Эмбрион как лучший 3D-биопринтер
Передовые новости о развитии технологий в генной инженерии пришли из Научного института Вейцмана в Рехевоте (Израиль). Там молекулярный биолог Джейкоб Ханна совершил научный прорыв, сумев из клеток кожи мышиных хвостов вырастить полноценные эмбрионы. Причем сперматозоиды и яйцеклетки при этом не требовались. Не нужна была и самка мыши, ведь в этом институте в прошлом году создали искусственную матку – биореактор. Этот инкубатор похож на колесо обозрения, которое вращает эмбрионы внутри бутылок с жидкостями, наполненных питательными веществами и факторами роста. Смоделированные эмбрионы мыши показали «очень впечатляющее сходство на клеточном уровне» - нормальная генная активность была обнаружена в 40 тысячах эмбриоидных клеток! К тому же вне тела матери эмбрионы выращиваются за рекордные 11 дней вместо 20 дней в живой природе. Джейкоб Ханна после громкого успеха объявил о том, что приступает к синтезу эмбриона человека. И, разумеется, получил шквал критики. «Мы не пытаемся создать человека, - оправдывался Ханна. – Это совсем не то, что мы пытаемся сделать. Называть эмбрион сорокового дня жизни «мини мы» – абсолютная чушь! Мы рассматриваем эмбрион, эквивалетный 40-50 дням беременности, как лучший биопринтер».
Что это значит. Донорский орган можно вырастить только из так называемых стволовых клеток, которые до открытия Ханна получали только из эмбриона человека. Это ES-клетки, способные образовать все ткани организма. Наиболее этичный вариант доступа к ним дала процедура ЭКО, в результате которой оставались «лишние» эмбрионы, которые родители жертвовали для науки. И здесь возникали биоэтические вопросы: можно ли считать эмбрион человеком? Этично ли ставить над ним опыты? Джейкоб Ханна открыл способ получать нужные стволовые клетки не из эмбрионов, а из любых клеток – например, кожи, что все намного упрощает.
А вот это уже то минное поле, на котором возможны злоупотребления, обход запретов и все то, чего боятся и специалисты, и обыватели. Да, в большинстве стран исследования на эмбрионах человека запрещены. Они официально разрешены в Великобритании и Нидерландах как фундаментальные исследования раннего развития. То есть на словах ни в коем случае не предполагается, что «отредактированные», «улучшенные» эмбрионы пересадят в матку, и из них кто-то родится. Их разрешено выращивать до 14 дней, и ведутся разговоры о возможности дорастить до 21 дня, чтобы понять, как функционируют геномы ранних эмбрионов. До состояния младенца их растить вроде бы не собираются. Но где гарантии? «Принцип неприкосновенности жизни легко обойти, - комментирует Сергей Шевченко – старший научный сотрудник Института философии РАН, старший научный сотрудник Центра права и биоэтики в сфере геномных исследований и применения генетических технологий Московской государственной юридической академии. – Я видел статьи, в которых британские юристы пишут, что давайте редактировать геном сперматозоида или яйцеклетки, это же не ген человека. И юридические нормы не нарушили, и ген отредактировали. Он все равно будет передаваться из поколения в поколение, но мы уже не экспериментируем над живым организмом. Или еще того хуже, принцип можно вывернуть на противоположную позицию. Например, сказать, что мы уважаем неприкосновенность жизни, уважаем жизнь эмбриона, поэтому и начинаем редактировать в нем заболевания, чтобы он жил, а не был отбракован в рамках перинатальной диагностики». По словам биоэтика и юриста, среди опасных аргументов есть и такой: «Будущее уже наступило». Ведь китайский ученый Хэ Цзянькуй уже отредактировали геном близнецов Лулу и Нана, близнецы живут и несут в мир непредсказуемые последствия. Генетика, конечно, уже осудила мировая общественность, китайские власти посадили в тюрьму и наложили штраф. Но последователи будут лучше! Этот аргумент обесценивает нормативную силу всего экспертного сообщества, искусственно приближает будущее к настоящему и развязывает руки.
Конечно, мы боимся нарушить установившийся миропорядок. Как говорил знаменитый американский генетик Фрэнсис Коллинз, «Смирением и благоговением наполняет меня сознание того, что мы впервые сумели заглянуть в инструкцию, по которой сотворены и которая до сих пор была известна одному лишь Богу». Но смогут ли технологии дойти до такого совершенства, чтобы лечить болезнь, не причиняя вреда? Или наоборот, дети, рожденные в любви, а не в пробирках, будут признаваться дефектными? Будут ли доступны технологии одинаково всем людям Земли? Вопросов больше, чем ответов. «Что касается научно-исследовательской работы, то если мы будем ее регулировать одними запретами, мы лишим возможности лечения тяжело больных людей, это неправильно, - говорит Елена Баранова, доцент Российской медакадемии непрерывного профессионального образования Минздрава РФ. – С другой стороны, мы знаем, к чему придём, не регулируя. Это Германия XX века, когда большинство жестоких негуманных исследований оказались бессмысленными». Специалист кафедры медицинской генетики считает, что пришло ученым время задуматься, можно ли провести опыт не над 20 крысами, а всего лишь над 10? Как сделать исследования гуманнее? Елена Баранова сравнивает редактирование генома с открытием атомной энергии. Из нее можно получить чистую энергию, а можно и бомбу. Так что вынесение решения стоит поручить не просто профильным специалистам-генетикам, а тем, кто максимально глубоко способен понять технологию.
Ящик Пандоры
Предлагаем немного теории, чтобы стало понятнее, в чем именно состоит биологическая опасность. Наш организм состоит из соматических клеток, где корень «сома» - от греческого «тело». Каждая соматическая клетка содержит в ядре 46 хромосом, в которых записана большая часть наследственной информации. То есть любой рожденный человек состоит из соматических клеток, которые редактировать можно и, в случае тяжелых болезней, нужно. Нашумевшие истории про лечение препаратом «Золгенсма» спинальной атрофии у младенцев – как раз о таком классическом генотерапевтическом подходе. В этом случае в препарат встроен вирус, содержащий необходимый ген. Этот ген, попадая в организм, начинает работать, как родной, и дети в возрасте пяти лет уже не отличаются от своих сверстников. Тогда как без препарата они не могут двигаться и погибают в два года. Эти гены не передаются по наследству, они остаются в организме одного человека и в случае ошибок могут поддаваться контролю. «Мы очень надеемся, что платформа классической генной терапии будет развиваться, и мы сможем лечить несколько тысяч моногенных заболеваний», - говорит Сергей Куцев, директор Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова (ФГБНУ «МГНЦ), председатель профильной комиссии по медицинской генетике Минздрава России, президент Ассоциации медицинских генетиков России. - Я уверен, что безопасность генной терапии соматических клеток с использованием редактирования генома будет отработана, это сделать просто».
Фото: National Cancer Institute / UnsplashА вот редактирование половых клеток – совсем другое дело. Половые клетки, в отличие от соматических, содержатся только в эмбрионах, причем только в первые дни жизни. Из них в результате деления получаются абсолютно все наши органы и ткани. Половые клетки передаются по наследству и имеют вдвое меньше хромосом, чем соматические – всего 23. И, как ни странно, их изученность еще крайне мала. «На сегодняшний эффективно можно лечить только моногенные заболевания, это такие заболевания, когда есть дефект наблюдается в одном из 22 тысяч известных нам генов. При этом мы знаем сейчас функции только 7,5 тысяч генов. О клиническом значении остальных человечество не в курсе. Мы не знаем, изменения в каких участках соответствуют той или иной болезни и к каким последствиям могут приводить изменения в каком гене».
Даже если не говорить о биоэтических вопросах, надо понимать, что если мы с ошибкой отредактировали половой ген, то дальше эта ошибка повторится в абсолютно каждой клетке организма: в сердце, легких, коже, скелете и т.д. Более того, эта ошибка будет передаваться по наследству, и мы даже не можем предположить, в какие болезни такое выльется. Это ящик Пандоры. Помните скандальный китайский эксперимент с близнецами? Хотели получить возможность не заражаться СПИДом, но выяснилось, что отредактировали ген, который имеет не одну функцию. В разных вариантах он отвечает еще и за интеллектуальные способности человека, и за сопротивляемость к различным инфекциям. Между прочим речь идет не об одном человеке, а о тысячах, если технологию разрешить.
«В прошлом году появились научные публикации в авторитетных изданиях о том, что редактирование генов человека приводит к существенным изменениям генома, теряются целые участки хромосом, что ставит под сомнение вообще возможность редактирования генов в зародышевых клетках в клиническом аспекте, - утверждает еще один крупнейший эксперт Вера Ижевская, заместитель директора по научной работе ФГБНУ «МГНЦ», председатель Российского общества медицинских генетиков. – С другой стороны, без этих исследований невозможна оценка безопасности. Да, мы рискуем получить нецелевой результат. Но этот риск невозможно сейчас оценить в процентах, как это делают генетики. И возникает вопрос: какие критерии безопасности должны быть выработаны? Ведь эффекты от редактирования могут проявиться только в последующих поколениях. Кто ответит за последствия? Кто будет решать, какие изменения в гене хорошие , а какие нет? Какая последовательность в ДНК благоприятная?». Так можно дойти и до абсурда: до создания идеальной расы или дизайнерских детей. К счастью, до этого далеко и не только из-за малой изученности самих генов.
Ландшафты и природа зла
Чем ближе человечество подходит к тайне появления жизни, тем сложнее становится картина человеческого тела в целом. К примеру, выяснилось, что в ней есть ландшафт. «Крупнейший британский биолог, эмбриолог,-эволюционист Уоддингтон предложил идею эпигенетического ландшафта, - рассказал Павел Тищенко, старший научный сотрудник Института философии РАН. - Представьте себе ген как шар, который мы бросаем на склон горы. Шар будет скатываться. Но сколько бы мы ни бросали, мы не получим универсальной траектории. Так и у каждого человека есть свой ландшафт, поэтому реализация наследственного задатка, конечно, происходит. Ведь шар упадет в конце, проявится какой-нибудь фенотипический признак. Без учета этого индивидуального ландшафта, а также и экологии нельзя замахиваться на проекты с редактированием генома человека».
Фото: Jimmy Conover / UnsplashОпять же, когда мы говорим о редактировании, речь не идет о лечении, это профилактика. И пока все специалисты единодушно соглашаются с тем, что перинатальная и преконцепционная диагностики вполне справляются с задачей и не имеют таких противопоказаний, как редактирование генома. «Если мы говорим о профилактике о заболевании, которое нельзя другими способами предупредить, то давайте тогда сначала создадим такой институт, который позволит нам нести ответственность перед потомками людей, чей геном мы редактировали! – говорит Сергей Шевченко. Разумеется, необходимо как-то компенсировать медицинские последствия, дать возможность получать лучшую медпомощь. Могут ли существовать такие институты более двух сотен лет? В России, пожалуй, такие институции не найдутся». Специлист по праву биоэтики предложил не спорить о свободе выбора индивида, ведь это понятие очень дискуссионное в разных культурах. А сместить фокус внимания на достоинство человека. И гарантировать ему право на достоинство с любым набором хромосом.
Эти разговоры так или иначе ходят по кругу, потому что ограничены одним философским стериотипом, считает философ Павел Тищенко. «Я его называю представлением о молекулярном гомункуле, - говорит он. – Были в XVII-XIX вв представления о том, что в половых клетках содержится человек в целом. Он только становится крупнее, но все части уже существуют. Изменим гомункула - и получим линию взрослого человека». И вот мы снова пришли к вопросу, что такое человек. Весь ли он объясняется геномом? Какова здесь роль воспитания, образования, социума? Если геном влияет на уровень интеллекта, может ли это повлиять на душу? А если все во власти Божьей, то стоит ли чего-то бояться?
«Мы входим в малоизвестные области жизни, - рассуждает теолог, иерей Павел Бибин, клирик Ильинского кафедрального собора Архангельска. – Любая болезнь связана с проявлением в этом мире зла. Природа зла имеет другую сущность, это духовная реальность, а болезнь – это последствие зла. Когда мы говорим о редактировании генома, то исправляем только последствия. Сам источник зла может оказаться для нас недоступным. Нарушение баланса духовного и физического может привести к непоправимым последствиям. Когда Господь исцеляет, он не просто избавляет от страданий, происходят глубинные процессы. В случае редактирования генома мы касаемся вершины айсберга, а его подводную часть нам еще предстоит осмыслять вместе».
По мнению отца Георгия, не стоит слишком жестко противопоставлять тело и дух. Основатель СФИ и духовный попечитель Преображенского братства считает, что тело и дух различать надо, но нельзя и говорить, что они не влияют друг на друга. Впрочем, и выводы сделать трудно, находясь лишь в начале пути. «Попробуйте-ка в данном ключе дать определение духа! – говорит Георгий. – Но, конечно, не весь человек – в геноме, в сперматозоиде или яйцеклетке. Нужно различать, что в человеке от природы, а что – от Бога. Бог - это не природа. Наше личностное начало – от Бога. Мы всегда должны оставаться людьми, даже когда стерлись или теряются границы позволенного. Пусть мы многого не знаем, но наша интуиция слава Богу работает».
Стремление преступить
А пока ведутся разговоры и кипит научная жизнь, Всемирная организация здравоохранения 12 июля представила два доклада, в которых содержатся глобальные рекомендации по редактированию генома человека в качестве инструмента общественного здравоохранения. Доклады содержат рекомендации по управлению и надзору за редактированием генома человека, международные исследования и медицинские поездки, незаконные, незарегистрированные, неэтичные или небезопасные исследования и другое. Даже представлена новая система управления, в которой определены конкретные инструменты, институты и сценарии, иллюстрирующие практические проблемы внедрения, регулирования и надзора за исследованиями, касающимися генома человека. Среди планируемых действий, есть проведение совещания заинтересованных сторон из различных секторов для разработки доступного механизма конфиденциального информирования о проблемах, связанных с возможными незаконными, незарегистрированными, неэтичными и небезопасными исследованиями в области редактирования генома человека и другими видами деятельности. «Это очень серьезные документы, - поясняет Павел Тищенко. – Он нас вынуждает готовить не только план А, как мы будем сопротивляться преждевременным экспериментам. Но и план Б. Стремление преступить этическую черту в мире столь мощное, что я опасаюсь, скоро все начнется. Мне кажется, все уже началось».
