15.4 C
Москва
Вторник, 29 сентября, 2020

Наше мнение

«Она что, королева «Шантеклера», чтобы я ее звал?»: директор «Самбо-70» о том, что Загитовой не было на 50-летии школы

Школа «Самбо-70» сегодня празднует 50-летие. На церемонии флаг в честь школы подняла Евгения Медведева. Ранее генеральный директор Ренат Лайшев заявил, что Алина Загитова не...

Уже более 3000 зараженных бактериями, «сбежавшими» из китайской лаборатории

Следует помнить, что бруцеллез — это болезнь, в первую очередь сельскохозяйственных животных, и ее передача человеку очень редка. Для человека также нет вакцины (хотя...

Пожары в США: ситуация в этом году во много раз хуже, чем в прошлом году

Пламя, бушующее в течение нескольких месяцев, особенно в штатах Калифорния, Орегон и Вашингтон, в последние дни немного угасло. Однако специалисты предупреждают, что опасные последствия...

Бедность в мире – правда и мифы

Устаревшее видение Индикатор ВВП также напоминает хоккейную клюшку, если рассматривать рост ВВП на душу населения со времен Христа до 1820 года. Чтобы измерить это, американский...

«Ведомости»: финансовая помощь России Беларуси – пустая трата денег

По словам Суздальцева, преподавателя Московского экономического университета (ВШЭ), это третья попытка усилить интеграцию России и Беларуси. Тем не менее, белорусский эксперт прогнозирует «бесконечную задержку»;...

ЕС: в Беларуси продолжаются жестокие репрессии, 500 случаев пыток

Депутаты Европарламента обсудили ситуацию в этой стране в преддверии голосования Европарламента по резолюции по Беларуси, запланированного на четверг. Месяц назад министры иностранных дел ЕС...

Немцы поддерживают Навального. Реален ли отказ от строительства «Северного потока – 2»?

Клиника Charite в Берлине, где находится Алексей Навальный, постоянно информирует о состоянии здоровья своего самого узнаваемого пациента. Судя по последним сообщениям, он чувствует себя...

Bloomberg: Жесткая сила тоже имеет значение. Европа должна признать угрозу, исходящую от России

Открытое изменение Россией международных стандартов требует решительного ответа со стороны Запада. Однако это будет исходить не от администрации Дональда Трампа, чьи мягкие увещевания постоянно...

Выявлена опасность редактирования гена эмбрионов человека

Известный научный ресурс “Science” назвал прорывом года детальные исследования дифференциации отдельных клеток эмбрионов червя Coenorhabditis elegans рыбки данио, шпорцевой лягушки и других животных. Вместе с тем, редакторы издания выделили и три научных провала. Рядом с неурядицами в бразильской науке (вплоть до полного сгорания одного из старейших в Латинской Америке научного Национального музея) и пренебрежение политиками последствиями глобального потепления, научным провалом года названо “этически сомнительное заявление о генетическом редактировании”.

Китайский исследователь Цзянькуй Хэ из медицинского центра Южного института науки и технологи, заявил о рождении двух девочек-близнецов, в геноме которых произошло изменение гена CCR5. Редактирование осуществили с помощью молекулярной системы, известной как “CRISPR/Cas9”. Заявление вызвало огромное возмущение в научном мире. Подлил масла в огонь еще тот факт, что доктор Хе выступил как раз накануне конгресса по редактированию генов человека, где должны были обсуждаться научные, медицинские, социальные и этические последствия данных технологий. Конечно, широкая публика часто задается вопросом, а нужно ли вмешательство в геном человека, не является ли это чем-то недозволенным. Относительно него научное сообщество достаточно единодушно: технологии редактирования генома нужно развивать. Они должны стать безопасными и эффективными и быть направленными на помощь пациентам. Осторожность должна быть здесь залогом успеха.

Временно оставив за скобками вопрос реальности эксперимента и его этичности, разберемся сначала с его возможным ходом. Итак, что такое редактирование генома? Человечество давно нуждается в средствах замены последовательностей ДНК, которые приводят к наследственным заболеваниям. Чтобы редактирование дефектного участка стало возможным, нужно с помощью молекулярных инструментов найти нужный кусок ДНК, вырезать его и вставить на то место новую последовательность нуклеотидов, или хотя бы сшить разорванный фрагмент хромосомы. Рассматривались различные белки-кандидатуры на должность редактировщика генома, пока в начале XXI века не была создана система CRISPR/Cas.

Вообще открытие этой системы – прекрасный пример неприкладного, непрактичного, «ненужного» по мнению многих, фундаментального научного исследования. Что там за ученые, «удовлетворяют собственное любопытство за государственный счет»?. И создают побочные доходы в триллионы долларов и шанс на спасение тысяч бесценных жизней. CRISPR – это короткие последовательности нуклеотидов, которые повторяются в определенной части ДНК бактерий через промежутки, где есть какие-то другие последовательности. Молекулярные генетики хорошо знают, что короткие повторы – это почти наверняка какой-то нефункциональный кусок генома, возможно, даже паразит, «эгоистичный ген». Поэтому, когда они были обнаружены в начале 1990-х годов, ими не сильно заинтересовались. Возможно, они помогают бактериям правильно удваивать собственную кольцевую ДНК? Генетики понемногу изучали эти повторы, выявили их во многих группах бактерий, открыли семью белков Cas (ассоциированные с CRISPR), что оказались геликазами и эндонуклеазами. Геликазы расплетают ДНК, а эндонуклеазы разрезают ее посередине.

И только в 2005 году, три лаборатории независимо определили, что между повторами находятся не просто какие-то последовательности, а очень похожие на ДНК, бактериальные паразиты – бактериофаги и плазмиды. Немедленно родилась идея: а что если эти последовательности помогают бактериям бороться с враждебными инфекциями? Зная последовательности белков Cas, американские биоинформатики под руководством Евгения Кунина почти немедленно разработали модель работы системы CRISPR/Cas, которая в дальнейшем полностью подтвердилась.

Итак, когда бактериальный вирус – бактериофаг – проникает в клетку, он старается как можно быстрее размножить свою ДНК, насинтезировать своих вирусных белков и создать как можно больше новых вирусных частиц. Задача бактерии – не допустить этого. Она выпускает кучу ферментов-нуклеаз, которые пытаются порезать вражескую ДНК на нефункциональные куски. Это непростое дело, ведь бактерия может и не иметь в своем арсенале специфического оружия против фагов, и трудно отличать свою ДНК от чужой. Если же бактерии удалось это сделать, то ее белки захватывают некоторые из фрагментов фаговой ДНК и вставляют их в собственный геном бактерии. При следующем заражении тем же вирусом-фагом бактерия считывает последовательность ДНК в виде аналогичной молекулы РНК и прикладывает эту «линейку» к вирусу. Нуклеотиды РНК спариваются с соответствующими им нуклеотидами ДНК по принципу комплементарности, происходит молекулярное узнавание. Как только это произошло, белки Cas бактерии немедленно атакуют и разрезают, обнаруженные вирусные молекулы. Так работает бактериальный иммунитет.

Ну и пусть, что нам до тех бактерий и их болезней! Но внимательные читатели – как и ведущие биотехнологи мира – уже заметили, что эта далекая от человеческих проблем система имеет все нужные элементы, которые нужны для редактирования геномов. Она умеет распознавать ДНК, умеет ее резать, умеет вшивать нужное в геном. Бинго! Осталось только подредактировать саму систему, чтобы повысить ее точность, запаковать ее гены в векторные ДНК для доставки до нужных клеток – и вперед редактировать! За те 10 лет, что прошли, были осуществлены сотни исследований с использованием системы CRISPR/Cas. Ученые научились с ее помощью относительно быстро и дешево выключать нужные гены в клеточных линиях у лабораторных животных, создавать мутации, разрабатывать модели наследственных заболеваний.

Однако основные мечты биомедицинских исследователей направлены на создание методов лечения болезней человека. Впервые человечество имеет твердую надежду на лечение до сих пор непобедимых наследственных патологий. Наибольший интерес представляют собой заболевания крови: серповидноклеточная анемия и бета-талассемия, которые вызваны одной точечной мутацией в генах белкового компонента гемоглобина. Несколько миллионов людей во всем мире страдают от них, симптомы очень неприятные, причина кристально ясна, но никакого эффективного лечения до сих пор не существует

Структура рецептора CCR5

Другой сферой, где планируется применить продукт бактериального иммунитета CRISPR/Cas, являются инфекции человека, против которых беспомощна наша собственная иммунная система. Прежде всего, речь идет о ретровирусах, которые встраиваются в наш геном и становятся невидимыми для клеток-защитников. Среди них особое место занимает ВИЧ, возбудитель СПИДа. В 2017 году, исследователи под руководством профессора Халили смогли сначала искусственно вставить в большинство клеток лабораторной мыши этот человеческий вирус, а в дальнейшем с помощью CRISPR/Cas вырезать его из генома каждой клетки!

Впрочем, это все тоже только исследования на животных. Ученые осторожны, можно даже сказать – консервативны. Они лучше всех осознают возможные побочные последствия такого лечения. Все исследования должны быть проведены безупречно, все методики продуманы, все последствия предусмотренные. Но как хочется ускорить прогресс, дойти до клиники, спасти людей!

И вот в мае 2015 года, группа китайских исследователей под руководством Чжоу и Хуанга объявила о первом экспериментальном редактировании генома человеческого организма. «Организма», конечно, с натяжкой. Это были дефектные зародыши, полученные в результате искусственного оплодотворения in vitro. В них с помощью CRISPR/Cas была изменена последовательность нуклеотидов в гене бета-глобина, через мутации в котором и возникает бета-талассемия. Эффективность метода оказалась достаточно низкой: лишь в 14% случаев редактирование успешно изменило целевой фрагмент гена. Кроме того, система привела к появлению правок в других частях генома, последствия которых оценить невозможно.

Несмотря на очевидную ценность для исследований, терапевтическое использование CRISPR/Cas, эта работа вызвала бурю в научном мире. Для начала, в публикации авторам отказали журналы “Nature” и “Science”, поэтому статью удалось разместить лишь в малоизвестном журнале “Cell Protein”, редакторы которого впрочем, не прогадали: за 4 года статью процитировали более 800 раз в других научных публикациях. Многие ученые выразили обеспокоенность, что использование на человеческом материале не доведенной до идеала методики может вызвать недоверие к перспективной технологии. Кроме того, движение к редактированию зародышевой линии, по мнению многих исследователей, должна идти очень осторожно и в контролируемых государствами и научными сообществами пределах. В ответ на исследования китайских генетиков в столице США Вашингтоне по инициативе Национальной академии наук, британского Королевского общества и Академии наук КНР состоялся первый Международный саммит по редактированию генов человека. В итоговом заявлении, организаторы и участники мероприятия отметили, что исследование методов редактирования должны продолжаться и углубляться, изменение в соматических клетках является ближайшей целью для клинического применения. А вот редактирование генов в клетках зародышевой линии, без уверенности во всех последствиях и эффективности такой процедуры, а также без широкого консенсуса всех исследователей, является преждевременной и безответственной. Также участники саммита договорились продолжить обсуждение на следующем собрании.

Этот второй международный саммит состоялся в Гонконге в ноябре 2018 года. Именно накануне его начала, 34-летний генетик Хе и выступил со своим заявлением, что он не только провел эксперимент на людях, но и попытался вмешаться в зародышевую линию человека, с чем были согласны участники предыдущего конгресса. Хе заявил, что у рожденных девочек отец – ВИЧ-инфицирован, а процедура редактирования должно предотвратить их заражение этим вирусом. Редактированием ученый повредил ген CCR5, один из рецепторов, благодаря которому вирус иммунодефицита попадает в клетки. Свои слова исследователь не подтвердил ничем, кроме нескольких картинок и графиков, но пообещал предоставить все материалы при публикации научной статьи.

Конечно, его заявление вызвало определенный скепсис. Ведь пока новые данные не опубликованы в рецензируемом научном журнале, не существует надежного способа убедиться, имело ли событие место в действительности. Но значительно больше скепсиса было возмущение. Наиболее потрясено было китайское научное сообщество. Китайцы всеми силами старались продемонстрировать, что они едины с учеными других стран в выработке цивилизованных норм работы с человеческими зародышами. А тут такая измена. Кроме того, именно медицинское показание для рискованной операции было сомнительным: не вылечена ни одна наследственная болезнь, а отредактированный рецептор не является полной гарантией непроникновения ВИЧ в клетки. А вот дефектный белок иммунной системы может и не сработать при ряде других болезней.

В результате участники саммита вставили в свое итоговое коммюнике отдельный абзац, посвященный заявлении Хе. Вот его перевод: «Во время этой встречи мы услышали неожиданное заявление, что человеческие зародыши были отредактированы и имплантированы. Мы рекомендуем сделать независимую оценку для проверки заявления и уверенности, что были совершены подобные модификации ДНК. Даже если они подтвердятся, процедура была осуществлена безответственно и не согласуется с международными нормами. Среди ее недостатков неадекватное медицинское показание, некачественный протокол исследования, несоблюдение этичных стандартов для защиты благополучия исследуемых, отсутствие прозрачности при подготовке, оценке и проведении клинических процедур».

Однако во время саммита Хе сделал еще одно заявление. На вопрос, только ли эти две близняшки являются единственными носителями измененного генома, он ответил, что еще одна женщина забеременела в результате эксперимента и ее беременность подтверждена тестом.

Ученых беспокоят и другие вопросы. Объявит китайские власти о рождении третьего ребенка или нет? Допустят ли к нему международных специалистов, чтобы дать ответ, здоров ли он? Ведь при всей проблемной этичности эксперимента нам нужно знать, есть ли последствия редактирования генома клеток зародышевой линии с помощью CRISPR/Cas для здоровья ребенка. Рано или поздно врачи все равно будут использовать технологии исправления наследственных ошибок в ДНК, поэтому, чем раньше ученые будут знать о побочных эффектах, тем лучше.

Следовательно, ученые всего мира работают ради воплощения новых методов лечения неизлечимых до сих пор заболеваний, но при этом демонстрируют единство и ответственность перед судьбой человечества и отдельных пациентов.

Поделиться:

1 КОММЕНТАРИЙ

  1. Ученые всего мира работают ради воплощения новых методов лечения неизлечимых до сих пор заболеваний, но при этом должны демонстрировать единство и ответственность перед судьбой человечества и отдельных пациентов.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Последние новости

На новые светильники на набережной в Омске потратят 2 миллиона

Недавно стало известно, что на Иртышской набережной в Омске планируют обновить освящение в пешеходной зоне. Старые светильники заменят на новые светодиодные. По сообщению пресс-службы городской...

Курское Горсобрание установило неверные тарифы на содержание домов

Решение депутатов городской Думы о повышении тарифов на содержание жилых помещений в многоквартирных домах, признано прокуратурой незаконным. В постановлении Горсобрание определяется размер тарифа за содержание...

Два жителя Омской области до смерти избили прохожего

В Тевризском районном суде будет рассмотрено уголовного дело, возбужденное в отношении двух жителей Тевриза, избивших до смерти прохожего. Напомним, осенью прошлого года два жителя поселка...

На развитие шахтерских территорий Ростовской области выделили 682 миллионов рубдей

Как сообщили в региональном правительстве, деньги направили в Ростовскую область по распоряжению Председателя Правительства Михаила Мишустина. Средства предназначены для переселения из ветхого жилья жителей: Белокалитвинского...

Вместо тополей в Советском парке Омска посадят туи и сирень

На днях в паблике одной из социальных сетей появился пост о массовой вырубке тополей на территории Советского парка Омска. В администрации парка заявили, что...