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

Однако модификация гена tert полезна и по многим другим причинам. Те испанские исследователи, которые применили ее на мышах, обнаружили, что она защищает также мышцы, мозг и кровь. Старым мышам такая модификация продлевает жизнь на 13 %. А когда ученые провели ее молодым животным, их продолжительность жизни выросла на 24 %.

Если подобная терапия с помощью CRISPR получит одобрение для лечения остеопороза у людей, то скоро человечество захочет ее проведения и для более продолжительной и здоровой жизни. А если окажется, что чем раньше ее делать, тем она эффективнее, то некоторые родители, возможно, захотят, чтобы их дети получили такое воздействие с рождения. Зачем заводить хорошие гены tert под конец жизни, если их можно получить с самого начала?

Ген tert – это только один из многих кандидатов на улучшение, по мнению Чёрча. Редактирование генов для лечения деградации мышечных клеток можно использовать с целью повысить силу человека. Ученые ищут способы борьбы с ухудшением способности к обучению и потерей памяти при болезни Альцгеймера, здесь тоже можно применять генную терапию. А манипуляции с этими генами у здоровых людей позволят повысить их когнитивные способности. Родители могут пожелать отредактировать гены своих детей, чтобы дать им преимущество в школе и на работе.

«Я думаю, что улучшение человека уже на пороге», – сказал Чёрч собравшимся.

В определенном смысле кампания Дудны оказалась успешной. Ей удалось начать обсуждение важной темы. К 2016 г. система CRISPR вышла из тени и предстала пред очами средств массовой информации во всей красе. Ее постоянно поминали в телепередачах и газетных статьях. Дудна посещала один город за другим, объясняя, какой великолепный инструмент она помогла создать, и инициируя дискуссии о его использовании.

Вскоре акцент обсуждений сильно сместился. Национальная академия наук США сформировала комитет из 22 экспертов, в том числе биологов, специалистов по биоэтике и социологов, чтобы рассмотреть научные, этические и организационные вопросы редактирования генома человека [1129] National Academy of Sciences 2017. . В феврале 2017 г. члены комитета выпустили 260-страничный доклад о своей работе. Но, вместо того чтобы отложить модификацию клеток зародышевой линии еще дальше на неопределенное время, они пришли к поразительному соглашению. Они одобрили проведение клинических испытаний с целью лечения серьезных заболеваний, для которых не было никаких других альтернативных методов исцеления.

В своем докладе комитет привел в пример случай с болезнью Гентингтона. Карен Мульчинок смогла предотвратить передачу этой болезни по наследству своему ребенку с помощью преимплантационной генетической диагностики. Благодаря тому что у нее была только одна дефектная копия гена htt , удалось выбрать тот эмбрион, которому достался нормальный аллель. Если ребенок рождается от двух родителей с этой болезнью, то с 25 %-ной вероятностью он унаследует сразу обе мутантные копии гена. И, когда он в свою очередь захочет иметь детей, преимплантационная диагностика уже не сможет ему помочь. Но здесь, вероятно, пригодится редактирование генов. Комитет отметил: «Людей, которые оказываются в подобных ситуациях, не так много, но проблемы тех, кто столкнулся с этим трудным выбором, действительно существенны».

Вскоре после того как комитет по редактированию генома выпустил этот доклад, Шухрат Миталипов опубликовал результаты своего эксперимента, подтверждающие значительную успешность клинических испытаний [1130] Ma et al. 2017. . Миталипов последовал примеру Цзюньцзю Хуана и попробовал убрать генетическое заболевание, модифицируя эмбрион человека. Однако, в отличие от китайского ученого, Миталипов и его коллеги работали не с обреченными эмбрионами, а с жизнеспособными. Ученые сделали все возможное, чтобы поддержать эту жизнеспособность. Следует также отметить, что группа Хуана использовала относительно грубую систему CRISPR, а Миталипов – новую, более точную.

Свои эксперименты Миталипов решил проводить с наследственным заболеванием сердца – гипертрофической кардиомиопатией. Мутация в гене mybpc3 делает стенку сердца тонкой и слабой. Страдающий этим недугом может совершенно неожиданно умереть от внезапного сердечного приступа. Болезнь наследуется по доминантному типу, т. е. ребенку достаточно получить только одну копию испорченного гена, чтобы его сердце оказалось больным.

Исследователи из группы Миталипова взяли сперматозоиды от мужчины с гипертрофической кардиомиопатией и оплодотворили ими здоровые яйцеклетки. Также они добавили систему CRISPR, настроенную на поиск мутации в гене mybpc3 . Из 54 эмбрионов, обработанных таким образом, 36 получились с обеими здоровыми копиями гена, а 13 – мозаичными.

К тому моменту как молекулы CRISPR оказывались внутри зигот, клетки уже синтезировали новую копию своей ДНК. Система CRISPR, по-видимому, успевала отредактировать только одну копию, а затем клетка делилась, так что одна дочерняя клетка получала испорченную версию, а другая – нет. По мере дальнейшего роста эмбриона части клеток доставался один вариант гена, а части – другой.

Чтобы избежать такого мозаицизма, группа Миталипова применила новый метод. Ученые отредактировали мутантные сперматозоиды, а затем оплодотворили ими яйцеклетки. В этой серии экспериментов мутация отсутствовала у 72 % эмбрионов. Миталипов с коллегами обнаружил, что модифицированные эмбрионы нормально развиваются все восемь дней. Если их имплантировать в матку женщины, из них могли бы вырасти дети со здоровым сердцем.

В августе 2017 г., когда появилось сообщение об экспериментах Миталипова, мы с семьей проводили отпуск в маленькой английской деревне. Я надеялся, что смогу отдохнуть от CRISPR, заполнив свои дни лесными прогулками и экскурсиями в окрестные замки. Но однажды я зашел в местную лавочку, а там мне в глаза бросились первые страницы газет с изображениями четырехклеточных человеческих эмбрионов.

«Эти клетки помогут покончить с генетическими болезнями», – кричал заголовок [1131] Первая полоса Independent от 3 августа 2017 г. . Вечером я включил телевизор в нашем коттедже и прямо сразу увидел на экране Миталипова, рассказывающего о своем эксперименте. От CRISPR не спрячешься.

Исследования Миталипова, несмотря на все полученное ими внимание, не так уж и много предлагают. Родители, у которых есть аллель гипертрофической кардиомиопатии, уже используют преимплантационную диагностику, чтобы выявить эмбрионы, у которых нет этого заболевания. Система CRISPR поможет лишь преодолеть менделевское наследование, из-за которого только половина эмбрионов пригодна для имплантации и, соответственно, снижаются шансы на успешную беременность.