Сенсационное заявление китайского ученого о рождении первых генетически модифицированных детей шокировало научное сообщество и вызвало шквал критики - как со стороны его коллег, экспертов-генетиков, так и со стороны официальных властей страны и международных организаций.
Его эксперимент - кажется, вполне успешный - назвали безумным и даже чудовищным. Хотя сам профессор Хэ утверждает, что лишь сделал новорожденных близняшек устойчивыми к заражению ВИЧ.
При этом с точки зрения науки, ничего особенного - и уж тем более революционного - не произошло. Ученые довольно давно научились вносить изменения в ДНК растений и животных, чтобы придать им нужные свойства, и эта технология активно используется в медицине и пищевой промышленности.
Более того, именно за открытия в области направленной эволюции в этом году была вручена Нобелевская премия по химии.
Так что же такого сделал профессор (на фото ниже)? И почему его заявление немедленно вызвало скандал и гнев в профессиональном сообществе?
Как рассказал сам профессор Хэ, он взял яйцеклетку, оплодотворенную ВИЧ-инфицированным отцом, и отредактировал ее ДНК, удалив часть гена CCR5, через который к клеткам присоединяется вирус иммунодефицита.
Такой "укороченный ген" естественным образом встречается примерно у 10% европейцев за счет естественной мутации, произошедшей около 700 лет назад.
По одной из версий, его носители были менее восприимчивы к заражению бубонной чумой - и мутация закрепилась эволюционно в результате эпидемии "Черной смерти", поскольку выжившие передали ген-мутант своим потомкам.
Так что, если у родившихся близняшек действительно отсутствует часть CCR5, они биологически невосприимчивы к самому распространенному виду ВИЧ-инфекции.
Безусловно. В том, что подобный эксперимент можно осуществить на практике, эксперты не сомневаются.
Технология CRISPR-Cas, разработанная несколько лет назад, позволяет весьма эффективно вносить изменения в ДНК, вырезая из генов нужные исследователям участки.
Она довольно проста в использовании и широко используется в биологических лабораториях по всему миру - как с медицинскими, так и с промышленными целями.
По словам Хэ, в эксперименте участвовало восемь супружеских пар (все восемь мужчин - носители ВИЧ-инфекции). Помимо уже родившихся близняшек, в ближайшее время должен появиться на свет еще один генетически модифицированный ребенок.
Во-первых, очень странно, что Хэ Цзянькуй рассказал о своем эксперименте, выложив видео на YouTube, а не традиционным образом - отправив соответствующую статью в научный журнал, где ее могли бы изучить эксперты-генетики.
Во-вторых, он отказывается раскрывать инкогнито участников эксперимента - миру до сих пор не показали ни якобы родившихся близняшек, ни их родителей.
В-третьих, в Южном университете науки и техники, где числится профессор Хэ, заявили, что ничего не знают об экперименте, а сам ученый с февраля находится в неоплачиваемом отпуске.
В-четвертых, если заявленная цель эксперимента, как заявляет сам ученый, помочь семьям избавиться от наследственных болезней, то очень странным выглядит выбор инфекции. ВИЧ не является генетическим заболеванием, а кроме того, передачу вируса эмбриону и так можно предотвратить хорошо известными и широко применяемыми клиническими методами, без редактирования ДНК.
В целом идея избавления от тяжелых наследственных заболеваний путем замены "дефективного" участка ДНК звучит заманчиво и выглядит весьма перспективной с точки зрения развития медицины. Правда, неизвестно, как искусственные мутации могут отразиться на организме в долгосрочной перспективе - наши знания о собственном геноме далеко не исчерпывающи.
Однако проблема подобного редактирования генов лежит в основном в этической плоскости.
Внесение изменений в генетический код может в перспективе привести к созданию "детей-конструкторов" - когда родители смогут заранее выбрать характеристики будущего ребенка. Не только пол, цвет волос или разрез глаз, но и ожидаемую продолжительность жизни, устойчивость к тем или иным болезням или даже повышенные умственные способности. А тот, в свою очередь, передаст все эти признаки своим потомкам.
Понятно, что процедура "индивидуального конструирования" ДНК будет по карману лишь довольно обеспеченным людям - и социальное неравенство, как утверждают противники метода, рискует закрепиться на биологическом уровне.
Именно поэтому эксперименты в этой области запрещены в большинстве стран.
И даже там, где они в принципе разрешены (например, в Великобритании - именно с целью изучить возможность лечения тяжелых наследственных заболеваний), действуют строгие правила, предписывающие уничтожать все модифицированные эмбрионы на ранних стадиях.
Именно поэтому
"Ящик Пандоры открыт. И возможно, у нас еще есть слабый проблеск надежды, что его удастся закрыть до того, как станет слишком поздно", - говорится в открытом письме, направленном профессору Хэ его коллегами.
Китайские ученые из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне сообщили, что в ноябре 2018 года помогли появиться на свет первым детям с отредактированным геномом — девочкам-близняшкам, по данным Technology Review, речь идет о методе CRISPR.
В команду вошел также американский генетик.
Использование этой технологии запрещено на территории США из-за рисков, которые она может нести для потомков «отредактированного» человека.
По словам исследователя Хе Цзянькуя, команда изменила ДНК эмбрионов, полученных от семи пар, обратившихся к врачам за искусственным оплодотворением. Беременности удалось добиться лишь в одном случае. Целью редактирования было наделить детей невосприимчивостью к ВИЧ — особенностью, с которой рождаются некоторые люди. Разглашение имен или иные данных родителей запрещено.
«Я чувствую огромную ответственность за то, чтобы это стало не просто первым случаем, а примером, — говорит Хе. — Общество решит, что делать дальше».
Хе обучался в Стенфорде и университете Райса, где познакомился с профессором биоинженерии Майклом Димом, который и стал его напарником в редактировании генома детей. После возвращения в Китай Хе несколько лет экспериментировал на эмбрионах мышей, обезьян и людей, чтобы отработать технологию.
По словам Хе, ВИЧ — серьезная проблема для Китая. Он поставил перед собой задачу «выключить» ген CCR5, который связан с формированием белка, позволяющего вирусу попасть в клетку.
У всех участвовавших в эксперименте отцов был обнаружен ВИЧ, а у всех матерей его не было. Инфицирование женщин и их будущих детей было маловероятно — мужчины принимали препараты, подавляющие активность вируса. Задачей исследователей было защитить детей от ВИЧ в будущем.
Собрав сперму будущих отцов, ученые отделили сперматозоиды от семенной жидкости, в которой мог находиться вирус. Затем ввели сперматозоиды в яйцеклетки будущих матерей и отредактировали геном получившихся эмбрионов. На 3-5 день развития исследователи проверили, насколько успешно оказалось редактирование.
Всего они изменили 16 из 22 полученных эмбрионов. 11 из них были использованы для искусственного оплодотворения, которое закончилось беременностью лишь у одной пары — у женщины прижились сразу два эмбриона. При этом у одного из них обе копии гена CCR5 оказались изменены, другой же получил и измененную, и неизмененную копию гена. Второй ребенок все еще будет иметь возможность заразиться ВИЧ, однако неизвестно, насколько она будет снижена.
«Это недобросовестно, — считает доктор Киран Мусунуру из Пенсильванского университета. — Это эксперимент на людях, никак не оправданный морально и этически».
«Слишком преждевременно, — отмечает доктор Эрик Топол из Исследовательского института Скриппса в Калифорнии. — Мы имеем дело с «инструкцией по эксплуатации» человека. Это большое дело».
А вот гарвардский генетик смотрит на работу оптимистично. «Я считаю, это допустимо», — говорит он, акцентируя внимание на том, что ВИЧ — большая и растущая угроза для общественного здоровья.
«Редактирования как будто почти и не было», — добавляет Черч.
Тем не менее, он, как и Мусунуру, критически относится к тому, что Хе использовал для оплодотворения эмбрион, которому досталась лишь одна защищающая от ВИЧ копия гена.
«Этого ребенка практически ничего не защищает от ВИЧ. При этом вы подвергаете его здоровье необоснованным рискам», — говорит Мусунуру.
«Геномное редактирование - медицина будущего, в которой можно исправлять геном, а потом получать здоровых людей, этим надо заниматься, чтобы потом транслировать эти знания в медицину, — рассказал «Газете.Ru» Сурен Закиян, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО , отметив, что пока не известны детали эксперимента и нет научной публикации. -
Если это так, то это колоссальный прорыв для фундаментальной науки».
Однако, даже если редактирование прошло идеально, без нормального гена CCR5 у человека повышается риск заражения другими вирусными заболеваниями, например, лихорадкой Западного Нила, а также смерти от гриппа, отмечает Мусунуру. Учитывая, что существует много способов предотвратить ВИЧ, а при заражении можно успешно сдерживать болезнь антиретровирусными препаратами, у критиков вызывает сомнения обоснованность медицинского вмешательства, приносящего дополнительные риски.
Кроме того, вызывает вопросы тот факт, что Хе уведомил государство через реестр клинических испытаний о начале эксперимента лишь 8 ноября — почти через год спустя после его начала. Неизвестно и то, понимали ли будущие родители в полной мере все плюсы и минусы предстоящего вмешательства. Так, в формах согласия на проведение процедуры говорилось, что они участвуют в программе разработки вакцины против СПИДа.
Во время принятия участниками эксперимента решений Дим находился в Китае. Он утверждает, что «абсолютно уверен», что те были в состоянии оценить все риски. Хе добавляет, что лично разъяснил парам задачи исследования и объяснил, что редактирование человеческого генома ранее не проводилось и несет в себе определенные риски. Также, по словам Хе, он пообещал всем родившимся детям медицинскую страховку и регулярные обследования до 18 лет и далее.
Предпринимать новые попытки редактирования генома эмбрионов Хе пока что не собирается — сначала надо убедиться, что оно не навредило рожденным детям.
«Я верю, что это способно помочь семьям и их детям, — говорит Хе. — Если это приведет к нежелательным побочным эффектам или навредит, я буду чувствовать ту же боль, что и они, и ответственность за это будет лежать на мне».
В 2017 году одним из 10 человек, внесших наибольший вклад в науку по версии журнала Nature стал биолог Дэвид Лиу. Он более десяти лет руководил проектами по улучшению технологий редактирования генома, в том числе - CRISPR. Основное его достижение -
создание методики, позволяющей редактировать основания ДНК с помощью искусственных ферментов.
С помощью CRISPR нельзя, например, переписать фрагменты ДНК в некоторых клетках, что создает определенные проблемы. В октябре 2017 года исследователи под руководством Лиу опубликовали результаты одной из последних попыток по улучшению технологии CRISPR. Они использовали созданный в лаборатории фермент, чтобы превратить азотистые основания ДНК аденин и тимин в гуанин и цитозин. Ранее такого фермента в природе не существовало. Также Лиу нашел способ включения синтетических аминокислот в белки в живых клетках.
В ноябре 2017 года состоялась еще одна громкая процедура по . 44-летний мужчина, страдавший от синдрома Хантера, генетического заболевания, нарушающего обмен веществ, согласился на экспериментальное лечение, которое стало первым случаем редактирования генома прямо внутри пациента.
Врачи использовали нуклеазы цинковых пальцев — сложные синтетические белки, позволяющие расщепить ДНК и заменить поврежденный участок на необходимый исследователям фрагмент, введя в клетку в качестве матрицы для рекомбинации нужную последовательность ДНК.
С помощью обезвреженных вирусных частиц врачи внутривенно ввели пациенту нуклеазы цинковых пальцев и миллиарды копий нового гена. Добравшись до печени, «пальцы» должны разрезать ДНК и позволить новому гену встроиться в нее — тогда клетки смогут вырабатывать необходимый фермент.
По словам врачей, избавить от заболевания такая терапия сможет вряд ли, но остановить его развитие может получиться.
Китайский врач Хэ Цзянькуй внес изменения в ДНК эмбрионов во время репродуктивного лечения семи пар. По словам врача, он изменил ДНК человека, чтобы побороть ВИЧ.
Все отцы, которые участвовали в эксперименте, имеют ВИЧ, все матери здоровы. У одной из семи пар в ноябре родились девочки-двойняшки, они и стали первыми в мире генетически модифицированными детьми.
По словам ученого, его цель состояла не в том, чтобы вылечить или предотвратить наследственное заболевание у детей, а в том, чтобы попытаться наделить детей способностью противостоять заражению. Подобная мутация встречается у обычных людей, но крайне редко. Ожидается, что генно-модифицированные дети будут иметь иммунитет к смертельным заболеваниям.
Хэ Цзянькуй учился и долгое время работал в США, где редактирование генов строго запрещено. Поэтому для проведения исследования он вернулся в Китай. На родине врача действует запрет на клонирование людей, но разрешены эксперименты с модификацией генов.
Данные исследования пока не опубликованы в научных изданиях, поэтому его результаты не получили независимого подтверждения. А скептики утверждают, что Хэ Цзянькуй обманул мировое ученое сообщество, чтобы привлечь внимание к собственной персоне. Однако некоторые коллеги исследователя уже заявили, что эксперимент все же состоялся. И он слишком опасен, ведь вносимые в ДНК изменения могут причинить вред другим генам. А также непредсказуемо отразиться на потомках генетически модифицированных детей.
Более ста китайских ученых подписали письмо, осуждающее «безрассудные эксперименты» над человеческими генами.
«Что касается любых экспериментов, которые на современном этапе осуществляются без строгой проверки на этичность и безопасность, и являются слепыми попытками осуществить наследственное изменение генов человеческого эмбриона, я, являясь научным сотрудником в сфере биомедицины, решительно выступаю против» , – говорится в тексте письма, опубликованного китайским научным порталом «Интеллектуал» в микроблоге Weibo.
На заявление врача немедленно отреагировало правительство Китая. Государственный комитет КНР по делам здравоохранения и планового деторождения начал свое расследование. Сообщение СМИ об эксперименте ученого Хэ Цзянькуя по рождению в Китае младенцев с измененными генами потрясло всю страну.
Университет в городе Шэньчжэнь, в котором работал ученый, заявил, что шокирован этой новостью и считает эксперимент грубым нарушением этических норм. В университете отметили, что ученый не ставил в известность руководство учреждения и биологический факультет о проводимой научной работе за пределами университета.
Николай Воронин Корреспондент по вопросам науки и технологий
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Генетическое программирование детей несет огромные риски - как для самих эмбрионов, так и для общества
Сенсационное заявление китайского ученого о рождении первых генетически модифицированных детей шокировало научное сообщество и вызвало шквал критики - как со стороны его коллег, экспертов-генетиков, так и со стороны официальных властей страны и международных организаций.
Его эксперимент- кажется, вполне успешный - назвали безумным и даже чудовищным. Хотя сам профессор Хэ утверждает, что лишь сделал новорожденных близняшек устойчивыми к заражению ВИЧ.
При этом с точки зрения науки, ничего особенного - и уж тем более революционного - не произошло. Ученые довольно давно научились вносить изменения в ДНК растений и животных, чтобы придать им нужные свойства, и эта технология активно используется в медицине и пищевой промышленности.
Более того, именно за открытия в этом году была вручена Нобелевская премия по химии.
Так что же такого сделал профессор Хэ Цзянькуй? И почему его заявление немедленно вызвало скандал и гнев в профессиональном сообществе?
В чем суть эксперимента?
Как рассказал сам профессор Хэ, он взял яйцеклетку, оплодотворенную ВИЧ-инфицированным отцом, и отредактировал ее ДНК, удалив часть гена CCR5, через который к клеткам присоединяется вирус иммунодефицита.
Так что, если у родившихся близняшек действительно отсутствует часть CCR5, они биологически невосприимчивы к самому распространенному виду ВИЧ-инфекции.
Возможно ли это?
Безусловно. В том, что подобный эксперимент можно осуществить на практике, эксперты не сомневаются.
Технология CRISPR-Cas, разработанная несколько лет назад, позволяет весьма эффективно вносить изменения в ДНК, вырезая из генов нужные исследователям участки.
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Изменения, внесенные в ДНК, могут быть унаследованы всеми потомкамиОна довольно проста в использовании и широко используется в биологических лабораториях по всему миру - как с медицинскими, так и с промышленными целями.
По словам Хэ, в эксперименте участвовало восемь супружеских пар (все восемь мужчин - носители ВИЧ-инфекции). Помимо уже родившихся близняшек, в ближайшее время должен появиться на свет еще один генетически модифицированный ребенок.
Почему тогда ученые сомневаются в словах профессора?
Во-первых, очень странно, что Хэ Цзянькуй рассказал о своем эксперименте, выложив видео на YouTube , а не традиционным образом - отправив соответствующую статью в научный журнал, где ее могли бы изучить эксперты-генетики.
Во-вторых, он отказывается раскрывать инкогнито участников эксперимента - миру до сих пор не показали ни якобы родившихся близняшек, ни их родителей.
В-третьих, в Южном университете науки и техники, где числится профессор Хэ, заявили, что ничего не знают об экперименте, а сам ученый с февраля находится в неоплачиваемом отпуске.
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Хэ Цзянькуй утверждает, что хочет лишь помочь семьям избавиться от наследственных заболеванийВ-четвертых, если заявленная цель эксперимента, как заявляет сам ученый, помочь семьям избавиться от наследственных болезней, то очень странным выглядит выбор инфекции. ВИЧ не является генетическим заболеванием, а кроме того, передачу вируса эмбриону и так можно предотвратить хорошо известными и широко применяемыми клиническими методами, без редактирования ДНК.
В чем опасность редактирования генома?
В целом идея избавления от тяжелых наследственных заболеваний путем замены "дефективного" участка ДНК звучит заманчиво и выглядит весьма перспективной с точки зрения развития медицины. Правда, неизвестно, как искусственные мутации могут отразиться на организме в долгосрочной перспективе - наши знания о собственном геноме далеко не исчерпывающи.
Однако проблема подобного редактирования генов лежит в основном в этической плоскости.
Внесение изменений в генетический код может в перспективе привести к созданию "детей-конструкторов" - когда родители смогут заранее выбрать характеристики будущего ребенка. Не только пол, цвет волос или разрез глаз, но и ожидаемую продолжительность жизни, устойчивость к тем или иным болезням или даже повышенные умственные способности. А тот, в свою очередь, передаст все эти признаки своим потомкам.
Понятно, что процедура "индивидуального конструирования" ДНК будет по карману лишь довольно обеспеченным людям - и социальное неравенство, как утверждают противники метода, рискует закрепиться на биологическом уровне.
Именно поэтому эксперименты в этой области запрещены в большинстве стран.
И даже там, где они в принципе разрешены (например, в Великобритании - именно с целью изучить возможность лечения тяжелых наследственных заболеваний), действуют строгие правила, предписывающие уничтожать все все модифицированные эмбрионы на ранних стадиях.
Именно поэтому рождение первых генетически модицифированных детей - если это действительно произошло - может означать новую страницу в истории не только медицины, но и всего человечества.
"Ящик Пандоры открыт. И возможно, у нас еще есть слабый проблеск надежды, что его удастся закрыть до того, как станет слишком поздно", - говорится в открытом письме, направленном профессору Хэ его коллегами.
Весь научный мир, да и не только научный, всколыхнула новость из Китая. Стало известно, что на свет впервые в мире появились генномодифицированные дети – это близнецы, девочки. Отец-прародитель, если так можно сказать, китайский ученый редактировал эмбрионы с тем, чтобы у новорожденных появился иммунитет к ВИЧ. И утверждает, что все удалось.
Пока детей этих никто не видел, и результаты не доказаны ничем. Хотя нигде в мире подобные опыты с людьми не разрешены, все понимают, что рано или поздно наука перешла бы эту черту. Получается, что теперь можно буквально «сделать» нового сверхчеловека по заказу.
«Две маленькие красивые китайские девочки по имени Лулу и Нана с громким плачем появились на этот свет» – так доктор Хэ, умиляясь, рассказывает о своем эксперименте. Он утверждает, что ему удалось отредактировать гены, и в будущем эти новорожденные девочки никогда не заболеют ВИЧ. Малышек пока не показывают, но доктор Хэ уже заявил: все получилось.
«Когда эмбрионы были еще совсем маленькие, мы удалили ту лазейку в геноме, через которую ВИЧ инфицирует организм», – объяснил исследователь Южного университета науки и технологий г. Шэньчжэнь Хэ Цзянькуй.
Семь пар участвовали в эксперименте. Каждый мужчина в этих парах заражен ВИЧ, тогда как женщины здоровы. Всем провели процедуру искусственного оплодотворения. Но выносить удалось только одной женщине. У нее родились две девочки. По словам ученого, у одной ген изменен полностью, а у другой частично.
«Мир продвинулся в вопросах редактирования генов. Всегда найдется тот, кто будет этим заниматься. Если не я, то кто-то другой», – заявил ученый.
«Мы можем теперь лечить заболевания на генном уровне - вот что важно. Это поможет людям с редкими заболеваниями, особенно с ВИЧ, больше не быть объектом для дискриминации», – подчеркнул администратор больницы Лин Чжитун.
Так все-таки что это: прорыв в медицине или опасный эксперимент? В мире генетики настроены скептически: пока нет ни одной публикации в специализированном журнале - доктор Хэ исследование держал в тайне от научного сообщества. Ученые изучают человеческие клетки в пробирке, в том числе и в России, но до этого никто не решался выносить и родить генномодифицированного ребенка.
«Одна из задач сделать вот эти молекулярные ножницы, которые разрезают ДНК, настолько точными, чтобы вероятность какого-то побочного там разрезания ДНК в неправильном месте, она была ничтожно мала. Мне кажется, что еще пройдет достаточно много лет, прежде чем где-то появится человек, у которого в эмбрионе с помощью каких-либо методов генной инженерии что-то меняли», – сказал кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН Александр Панчин.
За океаном уже осудили этот опыт китайского врача, дескать, зачем открывать ящик Пандоры?
«Предстоит по-прежнему много работать, чтобы доказать, что это процедура безопасна. Я бы сказал, что пока нельзя допускать рождение детей в этом эксперименте, при этой технологии. На данный момент, это преждевременно», – выразил уверенность доктор из университета Пенсильвании Киран Мусунуру.
«Я думаю, что это нарушение того, что было рекомендовано в сообщении, выпущенном в прошлом году Национальной академией наук. В нем поддерживался открытый и прозрачный подход к новостям о клинических экспериментах по модификации эмбрионов. Ход этих опытов должен быть хорошо подготовлен и проходить в соответствии стандартами, введенными международной ассоциацией ученых. Я не думаю, что в данном случае все требования были соблюдены», – отметила профессор калифорнийского университета в Беркли Дженифер Даудна.
Даже родной университет доктора Хэ поспешил откреститься от него – мол, мы ничего и не знали. А власти КНР отреагировали так.
«Официальное заявление государственного комитета КНР по делам здравоохранения и планового деторождения: СМИ сообщили о рождении генномодифицированных младенцев с иммунитетом к ВИЧ. Комитет пристально следит за этим фактом, уже дано поручение комитету по вопросам здравоохранения провинции Гуандун провести тщательное расследование», – говорится в официальном заявлении.
Сама технология редактирования генома, мягко говоря, не новая. Ее давно используют в селекции агрокультур. А в том же Китае с помощью этой технологии меняют ДНК животным. Эксперименты с модификацией генов в Китайской республике не запрещены, а даже поощряются. Пока неизвестно, к чему приведет этот опыт доктора Хэ, но уже понятно: эксперимент над людьми здесь - не последний.
