ВООЗ розробила рекомендації щодо редагування ДНК людини без участі російських експертів
На підготовку офіційних рекомендацій пішло понад два роки, а участь у розробці документів взяли сотні експертів з усього світу: не лише вчені, а й співробітники благодійних та інших некомерційних організацій (у тому числі які захищають права пацієнтів), а також релігійні лідери, представники промисловості, корінних народностей із різних країн тощо.
До складу експертного комітету розробників увійшли два десятки представників наукової спільноти з усього світу, проте росіян серед них не було. Відсутність представників російської науки виглядає особливо несподіваною на тлі того, що російський біолог Денис Ребриков - один із дуже небагатьох учених, які неодноразово відкрито заявляли про свої плани генетичної модифікації дітей.
Насамперед обидва документи декларують, що будь-які маніпуляції над генетичним матеріалом людини можуть проводитися лише за умови дотримання трьох основних вимог: така робота має бути безпечною, ефективною та відповідати нормам етики.
За словами генерального директора ВООЗ Тедроса Гебреїсуса, технологія редагування людського геному відкриває небачені досі можливості в лікуванні різних захворювань, проте повною мірою їх можна буде реалізувати тільки в тому випадку, "якщо її застосування буде спрямоване на користь всього людства, а не на те, щоб ще більше посилити нерівність у галузі охорони здоров'я.
Йдеться про те, що технологія, спочатку спрямована на діагностику, лікування та запобігання рідкісним генетичним захворюванням, може бути використана для створення "інженерних дітей", яких заможні батьки можуть фактично програмувати на генетичному рівні ще до народження.
Автор фото, Science Photo Library
Підпис до фото Так виглядає ДНК людини, якщо зобразити генетичний код у вигляді кольорів. Послідовність складена з жовтих, зелених, червоних і синіх смужок, кожна з яких відповідає одному з чотирьох азотистих основ
Небезпечні експерименти
Робота над обома документами розпочалася після того, як наприкінці 2018 року професор Хе Цзянкуй несподівано для всієї наукової спільноти оголосив про народження в Китаї перших в історії генетично модифікованих дітей.
За його словами, ДНК дівчаток-близнючок було відредаговано ще до зачаття, щоб зробити їх несприйнятливими до зараження ВІЛ.
Пізніше з'ясувалося, що про роботу професора Хе не було відомо нікому з колег за межами його лабораторії, а згоду батьків він отримав, продемонструвавши їм підроблений висновок комісії з етики, за що через рік китайський суд засудив його до трьох років в'язниці.
Проте ще у грудні 2018 року ВООЗ зібрала команду експертів із різних областей, яким було доручено розробити для світової спільноти принципи роботи під час проведення експериментів із людською ДНК.
До комітету, який займається підготовкою міжнародних рекомендацій, увійшли 18 вчених із 14 країн: Австралії, Буркіна-Фасо, Німеччини, Індії, Канади, Кенії, Китаю, Панами, Польщі, Саудівської Аравії, США, Франції, ПАР та Японії.
На запитання, чи залучали до цієї роботи представників Москви, співголова комітету Маргарет Хамбург відповіла, що Росія брала участь в обговоренні на рівні представника МОЗ.
У тексті доповіді згадується, що у серпні 2019 року на зустрічі експертів у Женеві був присутнім (як спостерігач) голова департаменту науки російського мінохоронздоров'я Ігор Коробко, проте зв'язатися з ним Бі-бі-сі не вдалося.
Справа в тому, що один із небагатьох учених, які ведуть активну роботу з редагування людського геному і відкрито підтримали Хе Цзянкуя, - російський біолог Денис Ребриков. Незабаром після арешту китайського професора Ребриков пообіцяв, що команда його лабораторії в Москві "теж народить таку дитину, просто ми йдемо до цього повільно, багаторазово перевіряючи безпеку технології".
Наукова спільнота відреагувала на цю заяву редакційною статтею в журналі Nature, закликавши росіянина відмовитися від цих планів: "Ребриков має прислухатися до нашої стурбованості та своїх критиків - і не робити жодних подальших кроків, доки не будуть оцінені всі існуючі ризики".
Автор фото, LECTORIY.MIPT.RU
Підпис до фото, Денис Ребриков – проректор Російського національного дослідницького медичного університету ім. Пирогова та голова лабораторії редагування геному Наукового центру ім. Кулакова
Сам Ребриков у відповідь заявив, що "прогрес не можна зупинити словами на папері", проте пізніше ЗМІ повідомили, що проведення експерименту не було узгоджено комісією з етики російського МОЗ.
"Вкрай безвідповідально"
Методи генної інженерії обіцяють зробити революцію у діагностиці, лікуванні та попередженні вроджених захворювань.Однак поки що в науковому співтоваристві переважає думка, що розвиток технологій сильно випереджає наші знання про те, як влаштований генетичний код.
Відповідно, вчені мають сумніви і щодо безпеки цієї методики (передбачити довгострокові наслідки втручання в ДНК просто неможливо), і з приводу відповідності таких експериментів етичним нормам. Саме тому після скандалу з китайським професором ініціативу у цьому питанні взяла на себе ВООЗ.
В результаті за підсумками двох років роботи експертна комісія підготувала два документи.
В одному прописані основи законодавчої бази, які можуть бути адаптовані для різних країн – від запровадження єдиного реєстру експериментів до авторських прав. Зокрема, у доповіді розглядається кілька конкретних гіпотетичних сценаріїв (наприклад, генетичний експеримент щодо підвищення витривалості спортсменів) та пропонуються варіанти їх розвитку.
Друга доповідь містить рекомендації щодо організації ефективного нагляду в цій сфері: зокрема, створення механізму, що дозволяє вченим анонімно повідомляти про експерименти з людською ДНК, що підпільно проводяться.
Автор фото, Getty Images
Справа в тому, що винайдений кілька років тому метод "генетичних ножиць" дозволяє редагувати генетичний код у мінімальних лабораторних умовах та за порівняно невеликі гроші. Так що спокуса для генетиків-аматорів може бути великою, а наслідки таких експериментів дуже непередбачуваними. Особливо якщо йдеться про редагування статевих клітин з метою зачаття та народження дітей.
"На сьогоднішній день жодна людина в здоровому глузді не буде навіть думати про проведення таких експериментів, просто тому що сама технологія недостатньо безпечна - це навіть якщо не брати до уваги міркування етики", - заявив на прес-конференції професор Робін Лавелл Бейдж із британського Інституту Френсіса Крику.
"Займатися подібними дослідами було б принаймні безвідповідально", - наголосив експерт.
Геном у руках людини: як редагується ДНК
Змінити колір очей, «вивести з ладу» ракові клітини, відновити силу м'язів — у перспективі технології на основі редагування геному не мають меж за застосовністю. Можливо, зараз це звучить неправдоподібно, але згадайте, на якому рівні була медицина в минулому столітті. «Ще 100 років тому діагноз „діабет першого типу” був смертельним і хворі жили лічені роки. А тепер ми вважаємо, що діабет — не смертельне захворювання», — підтверджує завідувач лабораторії молекулярної генетики та генної терапії відділу геномної медицини ФДБНУ НДІ АГіР імені Д. О. Отта Антон Кисельов. Дійсно, за часів протезів, керованих силою думки, роботів розміром із клітину крові та операцій, що проводяться безконтактним способом, повірити в силу генетики простіше.
Сьогодні ми торкнемося спірної теми: наскільки ефективно редагування ДНК, які небезпеки мають втручання в природу людини, і як бути з етикою.
Усередині клітин
Для початку згадаємо базові факти з курсу біології:
- ген - це біологічний «шаблон», яким тіло відтворює ферменти і протеїни для побудови органічних тканин, тут міститься спадкова інформація;
- у кожної людини близько 20 тисяч генів 23 пари хромосомякі зберігаються в ядрах майже всіх клітин організму;
- ланцюжок генетичного коду складається із чотирьох молекул - Гуаніну (G), цитозину (С), тиміну (Т) і аденіну (А);
- вчені стверджують, що лише 10% ДНК людини відіграють функціональну роль, інше - пережиток еволюції;
- більшість генів у людини та шимпанзе практично ідентичні: різниця в ДНК становить лише 1–3%, але саме вона робить нас людьми.
Генетична інформація - це код, від якого залежать розвиток людини, її мутації, схильності до захворювань і т. д. Якщо отримати доступ до «редагування», можна підправити деякі ділянки і позбутися, наприклад, аутизму. Проблем тут кілька: спочатку потрібно виявити мутацію, потім підкоригувати та поширити по решті клітин. Іноді завдання надто об'ємне і важкоздійсненне: наприклад, за м'язову дистрофію відповідають близько 2,5 мільйонів пар базових молекул, і зміни в такому довгому генетичному ланцюжку призводять до більш ніж 30 різних захворювань.
За останні 70 років наука пройшла вражаючий шлях:
- 25 квітня 1953 року у журналі Nature вийшла стаття Вотсона та Крику про розшифрування молекулярної структури ДНК. Вчені здобули Нобелівську премію, а 25 квітня тепер вважається Міжнародним днем ДНК;
- 1996 рік - Перші спроби внести корективи в геном. Методика була заснована на «цинкових пальцях- білкових доменах з молекулою цинку, здатних "пізнавати" певні ділянки ДНК і доставляти змінені ділянки. Поширення не набула через дорожнечу;
- 2003 рік - Вчені заявили про розшифрування 92% геному людини;
- 2012 рік - Винахід перспективного засобу вибіркового впливу на ДНК через химерні нуклеази TALENs(Від Transcription Activator-like Effector Nucleases). Генетики підглянули метод у бактеріальних білків, що паразитують у клітинах сільгоспрослин та зв'язуються з певними ділянками ДНК для виживання свого виду. Саме цей процес дозволив виявити і потім редагувати ген.
- 2013 рік - Революційний прорив: розробка методу генетичної інженерії CRISPR/Cas. Тут структурами, дозволяють виявляти необхідні ділянки ДНК, виступають не білки, а короткі РНК. Ідея знову підглянута у природи, саме у мікробів з їх механізмами захисту своїх патогенних вірусів (бактеріофагів). CRISPR – це найпередовіший метод редагування геному. Він дуже простий, заснований на вірусах і дозволяє впроваджувати будь-які модифікації в геном багатоклітинних організмів.
- 2022 рік - геном людини розшифровано на 100%.
З останніх досягнень відзначимо роботу китайських вчених. Так, у грудні 2023 року у КНР представили систему MEF2C і вперше успішно редагували "пов'язаний" з аутизмом ген. Піддослідними були лабораторні миші, у яких після проведення медичної процедури зареєстрували зниження симптомів розладу аутистичного спектру (РАС).
Зазначимо, що активно розвиваються як методи безпосереднього редагування генів. Вчені випробовують кілька способів "доставки" модифікованої молекулярної структури до ядер клітин - серед них крім вірусів є жирові наночастки і навіть електричні імпульси. Останній використовує струмовий розряд для включення чи вимикання роботи гена. Так, вченим вдалося активізувати ділянки, які відповідають за вироблення інсуліну в клітинах підшлункової залози у мишей.У результаті тварини почала виробляти інсулін природним чином, і рівень цукру в крові знизився.
Навіщо редагують гени
Фахівці виділяють чотири причини, чому варто вкладати зусилля та засоби у розвиток технологій редагування геному:
- Вирощування рослин та тварин з цінними властивостями. Наприклад, генетично модифіковані овочі можуть мати імунітет до поширених шкідників і зростати навіть у важких африканських умовах. Кінцева мета – збільшити поживність, урожайність, користь продуктів.
- Отримання мутантних модельних тварин. Моделі потрібні вченим для експериментів із людськими захворюваннями та відхиленнями. Кінцева мета – розробка ефективних ліків та вакцин.
- Генна терапія. Тобто способи впливу на ДНК людини для виправлення шкідливих генетичних мутацій у стовбурових клітинах. Кінцева мета - викорінення спадкових і невиліковних на даний момент захворювань.
- Створення клітинних моделей. Для більш ефективного тестування нових ліків та пошуку нових методів лікування.
Найбільший інтерес у пересічних громадян та лікарів викликає третій пункт. Керівник Лабораторії геномної інженерії МФТІ Павло Волчков так ілюструє потенціал технології: «Ви можете просто взяти список соціально значущих клінічних захворювань, від яких людина вмирає, і всі вони стануть мішенню терапії на основі редагування геному. Швидше за все, викоріняться якщо не всі, то багато хто».
Великий успіх для генної терапії прогнозується у сферах онкологічних захворювань та ВІЛ, методика потенційно ефективна у лікуванні гематологічних хвороб - серповидноклітинної анемії та таласемії. Вже зараз у США та Великій Британії схвалена терапія тяжкого захворювання крові за допомогою редагування генів
Популярні міфи про модифікацію генів
Генетика — наука, яка втручається у фундамент людського організму як ДНК. Не дивно, що це породжує безліч міфів. Найпоширеніші серед них:
- Ліки для передової терапії не ефективні. Лікарські препарати передової терапії (ЛППТ) відрізняються від звичайних своєю автономністю: потрапляючи в організм, вони «не звертають уваги» на навколишнє середовище та прагнуть єдиної мети – редагувати геном. Тому їхня ефективність максимальна за визначенням.
- Спадкові захворювання не лікуються. Причина саме спадкових захворювань — генні «поломки» передані від предків. Вилікувати їх можна за допомогою редагування ДНК. Вчені вважають, що в майбутньому людство позбавиться переважної більшості спадкових хвороб.
- У Росії не виробляють геннотерапевтичні препарати. У 2019 році 17 наукових центрів отримали дозвіл проводити клінічні дослідження біомедичних клітинних продуктів, 2024-го згідно з національним проектом «Наука» в країні відкриються не менше трьох центрів геномних досліджень світового рівня.
- Редагування геному занадто небезпечне. Вчені стверджують: модифікація ДНК при правильному використанні нічим не шкодить пацієнтові, оскільки навіть нешкідливі ліки спричиняють розлади при порушенні інструкції. Питання, як довго вивчається ефект: генна терапія вимагає десятиліть на підтвердження безпеки. Саме тому технологія CRISPR поки що застосовувалася лише у поодиноких випадках.
- ГМО викликає рак. Незалежні дослідження в Росії, США та Європі не виявили шкідливого впливу ГМО на організм людини.Нині у науковому середовищі сформовано загальну думку: генетично модифіковані організми безпечні, якщо створені на основі визнаних технологій.
- Ліки від раку є, але вчені його приховують. Фармацевтичні компанії – це комерційні організації. Тому будь-який потенційно прибутковий товар (а ліки від раку – це гарантований хіт) вони зацікавлені випустити раніше за конкурентів. Але важливо розуміти, що це важке завдання: будь-які сучасні ліки розробляються та тестуються 10-15 років, у процесі беруть участь сотні вчених та добровольців. І якщо щось йде не так, доводиться повертатися у вихідну точку.
Наведені вище твердження були озвучені на серії наукових конференцій BiotechClub, присвячених геномної медицини. За п'ять років у них взяли участь понад 220 російських та зарубіжних доповідачів. Інтерес до теми продовжує фіксуватися у наукових колах щороку. Так, 2 грудня 2023 року завершився II Міжнародний форум геномних та біомедичних технологій у Сургуті: 117 доповідей із чотирьох країн, 14 заходів, 63 організації-учасники.
Ризики та наслідки
У 2012 році на тлі буму генетичних досліджень вчені з Нової Зеландії вивели породу корів, що дають гіпоалергенне молоко. У продукті був відсутній бета-лактоглобулін, що спричиняє алергію у 3% новонароджених дітей. Експеримент проводився над ембріоном, тому без дефектів не обійшлося, наприклад, корова народилася без хвоста. В Аргентині пішли ще далі – генетики вивели трансгенну корову, яка має низку людських генів і здатна давати молоко, ідентичне материнському.Подібні досліди над тваринами викликали суперечки у суспільному середовищі: етична сторона питання багатьох хвилює більше можливих ризиків у вигляді фізичних вад.
Сьогодні провідні генетики проти експериментів над ембріонами — особливо у людини. говорить: поки що передчасно намагатися використовувати нові потужні технології для редагування генів, які можуть передаватися з покоління в покоління. визнали CRISPR-Cas9 небезпечним для генетичного редагування ембріонів — занадто високий ризик появи нових неконтрольованих мутацій. З цим згодні і російські експерти. вважає кандидат медичних наук Марія Воронцова.
Але небезпека є не тільки для ембріонів — існують певні ризики і у сфері генної терапії у дорослих людей, які сформувалися. відзначають, Що система CRISPR-Cas9 допускає занадто високий відсоток мозаїцизму, коли в організмі однієї людини з'являються клітини з різними ДНК. з кожним роком дорослішання жінки.
Майбутнє технології
ARK Invest прогнозує, Що через 30 років ринок редагування генів розростеться до $2 трлн (зараз - близько $30 млрд).У 2023 році це ноу-хау доступно далеко не всім: наприклад, генна терапія для позбавлення від гемофілії коштує в США близько $3,5 млн. У міру поширення технології та освоєння нових методик вартість почне знижуватися, але для цього доведеться почекати кілька десятків років.
У травні 2023 року у журналі Nature вийшла робота про CRISPR-скринінг. Вченим вдалося виявити гени, що відповідають за стійкість до отрути блідої поганки, і на основі цього знання знайти ефективні ліки. До цієї роботи протиотрути проти блідої поганки не існувало. Висновок простий: сьогодні редагування геному людини - поки не найнадійніша технологія, але системи на кшталт CRISPR дозволяють краще зрозуміти природу людей і випускати згодом ефективніші медичні препарати. Паралельно проводитимуться подальші експерименти з ДНК, а суспільство зможе звикнути до нової реальності, що «спроектувати» здорову людину можна вже в утробі матері.
Переписати код життя: 12 важливих питань про редагування геному
То що таке редагування геному?
Вчені порівнюють це з програмами на комп'ютері, які знаходять і замінюють помилки в тексті. Тільки замість виправлення слів редактор геному виправляє ДНК – біологічний код, який є своєрідною "інструкцією" до живих організмів. За допомогою редагування геному дослідники можуть деактивувати окремі гени, коригувати шкідливі мутації та змінювати активність специфічних генів у рослин та тварин – у тому числі й у людей.
У чому сенс?
Ентузіазм навколо теми редагування геному пояснюється можливістю лікувати чи запобігати захворюванням.Існують тисячі генетичних порушень, що передаються від покоління до покоління; багато хто з них – серйозні та руйнівні. І вони не рідкісні: одна дитина з двадцяти п'яти народжується із генетичним захворюванням. Серед найпоширеніших – муковісцидоз (захворювання, яке характеризується ураженням залоз зовнішньої секреції – прим.), серповидноклітинна анемія (зміна будови білка гемоглобіну, що веде до тяжкої форми анемії – прим.) та м'язова дистрофія.
Редагування геному вселяє надію на те, що ці хвороби можуть бути переможені шляхом "переписування" пошкоджених генів у клітинах пацієнта. Проте ремонт дефектних генів - це ще не всі можливості; вже є досвід модифікування імунних клітин людини для боротьби з раком або підвищення їх стійкості до ВІЛ-інфекції. Також можливе виправлення дефектних генів у людського ембріона – таким чином можна запобігти успадкуванням серйозних захворювань. Але ця технологія неоднозначна, оскільки генетичні зміни можуть поширитися на сперму або яйцеклітини пацієнта, тобто всі внесені генетичні коригування та будь-які побічні ефекти можуть бути передані наступним поколінням.
У яких сферах застосовується редагування геному?
Агроіндустрія зробила великий стрибок за допомогою редагування геному з цілого ряду причин. Ця процедура швидше, дешевше і точніша в порівнянні з традиційною генетичною модифікацією, але крім цього вона дозволяє виробникам покращувати врожай без додавання генів інших організмів – це як наріжний камінь усіх суперечок навколо ГМО у деяких країнах.За допомогою редактора геному дослідники виростили томати без насіння, пшеницю без глютену та гриби, які не коричневіють з часом.
Деякі галузі медицини також користувалися потенціалом нової технології. Компанії, які працюють над виробництвом антибіотиків нового покоління, розробили віруси, які самі по собі безпечні, але вміють знаходити та атакувати специфічні штами бактерій, що викликають небезпечні інфекції. Також вчені використовують редактор геному, щоб убезпечити пересадку органів свині людині. Крім цього, редагування геному вплинуло на фундаментальні дослідження, дозволивши вченим точніше розуміти, як працюють ті чи інші гени.
То як це працює?
Є безліч способів редагувати гени, але справжнім проривом останніми роками став молекулярний інструмент Crispr-Cas9. Він використовує особливу ділянку бактеріальної ДНК - CRISPR (буквально: короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами) - щоб знайти специфічну область в генетичному коді організму, наприклад, ген, що мутував. Ця область надалі відсікається за допомогою ферменту Cas9. У спробах відновити ушкодження клітина часто "відключає" цей ген. Цей спосіб дуже корисний для роботи зі "шкідливими генами", але можливі й інші способи. Наприклад, щоб виправити дефектний ген, вчені можуть розрізати ДНК, що мутувала, і замінити здоровим ланцюжком, який доставляється разом з молекулами Crispr-Cas9. Замість Cas9 можуть бути використані інші ферменти, які можуть допомогти редагувати ДНК ефективніше - наприклад, Cpf1.
Нагадайте, що таке гени?
Ген – це біологічний шаблон, який організм використовує для створення протеїнів та ферментів, необхідних для побудови та підтримки тканин та органів. Він є ланцюжком генетичного коду, що позначається літерами G, C, T і A. У людини є близько 20 тисяч генів, згрупованих у 23 пари хромосом, які, у свою чергу, містяться в ядрі майже кожної клітини тіла. Лише близько 1.5% нашого генетичного коду, або геному, складаються з генів. Ще 10% регулюють їх, переконуючись, наприклад, що гени включаються і вимикаються в потрібних клітинах у потрібний час. Решта ДНК, судячи з усього, марна. "Більша частина нашого геному не робить нічого, – каже Джертон Лантер, генетик з Оксфордського Університету. – Це просто уламок еволюції".
Що за G, C, T та A?
Літери генетичного коду відповідають молекулам гуаніну (G), цитозину (С), тиміну (Т) та аденіну (А). У ДНК ці молекули йдуть попарно: G і С, Т і А. Ці "основні пари" є ступенями всієї знайомої подвійної спіралі ДНК. Щоб скласти один ген, потрібно багато таких щаблів. Мутований ген, відповідальний за муковісцидоз, містить близько 300.000 базових пар, а за м'язову дистрофію – близько 2,5 мільйонів пар, це найдовший ген у людському тілі. Кожен із нас успадковує від наших батьків близько 60 нових мутацій, більшість – від батьків.
Але як дістатися потрібних клітин?
Це дуже важке завдання. Більшість ліків – це маленькі молекули, які можуть подорожувати тілом із потоком крові, саме так вони доставляються до органів та тканин. У порівнянні з ними, молекули, які використовуються в редакторі геному, величезні і доставити їх до клітин складно. Але можливо.Один спосіб – додати молекули редактора геному у нешкідливі віруси, які інфікують певні типи клітин. Мільйони таких вірусів після цього вводяться в кров або безпосередньо в уражені тканини. Опинившись у тілі, віруси вторгаються у необхідні клітини та вивільняють молекули редактора геному, щоб ті робили свою роботу. У 2017 році вчені з Техасу таким чином вилікували мишей від дистрофії м'язів Дюшена. Наступний крок – клінічні випробування на людині.
Проте віруси – єдиний спосіб доставити молекули до клітин. Дослідники використовували жирові наночастинки для перенесення молекул Crispr-Cas9 до печінки, а також короткі імпульси електрики, щоб "відкрити" пори ембріона та через них ввести молекули редактора геному.
Редагування обов'язково робити у самому організмі?
Ні. Під час одного з перших випробувань редактора геному вчені забирали клітини з крові пацієнта, виконували необхідні генетичні коригування і вводили виправлені клітини назад. Такий метод виглядає багатообіцяючим для лікування людей, які живуть з ВІЛ. Коли вірус потрапляє в організм, він інфікує та вбиває імунні клітини. Але щоб інфікувати імунну клітину, ВІЛ спочатку має причепитися до певних білків на її поверхні. Вчені виділили імунні клітини з крові пацієнта та використали редактор геному, щоб вирізати ту ДНК, яка потрібна клітинам для утворення цих поверхневих білків. Без них ВІЛ не може отримати доступу до клітин.
Подібний спосіб може використовуватися для боротьби з деякими типами раку: імунні клітини виділяються з крові пацієнта і редагуються так, що вони більше не можуть синтезувати білки поверхневі, до яких чіпляються ракові клітини. Відредагувавши імунні клітини та зробивши з них "вбивць раку", вчені розмножують їх і вводять назад в організм пацієнта. Принадність модифікування клітин поза організмом в тому, що все можна перевіряти ще раз до того, як вводити назад, щоб переконатися, що процес редагування проведений правильно.
А що може піти негаразд?
Сучасне редагування геному досить точне, але з ідеальне. Процедура схожа на прицільну стрілянину - треба потрапити по потрібних клітинах, а по решті - промахнутися. Навіть якщо Crispr потрапляє куди потрібно, зміни можуть відрізнятися від клітини до клітини, наприклад, в одній потрібно виправити дві копії гена, що мутував, а в іншій - тільки одну. Для деяких генетичних захворювань це не так важливо, але стає проблемою, якщо захворювання виникає через єдиний ген, що мутував. Інша проблема виникає, коли зміни були зроблені в неправильній ділянці геному. Таких "пострілів не по мішені" може бути сотні, і вони можуть бути небезпечними, якщо руйнують здорові гени або критично важливі регулятори ДНК.
Чи приведе це все до "редагування" майбутніх дітей?
Величезні зусилля в медицині спрямовані на те, щоб виправити дефектні гени у дітей та дорослих. Але деякі дослідження показали, що є можливість редагувати гени ембріонів.У 2017 році вчені, скликані Національною Академією Наук та Національною Академією Медицини США, стримано підтримали редагування геному у людських ембріонів для запобігання найсерйознішим захворюванням, але тільки один такий досвід виявився безпечним.
Будь-які зміни на ембріональній стадії вплинуть на всі клітини людини і будуть передані її дітям, тому дуже важливо уникати шкідливих помилок та побічних ефектів. Проектування людських ембріонів також порушує питання непростої перспективи "дизайну" дітей, коли ембріони редагуються більше за соціальними, ніж з медичних причин; наприклад, щоб зробити людину вищою або розумнішою. Однак такі риси можуть контролюватись тисячами генів, більшість з яких ще невідомі. Тому зараз перспектива редагування геному майбутнього потомства дуже віддалена.
Коли редагування буде доступним для простих пацієнтів?
Відкриття клінікам доступу до редагування геному – практично на фінішній прямій. базове редагування для виправлення мутацій, що спричиняють серйозні порушення кровоносної системи: як, наприклад, гемолітична анемія у людських ембріонів.
Переміщення генів
Спроектоване переміщення генів може доставити певні гени цілим популяціям організмів. Наприклад, таким чином можна зробити москітів безплідними та скоротити кількість захворювань, які вони поширюють. Але це технологія дуже суперечлива, оскільки може мати широкомасштабні ненавмисні екологічні наслідки.
Редагування епігеному
Іноді немає мети повністю видалити чи замінити ген – необхідно просто послабити чи посилити його активність. Наразі вчені працюють над здатністю Crispr виконувати такі завдання, надаючи його молекулам більше можливостей, ніж раніше.
Переклад: Кіра Луппова.
Цей матеріал підготувала вам редакція фонду. Ми існуємо завдяки вашій допомозі. Ви можете допомогти нам прямо зараз.
