Просто геном

Потенциальная польза терапевтического редактирования генов выходит далеко за рамки простого возвращения мутировавших генов обратно в их здоровое состояние. Некоторые учёные используют CRISPR в клетках человека для блокирования вирусных инфекций. Фактически, первые клинические испытания, в которых используется редактирование генов, направлены на излечение от ВИЧ/СПИД путем редактирования собственных иммунных клеток пациента так, чтобы вирус не мог проникнуть в них. И другая блестящая попытка впервые спасла человеческую жизнь: это произошло путем редактирования генов в сочетании с новым прорывом в медицине – иммунотерапией рака, при которой собственная иммунная система организма обучается выслеживать и убивать раковые клетки.

Технология CRISPR имеет большое будущее и действительно будоражит умы. Тот факт, что редактирование генов могло бы полностью изменить течение болезни – навсегда – путем нацеливания на ее основную генетическую причину, является захватывающим. Что уж говорить о том, что CRISPR может быть и вовсе переоснащена для нацеливания на новые последовательности ДНК, а следовательно, на лечение новых заболеваний. Учитывая огромный потенциал CRISPR, неудивительно, что к учёным обращаются признанные фармацевтические компании с просьбой разъяснить, как работает технология CRISPR и как ее можно использовать в поисках новых терапевтических методов.

Но редактирование генов с терапевтическими целями всё ещё находится в зачаточном состоянии – клинические испытания только начались, и все ещё есть серьёзные вопросы о том, как процесс будет развиваться. Долгие десятилетия борьбы за возможность использовать генную терапию должны служить напоминанием о том, что достижения в медицине почти всегда более сложны, чем могут показаться. Для CRISPR дорога, ведущая из лаборатории в клинику, будет длинной и ухабистой.

Принятие решения о том, какие типы клеток должны стать мишенями, является одной из многих дилемм, с которыми сталкиваются исследователи – должны ли они редактировать соматические клетки (от греческого σώμα – «тело») или же зародышевые? Различие между этими двумя классами клеток пронизывает сердце одной из самых горячих и жизненно важных дискуссий в мире медицины сегодня.

Зародышевые клетки – это любые клетки, геном которых может быть унаследован последующими поколениями, и, таким образом, они составляют зародышевую линию организма – поток генетического материала, который передается из поколения в поколение. В то время как яйцеклетки и сперматозоиды являются наиболее очевидными зародышевыми клетками у людей, зародышевая линия также охватывает предшественников этих зрелых половых клеток, а также стволовые клетки на самых ранних стадиях развития человеческого эмбриона. Стволовые – это незрелые клетки, способные самообновляться. Соматические – это клетки, составляющие тело многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении. Таким образом, это сердце, мышцы, мозг, кожа, печень – любые клетки, ДНК которых не может быть передана потомству.

Учёные-генетики, работающие с мышиными моделями и животноводы достигли рубежа, на котором они могут изменить зародышевые клетки, используя CRISPR. Всё потому, что редактирование зародышевой линии – самый простой способ продемонстрировать целительную силу технологии. Как правило, к тому времени, когда мышь с генетической мутацией, вызывающей заболевание, достигает зрелого возраста, уже слишком поздно, чтобы исправить ошибку, которая произошла в оплодотворенной яйцеклетке и была скопирована в миллиарды клеток-потомков, что делает практически невозможным искоренить все следы болезни.

Представьте, что вы пытаетесь исправить ошибку в новостной статье после того, как тираж газеты напечатан, в отличие от того, когда статья – просто текстовый файл на компьютере редактора. Сосредоточившись на зародышевой линии, учёные могут отправить CRISPR в эмбрион на самой ранней стадии развития и запустить обратную мутацию в одной клетке. Поскольку эмбрион развивается во взрослый организм, восстановленная ДНК точно копируется в каждую дочернюю, т. е. новообразованную клетку, включая половые клетки, которые в конечном итоге передают геном последующим поколениям.

Но в то время как редактирование зародышевой линии было полезным в качестве инструмента исследования на лабораторных мышах, его использование на людях создает значительные проблемы из соображений безопасности и этики. Стоит ли нам действительно манипулировать геномом нерождённых и менять генофонд homo sapiens, который нельзя будет перезапустить так, чтобы он развивался в обратную сторону? Готовы ли мы, как вид, взять на себя ответственность за нашу собственную эволюцию и целенаправленно редактировать наши геномы, а не оставлять то, какими мы родимся, воле случая? Это огромные, острые проблемы.