Генетикам известно 7000 моногенных наследственных заболеваний. На каждые сто семей приходится в среднем один генетически больной ребенок. Если речь идет о мутации одного гена, его можно «починить» еще до рождения: на стадии зиготы. Технология для этого была изобретена более пяти лет назад — это геномное редактирование по методу CRISPR/Cas. Каким будет наше будущее, если «молекулярные ножницы» официально разрешат применять на человеческих эмбрионах?
Применение «молекулярных ножниц»
CRISPR/Cas — новый удобный молекулярный инструмент, который существенно упростил методику внесения изменений в последовательность ДНК. С тех пор как появилась эта технология, вышло более 15 000 научных работ, основанных на методе CRISPR/Cas. Эксперименты прошли успешно на модельных объектах: животных, бактериях, растениях. Ученые-генетики получили достаточный опыт и теперь предлагают применить эту технологию в медицинских целях. Ведь стоит «починить» зиготу — первую клетку, из которой развивается живой организм, — и тяжелое наследственное заболевание можно предотвратить. Миодистрофию Дюшенна, муковисцидоз, наследственную тугоухость, дварфизм и еще более 7000 синдромов, связанных с мутацией одного-единственного гена, можно будет избежать, если будут разрешены эксперименты на людях.
В 2018 году стало известно о первых двух девочках-близняшках с отредактированными генами. Китайский ученый Хе Цзянькуй без какого-либо официального уведомления провел редактирование генов эмбрионов, чтобы повысить устойчивость к ВИЧ-инфекции, которой болен их отец. Мировое сообщество сочло этот опыт неэтичным и неадекватным клиническому случаю. Поскольку мать детей имеет ВИЧ-отрицательный статус, следовало пойти другим путем: провести ЭКО с предварительной отмывкой сперматозоидов. После этой процедуры ребенок в 100% случаев рождается без ВИЧ. Недавно Хе Цзянькуй получил за свои незаконные эксперименты с эмбрионами три года тюрьмы. В январе 2020 года в СМИ поступила информация о том, что родился третий генно-модифицированный ребенок, и его появлению на свет также поспособствовал Цзянькуй.
Однако это не значит, что технология не будет развиваться. Авторитетный журнал Nature, подводя итоги 2019 года, посоветовал обратить внимание в наступившем году на российского ученого Дениса Ребрикова — генетика и молекулярного биолога из Национального медицинского исследовательского центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени В. И. Кулакова. Полгода назад он сделал заявление о готовности заняться «починкой» наследственной глухоты при помощи генной модификации эмбрионов человека. Пять семейных пар уже выразили желание поучаствовать в его опыте. Однако для этого нужно одобрение государственных регуляторов: Этического комитета Минздрава РФ и Департамента лекарственного обеспечения и регулирования обращения медицинских изделий.
«На сегодняшний день технология геноредактирования на уровне зиготы не допущена к медицинскому применению по двум причинам: во-первых, почти нет клинически оправданных случаев, а во-вторых, потому что не доказана ее безопасность. Так вот, у нас есть возможность доказать это корректно. Сейчас мы доказываем для случаев ВИЧ и глухоты, что применение эффективно и безопасно, и надеемся получить разрешение наших регуляторов для того, чтобы применить это для клинически оправданных случаев», — заявил Денис Ребриков
По его словам, геномное редактирование эмбрионов требуется в редчайших случаях: когда оба родителя являются носителями тяжелой генетической мутации и при любых условиях у них в 100% случаев родится больной ребенок. Он назвал три заболевания, которые можно предотвратить с помощью геномного редактирования по методу CRISPR/Cas.
Во-первых, это ВИЧ-инфицированные пациенты с множественной лекарственной резистентностью (устойчивостью). У таких людей в крови постоянно присутствует вирус, и организм не реагирует на лечение — антиретровирусную терапию. Риск передачи вируса ребенку у такой женщины во много раз выше, чем у обычных ВИЧ-положительных женщин. Таких потенциальных матерей в России очень мало: от десяти до двадцати человек.
Во-вторых, это наследственная тугоухость. Глухие, как правило, образуют семьи внутри своего сообщества и имеют одну и ту же мутацию — в белке коннексин-26 (ген GJB2). Без исправления этой мутации на стадии первой клетки таким людям невозможно родить здорового ребенка. Правда, у них есть альтернатива: кохлеарная имплантация, но не все семьи согласны идти на инвазивное лечение. В России десятки семей глухих супругов, и у многих уже родился первый глухой ребенок. Именно этой категории граждан хочет помочь Денис Ребриков, и он уже нашел добровольцев.
В-третьих, карликовость, или дварфизм. Люди одинакового фенотипа образуют семьи, но эта ситуация гетерогенна: люди имеют такой фенотип из-за очень разных генетических причин. Впрочем, критики технологии CRISPR/Cas парируют: карлики не больны, они просто такие, какие есть, и им это не мешает работать, создавать семьи, добиваться успеха и быть счастливыми.
Если генное редактирование эмбрионов на уровне зиготы начнет применяться и будет успешным, то в будущем врачи могут попробовать применить технологию CRISPR/Cas для исправления мутаций, которые приводят к развитию заболеваний у людей во взрослом состоянии. Например, предотвратить раннее развитие инсульта, инфаркта, нейродегенеративных заболеваний и даже рака.
Важно!
В остальных 99,9% случаев избежать рождения больного ребенка с наследственным моногенным заболеванием можно с помощью преимплантационного генетического тестирования эмбрионов перед переносом в матку при ЭКО. Проблема в том, что не все знают о своем носительстве. Оценить риск рождения ребенка с наследственным заболеванием у здоровой пары сегодня можно в частном генетическом центре примерно за 15 000 рублей. Можно провести секвенирование собственного генома примерно за 100 000 рублей или более узкое исследование — экзома — примерно за 40 000 рублей.
В некоторых странах уже работают правительственные программы по генотипированию всех людей детородного возраста с целью профилактики рождения детей с тяжелыми заболеваниями. Возможно, это новшество дойдет и до нас, и лет через десять информация о геноме будет отображаться прямо в медицинской карте, так же как группа крови и дата рождения.
