Марк Бугаертс - История крови. От первобытных ритуалов к научным открытиям

CRISPR ( англ . Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) — это передовая технология, с помощью которой гены или их участки могут быть выборочно удалены или добавлены в ДНК.

Например, с помощью этого метода вы можете удалить определенную генетическую аномалию в человеческом эмбрионе и заменить ее нормальным геном. Преимущества перед более ранними методами генной терапии состоят в селективности и в том, что можно гарантировать стабильные изменения, которые передаются потомству клеток, тканей и эмбрионов.

Технология CRISPR позволяет выборочно удалять или добавлять в ДНК гены или их участки.

CRISPR также используется для модификации органов животных, чтобы сделать их подходящими для трансплантации людям. Это было продемонстрировано в 2017 году исследовательской группой из eGenesis (коммерческой компании, занимающейся генетическими модификациями). Исследовательская группа работала вместе с командами из Гарварда, Китая, а также с генетиком Джорджем Чёрчем (Америка). Они модифицировали генетический код в мышечной клетке нормальной свиньи (эти животные иммунологически и генетически довольно близки к людям, что делает их идеальными лабораторными подопытными для таких тестов), чтобы сделать клетки животного устойчивыми к ретровирусной инвазии. Эти вирусы, например ВИЧ, могут быть совершено безвредными для свиней, но опасными для человека. Для этого ученым пришлось совершить 25 разных корректировок. Или, говоря языком генетиков, это было мультиплексное редактирование генома. Затем исследователи поместили модифицированное ядро в яйцеклетку суррогатной матери-свиньи и оплодотворили его. В результате появился эмбрион с измененной ДНК. Этот созданный в лаборатории эмбрион затем был имплантирован суррогатной матери. У поросенка, рожденного таким способом, органы были полностью свободны от вирусов и, вполне вероятно, подходили для трансплантации человеку.

Тем временем та же исследовательская группа думала об удалении генов, образующих подобие кнопок на поверхности клеток животных, которые наша иммунная система распознает как свиные. Пока эти гены есть у человека, всегда остается риск, что орган свиньи будет признан чужеродным, и это приведет к отторжению. Таким образом, ксенотрансплантация — трансплантация органов от одного биологического вида другому — уже на шаг впереди. Конечно, нам еще предстоит подождать и понаблюдать, какими будут последствия этих генетических и технологических манипуляций для пациентов, которым провели пересадку.

Кровь также может стать одним из первых кандидатов применения CRISPR у людей в реальной клинической практике, особенно при гемофилии или нарушениях свертываемости. С помощью этой технологии дефектный ген на Х-хромосоме пациента с гемофилией можно аккуратно вырезать и поместить на его место нормальный ген свертывания крови. Вот так можно искоренить болезнь. Это уже не научная фантастика…

Совсем недавно другой метод генной инженерии заставил исследователей забеспокоиться. Речь идет о ZFN, или нуклеазах цинкового пальца. Принцип аналогичен CRISPR. Цинковый палец — это белок, который распознает и связывает определенные фрагменты ДНК, после чего нуклеазы производят разрез, а третья часть образует новый ген. Первые исследования на людях начались в 2017 году и были сосредоточены на редком метаболическом заболевании — болезни Хантера. Новаторский аспект этого исследования заключается в том, что впервые генная терапия была применена ко взрослому пациенту, а не к эмбриону. Больному через кровоток ввели несколько миллиардов копий правильного гена, содержащего ZFN. Генная терапия также использовалась в прошлом, но на клетках больного: сначала делали забор материала, затем его модифицировали в лаборатории, а потом вводили обратно.

А пока все ждут рождения первого CRISPR-ребенка, я уже давно сделал ставку на КНР.

Еще в 2016 году китайские исследователи заявили, что успешно модифицировали в лаборатории геном человеческих эмбрионов с помощью гена CCR5 таким образом, что он стал устойчивым к заражению вирусом ВИЧ. Однако средства массовой информации умолчали в своих статьях, что этот метод, по сути, оказался эффективным только для ограниченного количества эмбрионов, около 15 %, а что случилось с другими 85 %, не сообщалось.

До 2018 года на сцене появлялся китайский биолог Хэ Цзянькуй. Он объявил о рождении близнецов Наны и Лулу, чьи гены он модифицировал до рождения, чтобы сделать их устойчивыми к вирусу иммунодефицита человека (их отец был ВИЧ-положительным). Даже трудолюбивые китайцы посчитали это самым настоящим безрассудством. На него обрушилась волна критики, он был уволен из университета, и теперь ему грозит смертная казнь за «коррупцию, подделку документов и… взяточничество» [198] Это устаревшая информация. В декабре 2019 года Хэ Цзянькуй был приговорен к трем годам лишения свободы и штрафу 3 млн юаней за нарушение законодательства в области экспериментов с людьми и проведении медицинских процедур без лицензии. — Примеч. ред. .

Во всем мире это деяние, достойное Франкенштейна [199] В романе Мэри Шелли «Франкенштейн, или Современный Прометей» Виктор Франкенштейн хочет создать живое существо из неживой материи. В результате у него получается существо, вид которого самого Франкенштейна повергает в ужас. — Примеч. пер. , вызвало волну возмущения. Такие термины, как «взлом» и «редактирование» генетических характеристик человека, стали обычным явлением. Сейчас международное сообщество призывает к мораторию на исследования этого типа, однако это не мешает различным группам ученых пытаться вылечить эмбрионы с наследственным заболеванием крови с помощью CRISPR.

Кажется, это новая тенденция в развитии такого рода исследований. С одной стороны, официальные власти призывают проявлять осторожность при манипуляциях с эмбрионами и не открывать ящик Пандоры, а с другой стороны, есть лаборатории, которые по коммерческим причинам (США) или игнорируя этические нормы (Китай) закрывают глаза на эти ограничения.

К концу XX века распутывание головоломок иммунной системы позволило лучше понять роль антител.

Они борются не только с патогенами (бактериями, вирусами, грибками), но и с опухолями, суставными капсулами (ревматизм) и мозгом (РС — рассеянный склероз).

В ранней серотерапии [200] Серотерапия — лечение инфекционных болезней человека и животных иммунными сыворотками, вид иммунотерапии. — Примеч. ред. использовались супердоноры — пациенты, у которых выработалось огромное количество антител после перенесенной инфекции. Их плазму можно было получить с помощью плазмафереза. Поэтому некоторые вирусные инфекции (включая печально известный цитомегаловирус, который угрожает многим пациентам после трансплантации) можно эффективно лечить. Не менее известен и швейцарский конь по прозвищу Вулкан, чьи антитела в течение многих лет использовались фармацевтической компанией против человеческих Т-лимфоцитов для лечения или предотвращения симптомов отторжения при пересадке костного мозга. Чуть позже в качестве доноров антитимоцитарных глобулинов будут использовать гораздо более податливых кроликов. Однако доступных антител и биоматериалов всегда не хватало. Красный Крест приложил титанические усилия для поиска доноров гипериммунной плазмы, но этот рынок оказался не очень прибыльным.