Американские ученые отредактировали геном эмбриона человека

Американским ученым удалось изменить гены человеческого эмбриона, чтобы исправить болезнетворную мутацию, позволяя предотвратить передачу дефекта будущим поколениям.

Ученые из Университета здоровья и науки штата Орегон (Oregon Health and Science University, OHSU), который сотрудничал с Salk Institute и Корейским институтом фундаментальной науки (Korea's Institute for Basic Science), впервые успешно отредактировали геном человеческого эмбриона на ранней стадии развития и устранили генетический недостаток, вызывающий опасное заболевание сердца. Они исправили мутацию в гене MYBPC3, который является причиной почти половины случаев заболевания наследственной гипертрофической кардиомиопатии. Это неизлечимое заболевание проявляется только у взрослых и может стать причиной остановки сердца и смерти.

Об этом генетики сообщили на прошлой неделе, а 2 августа была опубликована статья в Nature.

В своем опыте ученые использовали генетический материал 12 здоровых женщин и одного мужчины, имеющего мутацию гена MYBPC3. С помощью системы редактирования генома CRISPR/Cas9 генетики смогли получить 42 здоровых эмбриона из 58, что составляет 72,4%.

До сих пор исследования с использованием этой технологии проводились в Китае с переменными успехами. Технология CRISPR-Cas9 работает по принципу молекулярных ножниц, которые могут выборочно убирать нежелательные части генома и заменять его новыми участками ДНК.

«Мы продемонстрировали возможность исправлять мутации в человеческом эмбрионе безопасным способом и с определенной степенью эффективности», — сказал Хуан Карлос Изписуа Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte), профессор Salk's Gene Expression и соавтор исследования.

Чтобы увеличить коэффициент успеха, его команда ввела компоненты для редактирования генома вместе со спермой от мужчины с дефектом гена MYBPC3 во время процесса оплодотворения яйцеклетки in vitro. Они обнаружили, что эмбрион использовал доступную здоровую копию гена для исправления мутированной части. При этом ученым удалось избежать мозаицизма и нецелевых мутаций. Ранее такой метод был опробован на мышах.

Человеческим эмбрионам позволили развиваться в течение нескольких дней, затем они были уничтожены по этическим соображениям.

«Еще предстоит многое сделать, чтобы установить безопасность использованных при редактировании генома методов», — говорится в заявлении Робин Ловелл-Бэдж (Robin Lovell-Badge), профессора Института Фрэнсиса Крика (London's Francis Crick Institute), не участвовавшего в исследовании.

В начале этого года Национальная академия наук США (NAS) смягчила свое предыдущее противодействие использованию технологий редактирования генов у человеческих эмбрионов, что вызвало множество опасений в ученых кругах. Общественность резко осудила то, что эти технологии можно использовать для создания так называемых «конструкторских детей» с определенными качествами и данными. Существует также страх введения непреднамеренных мутаций в клетки зародышевой линии.

«Никто из нас пока не думает об этом, потому что это практически невозможно на данный момент», — сказал автор эксперимента Бельмонте. «Эта методика все еще требует фундаментальных исследований ... не говоря уже о чем-то настолько сложном, чего природа смогла добиться в течение миллионов и миллионов лет эволюции».

Международная группа из 11 организаций, включая Американское общество генетики человека (American Society of Human Genetics) и британский независимый международный благотворительный фонд Wellcome Trust, в среду опубликовала заявление о политике, рекомендующей запрет редактирования генома, кульминацией которого является имплантация и беременность человека, в то же время поддерживая финансируемые государством исследования в отношении потенциальных клинических применений этих методов.

Автор исследования по редактированию генома Хуан Карлос Бельмонте подчеркнул, что на данный момент требуется проведение дополнительных исследований, но наиболее важным практическим применением новой технологии может стать исправление генетических мутаций у младенцев либо внутриутробно, либо сразу после их рождения.

«Крайне важно, чтобы мы продолжали проявлять максимальную осторожность, уделяя самое пристальное внимание этическим соображениям», — сказал он.

Следует подчеркнуть, что эксперименты по редактированию генома эмбрионов пока находятся на начальных этапах. По оценкам специалиста по биомедицинской этике и юриспруденции из Стэнфордского университета Генри Грили (Henry Greely), понадобится от 10 до 15 лет интенсивных исследований безопасности методики, чтобы Управление по продуктам и лекарствам США (FDA) одобрило проведение ее клинических испытаний (то есть разрешило использовать отредактированные эмбрионы для вынашивания).

«Редактирование генома для улучшения каких-либо характеристик или способностей, а не здоровья, вызывает озабоченность по поводу того, могут ли преимущества превышать риски, и справедливо ли, что такие эксперименты будут доступны лишь немногим людям», — заключает Альта Чаро (R. Alta Charo, сопредседатель исследовательского комитета Национальной Академии наук США и профессор права и биоэтики в Висконсинском университете в Мэдисоне. 

Сегодня в Штатах любые попытки дать жизнь эмбриону с отредактированной ДНК запрещены на законодательном уровне. Кроме того, существует законопроект об остановке любого финансирования подобных клинических испытаний. Впрочем, несмотря на такие барьеры, создание «генно-модифицированного» человека может осуществиться в любой стране, где правовых ограничений на этот процесс нет.