Den kinesiske forskeren Jiankui Han kunngjorde mandag at de første genmodifiserte personene i historien allerede bor blant oss: vi snakker om fødselen til tvillingsjenter som bruker CRISPR-teknologi kunstig har endret genet som er ansvarlig for mottakelighet for HIV. I denne oppsiktsvekkende historien er mye fremdeles uklart. Først av alt kunngjorde forfatteren selve eksperimentet ikke på den allment aksepterte måten - ved hjelp av en publikasjon i et vitenskapelig tidsskrift, men i en video på YouTube.
Universitetet der Jiankui Han jobbet benektet prosjektet, kolleger fordømte eksperimentøren, og kinesiske myndigheter startet en etterforskning. N + 1 ba forskere fortelle hvor realistisk historien som ble fortalt av en kinesisk forsker ser ut, hvor tilgjengelig er metoden for genetisk modifisering av menneskelige embryoer, hvilke risikoer og farer som kan oppstå i slike eksperimenter, hvorfor slike eksperimenter er forbudt i de fleste vestlige land og om vi kan vente i nær fremtid genmodifiserte idrettsutøvere, intellektuelle eller "tjenestefolk".
Hva skjedde?
Kort sagt: Jiankui He fra Southern University of Science and Technology i Shenzhen CRISPR / Cas9 redigerte en zygote oppnådd ved å befrukte et mors egg med sæd fra en HIV-infisert far (med uoppdagelig viral belastning), og modifisere CCR5-genet i det. Denne mutasjonen gjør en person mindre utsatt for risikoen for smitte av HIV. Embryoet ble deretter implantert til moren ved bruk av standardmetoder brukt i in vitro-befruktning (IVF), og resultatet var tvillingjenter - Lulu og Nana.
Han opplyser at en annen kvinne nå er gravid med en genmodifisert baby, og syv andre par deltar i eksperimentet, som for øyeblikket er suspendert "på grunn av dagens situasjon."
Hvorfor tviler han på resultatene?
Tvilen oppsto på grunn av den formen det nye resultatet ble kunngjort. For det første publiserte Han ikke arbeidet sitt i et vitenskapelig tidsskrift, og krenket den vanlige prosedyren for kunngjøring av resultatene fra eksperimenter. En journalartikkel blir vanligvis lest og evaluert av flere anmeldere og en redaktør før publisering.
I stedet spilte han inn en video på YouTube, der han kunngjorde ikke bare suksess, men også at jentene som ble født ikke kunne sees, og informasjonen om familien deres ble klassifisert. Syduniversitetet, der forskeren formelt er oppført, tilførte brensel til brannen - de sa at han hadde vært i ubetalt permisjon i seks måneder og at de ikke visste noe om dette arbeidet.
For det andre er det tvil av en mer generell art: hvorfor, spør den berømte vitenskapsjournalisten Leonid Schneider, ble HIV valgt til et slikt epokegjørende eksperiment, og ikke noen dødelig medfødt genetisk sykdom?
Paul Kalinichenko, professor ved Kutafin Moscow State Law University (MSLA), som studerer verdenspraksis med lovgivningsregulering av genetiske eksperimenter, er enig med Schneider. “Dette er et veldig rart eksempel. HIV er ikke en genetisk sykdom, det vil si at redigering av genom ikke resulterer i behandling, men bare i å redusere risikoen for infeksjon. Men HIV er en veldig kjent sykdom. Fordi hjertefeil eller hemofili er sjeldne, så begeistrer de ikke mennesker så mye, mange har ikke hørt om dem i det hele tatt. Du kan ikke skape en sensasjon med dem, men med HIV er det mulig, det er en pandemi, en slags tribune. På grunn av dette tvilte jeg på sannheten om [Han uttalelser], sier Kalinichenko.
Er fødselen av genmodifiserte mennesker til og med mulig?
Ja, ganske - og de fleste eksperter er enige i den praktiske muligheten for slikt arbeid. Dessuten er han på et av de beste stedene for slik forskning.
“Det er vanskelig å verifisere hva som er blitt sagt, men når vi vurderer en hypotetisk mulighet, kan vi stole på tidligere års historie. Og vi vet at kinesiske forskere var de første til å redigere genomet til et menneskelig embryo - dette eksperimentet ble utført i 2015. Der handlet det om ikke levedyktige zygoter, det vil si at embryoet ikke ble implantert i moren. Et år senere utviklet og konsoliderte vår berømte landsmann Shukhrat Mitalipov, som nå jobber ved Oregon University of Health and Sciences, denne opplevelsen, sier Pavel Volchkov, leder for genomisk ingeniørlaboratorium ved Moskva instituttet for fysikk og teknologi (MIPT).
Mitalipov publiserte artikkelen sin i Nature ifølge alle kanonene. Det beviser muligheten for å redigere det menneskelige genomet på det embryonale stadiet for å unngå manifestasjonen av en genetisk sykdom - hypertrofisk kardiomyopati, som det i dag bare er symptomatisk behandling. Det genredigerende medikamentet ble injisert i zygoten - et embryo i stadiet av dens encellede utvikling. Zygoten fikk deretter utvikle seg til en blastocyst, det første flercellede stadiet. Ved å analysere genomet til cellene, ble det vist at redigeringen fant sted. Eksperimentet ble avbrutt på dette tidspunktet.
Som du ser, ble alt grunnleggende arbeid utført. Det gjensto bare å transplantere denne blastocysten tilbake til moren - det vil si å utføre en helt rutinemessig operasjon, vanlig i IVF, som brukes av kvinner, for eksempel med hindring av egglederne. Hvorfor ble eksperimentet alltid avbrutt før? For ikke å gjennomføre et ulovlig eksperiment på mennesker. Fakta er at eksperimenter med embryoer er lovlige, siden han i forskjellige land ikke anses som en person før en viss alder. Det var opp til denne alderen som ble lovfestet at de løftet den flercellede scenen, forklarer Volchkov.
Hvor vanskelig er det?
Tilsynelatende er det ikke veldig vanskelig å avle genetisk modifiserte mennesker - selvfølgelig under forholdene til et moderne laboratorium som driver med genomredigering og, helst, arbeider i en stor reproduksjonsklinikk.
"Teknologien til mikroinjeksjon i en befruktet zygote, med hjelp av hvilket genomet er redigert, er ikke vanskelig," sier Pavel Volchkov. - Og han jobbet på et laboratorium der IVF er gjort. I et slikt laboratorium er det alltid et stort antall befruktede egg fra foreldre som prøver å føde - vanligvis tas flere egg til IVF enn nødvendig, i tilfelle feil, og de blir liggende på klinikken. Dette betyr at det alltid er en mulighet til å knekke verktøyene for genetisk redigering til zygoter, la dem utvikle seg til et visst stadium og evaluere effektiviteten av denne prosedyren."
“Teknikken består av flere prosedyrer. Embryologiske prosedyrer - embryo, zygote, mikromanipulator, injeksjon - kan variere fra laboratorium til laboratorium. Han, i det minste ifølge ham i videoen, gjennomførte dem på samme måte som vi gjør i vårt arbeid, sier en genetiker, viserektor ved Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU), leder for genomredigeringslaboratoriet ved Kulakov Scientific Center Denis Rebrikov. Tidligere gjennomførte en vitenskapelig gruppe under hans ledelse nesten det samme eksperimentet med menneskelige embryoer, med den eneste forskjellen at de redigerte eggene ikke ble implantert i moren.
I følge Rebrikov er dette en standard prosedyre for behandling av mannlig infertilitet i henhold til ICSI (Intracellular Sperm Injection Protocol) -protokoll, som brukes når sædcellene er for immobile for unnfangelse: “Samtidig med sædcellene bruker vi en mikromanipulator for å introdusere en blanding for genredigering i egget, og dermed oppnå en zygote, sier forskeren.
“Vanlige kommersielle enzymer som Cas9 brukes vanligvis til redigering. Det er ganske mange enzymalternativer i dag, så det kan ikke sies hvilket enzym han brukte. Men resten av komponentene i reaksjonsblandingen: guide-RNA-guideenzym, oligonukleotider og en spesiell "DNA-lapp" (et DNA-fragment som fungerer som en mal under syprosessen) - som regel gjør hvert laboratorium det uavhengig,”fortsetter Rebrikov å forklare.
Mutasjonen som ble introdusert i embryoene er heller ikke helt ny. Dessuten er det heller ikke kunstig - omtrent en prosent av europeerne er medfødt resistent mot HIV, det vil si at de har to alleler av dette mutante genet, og 10 prosent har en allel.
“Denne modifikasjonen tilsvarer en variant av genet som er tilstede i befolkningen, som er en evolusjonær allel, en variant av et gen uten 32 bokstaver. Og det er en slags etisk lettelse i dette, fordi vi ikke sier at vi har skapt en ny allel, en ny variant av et gen som ikke finnes i mennesker. Tusenvis av mennesker ble født på en helt naturlig måte og lever med akkurat en slik variant av genet, understreker Rebrikov.
Hvor farlig er det?
Teknikken er allerede testet, men overgangen fra laboratorie til klinisk praksis er en helt annen sak, og det tar farmasøytiske selskaper år, om ikke tiår, å gjøre dette. Fra et rent teknisk synspunkt, for å sikre sikkerhet, må du være sikker på to ting: metoden redigerer effektivt mål-DNA-regionen, og dette skjer på en statistisk signifikant prøve med en lav prosentandel avslag (redigering av målstedet), og samtidig redigeres ikke andre deler av genomet (ikke-redigering av et uspesifikt lokus).
“Gitt størrelsen på senteret han jobbet med, var det sannsynligvis at denne teknikken hadde blitt praktisert i tre til fire år. Vi samlet informasjon om embryoer og, basert på våre statistiske data, tillot oss å gjennomføre denne typen eksperiment,”foreslår Volchkov.
Geneterapi for HIV i seg selv er heller ikke helt ny. Songamo tester denne metoden for å behandle viruset, men bare på somatiske, "normale" celler, ikke embryonale stamceller. Det har kommet til kliniske studier, noe som betyr at det er samlet mye data om problemet. Dette er både firmadata og åpne data i vitenskapelige publikasjoner.
"Dette genet og målrettingssystemet er godt studert, kineserne gjorde det ikke blindt, de overførte bare denne teknologien til redigering av embryoet, ikke somatiske celler," bemerker Volchkov.
Han er imidlertid ikke sikker på 100% korrekthet av prosedyren som er utført.
“Hva vil jeg se for å sikre at det fungerer riktig? For det første er dette foreløpige eksperimenter på cellelinjer (embryonale stamceller). Et statistisk signifikant antall eksperimenter på embryoer med avbrutt utvikling - si 25-50 tilfeller, der det tydelig vises at målgenet redigeres og det ikke er noen eller nesten ingen uspesifikk målretting av andre alleler som kan gi et negativt bidrag til den fremtidige personens tilstand. Først etter dette kunne vi gå videre til neste fase, sier Volchkov.
Men ifølge ham oppstår spørsmålet om den juridiske reguleringen av slike eksperimenter. “Bare regulatoren, i dette tilfellet den kinesiske ekvivalenten til FDA, kan etablere kriteriet for dette 'nesten fraværende'. Inntil det er noe kriterium, er det vanskelig å resonnere om hva som er akseptabelt og hva som er uakseptabelt,”hevder forskeren.
«Men la oss tenke oss at dette stadiet er passert. Neste jeg ønsker å se tester på en dyremodell. Den mest beslektede modellen til mennesket er den store apen. Hvis genetisk redigering først ble demonstrert på dem, og ikke på menneskelige tvillinger, ville det være riktigere, - fortsetter Volchkov. "Dessuten er arbeidet allerede i gang: i år publiserte kinesiske forskere en artikkel i Nautre om at de klonet en makak (ikke-menneskelig ape), og en annen som de redigerte genomet sitt."
Han og hans gruppe ser derimot ikke ut til å ønske å kaste bort tid på å eksperimentere med aper. "At de hoppet over dette viktige stadiet og gikk videre til eksperimenter med mennesker, er ikke i deres favør," avslutter Volchkov.
Samtidig er menneskelig embryogenese et meget selvregulerende system, og hvis noe går galt i det, så blir embryonal utvikling avsluttet (spontanabort skjer på et eller annet stadium av svangerskapet). Imidlertid fungerer dessverre ikke alltid denne mekanismen, bemerker forskeren. Men hvis du stoler på den høye sannsynligheten for hans arbeid, betyr dette at selve det faktum at jenter blir født bekrefter intaktiteten til deres genom.
Professor ved Skoltech og Rutgers University Konstantin Severinov bemerker at strengt tatt konklusjoner om sikkerhet bare kan trekkes ved å bringe eksperimentet til sin logiske konklusjon: etter genetisk manipulering av egget, må et barn fødes, modnes, føde egne barn, leve mer eller mindre normalt et liv. “Slik var det med sauen Dolly. Spesielt suksessen med eksperimentet med henne lå i det faktum at hun fødte en annen sau. Men hos mennesker er levetiden sammenlignbar med forskerne. I denne forstand er det veldig vanskelig å sette opp et eksperiment for å oppfylle bevisnivået som man ønsker å ha før man bruker prosedyren, sier forskeren.
Sammenligning av original og redigert genetisk kode for Lulu og Nana / Sean Ryder.
Er det etisk?
Eksperter tror ikke det. Dessuten av flere grunner samtidig.
I følge Oksana Moroz, førsteamanuensis ved Institutt for kulturstudier og samfunnskommunikasjon ved det russiske akademiet for nasjonal økonomi og offentlig administrasjon (RANEPA), er det to tilnærminger som rettferdiggjør moralen i visse handlinger - deontologi og følgesmessighet.
“Deontologi foreslår å ta beslutninger om moral på grunnlag av de regler som er akseptert i samfunnet. Hvis vi følger reglene, så handler vi moralsk, hvis ikke, er det umoralsk. Hele historien om at det å eksperimentere med embryoer og ikke ødelegge dem etter en viss periode, er en umoralsk handling passer godt inn i den deontologiske tilnærmingen. Konsekvensalisme evaluerer en handlings moral på grunn av resultatet. Hvis konsekvensene er gode, nyttige, er dette bra. Og det er til denne tilnærmingen den kinesiske forskeren appellerer. Det har ikke noe å si hvordan han sier at jeg kom fra moralske premisser som ikke er akseptert av alle. Det er viktig at konsekvensene av handlingene mine blir fantastiske, forklarer Oksana Moroz.
Men spørsmålet om globale konsekvenser i denne saken går utover bekymring for spesifikke menneskers helse. Vi snakker om integriteten til den genetiske basen til den menneskelige befolkningen, bemerker forskeren.
”Når vi redigerer genomet og som en konstruerer en ny person, kan vi ikke være sikre på at vi redigerte nøyaktig hva som måtte repareres og ikke skadet noe annet som er viktig på lang sikt. Ved første øyekast ser det ut til at det ikke er noen skade fra slike manipulasjoner, men siden det ikke er noen longitudinelle data, kan vi ikke bedømme i hvilken grad vår intervensjon i genomet bare hjelper til å leges og forårsaker ikke forsinket skade. I fremtiden vil disse genmodifiserte menneskene falle inn i volumet av menneskelig genetisk materiale, de vil selv bli foreldre. Og det er mulig at inntrengningen vår i det vanlige genetiske rommet kan ha en forsinket effekt, bemerker Moroz.
I tillegg er det også spørsmålet om informert foreldrenes samtykke. Selv har han allerede uttalt at menneskene han utsatte seg for dette eksperimentet (foreldrene til tvillingene) visste hva de gjorde. Men det er tvil om denne poengsummen.”På papiret ble det registrert at han gjennomførte et eksperiment om HIV-terapi, og bare muntlig fortalte han foreldrene hva han planla å gjøre. Og det store spørsmålet er hvor langt folk langt fra genetikk kunne forstå essensen av handlingene hans, sier forskeren.
Det potensielle problemet med elitisme er også bekymringsfullt.
”Vi kan gå ut fra antakelsen om at vi vil kurere alle - selv i fasen av embryonal utvikling, når fremtidige mennesker fremdeles ikke føler noe og ikke lider. Men hvis teknologien vår blir introdusert og sluppet til markedet, vil den mest sannsynlig ikke være tilgjengelig for alle. Og så vil det vises noen X-men i samfunnet, en ny type ulikhet vil oppstå - ikke sosial og ikke fysiologisk, arvet fra fødselen, men ulikhet basert på kunstig laget fysiologi, - sier Oksana Moroz. - Og det er ikke veldig tydelig hvordan vi skal takle dette, fordi vi allerede sliter med å takle det at det er kjønnsdiversitet og det tredje kjønn. Hvor forberedt er samfunnet for karakterer med denne typen karakter?
Endelig er dette et eksperiment hos mennesker.
Forskeren vil ha ros, men tror ikke at det som et resultat av sine handlinger vil vises levende mennesker som vil tenke og føle og forstå at de ble født som et resultat av et eksperiment. Dette er en historie om Frankensteins monstre som er skapt, og deretter plaget av det faktum at de er frukten av menneskelig stolthet. Religiøse og moralske faktorer er sammenflettet her, som stiller spørsmål ved legitimiteten til slike handlinger. Det er ikke tilfeldig at kinesiske institusjoner har distansert seg fra dette arbeidet,”bemerker eksperten.
Denis Rebrikov fra det russiske nasjonale forskningsmedisinske universitetet sier imidlertid at det er for tidlig å tenke på problemet med utseendet til “supermenn” som et resultat av genetisk redigering. Så langt har den genetiske modifiseringen av embryoer i alle tilfeller bare vært begrenset til de genetiske variantene som allerede er i befolkningen. Vi vet at det er mennesker med en sletting av CCR5-genet, det er ganske mange av dem i Nord-Europa, at dette ikke er en mutasjon som medfører alvorlige konsekvenser. Ingen kommer til å sette inn noen bokstaver i det menneskelige genom som ikke finnes i det,”forklarte han.
Rebrikov understreker at i slike eksperimenter bør genomene til begge foreldrene og genomet til det resulterende embryoet sekvenseres før det overføres til den fremtidige moren. I dette tilfellet kan du være sikker på at bare de planlagte DNA-seksjonene er endret og ingen andre genetiske endringer har skjedd.
Det er forbudt?
Her vender vi oss til den deontologiske tilnærmingen for å sikre moral.
“Dette er et område med dårlig utviklet lovregulering. Det samler seg rundt forbud og begrensninger, men prosessuelle normer som gjør det mulig å løse visse problemer positivt, sier Paul Kalinichenko fra Moscow State Law Academy.
Derfor er slike eksperimenter mer mulig i landene i Sørøst-Asia, der reguleringen i dette området er svakere enn i Europa eller USA. I Europa er etiske barrierer dypt forankret i juridisk praksis, så saken under behandling faller inn i en bredere kategori - "eksperimenter på mennesker". De er strengt forbudt, og dette er historisk forhåndsbestemt.”I Europa refererer dette til eugenisk forskning, og i EU er eugenikk generelt forbudt, til og med positiv eugenikk. Derfor er slikt arbeid umulig der, avslutter eksperten.
Storbritannia står fra hverandre på denne raden. Der ble arbeid med redigering av genomet til embryoer tillatt i 2016, etter Kina - selvfølgelig under tilsyn av etiske og forskningsutvalg.
I USA er situasjonen mildere, men det betyr ikke at amerikanere har råd til slike eksperimenter akkurat nå. Der skiller loven seg fra stat til stat, og fortsatt har ikke den juridiske reguleringen utviklet seg fullt ut. I tillegg er den amerikanske tilnærmingen, la oss si, praksisorientert. Et visst gap i lovgivningen legges spesielt for ikke å hindre arbeidet i industrien der det er kommersielt potensial. Full regulering blir utsatt til senere: hvis noe går galt, vil de ta seg av det. I mellomtiden er alt ufarlig, la det utvikle seg, forklarer Kalinichenko.
Denne tilnærmingen kan sees i reguleringen av arbeid med embryonale stamceller: restriksjonene gjelder bare for forskning som mottar føderal finansiering.
“Kina er en ikke-juridisk stat, derfor kan ikke betydningen og målene for statens politikk forstås fullt ut. Det er utilitaristisk i sine mål og mål, det vil si at den underkaster seg KKPs oppgaver. Men det som er viktig er at kinesiske myndigheter støtter vitenskapelig forskning, bevilger enorme mengder penger til å overgå forskere og skape forutsetninger for deres aktiviteter. Tilsynelatende er resultatet viktig for dem, og dette kan forklare en viss liberalisering av lovgivningen. Det vil si at avlatene som kineserne lager tjener vitenskapens formål, ikke forretningsmessige. Hvis det kommer til klinisk praksis, kan liberaliseringen av lover raskt erstattes av tøff regulering, konstaterer forskeren.
I Russland er reguleringen på dette området senket til lokalt nivå. Mye her bestemmes på grunnlag av eksisterende praksis og normer for spesifikke institusjoner, ikke overholder noen stive rundskriv. Eksperten påtar seg ikke å vurdere om dette er bra eller dårlig, men etterlyser forbedring av russisk juridisk virkelighet basert på en objektiv analyse av behov, inkludert vitenskapelig arbeid.
Hvor snart blir slike operasjoner vanlige?
Det ser ikke ut til å ha noe å si om genetisk redigerte babyer blir født akkurat nå. Hvis dette ikke har skjedd ennå, kan det skje når som helst, og det vil skje uten å mislykkes.
”Det er bare et spørsmål om tid før dette blir gjort. Det har ikke noe å si om det er Han eller noen andre. Det er et slikt uttrykk: det er ikke et spørsmål om, men når, - "spørsmålet er ikke om det vil skje, spørsmålet er når det vil skje." Jeg tror personen som gjør det først og lykkes vil ha det veldig vanskelig med det første. Men så vil de bære det på hendene, avslutter Konstantin Severinov.
Alexandra Borisova, Daria Spasskaya
