Генномодифицированный ребенок. Генномодифицированные дети существуют! Ученый из Китая рассказал о своем эксперименте. Не клонирование, а перепрограммирование

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 потомками

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.

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 заболеваний

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 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.

Профессор Хэ Цзянькуй заявил, что «создал» генно-модифицированных близнецов.

Фото РЕЙТЕР.

Человечество еще не пришло к единому мнению о вреде или пользе генно–модифицированных продуктов, а ему уже приходится думать о генно–модифицированных детях. О том, что это технически возможно, ученые знают. Не слишком сложная в применении технология CRISPR (короткие полиндромные повторы, регулярно расположенные группами) разработана несколько лет назад и позволяет весьма эффективно вносить изменения в ДНК, вырезая из генов определенные участки. Ученые по всему миру ею широко пользуются, но до сих пор она не выходила из лабораторий. Но когда китайский профессор Хэ Цзянькуй заявил, что с помощью этой технологии «создал» генно–модифицированных близняшек Нану и Лулу, научный - да и не только научный - мир испытал шок. Давайте разберемся почему.

Первое - способ, выбранный профессором Хэ (которого тут же окрестили китайским Франкенштейном), чтобы известить человечество о событии, которое может судьбу этого самого человечества изменить. Вместо принятой в научном сообществе отправки статьи в научный журнал, в котором специалисты проверят данные о научном эксперименте, Хэ сделал сообщение в YouTube. Можно, конечно, сказать, что он идет в ногу со временем и что так об эксперименте узнают сразу все, а не только ученые. Это действительно так: давно о научном открытии не говорили так много.

Второе - невозможность проверить, действительно ли Хэ Цзянькуй сделал то, о чем говорит. Хотя сразу оговорюсь: ученое сообщество согласно с тем, что технически это возможно. Но хорошо бы получить для анализа хотя бы кровь близнецов Нану и Лулу, чтобы удостовериться в наличии генной модификации. Но родители первых в мире генно–модифицированных детей, фамилии которых не разглашаются, вышли из эксперимента сразу после рождения близнецов. Профессор Хэ материал не предоставляет.

Так были ли близнецы? Тем более что в Южном университете науки и техники в городе Шэньчжэнь, где работает профессор, говорят, что ничего о его эксперименте не знают, а сам он находится в неоплачиваемом отпуске аж с февраля - кстати, времени как раз достаточно для того, чтобы родились «экспериментальные» дети.

Ученые со всего мира, практически в едином порыве эксперимент профессора Хэ осуждающие, задаются еще и техническим, казалось бы, вопросом: а почему он выбрал именно ВИЧ? В эксперименте, по словам профессора, участвовали восемь семей, в каждой из которых отец был ВИЧ–инфицированным, а мать здоровой. Профессор Хэ отредактировал оплодотворенную яйцеклетку, удалив часть гена CCR5, через который к клеткам и присоединяется вирус иммунодефицита. Но ведь есть и другие хорошо зарекомендовавшие себя методы, чтобы дети в таких обстоятельствах родились здоровыми, говорят ученые, генная модификация в этом случае - излишняя предосторожность. Кстати, у 10% европейцев (и 30% поморов) такой «укороченный» ген появился естественным образом еще 700 лет назад - его носители были менее восприимчивы к бубонной чуме, выкосившей пол–Европы, и эта генная мутация закрепилась в потомках. Вне Европы такие мутации неизвестны. Ведь генетические мутации распространены в мире неравномерно - в одних странах есть, в других нет. Но означает ли это, что «полезную» мутацию нужно создавать искусственно? Конечно, есть соблазн применить генную инженерию, отобрать самые полезные (на взгляд ученых, которые тоже люди, а значит, тоже могут ошибаться) изобретения эволюции в разных местах планеты и создавать будущих детей более совершенными. Но не об этом ли была наука евгеника, ярыми поклонниками которой были нацисты? Когда они уничтожали психически нездоровых людей и целые нации как носителей неугодных им генов, разве они не оправдывали это улучшением человеческой породы? И это на самом деле главный вопрос, вызвавший столь грандиозный скандал вокруг профессора Хэ Цзянькуя.

Говорят, что своим экспериментом (и в этом случае даже не важно - он удался или нет, состоялся или это блеф) он открыл ящик Пандоры - саму возможность создавать генно–модифицированных детей. В четверг в Гонконге как раз открылся научный саммит, посвященный генным мутациям, где ученые получили возможность высказать свое осуждение Хэ лично. Профессор Дэвид Балтимор, обладатель Нобелевской премии 1975 года по медицине и физиологии, обрушился на Хэ Цзянькуя, обвиняя его в том, что он не просчитывает последствия своего эксперимента - как чисто научные (высокую вероятность нежелательных побочных эффектов, которые закрепятся в потомстве), так и морально–этические.

Профессор Хэ говорит, что его цель - избавить человечество от генетических заболеваний. Но сам себе противоречит: ВИЧ, от которого он избавил Нану и Лулу, генетическим заболеванием не является. Хэ Цзянькуй говорит, что он, как и все, категорически против того, чтобы модифицировать зародыши с целью придать им нужный цвет глаз, волос и какие–либо другие черты и способности по просьбе родителей. Но мы все помним, куда часто ведут благие намерения - в ад. Если возможность получать «дизайнерских» детей будет, их будут делать - даже не сомневайтесь, в этом смысле я не оптимист.

Китайские ученые впервые отредактировали гены человеческого эмбриона в лабораторной пробирке в 2015 году. Тогда это тоже вызвало шквал возмущения в научном мире, ученые требовали подобные эксперименты запретить. Генетическая модификация генома при беременности запрещена в большинстве стран Европы и США. И в Китае тоже. Сейчас министерство науки и технологий КНР проводит проверку. Профессор Хэ Цзянькуй - учредитель и председатель правления компании Direct Genomics («Прямая геномика»). Как выяснили журналисты из газеты South China Morning Post, два биотехнологических стартапа, которые возглавляет профессор Хэ, получили китайские и иностранные инвестиции на сумму не менее 298 млн юаней (43 млн долларов США). И таких компаний немало не только в Китае, но и по всему миру. И они могут изменить будущее человечества, причем уже очень скоро.

Так что лучшее, на что мы можем надеяться, что это научный блеф. Как это случилось когда–то с южнокорейским ученым Хваном У Соком, заявившим о том, что он смог клонировать эмбриональные стволовые клетки. В отличие от Хэ Цзянькуя Хван даже опубликовал материалы о своих экспериментах в журналах Scinece («Наука») и Nature («Природа») в 2004 и в 2005 годах. Мир рукоплескал, говорили о революции. А в 2006 году выяснилось, что большая часть исследований была поддельной, а деньги на эксперименты Хван клал себе в карман. Из Сеульского национального университета его уволили и даже приговорили к двум годам тюрьмы условно. Но через несколько лет опозоренному Хвану удалось восстановить свою научную репутацию, в 2014 году он получил патент в США и сейчас занимается клонированием собак и мечтает оживить сибирского мамонта.

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.

Вопрос этичности подобного эксперимента и его ценности для сохранения здоровья людей в будущем активно обсуждается мировым сообществом ученых, однако китайскими исследователями, по их словам, руководила не жажда славы планетарного масштаба, а самые гуманные цели - защитить человечество от ВИЧ.

Цель модификации

Ученый Хэ Цзянькуй (He Jiankui) рассказал, что он изменил ДНК эмбрионов для нескольких супружеских пар, которые лечились от бесплодия. Одна беременность к настоящему времени благополучно завершилась.

Генетик объяснил, что его цель заключалась не в том, чтобы вылечить или предотвратить наследственное заболевание, а в попытке наделить детей возможностью, которую мало кто имеет от природы - способностью противостоять вероятной будущей инфекции ВИЧ, вирусу СПИДа.

Суть эксперимента

Китайский исследователь практикует модификации генов мышей, обезьян и человеческих эмбрионов в лаборатории на протяжении нескольких лет. Ученый планирует запатентовать свой метод.

Выбор именно ВИЧ для коррекции генов Хэ Цзянькуй объяснил тем, что это заболевание - серьезная проблема в Китае. Он искал способ заблокировать ген CCR5, позволяющий вирусу иммунодефицита проникать в клетку.

Все мужчины в проекте были ВИЧ-инфицированы, а женщины - нет. Изменение генов не было направлено на предотвращение незначительного риска передачи вируса - у отцов он уже был глубоко подавлен стандартными лекарствами, к тому же есть более простые и безопасные способы избежать заражения потомства, чем коррекция на уровне ДНК.

Замысел состоял в том, чтобы предложить парам, столкнувшимся с ВИЧ, шанс растить ребенка, защищенного от данного вируса.

Ученый набирал участников через пекинскую группу под названием "Байуалин". Ее лидер, известный под псевдонимом "Бай Хуа", отметил, что для людей с выявленным ВИЧ не редкость потеря работы или проблемы с получением медицинской помощи.

Алгоритм проведения модификации

Изменение генома началось во время ЭКО - экстракорпорального оплодотворения. Сначала сперму "промывали", чтобы снизить вероятность занесения эмбрионам ВИЧ. Один сперматозоид поместили в одну яйцеклетку. Затем было добавлено вещество, воздействующее на гены.

На стадии развития эмбрионов в возрасте от 3 до 5 дней несколько клеток удалили и проверили на изменения. У пар был выбор - использовать модифицированные или избежавшие стороннего вмешательства в структуру ДНК эмбрионы для осуществления зачатия. По словам Хэ Цзянькуй, всего было модифицировано 16 из 22 эмбрионов, 11 использованы в шести попытках имплантации с достижением двойной беременности.

Тесты показали, что один близнец обладал парой модифицированных генов, другой - только одним, без доказательств влияния на остальные. Люди с одним измененным геном все еще подвержены заражению ВИЧ, хотя некоторые исследования дают повод предполагать, что болезнь, вероятно, будет развиваться медленнее в случае инфицирования такого человека.

Ученые проанализировали материалы, которые предоставил Хэ Цзянькуй. Их выводы не были однозначными, так как на данный момент информации недостаточно, чтобы сказать, насколько модификация будет полезна или вредна.

Этичность эксперимента: мнение ученых

Киран Мусунуру из Пенсильванского университета поставил под сомнение этичность подобного использования эмбрионов при попытке оплодотворения, поскольку китайские исследователи рассказали о том, что с большой долей уверенности предполагали - результат коснется лишь одного ребенка.

Доктор Мусунуру отметил, что у близнеца, имеющего частичные изменения, нет практически никаких дополнительных механизмов защиты от ВИЧ, и все же его подвергли неизвестному риску. Ученый считает, что использование эмбриона выдает основную задачу исследователей - тестирование модификации, а не поиск возможности избежания болезни.

Даже если генная коррекция работает, люди без нормальных генов CCR5 сталкиваются с более высоким риском получения некоторых других вирусов, таких как Лихорадка Западного Нила, или разновидности гриппа, способные привести к летальному исходу. Поскольку существует много способов профилактики ВИЧ-инфекции, то повышенный риск получения и развития других смертельных заболеваний не является проблемой, а, возможно, наоборот, подвергает человека еще большей опасности.

Есть также вопросы, касающиеся того, почему руководитель эксперимента официально оповестил о нём ученое сообщество Китая уже после начала клинических испытаний.

Не совсем ясно, понимают ли участники опыта в полной мере его цель, потенциальные риски и выгоды. Например, документы, подтверждающие согласие на участие в испытании, называют эксперимент "программой разработки вакцины против СПИДа".

Данный вид модификации генов вне клинических лабораторий запрещен в России, Соединенных Штатах и ряде других стран, потому что они могут вызвать непредвиденные изменения ДНК у будущих поколений.

Мнения ученых разделились. Кто-то считает риск оправданным, а эксперименты над людьми этичными, но многие признали такие испытания аморальными. Опыт назвали бессовестным, преждевременным.

Однако знаменитый генетик Джордж Чеч из Гарвардского университета выступил в поддержку подобных изысканий, так как считает ВИЧ серьезной и растущей угрозой для общества. В защиту соотечественника выступил и глава группы по этике. Он заявил: "Мы считаем, что это этично".

Предваряющие эксперимент исследования

В последние годы ученые обнаружили относительно простой способ коррекции генов. Вещество, называемое CRISPR-cas9, позволяет влиять на ДНК, чтобы обеспечить работу необходимого гена или подавить тот, который вызывает проблемы.

Данный метод только недавно был опробован на взрослых в попытке излечить смертельные заболевания. Изменения в таком случае ограничены, им подвергается только один человек. Эксперименты на яйцеклетках и сперматозоидах запрещены практически во всех странах, так как могут спровоцировать наследственные мутации.

Ответственность ученых и осведомленность родителей

Хэ Цзянькуй уверен, что он ясно дал понять участникам опыта цели исследования и уведомил, что изменение генов эмбрионов никогда не было испытано раньше и несет потенциальные риски.

Ученый обещал обеспечить покрытие страховки для всех детей, зачатых в рамках проекта, и планирует медицинское наблюдение до тех пор, пока им не исполнится 18 лет, а при условии согласия, и далее. Частью договора было бесплатное лечение бесплодия задействованных в эксперименте женщин.

Дальнейшие попытки подобного оплодотворения приостановлены до тех пор, пока безопасность процесса не будет проанализирована и подтверждена.

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.

В чем суть эксперимента?

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.

Возможно ли это?

Безусловно. В том, что подобный эксперимент можно осуществить на практике, эксперты не сомневаются.

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.

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 эксперименте, а сам ученый с февраля находится в неоплачиваемом отпуске.

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 модифицированные эмбрионы на ранних стадиях.

Именно поэтому рождение первых генетически модифицированных 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.