии спо­со­бен толь­ко об­лег­чить симп­то­мы, а сто­ит он до $400 тыс. в год.

Брай­а­ну Ма­де за его жизнь при­шлось пе­ре­не­сти 26 опе­ра­ций — из-за грыж и де­фор­ми­ро­ван­ных ко­стей, а так­же на по­зво­ноч­ни­ке, гла­зах и желч­ном пу­зы­ре. По сло­вам муж­чи­ны, вся его жизнь слов­но со­сто­ит из опе­ра­ций и ме­ди­цин­ских про­це­дур. В про­шлом го­ду он чуть не умер от брон­хи­та и вос­па­ле­ния лег­ких: Ма­де не мог от­каш­ли­вать­ся, так как у него де­фор­ми­ро­ва­ны ды­ха­тель­ные пу­ти.

Несмот­ря на бо­лезнь, Ма­де вел ак­тив­ную жизнь, стал шеф-по­ва­ром и со­вла­дель­цем двух ре­сто­ра­нов. Но в по­след­нее вре­мя пло­хое со­сто­я­ние здо­ро­вья не поз­во­ля­ло ему ра­бо­тать. По­то­му он и ре­шил при­нять уча­стие в про­во­ди­мом ком­па­ни­ей Sangamo Therapeutics кли­ни­че­ском ис­пы­та­нии но­во­го ме­то­да ле­че­ния син­дро­ма Хан­те­ра. Этот ме­тод бо­рет­ся не с симп­то­ма­ми, а с при­чи­ной бо­лез­ни. Он ис­поль­зу­ет ре­дак­ти­ро­ва­ние ге­но­ма с по­мо­щью ZFN — бел­ков-нук­ле­аз, на­зы­ва­е­мых «цин­ко­вы­ми паль­ца­ми» (этот бе­лок дей­стви­тель­но со­дер­жит ион цин­ка и по фор­ме по­хож на па­лец).

Ген­ная те­ра­пия счи­та­ет­ся од­ним из пер­спек­тив­ных спо­со­бов борь­бы с тя­же­лы­ми за­бо­ле­ва­ни­я­ми. На­при­мер, в мае 2016 г. в Ев­ро­пе одоб­ри­ли ген­ную те­ра­пию тя­же­ло­го ком­би­ни­ро­ван­но­го им­му­но­де­фи­ци­та, а в ав­гу­сте 2017 г. FDA (Ад­ми­ни­стра­ция про­до­воль­ствия и ме­ди­ка­мен­тов США) одоб­ри­ла раз­ра­бо­тан­ную кор­по­ра­ци­ей Novartis ген­ную те­ра­пию для ле­че­ния остро­го лим­фоб­ласт­но­го лей­ко­за у де­тей и мо­ло­дых лю­дей в воз­расте до 25 лет. Как пра­ви­ло, у па­ци­ен­та бе­рут клет­ки, в ла­бо­ра­то­рии встра­и­ва­ют в ДНК этих кле­ток необ­хо­ди­мый ген и за­тем вво­дят их об­рат­но па­ци­ен­ту.

Та­ким же об­ра­зом до сих пор осу­ществ­ля­лось и ре­дак­ти­ро­ва­ние ге­но­ма с по­мо­щью ZFN, ко­то­рое, сто­ит ска­зать, ис­поль­зу­ет­ся еще с 1990-х и яв­ля­ет­ся од­ной из ста­рей­ших тех­но­ло­гий ген­ной те­ра­пии. Но­вый ме­тод, ко­то­рый ис­поль­зо­ва­ли для ле­че­ния Ма­де, от­ли­ча­ет­ся тем, что он поз­во­ля­ет ре­дак­ти­ро­вать ге­ном пря­мо в те­ле че­ло­ве­ка и при этом до­ста­точ­но точ­но по­па­дать в кон­крет­ный уча­сток ДНК. «Цин­ко­вый па­лец» спо­со­бен най­ти нуж­ный уча­сток ДНК и свя­зать­ся с ним, что­бы мож­но бы­ло вне­сти в это ме­сто необ­хо­ди­мые из­ме­не­ния. Как объ­яс­нил пре­зи­дент Sangamo Сэн­ди Ма­крэ, это что-то вро­де «внед­ре­ния в ор­га­низм кро­шеч­но­го хи­рур­га», ко­то­рый сам «раз­ре­за­ет ва­шу ДНК, встав­ля­ет ген и за­ши­ва­ет. Ген ста­но­вит­ся ча­стью ДНК и оста­ет­ся в ней на­все­гда».

Про­це­ду­ра, про­ве­ден­ная Брай­а­ну Ма­де 13 но­яб­ря, ста­ла пер­вым слу­ча­ем, ко­гда че­ло­ве­ку сра­зу вво­дят че­рез ка­пель­ни­цу (с по­мо­щью спе­ци­аль­но­го рас­тво­ра) не­до­ста­ю­щий ген — точ­нее, мил­ли­ар­ды его ко­пий вме­сте с «цин­ко­вы­ми паль­ца­ми», ко­то­рые долж­ны встав­лять их в ДНК. Для успе­ха ле­че­ния необ­хо­ди­мо, что­бы как ми­ни­мум в 1% кле­ток пе­че­ни за­ра­бо­та­ла пра­виль­ная ко­пия ге­на.

Кро­ме Ма­де в кли­ни­че­ском ис­пы­та­нии но­во­го ме­то­да при­мут уча­стие еще 29 взрос­лых лю­дей. Это лишь пер­вая фа­за ис­сле­до­ва­ния, а все­го до ре­ги­стра­ции те­ра­пии (то есть до раз­ре­ше­ния при­ме­нять этот ме­тод для всех боль­ных с син­дро­мом Хан­те­ра) их долж­но быть три. Ес­ли ле­че­ние ока­жет­ся эф­фек­тив­ным, то в бу­ду­щем его на­де­ют­ся при­ме­нять и для де­тей, что­бы предот­вра­тить необ­ра­ти­мые из­ме­не­ния. Сей­час в ми­ре жи­вут с син­дро­мом Хан­те­ра око­ло 10 тыс. че­ло­век.

При удач­ных ре­зуль­та­тах Sangamo пла­ни­ру­ет про­ве­сти та­кую же про­це­ду­ру па­ци­ен­там с дру­ги­ми за­бо­ле­ва­ни­я­ми. На­при­мер, с ге­мо­фи­ли­ей B и фе­нил­ке­то­ну­ри­ей.

Са­мые ост­рые: «ге­не­ти­че­ские нож­ни­цы»

В по­след­ние пять лет са­мым мно­го­обе­ща­ю­щим ин­стру­мен­том ген­ной те­ра­пии счи­та­ет­ся си­сте­ма CRISPR-Cas. Она бы­ла от­кры­та в кон­це 1980-х у бак­те­рий и, как вы­яс­ни­лось в 2005 г., слу­жит у них за­щит­ным ме­ха­низ­мом от ви­ру­сов. В чис­ло эле­мен­тов си­сте­мы вхо­дят бе­лок Cas9, ко­то­рый раз­ре­за­ет ви­рус­ный ге­ном в нуж­ном ме­сте, и ко­рот­кая на­прав­ля­ю­щая РНК, ко­то­рая со­об­ща­ет Cas9, где де­лать раз­рез. Эти бе­лок и РНК ко­ди­ру­ют­ся осо­бы­ми участ­ка­ми бак­те­ри­аль­ной ДНК, по­лу­чив­ши­ми на­зва­ние CRISPR (рас­шиф­ро­вы­ва­ет­ся как «ко­рот­кие па­лин- дром­ные по­вто­ры, ре­гу­ляр­но рас­по­ло­жен­ные груп­па­ми»).

Ока­за­лось, что эту си­сте­му мож­но при­спо­со­бить для ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма са­мых раз­ных кле­ток, в т. ч. и че­ло­ве­че­ских. С 2012 г. тех­но­ло­гия CRISPR-Cas активно ис­пы­ты­ва­ет­ся в мно­го­чис­лен­ных экс­пе­ри­мен­тах. В 2015 г. она по­лу­чи­ла пре­мию «Про­рыв го­да» жур­на­ла Science — од­ну из са­мых пре­стиж­ных на­град в об­ла­сти на­у­ки. Так­же это от­кры­тие уже несколь­ко лет на­зы­ва­ет­ся в чис­ле фа­во­ри­тов на Но­бе­лев­скую пре­мию.

ZFN, CRISPR-Cas, дру­гие тех­но­ло­гии ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма кон­ку­ри­ру­ют друг с дру­гом, и их со­пер­ни­че­ство, по­хо­же, сти­му­ли­ру­ет их к раз­ви­тию и усо­вер­шен­ство­ва­нию. По­ка в Ка­ли­фор­нии учат­ся при­ме­нять ZFN пря­мо в те­ле че­ло­ве­ка, на дру­гом кон­це США при­ду­ма­ли но­вый спо­соб до­став­ки эле­мен­тов си­сте­мы CRISPR-Cas к ме­сту на­зна­че­ния в ге­но­ме.

Обыч­но бе­лок Cas9 и на­прав­ля­ю­щую РНК по­ме­ща­ют в без­опас­ный ви­рус, ко­то­рый про-

Ме­ди­цин­ской сен­са­ци­ей но­яб­ря ста­ло со­об­ще­ние из Ка­ли­фор­нии о том, что там впер­вые в ми­ре от­ре­дак­ти­ро­ва­ли ге­ном пря­мо в те­ле че­ло­ве­ка. Не из аб­стракт­но­го на­уч­но­го ин­те­ре­са, а что­бы из­ба­вить па­ци­ен­та от тя­же­лой бо­лез­ни

ни­ка­ет в клет­ку и до­став­ля­ет эти ге­не­ти­че­ские нож­ни­цы к участ­ку ДНК, нуж­да­ю­ще­му­ся в ре­дак­ти­ро­ва­нии. Од­на­ко у это­го ме­то­да есть недо­ста­ток: им­мун­ная си­сте­ма мо­жет вы­ра­бо­тать ан­ти­те­ла про­тив ви­ру­са, и это сни­зит эф­фек­тив­ность те­ра­пии. 13 но­яб­ря Мас­са­чу­сет­ский тех­но­ло­ги­че­ский ин­сти­тут (MIT) со­об­щил, что его спе­ци­а­ли­сты раз­ра­бо­та­ли но­вый спо­соб до­став­ки, об­хо­дя­щий­ся без ви­ру­сов.

Вме­сто ви­ру­сов уче­ные MIT ис­поль­зо­ва­ли на­но­ча­сти­цы и, упа­ко­вав в них Cas9 и РНК, до­ста­ви­ли их в пе­чень взрос­лой мы­ши. Ми­ше­нью экс­пе­ри­мен­та был ген, ре­гу­ли­ру­ю­щий уро­вень хо­ле­сте­ри­на и свя­зан­ный с неко­то­ры- ми рас­строй­ства­ми, из-за ко­то­рых на­кап­ли­ва­ет­ся вред­ный хо­ле­сте­рин. Уче­ным уда­лось уда­лить этот ген в 80% кле­ток пе­че­ни. Это луч­ший ре­зуль­тат, ко­то­рый ко­гда-ли­бо до­сти­га­ла тех­но­ло­гия CRISPR-Cas в опы­тах на взрос­лых жи­вот­ных. По­сле про­це­ду­ры уро­вень хо­ле­сте­ри­на в кро­ви мы­ши сни­зил­ся на 35%.

«Пол­но­стью син­те­ти­че­ская на­но­ча­сти­ца, ко­то­рая це­ле­на­прав­лен­но от­клю­ча­ет ге­ны, мо­жет стать мощ­ным ин­стру­мен­том в ме­ди­цине, — го­во­рит Дэни­ел Ан­дер­сон, глав­ный ав­тор ста­тьи, опуб­ли­ко­ван­ной в жур­на­ле Nature Biotechnology. — Пе­чень — очень важ­ный ор­ган, но так­же и ис­точ­ник бо­лез­ней для мно­гих лю­дей. Ес­ли мы смо­жем пе­ре­про­грам­ми­ро­вать ДНК в клет­ках пе­че­ни, не ме­шая ее ра­бо­те, мы смо­жем ре­шить про­бле­му мно­гих за­бо­ле­ва­ний».

Са­мый точ­ный: «ге­не­ти­че­ский скаль­пель»

Од­на­ко и тех­но­ло­гия CRISPR-Cas со все­ми ее мо­ди­фи­ка­ци­я­ми уже не яв­ля­ет­ся по­след­ним сло­вом в на­у­ке. Раз­лич­ные груп­пы ис­сле­до­ва­те­лей ищут бо­лее эф­фек­тив­ные спо­со­бы ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма, и неко­то­рые за­яв­ля­ют, что уже на­шли. Прав­да, до ис­пы­та­ний этих спо­со­бов на че­ло­ве­ке еще да­ле­ко.

Так, Йель­ский уни­вер­си­тет 16 но­яб­ря со­об­щил о со­зда­нии бо­лее точ­ной и эф­фек­тив­ной тех­но­ло­гии ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма, ко­то­рая поз­во­ля­ет из­ба­вить­ся от недо­стат­ков со­вре­мен­ных тех­но­ло­гий. «Су­ще­ству­ю­щие тех­но­ло­гии мож­но срав­нить с пи­лой-но­жов­кой, а на­шу — со скаль­пе­лем, ко­то­рый поз­во­ля­ет со­вер­шать точ­ные ге­не­ти­че­ские из­ме­не­ния с вы­со­кой эф­фек­тив­но­стью во мно­же­стве мест ге­но­ма», — го­во­рит стар­ший ав­тор опуб­ли­ко­ван­ной в жур­на­ле Cell ста­тьи Фар­рен Ай­зекс.

Со­вре­мен­ные тех­но­ло­гии обыч­но раз­ре­за­ют двой­ную спи­раль ДНК, что­бы внед­рить ге­не­ти­че­ские из­ме­не­ния, и рас­счи­ты­ва­ют, что клет­ка с по­мо­щью соб­ствен­ных мо­ле­ку­ляр­ных ме­ха­низ­мов со­шьет этот раз­рыв. Од­на­ко ино­гда эти раз­ры­вы оста­ют­ся неис­прав­лен­ны­ми или же при их сшив­ке воз­ни­ка­ют ошиб­ки в по­сле­до­ва­тель­но­сти ге­нов. Ко­ман­да уче­ных из Йе­ля на­учи­лась внед­рять но­вую ге­не­ти­че­скую ин­фор­ма­цию без мно­го­чис­лен­ных раз­ры­вов двой­ной спи­ра­ли. Новая тех­но­ло­гия, на­зван­ная eMAGE («эу­ка­ри­о­ти­че­ская муль­ти­плекс­ная ге­ном­ная ин­же­не­рия»), уско­рит про­це­ду­ру за­ме­ны бо­лез­не­твор­ных ге­нов, а за­од­но об­лег­чит по­иск и раз­ра­бот­ку при­род­ных ан­ти­био­ти­ков и про­ти­во­ра­ко­вых аген­тов и под­стег­нет со­зда­ние но­вых био­тех­но­ло­ги­че­ских про­дук­тов, утвер­жда­ет Ай­зекс.

Он и его груп­па уже со­зда­ли по­чти мил­ли­он ва­ри­ан­тов внед­ре­ния точ­ных ге­не­ти­че­ских из­ме­не­ний, ко­то­рые пе­ре­на­стра­и­ва­ют экс­прес­сию ге­нов и ме­та­бо­лизм. «Мы мо­жем со­зда­вать мно­же­ство ком­би­на­ций, — под­чер­ки­ва­ет Ай­зекс. — Это да­ет нам бес­пре­це­дент­ный ин­стру­мент для вы­яв­ле­ния му­та­ций и пе­ре­про­грам­ми­ро­ва­ния кле­точ­но­го по­ве­де­ния».

Впро­чем, до сих пор уче­ные из Йе­ля ис­пы­ты­ва­ли свой ин­стру­мент толь­ко на од­но­кле­точ­ных ор­га­низ­мах, та­ких как дрож­жи. Те­перь, го­во­рит Ай­зекс, взгля­ды его ко­ман­ды на­прав­ле­ны на даль­ней­шее раз­ви­тие тех­но­ло­гии и рас­про­стра­не­ние ее на мно­го­кле­точ­ные ор­га­низ­мы.

Са­мый ум­ный: «ге­не­ти­че­ский ка­ран­даш»

За­да­чу по­вы­ше­ния точ­но­сти ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма по­ста­ви­ли пе­ред со­бой и уче­ные Гар­вард­ско­го уни­вер­си­те­та. Как ста­ло из­вест­но в ок­тяб­ре из пуб­ли­ка­ции в жур­на­ле Nature, они со­зда­ли та­кой ин­стру­мент, ко­то­рый, в от­ли­чие от CRISPR-Cas, не раз­ре­за­ет це­поч­ку нук­лео­ти­дов, а то­чеч­но за­ме­ня­ет в ней ис­клю­чи­тель­но все са­мое необ­хо­ди­мое, не раз­ру­шая при этом об­щую струк­ту­ру. Де­ла­ет­ся это при по­мо­щи осо­бо­го фер­мен­та, поз­во­ля­ю­ще­го ме­нять в ДНК от­дель­ные па­ры азо­ти­стых ос­но­ва­ний.

Уче­ные на­де­ют­ся, что до­стиг­ну­тая ими точ­ность в ре­дак­ти­ро­ва­нии ге­но­ма поз­во­лит в обо­зри­мом бу­ду­щем одер­жать по­бе­ду над мно­же­ством на­след­ствен­ных за­бо­ле­ва­ний, на­при­мер, над сер­по­вид­но­кле­точ­ной ане­ми­ей и му­ко­вис­ци­до­зом. По­ка же ис­сле­до­ва­те­ли успе­ли опро­бо­вать свою ре­во­лю­ци­он­ную ме­то­ди­ку на ря­де бак­те­рий. В их ДНК то­чеч­но мо­ди­фи­ци­ро­ва­ли ген, отве­ча­ю­щий за устой­чи­вость к опре­де­лен­но­му ан­ти­био­ти­ку. По­сле че­го бак­те­рии ли­ши­лись вся­че­ской за­щи­ты от это­го пре­па­ра­та и на­ча­ли по­ги­бать. Но уче­ные ре­ши­ли не оста­нав­ли­вать­ся на этом и про­ве­ли об­рат­ный экс­пе­ри­мент, вер­нув бак­те­ри­ям преж­нюю за­щи­ту. Экс­пе­ри­мент так­же за­вер­шил­ся уда­чей.

Ко­ман­да из Гар­вар­да счи­та­ет, что ее ин­стру­мент ре­дак­ти­ро­ва­ния го­раз­до бо­лее гиб­кий и эф­фек­тив­ный, неже­ли CRISPR-Cas, и по­это­му со вре­ме­нем от­тес­нит уста­рев­шую си­сте­му на вто­рой план. Ре­дак­тор ос­но­ва­ний — это бо­лее точ­ный ин­стру­мент, го­во­рит один из ав­то­ров ис­сле­до­ва­ния Дэ­вид Ли. Он срав­ни­ва­ет CRISPR-Cas с нож­ни­ца­ми, а но­вую тех­ни­ку — с ка­ран­да­шом. Дей­стви­тель­но, азо­ти­стые ос­но­ва­ния — это, по су­ти, бук­вы ДНК. А при­ду­ман­ный в Гар­вар­де «ге­не­ти­че­ский ка­ран­даш» уме­ет их пе­ре­пи­сы­вать.

Каж­дое ос­но­ва­ние из од­ной ни­ти ДНК име­ет па­ру на про­ти­во­по­лож­ной ни­ти. Так, аде­нин (A) со­еди­ня­ет­ся с ти­ми­ном (T), а гу­а­нин (G) — с ци­то­зи­ном (C). Суть от­кры­тия в том, что те­перь па­ру AT мож­но за­ме­нить на GC. На­чи­ная ис­сле­до­ва­ние, уче­ные на­хо­ди­лись в си­ту­а­ции, ко­гда по­доб­ная опе­ра­ция ка­за­лась невоз­мож­ной, по­то­му что для та­кой ре­ак­ции ну­жен фер­мент, ко­то­ро­го не су­ще­ство­ва­ло, но им уда­лось его по­лу­чить. В ре­зуль­та­те ре­дак­ти­ро­ва­ние про­ис­хо­дит при мень­шем чис­ле неожи­дан­ных му­та­ций и оши­бок.

Са­мое про­стое: «ре­дак­ти­ро­ва­ние без ре­дак­то­ра»

Еще бо­лее ра­ди­каль­ное нов­ше­ство при­ду­мал мас­са­чу­сет­ский стар­тап Homology Medicines. Он на­шел спо­соб осу­ществ­лять ре­дак­ти­ро­ва­ние ге­но­ма во­об­ще без вме­ша­тель­ства ре­дак­то­ра. То есть ни­ка­ких ге­не­ти­че­ских ин­стру­мен­тов не нуж­но — ни «паль­цев», ни «нож­ниц», ни «скаль­пе­ля», ни «ка­ран­да­ша».

Ока­зы­ва­ет­ся, функ­цию ре­дак­то­ра с успе­хом мо­жет вы­пол­нять са­ма ДНК, ко­то­рую необ­хо­ди­мо ис­пра­вить. Для это­го нуж­но толь­ко до­ста­вить к ней (обыч­но это де­ла­ет­ся с по­мо­щью без­вред­но­го ви­ру­са) пра­виль­ный ген, ко­то­рый над­ле­жит за­ме­нить на непра­виль­ный, и даль­ше ДНК са­ма про­из­ве­дет за­ме­ну в хо­де ре­пли­ка­ции при де­ле­нии клет­ки. Кста­ти, это вы­яс­нил еще в 1998 г. Дэ­вид Рас­сел из Уни­вер­си­те­та Ва­шинг­то­на в Си­эт­ле.

За­гвозд­ка в том, что та­кое яв­ле­ние слу­ча­ет­ся ред­ко. В не­ко­то­рых ти­пах кле­ток та­ко-

Са­мая боль­шая опас­ность в том, что кто-то где-то мо­жет по­пы­тать­ся вы­ве­сти но­вый био­ло­ги­че­ский вид — та­ких «сверх­лю­дей», ко­то­рые бу­дут спо­соб­ны скре­щи­вать­ся толь­ко меж­ду со­бой, но не с обыч­ны­ми лю­дь­ми

му са­мо­ре­дак­ти­ро­ва­нию под­вер­же­на толь­ко од­на из ты­ся­чи кле­ток. Это­го яв­но недо­ста­точ­но для то­го, что­бы ле­чить боль­шин­ство за­бо­ле­ва­ний, по­то­му эта тех­но­ло­гия ни­ко­гда рань­ше не рас­смат­ри­ва­лась все­рьез как ва­ри­ант те­ра­пии.

Од­на­ко в мае 2017 г. на еже­год­ном со­бра­нии экс­пер­тов по ген­ной и кле­точ­ной те­ра­пии ис­сле­до­ва­те­ли из На­ци­о­наль­но­го ме­ди­цин­ско­го цен­тра «Го­род на­деж­ды» в го­ро­де Ду­ар­ти, штат Ка­ли­фор­ния, за­яви­ли, что на­шли ви­ру­сы, при ис­поль­зо­ва­нии ко­то­рых для до­став­ки пра­виль­ных ге­нов са­мо­ре­дак­ти­ру­ют­ся 50% кле­ток. Впро­чем, се­крет сво­е­го ноу-хау груп­па не со­об­щи­ла, а ее на­уч­ный ру­ко­во­ди­тель Са­сва­ти Чат­тер­джи ос­но­вал стар­тап Homology Medicines, ко­то­рый, по со­об­ще­нию MIT Technology Review, уже к кон­цу ав­гу­ста со­брал впе­чат­ля­ю­щие $127 млн для ле­че­ния ге­не­ти­че­ских за­бо­ле­ва­ний с по­мо­щью но­вой тех­но­ло­гии.

«Ес­ли за­яв­ле­ние о 50% — прав­да, то это бу­дет са­мая луч­шая тех­но­ло­гия для ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма», — го­во­рит Дэ­вид Рас­сел, ко­то­рый от­крыл кле­точ­ное са­мо­ре­дак­ти­ро­ва­ние 19 лет на­зад. Но он до­бав­ля­ет, что ре­зуль­тат слиш­ком хо­рош, что­бы быть прав­дой, а при­вле­чен­ные стар­та­пом мил­ли­о­ны дол­ла­ров объ­яс­ня­ет «неисто­вым ажи­о­та­жем во­круг ген­но­го ре­дак­ти­ро­ва­ния».

Несколь­ко дру­гих экс­пер­тов ска­за­ли, что они то­же на­стро­е­ны скеп­ти­че­ски к за­яв­ле­нию груп­пы Чат­тер­джи. «Мно­гие из нас в ауди­то­рии не бы­ли уве­ре­ны, что то, что они утвер­жда­ли, бы­ло под­твер­жде­но дан­ны­ми, ко­то­рые они пред­ста­ви­ли», — го­во­рит Мэттью Пор­те­ус, спе­ци­а­лист по ре­дак­ти­ро­ва­нию ге­но­ма из Ст­эн­форд­ско­го уни­вер­си­те­та, при­сут­ство­вав­ший на май­ском со­бра­нии. Прав­да, он ра­бо­та­ет над тех­но­ло­ги­ей CRISPR, так что ему по­ло­же­но быть скеп­тич­ным к успе­хам кон­ку­рен­тов.

13 но­яб­ря о сво­ем со­труд­ни­че­стве с Homology Medicines объ­яви­ла фар­ма­цев­ти­че­ская кор­по­ра­ция Novartis (та са­мая, ко­то­рая в ав­гу­сте пер­вая в США по­лу­чи­ла от FDA раз­ре­ше­ние на ген­ную те­ра­пию). Це­лью со­труд­ни­че­ства на­зва­на адап­та­ция тех­но­ло­гии Homology к ле­че­нию бо­лез­ней кро­ви и не­ко­то­рых глаз­ных за­бо­ле­ва­ний. Био­ло­ги Novartis бу­дут ра­бо­тать бок-о-бок с уче­ны­ми Homology для про­дви­же­ния про­ек­тов к кли­ни­че­ским ис­пы­та­ни­ям, го­во­рит­ся в со­об­ще­нии.

В свою оче­редь, стар­тап рас­ска­зал, что Novartis в со­от­вет­ствии с усло­ви­я­ми со­гла­ше­ния внес­ла аван­со­вый пла­теж и ин­ве­сти­ции в ак­ци­о­нер­ный ка­пи­тал Homology. Кро­ме то­го, Novartis предо­став­ля­ет фи­нан­си­ро­ва­ние для про­дви­же­ния про­грамм и изу­че­ния но­вых воз­мож­но­стей тех­но­ло­гии Homology. Стар­тап так­же бу­дет по­лу­чать опла­ту от Novartis и ро­я­л­ти от про­да­жи про­дук­тов, со­здан­ных в рам­ках со­труд­ни­че­ства.

На­вер­ное, де­ло все же не толь­ко в ажи­о­та­же. Да и Novartis вряд ли ста­ла бы по­ку­пать ко­та в меш­ке. Дей­стви­тель­но ли тех­но­ло­гия Homology со­вер­шит пе­ре­во­рот в ген­ной те­ра­пии, это долж­но вы­яс­нить­ся в бли­жай­шие несколь­ко лет.

Вме­сто ито­гов. Джинн уже вне бу­тыл­ки

Мож­но за­клю­чить, что кон­ку­рен­ция в этой от­рас­ли био­тех­но­ло­гий бу­дет и да­лее на­рас­тать. Лю­дям бу­дут пред­ла­гать­ся все бо­лее эф­фек­тив­ные и при­том раз­но­об­раз­ные ви­ды ген­ной те­ра­пии, це­на ко­то­рых, по-ви­ди­мо­му, бу­дет па­дать, а до­ступ­ность — рас­ти.

Ве­ро­ят­но, из­ме­нит­ся и ха­рак­тер спо­ров об эти­че­ской при­ем­ле­мо­сти ре­дак­ти­ро­ва­ния ге­но­ма че­ло­ве­ка. Хо­тя, ко­неч­но, по-преж­не­му ка­кая-то часть лю­дей бу­дет от­вер­гать этот ме­тод как та­ко­вой, но все же са­мым ост­рым ста­нет во­прос о чер­те доз­во­лен­но­го.

Экс­перт по био­э­ти­ке Ал­та Ча­ро утвер­жда­ет, что на­ши стра­хи очень пре­уве­ли­че­ны. Она вспо­ми­на­ет, что бо­лее со­ро­ка лет на­зад та­кие же де­ба­ты вы­зы­ва­ла дру­гая ге­не­ти­че­ская тех­но­ло­гия — ам­нио­цен­тез, то есть ана­лиз око­ло­плод­ных вод и тка­ни пла­цен­ты. Он при­ме­ня­ет­ся, в част­но­сти, для вы­яв­ле­ния син­дро­ма Да­у­на. В свое вре­мя ам­нио­цен­тез за­став­лял мно­гих вра­чей и эти­ков бес­по­ко­ить­ся, не слиш­ком ли мы одер­жи­мы по­го­ней за со­вер­шен­ством и не рас­смат­ри­ва­ем ли де­тей в ка­че­стве то­ва­ра. Ис­то­рия по­ка­за­ла бес­поч­вен­ность этих опа­се­ний.

В 1980-х пу­га­лом для об­ще­ствен­но­сти ста­ло экс­тра­кор­по­раль­ное опло­до­тво­ре­ние. Мно­гим ка­за­лось, что вот-вот ста­нет ре­аль­но­стью бу­ду­щее в ду­хе на­уч­ной фан­та­сти­ки, в ко­то­ром де­тей вы­ра­щи­ва­ют в про­бир­ках в со­от­вет­ствии с за­дан­ны­ми свой­ства­ми. Но се­год­ня ЭКО ис­поль­зу­ет­ся преж­де все­го парт­не­ра­ми, ко­то­рые не мо­гут до­стичь бе­ре­мен­но­сти есте­ствен­ным пу­тем, и ро­ди­те­ля­ми, ко­то­рые не хо­тят пе­ре­да­вать ре­бен­ку опасные ге­не­ти­че­ские за­бо­ле­ва­ния.

Ча­ро оп­ти­ми­стич­на и ве­рит в нрав­ствен­ность че­ло­ве­че­ства, но при этом по­ла­га­ет, что без чет­ко­го био­э­ти­че­ско­го за­ко­но­да­тель­ства не обой­тись. Вот толь­ко в том-то и во­прос, где про­ве­сти чер­ту доз­во­лен­но­го. На пер­вый взгляд, тут все про­сто: чер­та долж­на про­ле­гать меж­ду спа­се­ни­ем жиз­ни и без­от­вет­ствен­ной при­хо­тью, на­при­мер, же­ла­ни­ем про­из­ве­сти на свет ре­бен­ка, ко­то­рый бу­дет све­тить­ся в тем­но­те. Од­на­ко рас­сто­я­ние меж­ду эти­ми край­ни­ми ва­ри­ан­та­ми на­мно­го ко­ро­че, чем ка­жет­ся.

В са­мом де­ле, как раз­ли­чить же­ла­ние из­ба­вить бу­ду­ще­го ре­бен­ка от «пло­хо­го» ге­на, на­де­ля­ю­ще­го бо­лез­нью или фи­зи­че­ским де­фек­том, и на­ме­ре­ние дать ре­бен­ку «хо­ро­ший» ген, обес­пе­чи­ва­ю­щий пре­вос­ход­ство над сверст­ни­ка­ми. Ведь ес­ли бу­дет раз­ре­ше­но из­бав­лять­ся от «пло­хих» ге­нов, то ро­ди­те­ли бу­дут ста­рать­ся за­ме­нять «пло­хие» ге­ны не на «ней­траль­ные», а имен­но на «хо­ро­шие».

На­вер­ное, кто-то пе­ре­усерд­ству­ет в стрем­ле­нии усо­вер­шен­ство­вать бу­ду­щее ча­до. Од­на­ко не это бу­дет са­мой боль­шой про­бле­мой. Да и ес­ли на­ло­жить тут мно­же­ство за­пре­тов, то­гда про­сто бу­дет про­цве­тать чер­ный ры­нок ген­но-ин­же­нер­ных услуг.

Са­мая боль­шая опас­ность в том, что кто-то где-то мо­жет по­пы­тать­ся вы­ве­сти но­вый био­ло­ги­че­ский вид, то есть та­ких «сверх­лю­дей», ко­то­рые бу­дут спо­соб­ны скре­щи­вать­ся толь­ко меж­ду со­бой, но не с обыч­ны­ми лю­дь­ми. Та­кой про­ект, ско­рее все­го, бу­дет ре­а­ли­зо­ван не в стра­нах сво­бод­но­го ми­ра, а в ка­ком­ни­будь то­та­ли­тар­ном го­су­дар­стве, ко­то­ро­му по­тре­бу­ют­ся то ли «су­пер­сол­да­ты», то ли «су­пер­ге­нии». Оно точ­но бу­дет иг­но­ри­ро­вать лю­бые меж­ду­на­род­ные огра­ни­че­ния, а над лю­бы­ми спо­ра­ми по био­э­ти­ке — сме­ять­ся.

Newspapers in Russian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.