Читать книгу "Трещина в мироздании - Дженнифер Даудна"

Несмотря на предупреждения ведущих ученых, таких как Андерсон, идея изменения или улучшения человеческих генов продолжала притягивать некоторых биологов в последнем десятилетии XX века. Воодушевление этих женщин и мужчин поддерживалось текущими исследованиями и разработками в генной терапии, равно как и прорывными достижениями в трех больших областях: исследованиях репродуктивной функции, экспериментах на животных и генетике человека.

В то время любому ученому, мечтающему об “улучшении” генофонда человечества, не нужно было далеко ходить за вдохновением: источником этого вдохновения были успехи в лечении бесплодия. В 1978 году родилась Луиза Браун, первый “ребенок из пробирки”, и это стало важнейшей вехой в развитии репродуктивной биологии: было доказано, что размножение человека можно свести к простым лабораторным методикам – смешиванию очищенных яйцеклеток и сперматозоидов в чашке Петри, инкубации зиготы и получившегося из нее многоклеточного эмбриона и имплантации этого эмбриона в матку женщины. Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) дало возможность людям с различными формами бесплодия иметь детей, биологически родственных им, и в то же время открыло путь для других манипуляций, которые когда-нибудь можно будет провести с эмбрионами на ранних стадиях развития, пока их выращивают в лабораторных условиях.

В конце концов, если человеческий организм можно создать в чашке Петри, в том же стерильном окружении, где были разработаны инструменты редактирования генома, казалось вполне правдоподобным, что две этих разработки когда-нибудь удастся совместить. Исследования способов лечения бесплодия помогли создать специфическую процедуру, которая впоследствии станет аргументом во всех дискуссиях о допустимости манипуляций с геномами клеток зародышевого пути человека.

Эксперименты на животных также воодушевляли ученых, считавших, что до редактирования генома клеток зародышевого пути человека рукой подать. В последние несколько десятилетий XX века исследователи разрабатывали все более замысловатые способы проектирования геномов животных – от клонирования до добавления генов с помощью вирусных векторов и самых первых вариантов прицельного редактирования ДНК. К 1990-м годам создание новых линий мышей, моделирующих заболевания человека, путем модификации клеток зародышевого пути стало вполне обычным делом. И, хотя ту же самую методику нельзя было применить к людям, она подготовила почву для таких инструментов, как ZFN и CRISPR, превративших изначально грубый метод редактирования генома клеток зародышевого пути у мышей в четкую, отточенную и хорошо оптимизированную методику, гораздо лучше подходящую для применения на людях.

В том же десятилетии мир стал свидетелем первого успешного клонирования млекопитающего: овечка Долли родилась в 1996 году и стала всемирной знаменитостью. Йэн Уилмут и его коллеги в Шотландии перенесли ядро (и всю содержащуюся в нем ДНК) соматической клетки, взятой у взрослой овцы, в яйцеклетку реципиента, собственное ядро из которой заранее извлекли, стимулировали гибридную клетку к делению и затем внедрили образовавшийся эмбрион в матку суррогатной матери; геном получившегося ягненка был точной копией генома донора.

ЭКО и клонирование были существенными прорывами, которые помогли заложить основу технологии модификации генома клеток зародышевого пути. Эти прорывы не только показали, что ученые способны создать жизнеспособный эмбрион в лаборатории, смешав яйцеклетки и сперматозоиды, но и продемонстрировали, что эмбрионы можно собрать с использованием генетической информации всего лишь одного животного[225]. Это достижение заставило законодателей по всему миру зашевелиться и приступить к разработке законов, запрещающих репродуктивное клонирование человека. Но клонирование млекопитающих оказалось настолько сложным в техническом плане, что лишь очень немногие лаборатории в мире попробовали его осуществить. Таким образом, в отличие от CRISPR, технология переноса ядер соматических клеток успешно ограничивала собственное применение тем, что требовала высокой квалификации от ученых, которым предстояло проводить соответствующие манипуляции.

Наконец, энтузиазм по поводу внесения изменений в ДНК еще не родившегося человека был естественным следствием прорывов в генетике человека, в особенности секвенирования человеческого генома. Невероятный прогресс привел многих к мысли, что генетики скоро смогут найти причины заболеваний, ранее совершенно загадочных, а также генетическую подоплеку гораздо более широкого спектра фенотипических признаков человека, чем были известно ранее, – от чисто физических до когнитивных. Когда мы до конца поймем, какие генетические факторы определяют здоровье и возможности человека, мы сможем отбирать – или даже проектировать – эмбрионы с набором генов, отличным от родительского. Лучшим, чем родительский.

По крайней мере, на это надеялись некоторые ученые. А я, например, была настроена скептически по отношению к тому слепому оптимизму, свидетелем которого была в эпоху накануне появления CRISPR, – с бурными проявлениями восторга по поводу возможностей перестройки зародышевого пути, но без должного внимания к ее возможным последствиям. Действительно ли подобные манипуляции позволят без вреда для здоровья всем потомкам конкретного человека избавиться от генетического заболевания, или они могут дать побочные эффекты, которые мы не в состоянии предугадать? Даже эксперименты, которые могли бы дать ответы на эти вопросы, казались совершенно немыслимыми. И пусть изменение генома клеток зародышевого пути не будет иметь вредных последствий – смогут ли врачи и их пациенты ограничиться строго необходимыми медицинскими процедурами или захотят провести и необязательные модификации? Хотя в то время я не слишком обстоятельно размышляла над этими вопросами, они тем не менее возникали у меня всякий раз, когда речь заходила о клетках зародышевого пути.

В 1998-м растущее восхищение – или напряжение, в зависимости от того, по какую сторону баррикад вы находитесь, – по поводу модификации клеток зародышевого пути побудило двух ученых, Джона Кэмпбелла и Грегори Стока, организовать один из первых симпозиумов по этой теме в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Главным событием симпозиума, получившего название Engineering the Human Germline (“Проектирование человеческих клеток зародышевого пути”), стали доклады ученых, находившихся на переднем крае в этой области исследований, – в частности, Френча Андерсона, пионера генной терапии, Марио Капекки, одного из отцов ранних вариантов редактирования генов, и Джеймса Уотсона, сооткрывателя структуры ДНК. Я не участвовала в конференции – в то время мои исследования были сконцентрированы на том, каким образом миниатюрные молекулы РНК сворачиваются в сложные трехмерные структуры, – однако когда я, уже через несколько лет, слушала в записи и читала эти доклады, то убедилась, что не одну меня беспокоят эксперименты с геномами клеток зародышевого пути человека – и что в моем беспокойстве нет абсолютно ничего нового[226].