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

Несмотря на предупреждения ведущих ученых, таких как Андерсон, идея изменения или улучшения человеческих генов продолжала притягивать некоторых биологов в последнем десятилетии XX века. Воодушевление этих женщин и мужчин поддерживалось текущими исследованиями и разработками в генной терапии, равно как и прорывными достижениями в трех больших областях: исследованиях репродуктивной функции, экспериментах на животных и генетике человека.

В то время любому ученому, мечтающему об “улучшении” генофонда человечества, не нужно было далеко ходить за вдохновением: источником этого вдохновения были успехи в лечении бесплодия. В 1978 году родилась Луиза Браун, первый “ребенок из пробирки”, и это стало важнейшей вехой в развитии репродуктивной биологии: было доказано, что размножение человека можно свести к простым лабораторным методикам – смешиванию очищенных яйцеклеток и сперматозоидов в чашке Петри, инкубации зиготы и получившегося из нее многоклеточного эмбриона и имплантации этого эмбриона в матку женщины. Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) дало возможность людям с различными формами бесплодия иметь детей, биологически родственных им, и в то же время открыло путь для других манипуляций, которые когда-нибудь можно будет провести с эмбрионами на ранних стадиях развития, пока их выращивают в лабораторных условиях.

В конце концов, если человеческий организм можно создать в чашке Петри, в том же стерильном окружении, где были разработаны инструменты редактирования генома, казалось вполне правдоподобным, что две этих разработки когда-нибудь удастся совместить. Исследования способов лечения бесплодия помогли создать специфическую процедуру, которая впоследствии станет аргументом во всех дискуссиях о допустимости манипуляций с геномами клеток зародышевого пути человека.

Эксперименты на животных также воодушевляли ученых, считавших, что до редактирования генома клеток зародышевого пути человека рукой подать. В последние несколько десятилетий XX века исследователи разрабатывали все более замысловатые способы проектирования геномов животных – от клонирования до добавления генов с помощью вирусных векторов и самых первых вариантов прицельного редактирования ДНК. К 1990-м годам создание новых линий мышей, моделирующих заболевания человека, путем модификации клеток зародышевого пути стало вполне обычным делом. И, хотя ту же самую методику нельзя было применить к людям, она подготовила почву для таких инструментов, как ZFN и CRISPR, превративших изначально грубый метод редактирования генома клеток зародышевого пути у мышей в четкую, отточенную и хорошо оптимизированную методику, гораздо лучше подходящую для применения на людях.

В том же десятилетии мир стал свидетелем первого успешного клонирования млекопитающего: овечка Долли родилась в 1996 году и стала всемирной знаменитостью. Йэн Уилмут и его коллеги в Шотландии перенесли ядро (и всю содержащуюся в нем ДНК) соматической клетки, взятой у взрослой овцы, в яйцеклетку реципиента, собственное ядро из которой заранее извлекли, стимулировали гибридную клетку к делению и затем внедрили образовавшийся эмбрион в матку суррогатной матери; геном получившегося ягненка был точной копией генома донора.

ЭКО и клонирование были существенными прорывами, которые помогли заложить основу технологии модификации генома клеток зародышевого пути. Эти прорывы не только показали, что ученые способны создать жизнеспособный эмбрион в лаборатории, смешав яйцеклетки и сперматозоиды, но и продемонстрировали, что эмбрионы можно собрать с использованием генетической информации всего лишь одного животного[225]. Это достижение заставило законодателей по всему миру зашевелиться и приступить к разработке законов, запрещающих репродуктивное клонирование человека. Но клонирование млекопитающих оказалось настолько сложным в техническом плане, что лишь очень немногие лаборатории в мире попробовали его осуществить. Таким образом, в отличие от CRISPR, технология переноса ядер соматических клеток успешно ограничивала собственное применение тем, что требовала высокой квалификации от ученых, которым предстояло проводить соответствующие манипуляции.

Наконец, энтузиазм по поводу внесения изменений в ДНК еще не родившегося человека был естественным следствием прорывов в генетике человека, в особенности секвенирования человеческого генома. Невероятный прогресс привел многих к мысли, что генетики скоро смогут найти причины заболеваний, ранее совершенно загадочных, а также генетическую подоплеку гораздо более широкого спектра фенотипических признаков человека, чем были известно ранее, – от чисто физических до когнитивных. Когда мы до конца поймем, какие генетические факторы определяют здоровье и возможности человека, мы сможем отбирать – или даже проектировать – эмбрионы с набором генов, отличным от родительского. Лучшим, чем родительский.