фото Юрия Беккера
Шухрат Миталипов, ученый из США казахского происхождения, входит в десятку самых успешных и известных ученых мира. На недавней встрече в Казахском национальном медицинском университете имени С. Асфендиярова профессор Орегонского университета рассказал о своих открытиях в области клонирования для лечения генетических заболеваний.
Не клонирование, а перепрограммирование
Известный в научном мире тем, что первым клонировал приматов, наш земляк родился и вырос в селе Ават Алматинской области.
Его отец, присутствовавший на встрече в университете, шутливо сказал студентам: «Сын не любил носить воду для полива огурцов, поэтому старался учиться как можно лучше». И пожелал им такой же усидчивости и тяги к науке.
Успешно окончив школу, Шухрат поступил в Тимирязевскую сельскохозяйственную академию в Москве, где всерьез занялся наукой. Затем была аспирантура в Медико-генетическом научном центре РАМН, докторская диссертация в Институте генетики человека этого же центра Академии медицинских наук РФ. В 1995 году он переехал в США, чтобы продолжить работу со стволовыми клетками. Сейчас он – профессор Орегонского национального исследовательского центра США и первый в истории, кому Комитет по клиническим испытаниям США в 2010 году выдал лицензию на эксперименты с человеческими яйцеклетками и эмбрионами. В декабре 2012 года группа ученых под руководством Миталипова клонировала первые линии таких клеток.
Главная цель исследований – остановить процессы старения, предупредить развитие наследственных заболеваний, сделать жизнь человека здоровой и более продолжительной, подчеркивает профессор. Он сравнивает слухи и измышления о том, что в будущем клонирование людей поставят на поток, чтобы готовить из них органы для пересадки, с сюжетами голливудских фильмов.
– Лечение с помощью наших методов заключается в перепрограммировании на клеточном уровне. Мы берем одну единственную клетку кожи, делаем из нее стволовую клетку, она будет развиваться в организме, борясь с недугами. Сейчас мы делаем клетки ткани. Нам не нужно выращивать человека, чтобы делать из него органы. Мы надеемся в будущем выращивать органы в инкубаторе из клетки. Вот их-то и можно будет использовать для спасения человека, – говорит ученый.
В местных СМИ высказывалось предположение, что в Казахстан ученого пригласили для клонирования снежного барса и других вымирающих видов.
– Я не занимаюсь клонированием животных, – ответил профессор. – Да, в США клонируют лошадей, собак, кошек. Мы с коллегами клонируем приматов в медицинских целях – для лечения людей. Это не столько клонирование, сколько трансплантация ядер. Работы ведутся под контролем государственных органов США, они требуют, чтобы все это было опробовано на животных много раз, прежде чем начнется применение на человеке.
С животных и были начаты эти работы: ученый и его коллектив разработали технику пересадки хромосомного комплекса в яйцеклетках приматов. Благодаря этому методу в 2009 году появились на свет макаки Мито и Тракер. И именно эта техника дает возможность предотвратить передачу наследственных болезней детям от родителей.
Управлять старением можно
Николай Воронин Корреспондент по вопросам науки и технологий
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Генетическое программирование детей несет огромные риски - как для самих эмбрионов, так и для общества
Сенсационное заявление китайского ученого о рождении первых генетически модифицированных детей шокировало научное сообщество и вызвало шквал критики - как со стороны его коллег, экспертов-генетиков, так и со стороны официальных властей страны и международных организаций.
Его эксперимент- кажется, вполне успешный - назвали безумным и даже чудовищным. Хотя сам профессор Хэ утверждает, что лишь сделал новорожденных близняшек устойчивыми к заражению ВИЧ.
При этом с точки зрения науки, ничего особенного - и уж тем более революционного - не произошло. Ученые довольно давно научились вносить изменения в ДНК растений и животных, чтобы придать им нужные свойства, и эта технология активно используется в медицине и пищевой промышленности.
Более того, именно за открытия в этом году была вручена Нобелевская премия по химии.
Так что же такого сделал профессор Хэ Цзянькуй? И почему его заявление немедленно вызвало скандал и гнев в профессиональном сообществе?
В чем суть эксперимента?
Как рассказал сам профессор Хэ, он взял яйцеклетку, оплодотворенную ВИЧ-инфицированным отцом, и отредактировал ее ДНК, удалив часть гена CCR5, через который к клеткам присоединяется вирус иммунодефицита.
Так что, если у родившихся близняшек действительно отсутствует часть CCR5, они биологически невосприимчивы к самому распространенному виду ВИЧ-инфекции.
Возможно ли это?
Безусловно. В том, что подобный эксперимент можно осуществить на практике, эксперты не сомневаются.
Технология CRISPR-Cas, разработанная несколько лет назад, позволяет весьма эффективно вносить изменения в ДНК, вырезая из генов нужные исследователям участки.
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Изменения, внесенные в ДНК, могут быть унаследованы всеми потомкамиОна довольно проста в использовании и широко используется в биологических лабораториях по всему миру - как с медицинскими, так и с промышленными целями.
По словам Хэ, в эксперименте участвовало восемь супружеских пар (все восемь мужчин - носители ВИЧ-инфекции). Помимо уже родившихся близняшек, в ближайшее время должен появиться на свет еще один генетически модифицированный ребенок.
Почему тогда ученые сомневаются в словах профессора?
Во-первых, очень странно, что Хэ Цзянькуй рассказал о своем эксперименте, выложив видео на YouTube , а не традиционным образом - отправив соответствующую статью в научный журнал, где ее могли бы изучить эксперты-генетики.
Во-вторых, он отказывается раскрывать инкогнито участников эксперимента - миру до сих пор не показали ни якобы родившихся близняшек, ни их родителей.
В-третьих, в Южном университете науки и техники, где числится профессор Хэ, заявили, что ничего не знают об экперименте, а сам ученый с февраля находится в неоплачиваемом отпуске.
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Хэ Цзянькуй утверждает, что хочет лишь помочь семьям избавиться от наследственных заболеванийВ-четвертых, если заявленная цель эксперимента, как заявляет сам ученый, помочь семьям избавиться от наследственных болезней, то очень странным выглядит выбор инфекции. ВИЧ не является генетическим заболеванием, а кроме того, передачу вируса эмбриону и так можно предотвратить хорошо известными и широко применяемыми клиническими методами, без редактирования ДНК.
В чем опасность редактирования генома?
В целом идея избавления от тяжелых наследственных заболеваний путем замены "дефективного" участка ДНК звучит заманчиво и выглядит весьма перспективной с точки зрения развития медицины. Правда, неизвестно, как искусственные мутации могут отразиться на организме в долгосрочной перспективе - наши знания о собственном геноме далеко не исчерпывающи.
Однако проблема подобного редактирования генов лежит в основном в этической плоскости.
Внесение изменений в генетический код может в перспективе привести к созданию "детей-конструкторов" - когда родители смогут заранее выбрать характеристики будущего ребенка. Не только пол, цвет волос или разрез глаз, но и ожидаемую продолжительность жизни, устойчивость к тем или иным болезням или даже повышенные умственные способности. А тот, в свою очередь, передаст все эти признаки своим потомкам.
Понятно, что процедура "индивидуального конструирования" ДНК будет по карману лишь довольно обеспеченным людям - и социальное неравенство, как утверждают противники метода, рискует закрепиться на биологическом уровне.
Именно поэтому эксперименты в этой области запрещены в большинстве стран.
И даже там, где они в принципе разрешены (например, в Великобритании - именно с целью изучить возможность лечения тяжелых наследственных заболеваний), действуют строгие правила, предписывающие уничтожать все все модифицированные эмбрионы на ранних стадиях.
Именно поэтому рождение первых генетически модицифированных детей - если это действительно произошло - может означать новую страницу в истории не только медицины, но и всего человечества.
"Ящик Пандоры открыт. И возможно, у нас еще есть слабый проблеск надежды, что его удастся закрыть до того, как станет слишком поздно", - говорится в открытом письме, направленном профессору Хэ его коллегами.
Профессор Хэ Цзянькуй заявил, что «создал» генно-модифицированных близнецов.
Фото РЕЙТЕР.
Человечество еще не пришло к единому мнению о вреде или пользе генно–модифицированных продуктов, а ему уже приходится думать о генно–модифицированных детях. О том, что это технически возможно, ученые знают. Не слишком сложная в применении технология CRISPR (короткие полиндромные повторы, регулярно расположенные группами) разработана несколько лет назад и позволяет весьма эффективно вносить изменения в ДНК, вырезая из генов определенные участки. Ученые по всему миру ею широко пользуются, но до сих пор она не выходила из лабораторий. Но когда китайский профессор Хэ Цзянькуй заявил, что с помощью этой технологии «создал» генно–модифицированных близняшек Нану и Лулу, научный - да и не только научный - мир испытал шок. Давайте разберемся почему.
Первое - способ, выбранный профессором Хэ (которого тут же окрестили китайским Франкенштейном), чтобы известить человечество о событии, которое может судьбу этого самого человечества изменить. Вместо принятой в научном сообществе отправки статьи в научный журнал, в котором специалисты проверят данные о научном эксперименте, Хэ сделал сообщение в YouTube. Можно, конечно, сказать, что он идет в ногу со временем и что так об эксперименте узнают сразу все, а не только ученые. Это действительно так: давно о научном открытии не говорили так много.
Второе - невозможность проверить, действительно ли Хэ Цзянькуй сделал то, о чем говорит. Хотя сразу оговорюсь: ученое сообщество согласно с тем, что технически это возможно. Но хорошо бы получить для анализа хотя бы кровь близнецов Нану и Лулу, чтобы удостовериться в наличии генной модификации. Но родители первых в мире генно–модифицированных детей, фамилии которых не разглашаются, вышли из эксперимента сразу после рождения близнецов. Профессор Хэ материал не предоставляет.
Так были ли близнецы? Тем более что в Южном университете науки и техники в городе Шэньчжэнь, где работает профессор, говорят, что ничего о его эксперименте не знают, а сам он находится в неоплачиваемом отпуске аж с февраля - кстати, времени как раз достаточно для того, чтобы родились «экспериментальные» дети.
Ученые со всего мира, практически в едином порыве эксперимент профессора Хэ осуждающие, задаются еще и техническим, казалось бы, вопросом: а почему он выбрал именно ВИЧ? В эксперименте, по словам профессора, участвовали восемь семей, в каждой из которых отец был ВИЧ–инфицированным, а мать здоровой. Профессор Хэ отредактировал оплодотворенную яйцеклетку, удалив часть гена CCR5, через который к клеткам и присоединяется вирус иммунодефицита. Но ведь есть и другие хорошо зарекомендовавшие себя методы, чтобы дети в таких обстоятельствах родились здоровыми, говорят ученые, генная модификация в этом случае - излишняя предосторожность. Кстати, у 10% европейцев (и 30% поморов) такой «укороченный» ген появился естественным образом еще 700 лет назад - его носители были менее восприимчивы к бубонной чуме, выкосившей пол–Европы, и эта генная мутация закрепилась в потомках. Вне Европы такие мутации неизвестны. Ведь генетические мутации распространены в мире неравномерно - в одних странах есть, в других нет. Но означает ли это, что «полезную» мутацию нужно создавать искусственно? Конечно, есть соблазн применить генную инженерию, отобрать самые полезные (на взгляд ученых, которые тоже люди, а значит, тоже могут ошибаться) изобретения эволюции в разных местах планеты и создавать будущих детей более совершенными. Но не об этом ли была наука евгеника, ярыми поклонниками которой были нацисты? Когда они уничтожали психически нездоровых людей и целые нации как носителей неугодных им генов, разве они не оправдывали это улучшением человеческой породы? И это на самом деле главный вопрос, вызвавший столь грандиозный скандал вокруг профессора Хэ Цзянькуя.
Говорят, что своим экспериментом (и в этом случае даже не важно - он удался или нет, состоялся или это блеф) он открыл ящик Пандоры - саму возможность создавать генно–модифицированных детей. В четверг в Гонконге как раз открылся научный саммит, посвященный генным мутациям, где ученые получили возможность высказать свое осуждение Хэ лично. Профессор Дэвид Балтимор, обладатель Нобелевской премии 1975 года по медицине и физиологии, обрушился на Хэ Цзянькуя, обвиняя его в том, что он не просчитывает последствия своего эксперимента - как чисто научные (высокую вероятность нежелательных побочных эффектов, которые закрепятся в потомстве), так и морально–этические.
Профессор Хэ говорит, что его цель - избавить человечество от генетических заболеваний. Но сам себе противоречит: ВИЧ, от которого он избавил Нану и Лулу, генетическим заболеванием не является. Хэ Цзянькуй говорит, что он, как и все, категорически против того, чтобы модифицировать зародыши с целью придать им нужный цвет глаз, волос и какие–либо другие черты и способности по просьбе родителей. Но мы все помним, куда часто ведут благие намерения - в ад. Если возможность получать «дизайнерских» детей будет, их будут делать - даже не сомневайтесь, в этом смысле я не оптимист.
Китайские ученые впервые отредактировали гены человеческого эмбриона в лабораторной пробирке в 2015 году. Тогда это тоже вызвало шквал возмущения в научном мире, ученые требовали подобные эксперименты запретить. Генетическая модификация генома при беременности запрещена в большинстве стран Европы и США. И в Китае тоже. Сейчас министерство науки и технологий КНР проводит проверку. Профессор Хэ Цзянькуй - учредитель и председатель правления компании Direct Genomics («Прямая геномика»). Как выяснили журналисты из газеты South China Morning Post, два биотехнологических стартапа, которые возглавляет профессор Хэ, получили китайские и иностранные инвестиции на сумму не менее 298 млн юаней (43 млн долларов США). И таких компаний немало не только в Китае, но и по всему миру. И они могут изменить будущее человечества, причем уже очень скоро.
Так что лучшее, на что мы можем надеяться, что это научный блеф. Как это случилось когда–то с южнокорейским ученым Хваном У Соком, заявившим о том, что он смог клонировать эмбриональные стволовые клетки. В отличие от Хэ Цзянькуя Хван даже опубликовал материалы о своих экспериментах в журналах Scinece («Наука») и Nature («Природа») в 2004 и в 2005 годах. Мир рукоплескал, говорили о революции. А в 2006 году выяснилось, что большая часть исследований была поддельной, а деньги на эксперименты Хван клал себе в карман. Из Сеульского национального университета его уволили и даже приговорили к двум годам тюрьмы условно. Но через несколько лет опозоренному Хвану удалось восстановить свою научную репутацию, в 2014 году он получил патент в США и сейчас занимается клонированием собак и мечтает оживить сибирского мамонта.
Ученые всего мира соревнуются в своих разработках, чтобы стать первыми, кто создаст генетически модифицированного ребенка. Их волнуют только технологии и личная карьера, и они продолжат борьбу за снятие ограничений в своей работе».
Китае, например, объявили, что создали новую породу генетически модифицированных собак «из пробирки». По мышечной массе они вдвое превосходят своих сородичей, обладают значительно большими силой и скоростью.
Ученые пояснили, что геном собаки трудно поддается модификации и очень схож с человеческим. А это значит, что в перспективе аналогичные манипуляции можно совершать и с людьми.
В прессе сразу появились предположения, что целью китайцев было вовсе не выведение собак-чемпионов, а разработка технологии, которая позволит создавать суперлюдей, солдат, обладающих нечеловеческой силой и не ведающих усталости наподобие героев американских комиксов.
Директор организации Human Genetics Alert, объединяющей противников генетических экспериментов, Дэвид Кинг заявил:
В первом эксперименте по клонированию собак китайские ученые убрали из них ген миостатин, что и позволило создать мускулистых монстров. Не исключено, что кому-то захочется произвести на свет и суперхищников или сверхъядовитых насекомых, которые могут быть использованы как биологическое оружие.
Правда, единственный публичный эксперимент по клонированию животных в Европе закончился провалом. Клонированная британцами овечка Долли часто болела и прожила только шесть лет.
В Институте биологической медицины в Гуанчжоу эксперимент с собаками называют научным прорывом, ранее только корейцам удалось клонировать собаку. Но в Китае впервые клонировали собаку с заданными свойствами.
Кинг считает, что все чаще отмечаются попытки изменения человеческих эмбрионов. Это может привести к конструированию дизайнерских младенцев. Родители будут заказывать медикам, каких именно детей они хотят заполучить. В США это уже происходит — красивым и умным женщинам там платят намного больше за их яйцеклетки.
Другой специалист из США Джеймс Грифо стал первопроходцем в переносе клеточного ядра из яйцеклеток пожилых женщин молодым. В результате рождаются дети сразу с тремя генетическими родителями. Спрос на эту услугу вполне может обогатить генных инженеров.
По всей Америке проводятся многолюдные симпозиумы, на которых такие специалисты пропагандируют свои технологии. Биолог из Принстона Ли Сильвер признает, что заказ ребенка с заданными свойствами будет доступен только маленькой группе элиты, то есть со временем человечество разделится на правящую генетически улучшенную расу и на работающих на нее обычных смертных.
Сенсационное заявление китайского ученого о рождении первых генетически модифицированных детей шокировало научное сообщество и вызвало шквал критики — как со стороны его коллег, экспертов-генетиков, так и со стороны официальных властей страны и международных организаций.
Его эксперимент — кажется, вполне успешный — назвали безумным и даже чудовищным. Хотя сам профессор Хэ утверждает, что лишь сделал новорожденных близняшек устойчивыми к заражению ВИЧ.
При этом с точки зрения науки, ничего особенного — и уж тем более революционного — не произошло. Ученые довольно давно научились вносить изменения в ДНК растений и животных, чтобы придать им нужные свойства, и эта технология активно используется в медицине и пищевой промышленности.
Более того, именно за открытия в области направленной эволюции в этом году была вручена Нобелевская премия по химии.
Так что же такого сделал профессор Хэ Цзянькуй? И почему его заявление немедленно вызвало скандал и гнев в профессиональном сообществе?
В чем суть эксперимента?
Как рассказал сам профессор Хэ, он взял яйцеклетку, оплодотворенную ВИЧ-инфицированным отцом, и отредактировал ее ДНК, удалив часть гена CCR5, через который к клеткам присоединяется вирус иммунодефицита.
Такой «укороченный ген» естественным образом встречается примерно у 10% европейцев за счет естественной мутации, произошедшей около 700 лет назад.
По одной из версий, его носители были менее восприимчивы к заражению бубонной чумой — и мутация закрепилась эволюционно в результате эпидемии «черной смерти», поскольку выжившие передали ген-мутант своим потомкам.
Так что, если у родившихся близняшек действительно отсутствует часть CCR5, они биологически невосприимчивы к самому распространенному виду ВИЧ-инфекции.
Возможно ли это?
Безусловно. В том, что подобный эксперимент можно осуществить на практике, эксперты не сомневаются.
Технология CRISPR-Cas, разработанная несколько лет назад, позволяет весьма эффективно вносить изменения в ДНК, вырезая из генов нужные исследователям участки.
Она довольно проста в использовании и широко используется в биологических лабораториях по всему миру — как с медицинскими, так и с промышленными целями.
По словам Хэ, в эксперименте участвовало восемь супружеских пар (все восемь мужчин — носители ВИЧ-инфекции). Помимо уже родившихся близняшек, в ближайшее время должен появиться на свет еще один генетически модифицированный ребенок.
Почему тогда ученые сомневаются в словах профессора?
Во-первых, очень странно, что Хэ Цзянькуй рассказал о своем эксперименте, выложив видео на YouTube , а не традиционным образом — отправив соответствующую статью в научный журнал, где ее могли бы изучить эксперты-генетики.
Во-вторых, он отказывается раскрывать инкогнито участников эксперимента — миру до сих пор не показали ни якобы родившихся близняшек, ни их родителей.
В-третьих, в Южном университете науки и техники, где числится профессор Хэ, заявили, что ничего не знают об эксперименте, а сам ученый с февраля находится в неоплачиваемом отпуске.
В-четвертых, если заявленная цель эксперимента, как заявляет сам ученый, помочь семьям избавиться от наследственных болезней, то очень странным выглядит выбор инфекции. ВИЧ не является генетическим заболеванием, а кроме того, передачу вируса эмбриону и так можно предотвратить хорошо известными и широко применяемыми клиническими методами, без редактирования ДНК.
В чем опасность редактирования генома?
В целом идея избавления от тяжелых наследственных заболеваний путем замены «дефективного» участка ДНК звучит заманчиво и выглядит весьма перспективной с точки зрения развития медицины. Правда, неизвестно, как искусственные мутации могут отразиться на организме в долгосрочной перспективе — наши знания о собственном геноме далеко не исчерпывающи.
Однако проблема подобного редактирования генов лежит в основном в этической плоскости.
Внесение изменений в генетический код может в перспективе привести к созданию «детей-конструкторов» — когда родители смогут заранее выбрать характеристики будущего ребенка. Не только пол, цвет волос или разрез глаз, но и ожидаемую продолжительность жизни, устойчивость к тем или иным болезням или даже повышенные умственные способности. А тот, в свою очередь, передаст все эти признаки своим потомкам.
Понятно, что процедура «индивидуального конструирования» ДНК будет по карману лишь довольно обеспеченным людям — и социальное неравенство, как утверждают противники метода, рискует закрепиться на биологическом уровне.
Именно поэтому эксперименты в этой области запрещены в большинстве стран.
И даже там, где они в принципе разрешены (например, в Великобритании — именно с целью изучить возможность лечения тяжелых наследственных заболеваний), действуют строгие правила, предписывающие уничтожать все модифицированные эмбрионы на ранних стадиях.
Именно поэтому рождение первых генетически модифицированных детей — если это действительно произошло — может означать новую страницу в истории не только медицины, но и всего человечества.
«Ящик Пандоры открыт. И возможно, у нас еще есть слабый проблеск надежды, что его удастся закрыть до того, как станет слишком поздно», — говорится в открытом письме, направленном профессору Хэ его коллегами.
