Представьте мир, в котором живут сверхлюди: сильные, выносливые, умные и никогда не болеющие. Думаете, что-то из области фильмов Marvel? Отнюдь. Идеальное будущее возможно — надо просто перекроить вашу ДНК.
Недавно, что в Китае родились первые генномодифицированные младенцы. Их зачали искусственно, а донором семени стал носитель ВИЧ. Детей тоже могла поразить страшная болезнь. Однако этого не произошло — местные учёные отключили им ген, отвечающий за ВИЧ, когда плод ещё был в состоянии эмбриона. Медики применили технологию CRISPR — передовой метод изменения ДНК, который сделает вас сильным, здоровым и практически бессмертным. Если есть деньги. Много денег.
Генетические ножницы
Обывателю разговоры о редактировании генома кажутся чем-то из разряда научной фантастики. Тем не менее биологи давно обсуждают возможности CRISPR — начиная с прошлого века. Изначально эта система была открыта как защитный механизм бактерий от вирусов в конце 1980-х. Затем специалисты разглядели в ней возможность изменять ДНК.
За патент на метод расшифровки генома долго воевали два штатовских вуза: Институт Броуда в Массачусетсе и Калифорнийский институт в Беркли. Компании тратили миллионы на юристов, понимая, что в будущем это изобретение принесёт им баснословную прибыль. В итоге победил Институт Броуда — он и сейчас вливает тонны долларов в продвижение геномных проектов. Работают над модификацией и в России: у нас тоже изучают возможности отключения «нежелательных» генов вроде ВИЧ-инфицирования.
Более того, российские специалисты могли первыми вырастить ГМО-детей, если бы захотели. «Чисто технически наша группа могла бы ещё в феврале 2018 года пересадить эмбрионы, и тогда наш генетически модифицированный ребенок родился бы раньше. Но у нас не было такой цели. Моя команда тоже родит такого ребенка, просто мы идём к этому медленно, многократно проверяя безопасность технологии», — рассказывал генетик Денис Ребриков в интервью Republic. В общем, изменение генома — не фантастика, а реальность, она вот-вот постучится в наши двери. Но опасно ли это? Этично? Каковы последствия? И главное…
Как это работает?
Доктор Сэнди Макра, президент биотехнологической компании Sangamo Therapeutics, которая проводит эксперименты по изменению ДНК, так описала этот процесс. «Мы разрезаем вашу ДНК, открываем её, вставляем ген, зашиваем. Он становится частью вашей ДНК и остаётся на всю оставшуюся жизнь».
А подробнее?
рассказывает биолог Никита Борзов
Система CRISPR работает в три этапа. Первый этап. Происходит запоминание вирусной ДНК. Он заканчивается встраиванием её фрагментов в специальную «библиотеку». Далее транскрипция — синтез РНК на матрице ДНК.
Второй этап. Вторичное попадание в клетку вирусной ДНК и распознавание вирусной ДНК. Происходит «сканирование» вирусной ДНК и фермент вносит двуцепочечный разрыв в вирусную ДНК.
Третий этап. Заключается он в негомологичном сшивании концов — это значит, что концы разрыва сшиваются «как попало», зачастую с внесением мутаций. Именно эти мутации и вызывают «выключение» вирусной генетической машины.
В 2017 году Брайан Мэдью, 44-летний повар, перенёс операцию по редактированию ДНК. Брайан страдал от синдрома Хантера — наследственного заболевания обмена веществ, порождающего многочисленные патологии органов. Эта болезнь встречается чаще у мальчиков, а вызывает её генетическая мутация. От тяжелых форм синдрома Хантера умирают в подростковом возрасте. Мэдью посчастливилось выжить — но и он перенёс 26 операций и имел проблемы со слухом, зрением, дыхательными путями, желчным пузырём и костями. Редактирование ДНК не восполнило ущерб, нанесённый недугом. Зато остановило его прогресс и избавило мужчину от ежедневных инъекций дорогостоящих препаратов.
Правда, сегодня подобная операция не панацея, а скорее лотерея: учёные играют с матерью-природой, и полностью взвесить все риски нельзя. Последствия, которые может вызвать редактирование генома, непоправимы. «Когда мы многократно убедимся, что технология геномного редактирования достаточно точна для “боевого” применения, мы сможем использовать её в медицинских целях», — уточняет Денис Ребриков. При этом случай Мэдью пока что исключителен. Sangamo Therapeutics продолжает исследования.
В перспективе с помощью метода CRISPR можно лечить и другие генетические заболевания — гемофилию, лейкемию, муковисцидоз.
Эти болезни исправлять проще, потому что они вызваны одним геном и медикам сразу понятно, что нужно исправить. С остальными труднее — ряд заболеваний, которые передаются по наследству, вызваны сложными комбинациями генов. И ещё не известно, какой подход понадобится к ним. Да и надёжность и безопасность CRISPR, даром что это очень востребованная технология, ещё не подтверждены. «Дело в том, что CRISPR-система способна всё-таки иногда ошибаться — вносить разрывы не в тот ген, на который её направили, а в совершенно посторонний. Последствия такой ошибки предсказать трудно, и вряд ли они будут хорошими. Именно на сведение их количества к нулю и направлены многие исследования в этой области», — рассказал нам Никита Борзов.
Ещё одна проблема: редактирование способно спровоцировать нежелательное поведение других генов. Например, пациентам вставляли инородный фрагмент, и после этого у них развивался лейкоз, — вмешательство в родную ДНК активировало раковый ген. Специально для 4PDA комментирует Галина Муравник, генетик и преподаватель биоэтики:
Эрик Лэндер, глава Броадовского института в Кембридже пишет, что «невиданные возможности по редактированию генома требуют таких же мер предосторожности». Мне кажется, что это очень правильная, взвешенная позиция, потому что забираться в геном, в святая святых, нужно очень и очень осторожно, десять раз подумав, что мы собираемся делать, что получить, во имя чего и так далее.
Галина Муравник генетик и преподаватель биоэтики
Протесты общества
При этом вмешательство в геном — ещё и этически спорная процедура. Приведёт ли CRISPR к социальному расколу? В ноябре 2017 года патриарх Кирилл открывал XXI Всемирный русский народный собор. Там он высказался и о развитии медицинских технологий. Слова патриарха приводит ТАСС:
Слышатся голоса, что современные технологии способны создавать искусственный интеллект и искусственные органы, что скоро удастся так модернизировать наш разум и тело, что возникнут новые существа. Вера в технологии сегодня — то же, чем была вера в прогресс, это своеобразная квазирелигия. Серьёзным вызовом видится бурное развитие медицинских и генетических технологий. Футурологи уже предсказывают скорое расслоение человечества на две расы. Одним предрекается величие сверхлюдей, а другим — судьба подчиненных.
патриарх Московский и всея Руси Кирилл
При этом патриарх отметил, что передовые биотехнологии сами по себе не зло, если они «доступны не только богатым представителям общества». Однако нельзя исключать, что консервативные граждане могут расслышать в словах главы РПЦ лишь побуждение к запрету.
Вмешательство в геном — слишком щекотливая тема, которая будет задевать консервативные слои населения.
Какую ждать реакцию? Специально для 4PDA объясняет преподаватель МГУ, философ биологии Станислав Бушев:
В большинстве мировых религий оговариваются манипуляции с эмбрионами, они допускаются в основном, если есть угроза жизни матери или плода, во всех остальных случаях, особенно связанных с научными целями, они не приветствуются.
Всё зависит от интерпретаций. Вполне может быть и такая интерпретация, что изменения генома — это благо. Но может быть и иначе. Таинство зачатия, таинство рождения существует в ряде конфессий. Считается, что установленный порядок установлен кем-то свыше, ему надо следовать. Если пойти вразрез этого порядка, то в некоторых религиях может возникнуть напряжение.
Станислав Бушуев преподаватель МГУ, философ биологии
Западное общество пока тоже настороженно относится к прорывной технологии. Например, ведущие научные журналы Science и Nature по этическим соображениям не стали публиковать исследование китайских учёных из университета Сунь Ятсена в Гуанчжоу. Китайцы первые в мире модифицировали ДНК эмбрионов, что запрещено делать в США и ряде западных стран. Спорят о моральности и в Европе. Однако Станислав Бушуев считает, что эти ограничения — временные.
Общество готово — оно уже определило границы допустимого. Медицинской генетикой занимаются в терапевтических целях, не ради эксперимента или научной истины. Мы защищаем достоинство человека и его личностные характеристики в виде здоровья, а значит — творим благо в рамках этой модели. Если технология не нарушит общественный баланс и ценности — честь, свободу, достоинство, права, то эта технология будет развиваться.
Станислав Бушуев преподаватель МГУ, философ биологии
Аналогичного мнения придерживается и другой опрошенный нами эксперт — Евгений Быков, учёный-трансгуманист. В разговоре с 4PDA он отметил, что человечеству не впервой вторгаться в свою природу.
Мы лечим старение на клеточном уровне, учимся управлять роботами и протезами напрямую через выходы к нашей нервной системе, гаджеты становятся технорасширениями для наших когнитивных способностей. Гены оказались камнем преткновения, потому что в них видят нечто «материально корневое».
Человеку характерно — если смотреть с точки зрения эволюции — менять себя, среду своего обитания и создавать новые устройства. Ни один из ныне существующих видов не делал это столь масштабно. Поэтому я не думаю, что можно установить какую-то этическую систему, которая раз и навсегда зафиксирует все области нашего технологического развития.
Евгений Быков учёный-трансгуманист
Один серый, другой белый
Незадолго до смерти Стивен Хокинг высказал опасение: в будущем миром будут править сверхлюди с феноменальной памятью и интеллектом, устойчивые к болезням, сильные и выносливые. Физик считал, что простой народ не сможет с ними конкурировать и буквально станет вторым сортом.
Не исключено, что технологиям вроде CRISPR под силу расколоть общество на касты. Ведь такую процедуру сможет позволить себе лишь элита социума. Даже сейчас малышу из бедной семьи сложно конкурировать с ребёнком из богатой — слишком разные стартовые условия.
Что будет, когда люди при деньгах станут в прямом смысле умнее, здоровее и красивее?
Эксперты уверяют: сдвиг произойдёт, однако есть шанс избежать социального напряжения. Например, по мнению Евгения Быкова, генные изменения откроются для всех, просто они будут разного качества.
Некоторые технологии станут более простыми и воспроизводимыми на индивидуальном уровне, условно, в домашней лаборатории, которую можно собрать самостоятельно с помощью интернет-магазинов. Более продвинутые вмешательства смогут позволить себе люди побогаче. Это как с гаджетами. Пусть у вас не самый дорогой смартфон, но основная функциональность доступна практически всем.
Евгений Быков учёный-трансгуманист
Аналогичного мнения Денис Ребриков. В интервью Republic он заметил, что даже самые дорогие технологии со временем становятся массовыми, если на них есть спрос.
Темп развития науки и технологий вырос. Что вчера ещё было совершенно новым и бешено дорогим, сегодня есть уже у всех. То же относится к биомедицинским технологиям, и геномное редактирование точно будет доступно всем желающим.
Денис Ребриков генетик
Станислав Бушуев иного мнения. Он полагает, что «неравенство возникнет, как это происходит всегда при всяком значительном переделе мира». Более того, по словам философа биологии, изменится само представление о неравенстве. «Плоские антиутопии рисуют омолодившихся и поумневших бессмертных богачей, воспроизводя нынешнее неравенство. Тогда как — это важно — речь в принципе идёт о проведении новых линий равенства и неравенства на карте нашей реальности», — объясняет Бушуев.
При этом появятся неожиданные способы монетизации ДНК-редактирования. Как насчёт того, чтобы дёшево поставить «отключку», скажем низкого роста, но потом каждый год продлевать лицензию? Расцветёт и новый бизнес — изменение генома в домашних условиях. Комментирует Евгений Быков:
Уже сейчас агрокомпании со специализацией в ГМО внедряют в ДНК многолетних культур последовательность генов, убивающих организм после первого года. По сути, это «встроенная лицензия» — если хотите дальше пользоваться, вновь покупайте эти плодовитые культуры. Огромного успеха добьются компании, которые первыми выведут на рынок дешёвые технологии для рутинных операций: секвенирование генома, редактирование его отрезков и так далее.
Евгений Быков учёный-трансгуманист
Учёный-трансгуманист предрекает и скорое появление «биосубкультур». Людей будет объединять не только профессия или интересы, но и категория апгрейдов в их теле. Воображение рисует картины из Deus Ex, и примерно так оно и будет, утверждает Евгений Быков.
Подумайте о профессиях: если генная инженерия станет доступной, возникнут десятки, сотни биоспециализаций, недоступных ранее. Кто-то сможет изменить своё тело для глубоководных работ, кто-то — например, биржевой трейдер — повысить скорость обработки сигналов мозгом. Мы получим не одинаковых сверхлюдей, а «биосубкультуры», в той или ной степени отстоящие от классического Homo Sapiens.
Евгений Быков учёный-трансгуманист
Бессмертие
В конечном счёте человек стремится к одному — стать бессмертным. Генетик Джордж Чёрч заявил, что в будущем возможно создание клеток, неуязвимых к действию практически всех известных вирусов. По его мнению, люди станут невосприимчивы к радиационному излучению, старению, холоду, исчезнет рак и другие болезни. Чёрч предсказывает, что это станет доступно уже через десять лет. Более того, биолог уверен: старость — это недуг, с которым тоже можно бороться.
Однако научное сообщество иного мнения — «состаривания» нет в Международной классификации болезней. А значит — запрещено и тестировать препараты «от старости». Может, ДНК-инженерия это исправит? Рассказывает Галина Муравник:
Никакого особого гена у долгожителей пока не выявлено. Они имеют те же самые гены, что и все остальные люди, однако некоторые модифицированы. Например, находили положительные мутации в гене, который отвечает за состояние костей. С таким геном не грозит остеопороз, который для пожилого человека — фактически приговор.
У некоторых находили мутации, благодаря которым кости сохраняются долгие годы такими же крепкими. Выявляли мутации и в генах, связанных с канцерогенезом, с сердечно-сосудистыми заболеваниями, болезнью Альцгеймера, диабетом. В перспективе это открывает возможности для редактирования генома и у других людей, которые избавят от неприятных болезней, сокращающих жизнь.
Галина Муравник генетик и преподаватель биоэтики
Так что бессмертие нам пока не грозит — в лучшем случае мы будем дольше жить. Зато вмешательство в геном приведёт к новым стандартам человечества, позволит быстрее думать и меньше болеть. Если на это найдутся деньги, конечно же.
http://4pda.ru/2018/12/16/355085/
