Планы генного редактирования эмбрионов вызвали споры о будущем CRISPR-детей
Ученые впервые заявили о точном редактировании отдельных букв ДНК в человеческих эмбрионах. Работа пока далека от клиники, но уже вызвала тревогу из-за риска коммерческого рынка «улучшенных» детей.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 7 июня. /Новости науки/. Исследователи из США впервые применили метод редактирования оснований для изменения генома человеческих эмбрионов на ранней стадии, сообщил журнал Nature со ссылкой на препринт работы на bioRxiv.
Редактирование оснований — более точный вариант редактирования ДНК, чем классический CRISPR-Cas9. Оно не разрезает обе цепи ДНК, а меняет одну «букву» генетического кода на другую. Поэтому такой подход считают более аккуратным. Но он все равно может вызывать нежелательные изменения и пока не подходит для применения у людей.
Ученые изменяли ДНК человеческих эмбрионов на ранней стадии развития. Они внесли точечные правки в три гена.
Один из них — PCSK9. Он участвует в регуляции уровня «плохого» холестерина в крови. Некоторые природные варианты этого гена снижают риск ишемической болезни сердца. Исследователи попытались воспроизвести похожий эффект, заменив одну букву ДНК — A на G — в нужном участке генома.
Два других гена — HBG1 и HBG2. Они связаны с выработкой фетального гемоглобина. Это форма гемоглобина, которая работает у плода до рождения. Ученые изучают, можно ли воздействовать на эти гены для лечения серповидноклеточной анемии и талассемии. Эти наследственные болезни нарушают работу эритроцитов и перенос кислорода в крови.
Результат оказался важным, но не идеальным. Правки прошли не во всех клетках эмбрионов одинаково. В одних клетках новая буква ДНК появилась, в других сохранился исходный вариант. Такое состояние называют мозаицизмом. Для клинического применения это серьезная проблема: будущий организм мог бы состоять из клеток с разным генетическим набором.
Ученые отметили, что после завершения описанных экспериментов его группа улучшила процедуру и смогла уменьшить мозаицизм. Но технология все равно не готова к использованию в клинике. При высоких дозах молекулы мРНК, с помощью которой редактор ДНК доставляли в клетки, деление клеток останавливалось. Это показало, что метод может вредить эмбриону.
Часть специалистов назвала работу важным шагом. Но критики предупреждают о рисках. Одни специалисты опасаются, что работа может подтолкнуть состоятельных клиентов и частные клиники к преждевременным попыткам редактировать эмбрионы. Лабораторию ЭКО и генетического тестирования можно создать за несколько миллионов долларов, а результатом таких опытов могут стать дети с тяжелыми нарушениями здоровья.
Другие ученые высказывают опасения и в связи и с историей этой области. В 2018 году китайский ученый Хэ Цзянькуй сообщил о рождении детей после редактирования эмбрионов методом CRISPR-Cas9. Этот случай вызвал резкую критику научного сообщества. Ученые сочли эксперимент слишком рискованным и этически недопустимым. Позже Хэ Цзянькуй получил тюремный срок в Китае за незаконную медицинскую практику.
Некоторые исследователи считают, что редактирование эмбрионов для предотвращения болезней пока не имеет ясной практической необходимости. Для многих наследственных заболеваний уже применяют ЭКО вместе с генетическим скринингом эмбрионов. Это позволяет выбрать эмбрион без опасной мутации и не менять его геном.
Редактирование оснований — более точный вариант редактирования ДНК, чем классический CRISPR-Cas9. Оно не разрезает обе цепи ДНК, а меняет одну «букву» генетического кода на другую. Поэтому такой подход считают более аккуратным. Но он все равно может вызывать нежелательные изменения и пока не подходит для применения у людей.
Ученые изменяли ДНК человеческих эмбрионов на ранней стадии развития. Они внесли точечные правки в три гена.
Один из них — PCSK9. Он участвует в регуляции уровня «плохого» холестерина в крови. Некоторые природные варианты этого гена снижают риск ишемической болезни сердца. Исследователи попытались воспроизвести похожий эффект, заменив одну букву ДНК — A на G — в нужном участке генома.
Два других гена — HBG1 и HBG2. Они связаны с выработкой фетального гемоглобина. Это форма гемоглобина, которая работает у плода до рождения. Ученые изучают, можно ли воздействовать на эти гены для лечения серповидноклеточной анемии и талассемии. Эти наследственные болезни нарушают работу эритроцитов и перенос кислорода в крови.
Результат оказался важным, но не идеальным. Правки прошли не во всех клетках эмбрионов одинаково. В одних клетках новая буква ДНК появилась, в других сохранился исходный вариант. Такое состояние называют мозаицизмом. Для клинического применения это серьезная проблема: будущий организм мог бы состоять из клеток с разным генетическим набором.
Ученые отметили, что после завершения описанных экспериментов его группа улучшила процедуру и смогла уменьшить мозаицизм. Но технология все равно не готова к использованию в клинике. При высоких дозах молекулы мРНК, с помощью которой редактор ДНК доставляли в клетки, деление клеток останавливалось. Это показало, что метод может вредить эмбриону.
Часть специалистов назвала работу важным шагом. Но критики предупреждают о рисках. Одни специалисты опасаются, что работа может подтолкнуть состоятельных клиентов и частные клиники к преждевременным попыткам редактировать эмбрионы. Лабораторию ЭКО и генетического тестирования можно создать за несколько миллионов долларов, а результатом таких опытов могут стать дети с тяжелыми нарушениями здоровья.
Другие ученые высказывают опасения и в связи и с историей этой области. В 2018 году китайский ученый Хэ Цзянькуй сообщил о рождении детей после редактирования эмбрионов методом CRISPR-Cas9. Этот случай вызвал резкую критику научного сообщества. Ученые сочли эксперимент слишком рискованным и этически недопустимым. Позже Хэ Цзянькуй получил тюремный срок в Китае за незаконную медицинскую практику.
Некоторые исследователи считают, что редактирование эмбрионов для предотвращения болезней пока не имеет ясной практической необходимости. Для многих наследственных заболеваний уже применяют ЭКО вместе с генетическим скринингом эмбрионов. Это позволяет выбрать эмбрион без опасной мутации и не менять его геном.
