- СМИ сообщили: китайский профессор Хэ Цзянькуй отредактировал геном человеческого зародыша, и рожденные в результате близнецы обладают врожденным иммунитетом к ВИЧ.
- Мировое научное сообщество считает эксперимент антинаучным. В большинстве стран закон запрещает проводить подобные опыты на людях.
- Ученые еще слишком мало знают о геноме человека, поэтому такие эксперименты могут быть просто-напросто небезопасны.
- Генетические тесты сегодня используются в медицине – например, для выявления причин наследственных заболеваний.
Сергей Медведев: Хэ Цзянькуй – это китайское имя нам пришлось выучить в последние недели. Это китайский генетик, работа которого наделала много шума и в научном сообществе, и в масс-медиа. Он произвел генетическое редактирование человеческого зародыша, в результате якобы родились близнецы, устойчивые к вирусу иммунодефицита человека. Подробности в сюжете нашего корреспондента Светланы Осиповой.
Светлана Осипова: Исследование генома и опыты с изменением ДНК – не новость. Ученые довольно давно научились вносить изменения в строение растений и животных, чтобы придать им нужные свойства. Эта технология используется в медицине и пищевой промышленности. Однако заявление китайского ученого Хэ Цзянькуя о рождении генно-модифицированных детей вызвало негативную реакцию со стороны научного сообщества.
Ученые давно научились вносить изменения в строение растений и животных, чтобы придать им нужные свойства
Хэ рассказал, что изменил ДНК яйцеклетки, оплодотворенной ВИЧ-инфицированным отцом, так, что организм будущего ребенка стал невосприимчив к вирусу иммунодефицита. По словам ученого, недавно двое таких детей появились на свет и ВИЧ у них не обнаружен. В эксперименте участвовали восемь пар, в которых все восемь мужчин ВИЧ-инфицированы. Хэ не опубликовал ни одной статьи о подробностях проведения эксперимента, и другие эксперты не могут его изучить. Мировое научное сообщество считает проведенный эксперимент антинаучным. В большинстве стран проводить подобные опыты на людях закон запрещает либо обязывает уничтожать все модифицированные эмбрионы на ранних стадиях.
Сергей Медведев: Этичны ли подобные эксперименты? Появятся ли действительно в ближайшем будущем генно-модифицированные дети? Говорим об этом с нашими сегодняшними гостями: это профессор Петр Сломинский, заведующий лабораторией молекулярной генетики и наследственных заболеваний Института молекулярной генетики, и генетик Валерий Ильинский, директор компании Genotek.
Что вы думаете об этом эксперименте? Как я понимаю, ученые говорят, что нет никаких подтверждений, ничего не опубликовано, просто он создал шум. Или нет дыма без огня и действительно произошло что-то прорывное?
Петр Сломинский: Мы не знаем. Человек выступил на пресс-конференции, и больше ничего не было.
Сергей Медведев: А технически это возможно?
Петр Сломинский: На мой взгляд, сегодня, без ошибок в других частях генома – нет. Есть много разных технологий. В данном случае речь идет о конкретной технологии, которая в идеале должна позволить вносить точечную замену в геном любой сложности, но тут очень важное слово – "в идеале". Сегодня этого идеала нет.
Сергей Медведев: Но где-то технология сработала, мы уже имеем отредактированные геномы?
Валерий Ильинский: Есть куча примеров, когда технологии применяются, другое дело, что пока мы не знаем, насколько точно они работают. Когда-то в будущем, возможно, в идеале она будет действительно настолько точной, что внесет одну точку в изменения и не будет редактировать ничего другого ни в каких участках генома. Но это опять же в идеале. Пока что этого идеала скорее нет, чем есть. Есть примеры, когда ученые, в том числе российские, создавали эмбрионы человека, отредактированные с помощью этой технологии. Но кроме того участка, который ученый хочет отредактировать, возможно, эта технология отредактировала что-то еще. Это некий побочный эффект, который может быть опасен.
Сергей Медведев: То есть, как я понимаю, нет точного редактирования, нельзя залезть в эту цепочку, вынуть неправильные гены и вставить вместо них правильные? При этом мы повредим какие-то соседние гены?
Петр Сломинский: Очень вероятно, что мы повредим какие-то участки, совсем даже не соседние: геном большой. При этом мы не знаем как. Мы запускаем туда РНК, которая должна будет найти ту точку, которую мы редактируем, и сделать исправления в этом конкретном месте. У нас нет никаких гарантий, что эта последовательность не попадет куда-то еще в геноме. Да, может быть, она не совсем идеально туда сядет, но сядет, а раз она туда села, то туда придет система, которая будет редактировать. Мы сегодня не знаем, что у нас с ошибками.
Сергей Медведев: Запускается молекула с редакторской программой, которая должна прицепиться в больное место и там отредактировать?
Петр Сломинский: Фактически да, мы запускаем некую редактирующую систему в клетку. Одно дело, когда, условно говоря, мы работаем на клеточной культуре, когда нас интересует целевой ген. Мы видим, что мы его изменили, и нас не очень интересует все, что есть вокруг. А другое дело, когда мы работаем на материале типа яйцеклетки, когда нам нужно четко поменять что-то и больше ничего не тронуть. Это очень сложная ситуация. Есть слово "ждет", оно может тысячу раз повторяться в цепочке. Вам надо будет поменять в одном месте одну букву, чтобы получилось слово "жжет", а вы это сделаете еще в куче мест в геноме. Никто не знает, к чему это приведет.
Валерий Ильинский: С одной стороны, эту технологию надо как-то усовершенствовать. По крайней мере, судя по публикациям, точность этой технологии в последнее время увеличивается. Но есть принципиальные моменты. Геном человека и других живых организмов в целом достаточно сложный, у нас три миллиарда нуклеотидов, он имеет повторяющиеся участки или участки, которые очень похожи друг на друга. Такие повторяющиеся участки, наверное, никогда нельзя будет отредактировать, не отредактировав точно такой же скопированный участок в другом месте.
Петр Сломинский: У вас есть два кусочка ДНК, они похожи, допустим, на 95%, и вам надо в одном кусочке ДНК поменять букву, а в другом не тронуть. Вопрос, удастся ли нам дойти до такого уровня точности, – в данном случае это одна из самых главных проблем.
Сергей Медведев: Насколько часто такие вещи приходят из Китая? Есть ли ощущение, что в Китае происходят какие-то пограничные исследования, которые гораздо менее этически ограничены?
Валерий Ильинский: В Китае общество действительно по-другому относится к этике. То, что запрещено делать в разных странах Европы, может быть нормальным в Китае. Другое дело, что в данном случае это вопрос не только общей, но еще и медицинской этики. А медицинская этика по-хорошему должна быть более-менее едина. В данном случае речь идет скорее о ее нарушении.
Сергей Медведев: Сейчас по медицинской этике любые зародыши, с которыми проведены подобные манипуляции, должны уничтожаться?
Петр Сломинский: В Штатах, в Великобритании – да. Определенные манипуляции разрешены в лабораториях. За такими работами ведется очень строгий контроль. А здесь такое ощущение, что никто ничего не знал.
Валерий Ильинский: В такую процедуру вовлечено слишком много людей. Нужно найти эти пары, которые хотят иметь отредактированных детей. Если это и было сделано, то вряд ли мы узнаем всю правду.
Петр Сломинский: Предыдущая китайская история хотя бы дошла до некоего текста, который можно было изучать. Это тоже было редактирование, только не эмбриона, а некоего пациента. Но, во-первых, это редактирование оказалось не очень эффективным, количество лиц, которые реально были отредактированы, очень невелико. Во-вторых, там не было подтверждения чистоты: что происходит у нас с мутациями по всему геному.
Сергей Медведев: А как отредактировать живого человека?
Петр Сломинский: Не обязательно редактировать целое тело, вы можете редактировать клетку, взятую из него, а потом вернуть ее обратно.
Сергей Медведев: И что произойдет, когда вернется отредактированная клетка? Все остальные клетки начнут меняться в соответствии с ней?
Петр Сломинский: Есть компания, которая предлагает следующий подход: мы изменим геном стволовых кроветворных клеток так, что фетальный гемоглобин не будет падать, когда мы становимся взрослыми, и тогда все нормально. Талассемия – это заболевание, при котором нарушен синтез либо альфа-, либо бета-глобулиновых сетей нашего гемоглобина: анемия и так далее. Но это один способ лечения для всех. Вы вводите это в стволовые клетки крови, а потом их обратно тому же пациенту.
Сергей Медведев: И кровь уже начинает производить совершенно другой уровень гемоглобина?
Петр Сломинский: Начинает производить другой гемоглобин, который был у нас в младенчестве и ушел, когда мы стали взрослыми. Это пока не сработало, но вполне может сработать в перспективе, и тут нет суперэтических вещей.
Сергей Медведев: А где вообще работает генная терапия?
Валерий Ильинский: Есть примеры, когда она относительно работает. Например, молекулы РНК специальным образом воздействуют на те или иные ткани, меняя в них активность генов. С такими молекулами ведутся клинические испытания. Есть ощущение, что такой подход будет работать, правда, для определенных наследственных заболеваний, которые встречаются относительно редко.
Не обязательно редактировать целое тело, вы можете редактировать клетку, взятую из него, а потом вернуть ее обратно
Петр Сломинский: Сейчас, насколько я помню, у американцев утверждено 11 протоколов для клиники, то есть то, что прошло все стадии, и это можно использовать клинически. Есть энное количество вещей, которые сегодня делаются по онкологии: скажем, модифицирование PD-1-белка с тем, чтобы опухоли не защищали свои собственные клетки, а наоборот, атаковали их.
Сергей Медведев: Есть люди, вылечившиеся от рака при помощи этой технологии?
Петр Сломинский: Есть люди, которым с помощью этих технологий продлена жизнь. Есть люди, которым существенно улучшены условия жизни с использованием этих технологий. Пока это ограниченный круг, но это идет. Однако это пока никак не связано с редактированием. Путь от того момента, когда была опубликована первая статья по генотерапии, до сегодняшнего дня – больше 20 лет. За это время мы дошли до ситуации, когда уже разрешают определенные протоколы, но пока это не тысячи.
Валерий Ильинский: Но они применяются для тех людей, у которых нет альтернативных путей. Четвертая степень рака: человек либо умирает, либо у него есть надежда прожить еще какое-то время.
В том же, что касается сообщения китайского ученого Хэ Цзянькуя, это не природная мутация. Эффективность была такая, что удалось отредактировать геном не у двух девочек, а только у одной.
Петр Сломинский: Важно, что мы берем ген, про который давно и хорошо известно, что есть природная мутация, гомозиготность по которой ведет к блокированию инфицирования вирусом иммунодефицита человека первого типа. Но при этом мы действительно очень плохо понимаем, что еще происходит с этими людьми, их в популяции очень мало, и проследить их судьбу довольно сложно. Возможно, тут есть какие-то инфекционные патологии.
Валерий Ильинский: Эта природная мутация распространена в Европе, ее нет у жителей Африки и Азии. В разных популяциях немножко по-разному может реализовываться генетическая информация, в зависимости от того, какие есть другие мутации в других генах и так далее. В разных популяциях есть разный набор характерных, часто встречающихся генетических вариантов. В разных популяциях за счет разных наборов мутаций одна и та же мутация может проявляться по-разному. К одним заболеваниям у европейцев может приводить один набор мутаций, у других народов – другой. Это все реализуется через взаимодействие разных продуктов, разных генов.
Сергей Медведев: Это, видимо, еще вопрос информации, вопрос больших данных. Мы будем знать геном отдельного человека и потом составим тотальную картину его патологий, его социального происхождения, его генеалогии.
Петр Сломинский: Накопление данных сейчас идет большими темпами, но это не означает, что мы начинаем что-то сильно лучше понимать. Классический пример – болезнь Альцгеймера. Давным-давно было показано, что риск спорадической формы болезни Альцгеймера зависит от определенного генотипа. Это было показано 20 лет назад на выборке в сто человек. Сегодня последняя работа – это десятки тысяч больных с болезнью Альцгеймера и десятки тысяч здоровых как контроль подтверждают, что это работает, то есть получается десять в минус сто с лишним степени. И мы находим новый ген болезни Альцгеймера, который достоверно отличается у здоровых и больных с разницей десять в минус десятой. С одной стороны, мы его нашли, а с другой стороны, с точки зрения обычной медицины это такой низкий риск…
Сергей Медведев: То есть сейчас невозможно провести генный анализ и сказать, что у вас есть ген, который разовьет болезнь Альцгеймера?
Петр Сломинский: Вы можете сделать, и вам могут сказать, что у вас повышенный риск, но нельзя сказать, что он у вас точно будет. Но Альцгеймер – счастливое исключение, а, скажем, по сердечно-сосудистым заболеваниям такого нет.
Валерий Ильинский: Речь скорее о том, что есть заболевания, которые существенно зависят от генетики. Сейчас очень сильно смываются границы между моногенными и мультифакторными заболеваниями. Есть классические мультифакторные заболевания вроде сердечно-сосудистых, за которые генетика отвечает на 10–20%, а остальное – это либо неизвестные факторы, либо факторы внешней среды: что человек ест, какого он возраста, веса и так далее.
Сергей Медведев: Говорят, что алкоголизм передается по наследству. Какие-то вещи передаются через поколение.
Петр Сломинский: Гена алкоголизма просто нет. Есть ген, который отвечает за метаболизм этанола в организме. И есть второй ген, который отвечает за метаболизм того, что получается из этанола под действием первого фермента. На это накладываются еще несколько генов из сегодня известных, которые повышают риск развития алкоголизма. 15 вариантов, которые как-то комбинируются между собой.
Сергей Медведев: Зачем тогда люди заказывают ДНК-тесты?
Валерий Ильинский: В случае с алкоголизмом это чистое развлечение. Каких-то хороших рецептов, что делать человеку, предрасположенному к алкоголизму, наверное, нет. В случае с болезнью Альцгеймера можно оцифровать этот риск, но опять же нет эффективных средств терапии. Есть, например, фармакогенетика. Есть мутация, при которой назначают какой-то препарат, может быть, опасный для человека, и в этом случае генетический тест говорит, какой препарат будет работать, какой не будет, и в какой дозировке. В этом случае генетический тест будет крайне полезен.
Второе популярное применение – это выявление причин наследственных заболеваний. Мы можем поставить диагноз в том случае, если мы нашли молекулярную причину, мутацию в каком-то конкретном гене. В зависимости от того, в каком гене произошла мутация, дальше может осуществляться стратегия лечения. Есть много разных заболеваний, которые имеют похожие клинические проявления, но могут быть вызваны мутациями в 10–20 разных генах. Обнаружение конкретной мутации даст врачу информацию о том, как именно лечить данного пациента. И есть счастливые случаи, когда обнаружение такой мутации очень сильно повышает качество лечения.
Сергей Медведев: Слово Елене Орловой-Морозовой, медицинскому директору фонда СПИД-Центр.
Елена Орлова-Морозова: Есть препараты для лечения ВИЧ, которые эффективно работают, но, к сожалению, не дают эффекта излечения, то есть их нужно принимать пожизненно, и тогда ВИЧ-положительный человек может прожить такую же длинную и качественную жизнь, как и ВИЧ-отрицательный. Для того чтобы ВИЧ не передавался от беременной женщины ребенку, она должна принимать такие же препараты, и если к моменту родов у нее в крови не будет вируса, то вероятность того, что ВИЧ передастся ребенку, стремится к нулю. Эта проблема в целом решена, поэтому, я думаю, что вмешиваться в геном…
Теоретически, если сделать всех людей на планете неуязвимыми к ВИЧ-инфекции, наверное, в какой-то мере это помогло бы бороться с ее распространением. Но всегда нужно взвесить возможные риски и возможную потенциальную пользу. Редактирование генома – это эксперимент на совершенно здоровых эмбрионах, и риск тут больше, чем польза. Я считаю, что это опыты на людях. Это может нанести вред науке в целом, поэтому многие это осуждают.
Сергей Медведев: Давайте попробуем заглянуть на 20–30 лет вперед. В геометрической прогрессии растет биоинформатика, генетика. В будущем настанет момент, когда мы действительно сможем запрограммировать какие-то свойства человека, для начала хотя бы резистентность к заболеваниям? Мы сможем авторитетно, предположим, с согласия каких-то этических комитетов, вмешаться в эмбрион и проследить за рождением генетически запрограммированного человека?
Валерий Ильинский: Думаю, такой момент настанет. Наиболее эффективный метод лечения наследственных заболеваний – это редактирование генома. В теории когда-нибудь у нас будет технология редактирования, которая войдет в медицинскую практику как раз для лечения наследственных заболеваний. И в этот момент та же самая технология может быть применена и для исправления патогенных мутаций, которые как раз приводят к наследственным заболеваниям и к изменениям в геноме другого рода. А дальше весь вопрос к этике: насколько этично или неэтично давать в руки родителей такой метод, который будет давать немедицинские преимущества.
Сергей Медведев: Запрограммировать гения, гениального атлета… Сделать человека, у которого гемоглобин будет 200, и он будет выигрывать все в велоспорте.
Петр Сломинский: У него при таком гемоглобине эритроциты начнут активно погибать, гемоглобин будет откладываться в селезенке и в печени, и в итоге человеку через какое-то временя нужно будет удалять селезенку. Подавляющая часть признаков у человека – это признаки, которые наследуются полигенно и очень полигенно. Соответственно, вы, делая что-то с каким-то конкретным геном, затрагиваете очень много функций. Эти функции могут идти в одном случае в плюс, а в другом – в минус. В организме очень важен баланс. Если вы резко усилите какую-то функцию, то остальными при этом можете сильно пренебречь.
Моногенная патология – очень сложный вопрос. Я уверен, что предупреждать лучше, чем лечить. По большому счету, если бы человечество договорилось и захотело, оно вообще убрало бы очень значительную часть наследственных патологий, и мы забыли бы про это.
Валерий Ильинский: В Северной Америке пары евреев-ашкеназов с 1970-х годов тестируют на болезнь Тея-Сакса до зачатия. Это наследственное заболевание, которое приводит к смерти детей примерно до пяти лет. И у них на 95% снизилось рождение детей с этим заболеванием.
За несколько поколений можно резко снизить частоту заболеваемости, будут рождаться только здоровые дети
Петр Сломинский: Это пренатальная диагностика. Раньше в таких случаях делали аборт. Сейчас можно провести диагностику по крови матери, отобрать здоровый эмбрион. Другой пример – болезнь Гоше, тяжелое нервное заболевание. Частота этого заболевания во всем мире – примерно один на много тысяч, а у ашкеназов – один на сто. У них есть несколько мутаций, которые ведут к этому заболеванию. Сейчас всех тестируют на эти мутации. Если вы гетерозиготны, и ваш партнер по браку тоже гетерозиготен, то шанс на то, что у вас будет больной ребенок – 25%. Государство предлагает сделать за свой счет все вещи, связанные с диагностикой, в случае прерывания беременности. Но там есть хасиды, которые от этого отказываются, и тогда хасидская община несет расходы на это. Но за несколько поколений вы резко снизите частоту заболеваемости, будут рождаться только здоровые дети.
Сергей Медведев: Но это по редким заболеваниям, по редким мутациям в закрытых общинах.
Петр Сломинский: Да, конечно, с одной стороны эти заболевания редкие, один на две тысячи новорожденных – допустим, муковисцидоз, но это тяжелые дети, которые будут болеть всегда. Есть поддерживающая терапия, но это не лечится. Можно пытаться лечить потом взрослый организм, придумать системы генной терапии.
Есть отдельные этносы, где те или иные заболевания являются частыми. Там тоже неоднородная ситуация, среди частых заболеваний есть те, которые вызываются мутациями, один или несколько раз возникавшими в популяции человека. Есть заболевания, где очень высока частота новой мутации, то есть у родителей все хорошо, а ребенок рождается больной. При согласии общества можно добиться того, что частота некоторых патологий начнет снижаться, не будут рождаться больные дети.
Сергей Медведев: Этический вопрос – родителям надо отказаться от рождения ребенка, учитывая то, что есть высокий риск заболевания?
Петр Сломинский: Если есть риск рождения больного ребенка, они делают ЭКО с отбором эмбрионов. Выбор того, что делать в этой ситуации, здесь остается за человеком.
Сергей Медведев: Редактирование генома – это уже новый этап эволюции? Несколько лет назад обсуждали, что есть некоторые бактерии, которые сами пересобирают свой геном, когда видят мутацию, они исторгают неправильные гены и подгружают правильные. Человек идет путем этой бактерии? Как мы научились при помощи пластической хирургии изменять собственные тела, точно так же мы будем изменять собственный геном генной инженерией?
Валерий Ильинский: Пластика никак не влияет на нашу генетику, они не будет унаследована – это не эволюция. Эволюция – это то, что происходит с большими популяциями. Если мы отредактируем одного человека, это тоже не будет эволюция, потому что это конкретный человек, а не популяция. Эволюция – это все-таки некое изменение популяции, подстраивание ее под условия окружающей среды. Применяя любую медицину, мы в известной степени тормозим эволюцию, потому что нет естественного отбора, люди не умирают от инфекционных заболеваний и так далее.
Сергей Медведев: У человека продолжается естественный отбор?
Петр Сломинский: Условно говоря, у нас раньше была высокая детская смертность – это отбор. Сегодня мы все, что у нас было ослаблено, доводим до пубертата и до рождения следующего поколения.
Сергей Медведев: То есть сейчас это баланс естественного и искусственного отбора?
Петр Сломинский: Естественный наверняка продолжает идти, просто это время. Мы должны видеть большие временные периоды. Сегодня очень сложно говорить о том, в какую сторону идет отбор.
Сергей Медведев: Появились фантастические, невероятные способы вмешиваться в планы природы, в планы бога на нас, в задумку о человеке. Что интересно, здесь по мере развития генетики и информатики мы все равно натыкаемся на этику, на политику и на то, что человек сам принимает решение относительно своего будущего.
