CRISPR/Cas: обещания и риски редактирования генов

Технология CRISPR/Cas, позволяющая с высокой точностью редактировать ДНК, вызвала революцию в генетике и клеточной биологии. Она открывает перспективы для лечения болезней, таких как рак, но одновременно порождает серьёзные этические вопросы, включая возможность создания «дизайнерских детей». Это привело к призыву ведущих учёных ввести добровольный мораторий на некоторые виды исследований.

Редактирование ДНК для лечения болезней

Большинство болезней человека, например, муковисцидоз, имеют генетическую природу, но современные методы лечат симптомы, а не причину. CRISPR/Cas, представленный в 2012 году, действует как «молекулярные ножницы», направляемые «гидовой РНК». Он позволяет вырезать или исправлять конкретные гены, активируя системы репарации клетки. Высокая специфичность и простота использования сделали эту технологию чрезвычайно популярной в научной среде.

Игра с огнём

Технология упрощает редактирование генов в эмбрионах, что вызывает опасения:

• Риск создания «дизайнерских детей».
• Неполное понимание связи между генами и их проявлением в организме.
• Риск необратимого изменения генома зародышевой линии, которое унаследуют потомки.
• Проблема «внецелевого» разрезания (off-target) ДНК белком Cas9, что может привести, например, к раку.

Призыв к осторожности

В марте 2015 года группа авторитетных учёных, включая нобелевских лауреатов и изобретателей CRISPR, опубликовала в журнале Science призыв к добровольной паузе в редактировании генов зародышевой линии. Они подчеркнули, что даже при идеальной точности метода применять его на пациентах преждевременно, и призвали сосредоточиться на фундаментальных исследованиях.

Нарушение моратория

Всего через два месяца китайская исследовательская группа сообщила в журнале Protein & Cell о попытке редактирования нежизнеспособных человеческих эмбрионов для исправления мутации, вызывающей β-талассемию. Результаты подтвердили обоснованность опасений:

• Лечение убило почти каждый пятый эмбрион.
• ДНК изменилась только в половине выживших клеток.
• Лишь часть изменённых клеток имела исправленную мутацию.
• Было зафиксировано внецелевое разрезание ДНК и неполное редактирование клеток в одном эмбрионе.

Биолог Джордж Дейли, участник группы, поддержавшей мораторий, назвал это исследование «суровым предупреждением» для тех, кто считает технологию готовой к применению.

Значение моратория

Несмотря на нарушение, призыв в Science можно считать успешным. Он привлёк внимание к проблеме и оказал давление на университеты, регуляторные органы и научные журналы. Авторы китайского исследования получили отказ от двух ведущих журналов до публикации.

Эта ситуация напоминает конференцию в Асиломаре в 1975 году, где учёные призвали к осторожности в работе с рекомбинантной ДНК. Многие авторы статьи в Science были участниками той конференции. Подход Асиломара, сочетавший безопасность, этику и открытое обсуждение с общественностью, сегодня считается ответственным и сбалансированным. Учёные надеются, что история CRISPR/Cas развернётся аналогичным образом.