Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Дудна начала с малого. В январе 2015 г. она организовала встречу в уютной гостинице в долине Напа, в часе езды от Беркли. Среди 18 человек, приехавших в винодельческий регион обсудить CRISPR, были два выдающихся биолога – Дэвид Балтимор и Пол Берг, которые проводили аналогичные встречи в 1970-х гг., чтобы обсудить технологию рекомбинантной ДНК. Как и тогда, барьер Вейсмана разделил беседу. Собравшаяся в Напе группа решила посвятить часть разговора манипуляциям с соматическими клетками, а часть – с половыми.

Ученые предположили, что для генетической терапии CRISPR окажется более удачным вариантом, чем вирусы, так как с помощью этого метода можно будет точнее исправлять соматические клетки. Что касается клеток зародышевой линии, то некоторые из присутствовавших в Напе не видели никаких проблем в использовании CRISPR для их изменения. Другие считали, что пересекать вейсмановский барьер недопустимо.

Несмотря на разногласия, все собравшиеся понимали, что им нельзя просто отложить решение в долгий ящик. На это не было времени. Ходили слухи, что китайские ученые уже используют CRISPR для работы с эмбрионами человека. Их статья предположительно уже была предложена к публикации. В ближайшее время эти новости могли выйти на поверхность. Большинство участников встречи в Напе согласились написать комментарий для какого-либо из научных журналов. 19 марта Дудна и 17 ее соавторов опубликовали небольшой материал в Science под названием «Разумный путь для геномной инженерии и модификации генов клеток зародышевой линии» [1120] Baltimore et al. 2015. .

Ученые не призывали к прямому запрету изменений половых клеток, но активно возражали против того, чтобы начать их проведение прямо сейчас. Они предлагали провести открытое совещание с участием экспертов со всего мира для более полного изучения рисков и преимуществ новой технологии. Но Дудна и ее соавторы предупреждали, что даже такого солидного собрания может оказаться недостаточно для решения всех вопросов. По их словам, «в настоящее время необходимо тщательно исследовать и оценить потенциальную безопасность и эффективность этой технологии, прежде чем будут разрешены (если будут) клинические испытания любых попыток модификации человека».

Публикация в Science привлекла так много внимания, что Национальная академия наук США согласилась организовать всего через несколько месяцев международную встречу, а Лондонское королевское общество и Китайская академия наук подали заявки на участие в мероприятии. Все шло так, как надеялась Дудна, – по крайней мере в течение нескольких недель.

В апреле она узнала, что ходившие о китайских исследованиях слухи оказались верными. Биолог Цзюньцзю Хуан из Университета Сунь Ятсена с коллегами сообщил, что они «перешли рубеж» [1121] Liang et al. 2015. . С помощью CRISPR они изменили человеческие эмбрионы. В зависимости от того, как посмотреть, работу Хуана можно счесть либо историческим свершением, либо неудачей, о которой и говорить не стоит. В журнале Protein & Cell китайские ученые объяснили, что собирались изменить ген hbb , мутация в котором вызывает бета-талассемию. Они спланировали эксперимент так, чтобы обойти этические вопросы модификации жизнеспособных эмбрионов. Когда врачи в репродуктивных клиниках проводят искусственное оплодотворение, они иногда допускают ошибки и позволяют двум сперматозоидам слиться с одной яйцеклеткой. Такие эмбрионы с тройным набором хромосом (поэтому их и называют триплоидными) нежизнеспособны, у них происходит только несколько делений клетки. Хуан с коллегами взял для своего исследования десятки таких триплоидных эмбрионов, поскольку был уверен, что их никогда не используют для инициации беременности, даже если бы кто-нибудь этого захотел.

Хуан с коллегами собрал систему CRISPR так, чтобы она могла вырезать фрагмент из гена hbb и позволяла вставлять на это место новый участок ДНК. Исследователи ввели ее в триплоидные зиготы и стали ждать, пока они разовьются в восемь клеток. Ученые проанализировали 54 эмбриона, чтобы понять, насколько точно сработала система. Оказалось, что гены hbb были вырезаны только у 28 эмбрионов. И среди них лишь некоторые заменили вырезанную часть новой ДНК. В остальных эмбрионах клетки случайно скопировали похожие гены в другое место своей ДНК.

Некоторые проанализированные учеными эмбрионы оказались мозаичными. В одних клетках была измененная версия гена hbb , а в других ее не было. Это означало, что молекулам CRISPR придется затрачивать много времени, чтобы находить свою цель в ДНК человека. И к тому моменту как они, наконец, найдут ее, одноклеточная зигота уже успеет поделиться на несколько новых клеток, часть из которых не получит систему CRISPR.

Когда о работе Хуана стало известно, я спросил у Дудны, что она о ней думает. Исследовательница ответила, что данные «просто указывают на неготовность технологии для клинического применения на зародышевой линии клеток».

Дудна тщательно подбирала слова. После встречи в Напе ей не хотелось бы направить общественное мнение против CRISPR в целом. Ее коллегам-ученым придется сдерживать свой интерес и не проводить экспериментов, которые могут показаться обществу нелепыми или слишком авантюрными. Тем не менее Дудна не предполагала полностью сбрасывать со счетов модификацию клеток зародышевой линии. Возможно, когда-нибудь потом об этом и стоит задуматься.

Ее аккуратная интерпретация не могла остановить стремительное распространение информации о статье Хуана. Она вызвала такое волнение во всем мире, что директор Национальных институтов здоровья Фрэнсис Коллинз через несколько дней после ее выхода опубликовал смягчающее заявление, в котором сослался на подходы, принятые в 1980-х гг. «Концепция внесения изменений в человеческие клетки зародышевой линии для клинических целей обсуждается на протяжении многих лет с самых разных точек зрения, и почти повсеместно считается, что этот рубеж переходить нельзя», – заявил он [1122] Collins 2015. . Национальные институты здоровья выделяли более 250 млн долл. в год на изучение лечения заболеваний с помощью изменения генов в соматических клетках [1123] National Institutes of Health 2017. . Но те, кто перепрыгнут этот барьер, не получат ничего, и точка.

Когда ученые, подобные Коллинзу, говорят о рубеже, который нельзя переходить, это звучит кристально ясно. Но в научных исследованиях все выходит сложнее. К примеру, Коллинз упоминал изменение эмбрионов «для клинических целей». Но разве можно утверждать, что работа Хуана преследовала клинические цели? Ведь из триплоидных эмбрионов ребенок не может развиться в принципе. Попадают ли его эксперименты по ту сторону рубежа из-за того, что кто-то может использовать полученные результаты для изменения у эмбрионов гена hbb и искоренения бета-талассемии в ряду поколений?