Трещина в мироздании. Редактирование генома. Невероятная технология, способная управлять эволюцией

Некоторые ученые рассматривают свиней также в качестве потенциального источника лекарств. В скором времени мы, возможно, будем использовать свиней в качестве биореакторов для выработки ценных препаратов, например терапевтических белков человека, которые слишком сложны для синтеза с нуля и могут вырабатываться только в живых клетках. Ученые уже думали над тем, какие еще трансгенные животные могут производить такие биофармацевтические препараты. Первый такой препарат, одобренный FDA, – антикоагулянт под названием антитромбин, и его получают из молока генетически модифицированных коз. Другой разрешенный агентством препарат выделяется из молока трансгенных кроликов, а в 2015 году FDA дало зеленый свет белковому лекарству, добываемому очисткой белков из яиц трансгенных кур[154].

Получение подобных препаратов из трансгенных животных, а не из культур клеток обладает рядом преимуществ[155]: большее количество продукта, более простое масштабирование производства и меньшие затраты. CRISPR гарантирует дальнейшее совершенствование производства фармпрепаратов, прежде всего обеспечивая ученым гораздо лучший контроль над созданием трансгенных животных. К примеру, опыты на свиньях показали, что CRISPR позволяет безошибочно заменить гены свиньи человеческими, что позволяет эффективнее выделять терапевтические белки, кодируемые этими генами[156]. Если принять во внимание, что многие из самых продаваемых в мире фармпрепаратов основаны на белках, то огромный потенциал использования редактирования генома в этой области медицины становится очевидным.

Некоторые ученые надеются, что свиньи могут предоставить медицине даже больше: обильный возобновляемый источник целых органов для ксенотрансплантации. Это не новая идея; ученые уже долгое время рассматривают свиней в качестве кандидатов на роль такого источника по тем же причинам, по которым их используют для моделирования болезней, – их легко разводить, они быстро размножаются, а их органы по размеру чрезвычайно близки к человеческим. Однако эту мечту вряд ли удастся осуществить в ближайшее время. В нашем теле работает целый массив защитных иммунных механизмов, и поэтому отторжение донорских органов – серьезнейшая проблема и для врачей, и для пациентов, даже когда речь идет о трансплантации от человека к человеку. Пока что известны буквально считанные случаи ксенотрансплантации, когда пересаженный орган удалось удержать в организме реципиента хоть сколько-нибудь долго.

При этом мир еще никогда так остро не нуждался в новых способах трансплантации, как сейчас. В одних лишь США свыше 124 000 пациентов в настоящее время стоят в очереди на эту процедуру, при этом в год проводится лишь около 28 000 пересадок[157]. По некоторым оценкам, к этой очереди каждые десять минут добавляется еще один человек[158] и в среднем двадцать два человека в день умирают в ожидании своих трансплантатов – либо их состояние ухудшается настолько, что они уже не смогут перенести трансплантацию. Главная причина этой катастрофической ситуации – недостаток донорских органов.

Новые технологии, в том числе и CRISPR, дают возможность создавать свиней с органами, подходящими для пересадки человеку. Предыдущие достижения в этой сфере в основном были связаны с переносом генов человека в геном свиньи, так чтобы ее органы не подвергались слишком жесткому отторжению, которое угрожает любому ксенотрансплантату. Теперь редактирование генома используется, чтобы выключить те свиные гены, которые могут спровоцировать у человека иммунный ответ, и исключить риск заражения человека встроенными в геном свиней вирусами[159]. Наконец, благодаря технологиям клонирования стало возможно органично совмещать различные генетические изменения в одном животном. Глава одной известной компании, деятельность которой связана с этой областью, обозначил свою главную цель так: “обеспечить неограниченный запас органов, подходящих для пересадки” – то есть таких, которые могут быть произведены на заказ[160].

Ксенотрансплантация с использованием гуманизированных свиней

Этот проект пока находится на самой ранней стадии, однако использование гуманизированных ГМ-свиней уже помогло добиться ряда выдающихся достижений: пересаженная бабуину свиная почка проработала свыше полугода, а свиное сердце в теле бабуина удачно прижилось на два с половиной года. На будущие исследования в этой сфере выделено десятки миллионов долларов, и компания под названием Revivicor уже объявила, что намерена выращивать тысячу свиней в год в лабораториях с оборудованными по последнему слову техники операционными и вертолетными площадками, так что свежие органы можно будет быстро поставлять, когда бы они ни понадобились. Начало клинических испытаний ксенотрансплантации кажется лишь вопросом времени – стоит лишь технологии CRISPR открыть новый путь для пациентов, остро нуждающихся в новых органах и новых препаратах.