Джон Луома - Время генома: Как генетические технологии меняют наш мир и что это значит для нас

Понятно, что многое еще предстоит сделать, тем не менее эта технология уже хорошо развита. Я ожидаю, что в ближайшие десять лет мы услышим о рождении детей, которым успешно отредактировали мутантные гены с помощью CRISPR (вероятно, сначала это будет происходить не в США). Как уже обсуждалось выше для ВРТ и ПГТ, в долгосрочном плане оценить последствия и безопасность редактирования генома с помощью CRISPR мы сумеем, вероятно, только через несколько десятилетий.

У матерей, которые проходят через искусственное оплодотворение и пренатальное тестирование, может возникнуть ряд проблем. Это инвазивная процедура: под контролем УЗИ производится аспирация яйцеклетки, чтобы потом оплодотворить ее in vitro . Хотя по сравнению с некоторыми другими медицинскими процедурами эта – довольно безобидная, психологически она может отпугнуть женщину, которая считает себя здоровой, а совсем не «пациенткой». Другой, более важный вопрос: что думают родители по поводу перспективы рождения более одного ребенка в случае успешной беременности? Поскольку в матку, как правило, переносится несколько оплодотворенных яйцеклеток [10] Такая практика существует в США, но в целом в мире скорее осуждается. Сейчас все сообщества репродуктологов призывают переходить на перенос эмбрионов только по одному. – Прим. науч. ред. и из каждой может развиться ребенок, при ВРТ часто бывают многоплодные беременности, а у двух женщин даже родилось по восемь детей (восьмерняшки).

Кроме того, проблема, которая, видимо, не будет решена в США, – высокая стоимость процедуры. Несколько попыток использования ВТР запросто могут стоить десятки тысяч долларов. Некоторые расходы можно покрыть страховкой. Если преимплантационное генетическое тестирование производится в США, к этой сумме обычно добавляется от $3000 до $5000, при этом в медицинских центрах в Азии стоимость ниже.

Эти процедуры могут привести и к осложнениям. Примерно две из сотни попыток забеременеть с помощью ВРТ заканчиваются госпитализацией из-за синдрома гиперстимуляции яичников (СГЯ). Легкая форма СГЯ возникает примерно в четверти случаев применения ВРТ. Из-за гормонов, которые вводятся для стимуляции овуляции, яичники увеличиваются и возникает боль в животе, начинается общая воспалительная реакция с повышением количества лейкоцитов, вздутие живота, спазмы и тошнота. Тяжелый СГЯ возникает примерно в одном случае на каждую тысячу попыток использования ВРТ (а женщина, чтобы забеременеть, может предпринять пять, шесть и более попыток). Из-за повышенного уровня гормонов в печени вырабатываются белки фибриногены, которые могут вызывать образование мелких и крупных тромбов в разных частях тела. Иногда это приводит к катастрофическим последствиям. СГЯ может вызвать отказ почек и легких и в экстремальных случаях приводит к смерти матери и плода. Некоторые ученые и врачи считают, что использование высоких доз половых гормонов может повышать риск развития у матери рака молочной железы, матки и яичников, но все не так просто, поскольку определенные сочетания половых гормонов могут играть защитную роль, а другие, наоборот, усиливать риск. Кроме того, женские половые гормоны на самом деле могут снизить вероятность появления других злокачественных опухолей, таких как рак толстой кишки. За несколько десятилетий в исследованиях до сих пор не было выявлено четкой связи между использованием ВРТ и риском развития рака у матери.

В целом эти проблемы, неудобства и затраты могут отпугнуть родителей, имеющих генетические мутации и заинтересованных в использовании ВРТ и ПГТ. Пока что при опросе пар с высоким риском генетических заболеваний от 25 до 75 % сказали, что предпочли бы попробовать более простой вариант: рискнуть пойти естественным путем и сделать аборт, если окажется, что ребенок получил опасную мутацию. В разных исследованиях очень различалась заинтересованность в ВРТ и ПГТ (в среднем этим заинтересовалась примерно половина пар), что говорит о том, что это решение личное и субъективное.

ВРТ и ПГТ очень привлекательны. Эти технологии могут дать родителям возможность сделать то, чего многие хотят больше всего на свете: значительно улучшить качество жизни своих детей, детей своих детей и детей детей своих детей.

Рассмотрим случай Дакшины и Рамы Венатарам {17} 17 Shailaja Gada Saxena and Dhananjaya Saranath, “Single-Cell Polymerase Chain Reaction-Based Pre-Implantation Genetic Diagnosis Using Fragment Analysis for B-Thalassemia in an Indian Couple with B-Globin Gene Mutations,” Journal of Human Reproductive Sciences 5, no. 3 (September – December 2012): 289–92, PMC3604838. . Ему было 23, ей 24 года, и они были женаты уже два года, когда родился их первый ребенок, девочка Ванани с рецессивным генетическим заболеванием, которое называется большая бета-талассемия . Это заболевание возникает из-за мутации в гене бета-глобина, одного из двух основных компонентов гемоглобина. Гемоглобин – один из наиболее интенсивно вырабатываемых белков в человеческом организме. Он непосредственно связывается с кислородом. Красные кровяные клетки, переносящие кислород по организму, буквально набиты гемоглобином, в процессе эволюции они утратили свои ядра и ДНК, чтобы в них помещалось больше гемоглобина, который связывается с кислородом. У Ванани была одинаковая однонуклеотидная мутация в обеих копиях гена, отвечающего за синтез бета-глобина – составной части гемоглобина. Поскольку известно более 200 мутаций бета-глобина, похоже, что ее родители были в кровном родстве, у них был общий предок.

У больных большой бета-талассемией, таких как Ванани, развивается тяжелая форма анемии, ткани их организма не получают достаточно кислорода. Им нужны регулярные переливания крови, примерно раз в месяц, чтобы увеличить количество работающих красных кровяных клеток, переносящих кислород к месту назначения. Поскольку нормально работающий гемоглобин использует железо, чтобы захватывать кислород в легких и высвобождать в разных частях тела, переливания крови приводят к накоплению железа в печени, костном мозге, селезенке и других органах и нарушению их работы. И хотя для выведения железа из организма пациентам можно дополнительно давать хелаторы – препараты, связывающие железо, дети с большой бета-талассемией обычно отстают в росте и у них много медицинских проблем. В целом качество их жизни значительно страдает, а ее продолжительность в среднем составляет 28 лет. Примерно у каждых трех индийцев из 100 есть мутантная копия гена бета-гемоглобина, поэтому дети с бета-талассемией рождаются довольно часто.

Дакшина и Рама хотели бы иметь большую семью. В последующих двух беременностях у плода тоже обнаруживалась большая бета-талассемия. Поскольку у них уже был тяжелый эмоциональный опыт ухода за больным ребенком, они прервали эти беременности. Для следующего зачатия они решили использовать искусственные технологии и генетическое тестирование. Дакшина сделала две попытки. Во время первой успешно извлекли четыре яйцеклетки. Две из них оказались незрелыми, и их нельзя было использовать. Из двух успешно оплодотворенных яйцеклеток одна оказалась с большой бета-талассемией (с парой мутантных генов, по одному от каждого родителя), поэтому ее не использовали. Подсаживание второй оплодотворенной яйцеклетки не привело к беременности. Поскольку первая попытка искусственного оплодотворения оказалась неудачной, через пять месяцев попытались снова. На этот раз получили четыре эмбриона. ПГТ показала, что у каждого из них один (доминантный) нормальный и один (рецессивный) мутантный ген бета-глобина, значит, у детей, которые могут получиться из этих эмбрионов, заболевания не будет. Было подсажено три эмбриона, и это привело к успешной беременности и рождению одного ребенка.