Редактирование ДНК человеческих эмбрионов может защитить нас от будущих пандемий

Голливудские блокбастеры, такие как «Люди Икс», «Гаттака» и «Мир юрского периода», исследовали интригующую концепцию «редактирования генома зародышевой линии» — биомолекулярной техники, которая может изменять ДНК сперматозоидов, яйцеклеток или эмбрионов.

Если вы удалите ген, вызывающий определенное заболевание у эмбриона, не только ребенок будет свободен от болезни при рождении, но и его потомки.

Редактирование ДНК человеческих эмбрионов может защитить нас от будущих пандемий

Однако этот метод вызывает споры — мы не можем быть уверены, как ребенок с измененным геномом будет развиваться на протяжении всей жизни. Но с пандемией COVID-19, показывающей, насколько люди уязвимы перед болезнями, не пора ли подумать о более быстром ее решении?

В настоящее время есть убедительные доказательства того, что этот метод работает: исследования, как правило, проводятся на нежизнеспособных эмбрионах, из которых никогда не родится живой ребенок. Но в 2018 году китайский ученый Хэ Цзянькуй заявил, что первые младенцы с генетической редакцией действительно родились, что вызвало всеобщий шок, критику и интриги научного сообщества.

Это редактирование генома зародышевой линии человека (hGGe) было выполнено с использованием отмеченной Нобелевской премией системы CRISPR, типа молекулярных ножниц, которые могут разрезать и изменять геном в определенном месте. Исследователи и политики в области фертильности и эмбриологии согласны с тем, что это вопрос «когда», а не «станут ли» технологии hGGe доступными для широкой публики.

В 2016 году Великобритания стала первой страной в мире, которая официально разрешила «троим младенцам» использовать генетический метод, называемый заместительной митохондриальной терапией — заменой нездоровых митохондрий (части клетки, обеспечивающей энергию) здоровыми митохондриями от донора.

Сейчас ученые обсуждают редактирование генома в свете пандемии COVID-19. Например, можно использовать CRISPR для отключения коронавирусов путем шифрования их генетического кода. Но мы также можем редактировать гены людей, чтобы сделать их более устойчивыми к инфекциям, например, нацелив их на «Т-клетки», которые играют центральную роль в иммунном ответе организма.

Уже проводятся клинические испытания CRISPR, направленные на изменение генома Т-клеток у онкологических больных с целью повышения противоопухолевого иммунитета (Т-клетки атакуют опухоль).

Этот тип редактирования генов отличается от редактирования зародышевой линии, поскольку он происходит в не репродуктивных клетках, а это означает, что генетические изменения не передаются по наследству. Однако в долгосрочной перспективе может быть более эффективным улучшение ответа Т-клеток с помощью редактирования зародышевой линии.

Очарование легко увидеть. Пандемия выявила жестокую реальность, заключающуюся в том, что большинство стран во всем мире совершенно плохо подготовлены к тому, чтобы справиться с внезапными потрясениями в их, часто и без того перегруженных системах здравоохранения. Примечательно, что влияние здравоохранения ощущается не только на пациентов с COVID. Например, многие больные раком изо всех сил пытались получить своевременное лечение или диагностику во время пандемии.

Это также увеличивает возможность использования методов hGGe для борьбы с серьезными заболеваниями, такими как рак, для защиты систем здравоохранения от будущих пандемий. У нас уже есть обширная информация, которая предполагает, что определенные генные мутации, такие как мутации в гене BRCA2 у женщин, увеличивают вероятность развития рака. Эти генетические очаги заболевания представляют собой потенциальные мишени для терапии hGGe.

Кроме того, расходы на медицинское обслуживание таких заболеваний, как рак, будут продолжать расти, поскольку лекарственная терапия будет становиться все более персонализированной и адресной. На данном этапе не будет ли редактирование генов проще и дешевле?

По мере того, как мы приближаемся к центральной точке 21 века, будет справедливо сказать, что COVID-19 может оказаться лишь началом череды международных кризисов в области здравоохранения, с которыми мы сталкиваемся.

В недавнем отчете Межправительственной научно-политической платформы ООН по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES) подчеркивается четкая связь между глобальными пандемиями и утратой биоразнообразия и изменением климата. Важно отметить, что в отчете содержится мрачный прогноз более частых пандемий в будущем, которые вполне могут быть более смертоносными и разрушительными, чем COVID-19.

Это не просто новые вирусные пандемии, с которыми нам, возможно, придется столкнуться в будущем. По мере изменения нашего глобального климата изменятся и скорости передачи других болезней, таких как малярия. Если малярия начнет проявляться в местах с неподготовленными системами здравоохранения, последствия для оказания медицинской помощи могут быть огромными.

Интересно, что есть способ защитить людей от малярии — ввести единственный дефектный ген серповидно-клеточной анемии. Одна копия этого дефектного гена дает вам определенный уровень защиты от малярии.

Но если у двух человек с одним дефектным геном родится ребенок, у ребенка может развиться серповидноклеточная анемия. Это показывает, насколько сложным может быть редактирование генов — вы можете редактировать гены, чтобы защитить популяцию от одного заболевания, но потенциально может вызвать проблемы другими способами.

Несмотря на то, что первые люди hGGe уже родились, реальность такова, что эта техника не войдет в нашу повседневную жизнь в ближайшее время. Британское королевское общество недавно заявило, что наследуемое редактирование генома еще не готово для безопасной проверки на людях, al