Трещина в мироздании - [94]

Сомнений в том, что редактирование клеток человеческих эмбрионов в конце концов станет достаточно безопасным для клинического использования, практически нет. Микрохирургические операции, такие как оплодотворение инъекцией сперматозоида в яйцеклетку и забор биологического материала из эмбрионов для предимплантационной генетической диагностики (ПГД), уже стали обычными процедурами в клиниках репродуктивного здоровья. Техника введения CRISPR-систем также была оптимизирована для эмбрионов животных и множества типов клеток человека. Возможно, самая большая проблема – это обеспечение точности работы самого CRISPR. Но с учетом результатов новейших исследований кажется, что и эта задача – как сделать CRISPR-систему для редактирования генов достаточно точной, чтобы она изменяла только целевой ген и только так, как было запланировано, – скоро будет решена.

Насколько точным должен быть CRISPR, чтобы он стал безопасен для использования в человеческих эмбриональных клетках? Очевидно, необходимо исключить любое действие, способное запустить редактирование ДНК в участках, изменение которых не предполагалось (как это иногда случается при использовании CRISPR и других технологий редактирования генома). Но дело в том, что риск подобных случайных генетических изменений существует в любой момент жизни человека и эта угроза, вероятно, гораздо более серьезна, чем любой возможный отрицательный эффект от CRISPR.

Наша ДНК постоянно меняется, в ней самопроизвольно появляются случайные мутации. Такие естественные мутации – главные двигатели эволюции, но они же могут служить причиной наследственных заболеваний. Каждый раз, когда в наших клетках во время их деления удваивается ДНК, в их геном закрадывается от двух до десяти новых мутаций[267]. В организме каждого человека появляется примерно миллион мутаций в секунду[268], а в органах, таких как эпителий тонкого кишечника, где клетки активно пролиферируют (то есть делятся и растут), практически каждая “буква” в геноме к шестидесяти годам изменится минимум однажды хотя бы в одной клетке[269]. Мутационный процесс начинается с первого мгновения оплодотворения, и по мере того как единственная клетка зиготы поделится на две, эти две – на четыре, четыре – на восемь и так далее, новые мутации, накопленные клеткой и ее потомками, будут в точности скопированы и переданы каждой новообразованной клетке растущего организма. Даже половые клетки, из которых получается эмбрион, – яйцеклетка матери и сперматозоид отца – приобретут новые мутации, которых не было в клетках зародышевого пути их предков. Получается, что каждый из нас начинает жизнь с пятьюдесятью, а то и сотней случайных мутаций, возникающих de novo (“заново”) в половых клетках наших родителей.

Любые мутации, которые CRISPR может – случайно или специально – внести в геном, почти наверняка растворятся в море колоссальных генетических изменений, происходящих в каждом из нас с момента рождения и до смерти. По выражению одного автора, “редактирование генов будет каплей в водовороте перестановок, происходящих в геноме самопроизвольно”[270]. Если CRISPR сможет с высокой степенью вероятности устранить болезнетворную мутацию в эмбрионе и при этом риск внесения другой, непредусмотренной мутации в какое-то место генома будет незначительным, то потенциальная польза заметно перевесит вероятные опасности.

Еще больше обнадеживает тот факт, что у нас есть средства защиты от этих непреднамеренных мутаций – по крайней мере, когда речь идет о редактировании эмбриональных клеток. Одно из таких средств – ПГД, посредством которой можно будет обнаружить редкие нежелательные мутации уже после того, как CRISPR отредактировал геном, – но перед тем, как растущий эмбрион имплантируют в матку будущей матери. Еще один метод, который может стать доступным в будущем, – полное избегание нецелевых мутаций за счет редактирования генома первичных женских и мужских половых клеток, а не эмбрионов. Хотя эта технология все еще находится в зачаточном состоянии, эксперименты на мышах показали, что яйцеклетки и сперматозоиды можно вырастить в лаборатории из стволовых клеток и затем использовать их для оплодотворения[271]. Благодаря исключению патогенных мутаций с помощью CRISPR и тщательному поиску нецелевых мутаций до момента оплодотворения ученые могут гарантировать, что для размножения используются только половые клетки с геномом заданного состава. И пусть у нас до сих пор нет возможности провести подобную процедуру на людях, кажется вполне вероятным, что научный прогресс за следующее десятилетие даст нам такую возможность.

Чтобы повысить точность редактирования геномов эмбриональных клеток, предстоит решить множество проблем, но передовая наука говорит нам о том, что вряд ли какие-то из этих проблем будут настолько серьезными, что заставят нас отказаться от технологии. Учитывая скорость, с которой процедура была отработана на мышах и обезьянах, и то, насколько мы близки к решению оставшихся технических проблем, сложно отрицать, что редактирование клеток эмбрионов в том или ином виде однажды станет достаточно надежным для того, чтобы применить этот метод на людях, – или, во всяком случае, рисков тут будет не больше, чем и при естественном размножении без вмешательства технологий.