У квітні група вчених з Китаю опублікувала дослідження, що показує, що їм вдалося генетично модифікувати ембріон людини за допомогою технології CRISPR. Ця новина викликала бурхливу реакцію і суперечки в науковому співтоваристві.

Як давно люди змінюють гени організмів?

Люди почали втручатися в геноми інших організмів приблизно 14 000 років тому. Можна сказати, що генна модифікація – древнє, традиційне заняття. Зрозуміло, спочатку це робилося шляхом штучного відбору: люди розводили тварин і рослини з потрібними характеристиками, і ці характеристики змінювалися, коли ті чи інші гени передавалися у спадок. Так ми, наприклад, перетворили вовка в домашню собаку. Першим цілеспрямовано генно-модифікованим організмом була скромна бактерія E. Coli, змінена вченим Стенлі Коеном в 1973 році. Коен використовував техніку молекулярного клонування, коли в клітку вноситься чужорідний генетичний матеріал. Довгий час це залишалося основним методом генної модифікації. Зараз же гени навчилися змінювати безпосередньо. В основному використовують три технології: ZFN, TALEN і недавно з’явилася CRISPR – остання значно ефективніше за все, що використовувалося раніше.

Що таке CRISPR?

Якщо говорити зовсім просто, CRISPR дозволяє вченим змінювати гени з небаченою точністю, ефективністю і гнучкістю (втім, працює технологія все ще не ідеально). За останні кілька років з CRISPR виконали багато експериментів: від створення мавп-мутантів до запобігання вірусу ВІЛ в людських клітинах.

CRISPR – захисний механізм, який давно існував у багатьох бактеріях. Вчені виявили його ще в 1980-і. CRISPR – це послідовності в ДНК бактерії, які збігаються з ДНК небезпечних для бактерій вірусів. CRISPR запам’ятовує віруси, щоб бачити їх і захищатися.

Що зробили в Китаї?

18 квітня група вчених з Університету Сунь Ятсена опублікувала дослідження в журналі Protein & Cell. Вони використовували CRISPR, щоб змінити ДНК «нежиттєздатних» (тих, з яких не могли вирости люди) людських ембріонів. Вчені намагалися замінити в ембріоні ген, який викликає хворобу крові бета-таласемії. Іншими словами, вони спробували вилікувати генетичне захворювання, яке передається у спадок. Вони використовували CRISPR на 86 ембріонах; з них всього 71 пережили експеримент і лише мала частина цих ембріонів були вилікувані від хвороби. Проте китайські вчені показали, що CRISPR можна використовувати на людях – і це викликало суперечки і скандали в науковому співтоваристві. Наприклад, з’ясувалося, що журнали Science і Nature відмовилися друкувати дослідження з етичних міркувань. Директор американського Національного інституту здоров’я заявив, що гроші інституту (отримані від держави) ніколи не будуть використані на подібні дослідження і що з геномом людини не можна експериментувати. Багато журналістів написали про те, що подібні експерименти приведуть до того, що ми будемо проектувати і моделювати дітей, генетично модифікуючи ембріони – і нічим хорошим це не закінчиться.

Що? Проектовані діти?

Дослідження з Університету Сунь Ятсена – перший крок до того, що ми будемо жити в реальній версії фільму «Гаттака», де люди змінюють гени майбутніх дітей, щоб ті були розумніші, сильніше і красивіше, і в суспільстві відбувається розкол, тому що не всі можуть дозволити собі таку модифікацію. З одного боку, робити такий висновок – значить заходити надто далеко. CRISPR дозволяє змінювати всього один ген, і від одного гена в людському організмі залежить не дуже багато: скажімо, можна поміняти колір очей. З іншого боку, є дослідження, які показують, що і одного гена досить, щоб зробити тварин розумнішими. Так чи інакше, для того щоб цю технологію можна було використовувати практично, знадобляться довгі роки випробувань. Також CRISPR можна використовувати для лікування хвороб. Генною інженерією можна перемогти тисячі захворювань, від хвороби Альцгеймера до кістозного фіброзу.

Які тут є проблеми?

Етичні, громадські, медичні, які завгодно. По-перше, навіть якщо багато років відточувати техніку CRISPR на бактеріях, птахів, гризунів та інших організмах, завжди залишається шанс, що для людини ці зміни матимуть небезпечні наслідки, які ми побачимо, тільки коли дитина народиться і почне рости. Ризикувати дітьми – це просто аморально. По-друге, виникає питання, наскільки дозволено змінювати ДНК людини, не запитавши його самого про це (так, це парадокс, враховуючи, що гени змінюються до народження, але як до цього поставиться сам чоловік, коли виросте?). По-третє, дійсно є небезпека, що генна модифікація буде доступна тільки багатим і привілейованим, і навіть якщо вони не будуть створювати розумних, красивих і сильних дітей, вони як мінімум будуть здоровішими. Це неймовірно складна тема – і до неї потрібно підійти дуже уважно і обережно. Наостанок треба сказати ще одне: технологія CRISPR, зрозуміло, може бути використана (і вже була використана) не тільки для експериментів над людьми.

Для чого ще може бути використана CRISPR?

Наприклад, з її допомогою можна перемогти малярійних комарів, контролюючи їх популяцію за допомогою генів. Або можна генетично змінити інвазійні види (наприклад, рослини) і зупинити їх поширення. CRISPR відкриває широкі можливості для роботи з навколишнім середовищем і порятунком окремих видів і цілих екосистем – а не тільки для медицини та генної модифікації людини.