Она смеётся, как мать. Могущество и причуды наследственности

Дудна начала с малого. В январе 2015 г. она организовала встречу в уютной гостинице в долине Напа, в часе езды от Беркли. Среди 18 человек, приехавших в винодельческий регион обсудить CRISPR, были два выдающихся биолога – Дэвид Балтимор и Пол Берг, которые проводили аналогичные встречи в 1970-х гг., чтобы обсудить технологию рекомбинантной ДНК. Как и тогда, барьер Вейсмана разделил беседу. Собравшаяся в Напе группа решила посвятить часть разговора манипуляциям с соматическими клетками, а часть – с половыми.

Ученые предположили, что для генетической терапии CRISPR окажется более удачным вариантом, чем вирусы, так как с помощью этого метода можно будет точнее исправлять соматические клетки. Что касается клеток зародышевой линии, то некоторые из присутствовавших в Напе не видели никаких проблем в использовании CRISPR для их изменения. Другие считали, что пересекать вейсмановский барьер недопустимо.

Несмотря на разногласия, все собравшиеся понимали, что им нельзя просто отложить решение в долгий ящик. На это не было времени. Ходили слухи, что китайские ученые уже используют CRISPR для работы с эмбрионами человека. Их статья предположительно уже была предложена к публикации. В ближайшее время эти новости могли выйти на поверхность. Большинство участников встречи в Напе согласились написать комментарий для какого-либо из научных журналов. 19 марта Дудна и 17 ее соавторов опубликовали небольшой материал в Science под названием «Разумный путь для геномной инженерии и модификации генов клеток зародышевой линии»[1120].

Ученые не призывали к прямому запрету изменений половых клеток, но активно возражали против того, чтобы начать их проведение прямо сейчас. Они предлагали провести открытое совещание с участием экспертов со всего мира для более полного изучения рисков и преимуществ новой технологии. Но Дудна и ее соавторы предупреждали, что даже такого солидного собрания может оказаться недостаточно для решения всех вопросов. По их словам, «в настоящее время необходимо тщательно исследовать и оценить потенциальную безопасность и эффективность этой технологии, прежде чем будут разрешены (если будут) клинические испытания любых попыток модификации человека».

Публикация в Science привлекла так много внимания, что Национальная академия наук США согласилась организовать всего через несколько месяцев международную встречу, а Лондонское королевское общество и Китайская академия наук подали заявки на участие в мероприятии. Все шло так, как надеялась Дудна, – по крайней мере в течение нескольких недель.

В апреле она узнала, что ходившие о китайских исследованиях слухи оказались верными. Биолог Цзюньцзю Хуан из Университета Сунь Ятсена с коллегами сообщил, что они «перешли рубеж»[1121]. С помощью CRISPR они изменили человеческие эмбрионы. В зависимости от того, как посмотреть, работу Хуана можно счесть либо историческим свершением, либо неудачей, о которой и говорить не стоит. В журнале Protein & Cell китайские ученые объяснили, что собирались изменить ген hbb, мутация в котором вызывает бета-талассемию. Они спланировали эксперимент так, чтобы обойти этические вопросы модификации жизнеспособных эмбрионов. Когда врачи в репродуктивных клиниках проводят искусственное оплодотворение, они иногда допускают ошибки и позволяют двум сперматозоидам слиться с одной яйцеклеткой. Такие эмбрионы с тройным набором хромосом (поэтому их и называют триплоидными) нежизнеспособны, у них происходит только несколько делений клетки. Хуан с коллегами взял для своего исследования десятки таких триплоидных эмбрионов, поскольку был уверен, что их никогда не используют для инициации беременности, даже если бы кто-нибудь этого захотел.

Хуан с коллегами собрал систему CRISPR так, чтобы она могла вырезать фрагмент из гена hbb и позволяла вставлять на это место новый участок ДНК. Исследователи ввели ее в триплоидные зиготы и стали ждать, пока они разовьются в восемь клеток. Ученые проанализировали 54 эмбриона, чтобы понять, насколько точно сработала система. Оказалось, что гены hbb были вырезаны только у 28 эмбрионов. И среди них лишь некоторые заменили вырезанную часть новой ДНК. В остальных эмбрионах клетки случайно скопировали похожие гены в другое место своей ДНК.

Некоторые проанализированные учеными эмбрионы оказались мозаичными. В одних клетках была измененная версия гена hbb, а в других ее не было. Это означало, что молекулам CRISPR придется затрачивать много времени, чтобы находить свою цель в ДНК человека. И к тому моменту как они, наконец, найдут ее, одноклеточная зигота уже успеет поделиться на несколько новых клеток, часть из которых не получит систему CRISPR.

Когда о работе Хуана стало известно, я спросил у Дудны, что она о ней думает. Исследовательница ответила, что данные «просто указывают на неготовность технологии для клинического применения на зародышевой линии клеток».