Учёные уже давно исследуют очень интересную технологию CRISPR-CAS9, которая может вставлять, удалять и изменять ДНК в клетках любого организма. Это относительно просто, недорого и точно, и оно уже используется в лабораториях по всему миру для создания клеток и разведения лабораторных животных с модифицированными генами для изучения заболеваний.
CRISPR можно также использовать для модификации ДНК у эмбрионов человека, но вопрос заключается в том, следует ли это допускать. Среди проблем, которые выделяют ученые и биоэтики, являются наследственные модификации генов и использование этой технологии для создания «дизайнерских младенцев». CRISPR предоставляет новые возможности для лечения и профилактики заболеваний, но с неизвестными и потенциально существенными рисками, которые требуют этического обсуждения и большого объёма экспериментальных данных. И эта дискуссия должна основываться на понимании того, что может и не может быть осмысленно отредактировано.
Любые опасения, что технология CRISPR могла бы «улучшать» младенцев, выбирая благоприятные черты, такие как интеллект и атлетизм, необоснованны, ибо на основании проведённых исследований, было доказано, что такие сложные, комбинированные черты организма не поддаются генетическому регулированию с помощью данной технологии.
Что можно редактировать?
Первый (и неудачный) эксперимент по редактированию эмбрионов человека был направлен на восстановление единственной генной мутации для бета-талассемии, серьезного расстройства крови. Другие болезни, упомянутые в качестве будущих целей для редактирования генов, такие как серповидноклеточная анемия и мышечная дистрофия Дюшенна, вызваны мутациями одного гена.
Эти болезни – по крайней мере гипотетически – легче исправить, потому что причина полностью генетическая. Для этих заболеваний исследования с использованием CRISPR могут привести к прорывным открытиям для лечения и профилактики.
Но генетическое редактирование эмбрионов для одногенных расстройств требует осторожности. Мало того, что удаленные цели – непреднамеренные изменения в неправильных местах ДНК – вводят наследуемые ошибки, но мутации также могут иметь так называемые антагонистические плейотропные эффекты (то есть, гены, полезные в начале жизни, могут стать причиной болезней или осложнений в более позднем возрасте из-за их конкуренции с другими генами, имеющими противоположный эффект).
Это означает, что экспрессия гена повышает риск одного заболевания, одновременно уменьшая риск другого. Возьмите бета-талассемию или серповидноклеточную анемию, например: перенос двух мутированных копий приводит к тяжелой болезни, но перенос одной мутантной копии снижает риск возникновения малярии.
Почему эти черты нельзя редактировать у эмбрионов?
Чтобы черта была «запрограммирована» с помощью CRISPR, она должна соответствовать двум критериям:
Во-первых, признаки должны определяться преимущественно ДНК, а это означает, что их наследуемость должна быть близка к 100%. Чем ниже наследуемость, тем большую роль играют негенетические факторы, такие как образ жизни, образование и стресс. Менее вероятно, что эта характеристика может быть генетически запрограммирована.
Родители, которые хотят сделать свое потомство лучше, могут быть особенно склонны к риску, когда дело доходит до неизвестных неблагоприятных последствий редактирования генома. Это может произойти, если наследуемость благоприятных признаков будет приближаться к 100%.
Но недавний обзор, обобщающий 50 лет исследований наследуемости, показал, что только несколько признаков и заболеваний имели наследуемость выше 90%. Интеллект и когнитивная функция более высокого уровня составляли около 50%, сила мышц – 70%, темперамент и личность — около 45%.
Во-вторых, «генетическая архитектура» должна быть простой. Черты должны быть вызваны одной мутацией, такой как бета-талассемия, или взаимодействием между ограниченным числом мутаций. Технически, редактировать ДНК точно в нескольких местах, будет возможно уже в ближайшем будущем. Но мы все еще не будем знать, что именно нужно отредактировать, чтобы программировать признак, когда задействованы десятки или сотни вариантов генов.
Редактирование гена для благоприятных признаков — это не просто вопрос настройки генов в правильном направлении. Людей делает умными, например, не комбинация «правильных генов» и «правильной среды», а «правильная комбинация» генов и окружающей среды. Поскольку будущая среда эмбриона неизвестна в момент редактирования, невозможно будет знать, какими должны быть правильные гены.
Вот почему черты, которые люди хотят улучшить, не могут быть запрограммированы в эмбрионе, даже с самой точной и надежной версией CRISPR. Многое зависит не от генов, а то воспитания и среды, в которой будет расти ребёнок.
Несмотря на успехи в обнаружении генов за последние 10 лет, наши знания о комбинированном вкладе всех генетических вариантов слишком ограничены для редактирования эмбрионов. Даже когда все гены и их сложные взаимодействия полностью понятны, наша способность использовать редактирование гена для благоприятных признаков останется ограниченной, потому что человеческие черты недостаточно «генетичны».
Нам нужно четко понимать, что нельзя редактировать
Убежденные в опасениях относительно безопасности и надежности технологии CRISPR и неизвестных медицинских, социальных, экологических и этических последствий редактирования человеческого гена, группа ученых призывает к добровольному мораторию на «попытки модифицировать генотип у людей».
Международный комитет ЮНЕСКО по биоэтике также призвал к мораторию, в котором была высказана озабоченность по поводу создания «наследственных изменений» и «улучшения личности». Интересно, однако, что в своём же докладе ЮНЕСКО говорит, что создание CRISPR:
«…может быть переломным в истории медицины […], хотя следует отметить, что существует лишь несколько заболеваний, для которых аномалия одного единственного гена является необходимым и достаточным условием.»
Это небольшое пояснение отмечает границы того, что может быть осмысленно отредактировано в ДНК эмбриона.
Технология редактирования генов требует дальнейшего изучения и уточнения, что должно сопровождаться оценкой потенциальных неблагоприятных последствий. Но прогресс не должен мешать этическим дебатам о возможном злоупотреблении технологией, которая будет невозможна.
Полигенные заболевания и признаки одновременно слишком сложны генетически и недостаточно генетичны, чтобы на них можно было серьёзно повлиять. Это ограничивает возможности прогнозирования болезни, а также предотвращает генетическое улучшение младенцев.
Такое ощущение, что в последнее время вообще стало трендом что-то изменять в себе. Не так давно, например, очень много людей увлеклись биохакингом благодаря статье одного российского предпринимателя. Что ж, нам остаётся только сделать выбор: идти в ногу со временем, или опережать его на несколько шагов.