Тюрьма вместо нобелевки: ученый, спасавший детей от ВИЧ, ломал им гены
Китайский генетик, менявший гены ЭКО-детей, проведет три года за решеткой
Год назад родились двойняшки, за которыми медики будут наблюдать всю их жизнь. Китайский ученый отредактировал их геном так, чтобы сделать девочек невосприимчивыми к ВИЧ. Но вместо Нобелевской премии по медицине год спустя он получил три года тюрьмы. Как менялось отношение к технологии и почему научное сообщество в итоге ее не приняло?
Что произошло
В ноябре 2018 года китайский ученый Хэ Цзянькуя (He Jiankui) рассказал на отраслевой конференции, что внес изменения в эмбрионы семи пар, когда они проходили репродуктивное лечение. В итоге с измененным ДНК родились девочки-двойняшки Лулу и Нана.
Хэ Цзянькуя
Некоторое время сам факт операции вызывал сомнения. Потому что, кроме слов Хэ на конференции и его же, никакого подтверждения не было. Однако три месяца спустя власти КНР официально подтвердили заявления Хэ Цзянькуя, обязали остановить исследования и обвинили ученого в нарушении нескольких государственных законов.
Перед этим ученый говорил, что выбрал Китай для эксперимента именно потому, что в стране не действовал запрет на редактирование генома эмбрионов. Видимо, он проверил не все законы. 30 декабря 2019 года Суд города Шэньчжэнь на юге Китая приговорил ученого Хэ Цзянькуя (He Jiankui) к трем годам тюрьмы и штрафу в 3 млн юаней (около $430 тыс.). Он осужден за модификацию генома эмбрионов человека.
Что сделал ученый
Задачей ученого было «отключить» ген CCR5. Он связан с формированием белка, позволяющего вирусу попасть в клетку. Хэ работал с парами, в которых ВИЧ-положительными были мужчины. Они принимали препараты и потому были незаразны. Геном был изменен в 16 эмбрионах, из них 11 были использованы для искусственного оплодотворения. Одна женщина в результате забеременела.
Как говорил Хэ, обе копии гена CCR5 удалось изменить лишь у одной из близняшек. У второй отредактирована одна копия, так что она может в будущем заразиться ВИЧ. Позже Хэ говорил, что еще одна женщина ждет ребенка с отредактированным геномом. Женщина эта родила, но никакой информации о ее ребенке найти не удалось. Близняшек власти Китая тоже теперь скрывают.
Хэ Цзянькуй в своей лаборатории в Шэнчжене
Как менялось отношение научного сообщества
Когда Хэ рассказал об исследованиях на Втором международном саммите по генетическому редактированию человека в Гонконге, большинство коллег отнеслось к ним негативно.
Нобелевский лауреат Дэвид Балтимор (David Baltimore) напомнил, что отключение гена CCR5 повышает опасность заражения лихорадкой Западного Нила и другими вирусными заболеваниями, а также увеличивает вероятность смерти от гриппа. Неприемлемым назвала эксперимент и Дженнифер Дудна (Jennifer Doudna), одна из создательниц технологии редактирования генома CRISPR/Cas9, которую использовал Хе.
Конференция была в ноябре 2018 года. И постепенно резкое осуждение в научном сообществе сменилось осторожным интересом. Гарвардский генетик Джордж Черч (George Church) обратил внимание на то, что ВИЧ — растущая угроза для человечества. Заведующий лабораторией эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН Сурен Закиян сказал, что, если заявления Хэ правда, «то это колоссальный прорыв для фундаментальной науки».
Введение белка Cas9 в пипетку
В феврале 2019 года в американском рецензируемом журнале Cell вышла статья о позитивном побочном эффекте редактирования генома. Тесты показали, что удаление у мышей того самого гена CCR5 улучшает их когнитивные (познавательные) функции. Также ученые выяснили, что люди, у которых CCR5 отсутствует из-за естественной мутации, быстрее восстанавливаются после инсульта.
В марте экспертная группа Всемирной организации здравоохранения создать регистр проводимых в мире исследований в сфере редактирования генов человека. И выразила надежду на дискуссию с учеными, чтобы «лучше понять технические условия и нынешние мероприятия в сфере управления» исследованиями. Также ВОЗ обязалась проводить консультации с общественниками, группами пациентов, специалистами по этике и учеными в области социальных отношений.
Ввод белка Cas9 в эмбрион
Летом дискуссия вокруг применения системы CRISPR/Cas9 на людях развернулась в России. Заведующий лабораторией геномного редактирования Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова Денис Ребриков объявил о намерении редактировать геном для устранения мутаций, вызывающих глухоту. По его словам, он уже нашел семейную пару добровольцев. В России опыты с эмбрионами не запрещены и находятся в «серой» правовой зоне.
Что пошло не так
Хэ мог бы получить Нобелевскую премию, если эксперимент прошел так, как он планировал. А планировал он воссоздать существующую в природе мутацию в гене CCR5, которая должна защищать своего носителя от ВИЧ. Однако поздний анализ генома девочек показал, что система редактирования внесла не ту мутацию. Причина неудачи в особенности работы CRISPR/Cas9. Ломает ген он легко, а вот нужные изменения вносит хоть и точнее других технологий, но далеко не идеально.
В октябре в журнале Nature вышла статья с описанием новой технологии, которая могла бы помочь Хэ в экспериментах. Американские генетики модифицировали CRISPR/Cas9 и научили ее эффективно исправлять большинство видов мутаций, которые приводят к развитию болезней человека. Но даже авторы этого исследования признают, что эффективность точного редактирования составляет 10–50%. При этом неаккуратный «ремонт» происходит, хоть и на порядок реже.
Хэ Цзянькуй, взяв на себя риск, не справился с задачей. Он понял, что редактирование генов может принести ему хорошую прибыль, и в погоне за личной славой и выгодой еще в 2016 году на собственные средства привлек сообщников и использовал технику, уровень безопасности и эффективности которой до сих пор не ясны. И, намеренно избегая какого-либо надзора и контроля, осуществил официально запрещенный в стране эксперимент по модификации ДНК.
Больше того, он подделал материалы о соответствии эксперимента морально-этическим нормам и ввел в заблуждение испытуемых, создав впечатление, что эксперимент проводится законно. По крайней мере, так утверждает Государственный комитет КНР по делам здравоохранения и планового деторождения.
Эмбриологи команды Хэ Цзянькуя рассматривают изображения эмбриона на компьютере
Вероятно, добейся Хэ успеха, отношение к нему было бы совсем иным. Как рассуждал профессор юриспруденции в Стэнфорде Хэнк Грили (Henry T. Greely), вопрос, когда ученым позволят улучшать людей, связан не с этикой, а с экономикой. Общественное мнение может измениться, если какая-нибудь крупная фармацевтическая компания начнет работать в этой сфере.
И достаточно будет нескольких ярких маркетинговых кампаний под лозунгом «Мы изменим ваших детей», а также социологических опросов, посвященных праву родителей убирать возможные наследственные заболевания у потомков.
Правда, Грили полагает, что произойдет это не скоро. Пока технология CRISPR слишком сложна. И крупные игроки не будут заниматься незаконными исследованиями, чтобы спрогнозировать возможную выгоду.
Эксперименты продолжатся
А пока ученые по всему миру продолжают изучать возможность воздействия на геном человека. Просто делают это не с эмбрионами. В США еще в январе 2018 года начали вводить добровольцам модифицированные лимфоциты в качестве иммунотерапии рака.
В Великобритании, где в 2016 году было разрешено в исследовательских целях редактировать геном эмбрионов человека, запрет после истории с китайскими двойняшками так и не был введен. И там в том же 2016 году на свет появился ребенок, родителями которого можно считать трех человек.
Эмбрион с модифицированными генами
В России этой технологией интересуется не только Денис Ребриков. В феврале этого года Минобрнауки вместе с РАН проект программы развития генетических технологий на 2019–2027 годы. Сделать это распорядился в ноябре 2018 года президент Владимир Путин. Тогда отмечалось, что программа нужна для ускорения развития генетических технологий и предупреждения чрезвычайных ситуаций биологического характера.
Год назад родились двойняшки, за которыми медики будут наблюдать всю их жизнь. Китайский ученый отредактировал их геном так, чтобы сделать девочек невосприимчивыми к ВИЧ. Но вместо Нобелевской премии по медицине год спустя он получил три года тюрьмы. Как менялось отношение к технологии и почему научное сообщество в итоге ее не приняло?
Что произошло
В ноябре 2018 года китайский ученый Хэ Цзянькуя (He Jiankui) рассказал на отраслевой конференции, что внес изменения в эмбрионы семи пар, когда они проходили репродуктивное лечение. В итоге с измененным ДНК родились девочки-двойняшки Лулу и Нана.
Хэ Цзянькуя
Некоторое время сам факт операции вызывал сомнения. Потому что, кроме слов Хэ на конференции и его же, никакого подтверждения не было. Однако три месяца спустя власти КНР официально подтвердили заявления Хэ Цзянькуя, обязали остановить исследования и обвинили ученого в нарушении нескольких государственных законов.
Перед этим ученый говорил, что выбрал Китай для эксперимента именно потому, что в стране не действовал запрет на редактирование генома эмбрионов. Видимо, он проверил не все законы. 30 декабря 2019 года Суд города Шэньчжэнь на юге Китая приговорил ученого Хэ Цзянькуя (He Jiankui) к трем годам тюрьмы и штрафу в 3 млн юаней (около $430 тыс.). Он осужден за модификацию генома эмбрионов человека.
Что сделал ученый
Задачей ученого было «отключить» ген CCR5. Он связан с формированием белка, позволяющего вирусу попасть в клетку. Хэ работал с парами, в которых ВИЧ-положительными были мужчины. Они принимали препараты и потому были незаразны. Геном был изменен в 16 эмбрионах, из них 11 были использованы для искусственного оплодотворения. Одна женщина в результате забеременела.
Как говорил Хэ, обе копии гена CCR5 удалось изменить лишь у одной из близняшек. У второй отредактирована одна копия, так что она может в будущем заразиться ВИЧ. Позже Хэ говорил, что еще одна женщина ждет ребенка с отредактированным геномом. Женщина эта родила, но никакой информации о ее ребенке найти не удалось. Близняшек власти Китая тоже теперь скрывают.
Хэ Цзянькуй в своей лаборатории в Шэнчжене
Как менялось отношение научного сообщества
Когда Хэ рассказал об исследованиях на Втором международном саммите по генетическому редактированию человека в Гонконге, большинство коллег отнеслось к ним негативно.
Нобелевский лауреат Дэвид Балтимор (David Baltimore) напомнил, что отключение гена CCR5 повышает опасность заражения лихорадкой Западного Нила и другими вирусными заболеваниями, а также увеличивает вероятность смерти от гриппа. Неприемлемым назвала эксперимент и Дженнифер Дудна (Jennifer Doudna), одна из создательниц технологии редактирования генома CRISPR/Cas9, которую использовал Хе.
Конференция была в ноябре 2018 года. И постепенно резкое осуждение в научном сообществе сменилось осторожным интересом. Гарвардский генетик Джордж Черч (George Church) обратил внимание на то, что ВИЧ — растущая угроза для человечества. Заведующий лабораторией эпигенетики развития Института цитологии и генетики СО РАН Сурен Закиян сказал, что, если заявления Хэ правда, «то это колоссальный прорыв для фундаментальной науки».
Введение белка Cas9 в пипетку
В феврале 2019 года в американском рецензируемом журнале Cell вышла статья о позитивном побочном эффекте редактирования генома. Тесты показали, что удаление у мышей того самого гена CCR5 улучшает их когнитивные (познавательные) функции. Также ученые выяснили, что люди, у которых CCR5 отсутствует из-за естественной мутации, быстрее восстанавливаются после инсульта.
В марте экспертная группа Всемирной организации здравоохранения создать регистр проводимых в мире исследований в сфере редактирования генов человека. И выразила надежду на дискуссию с учеными, чтобы «лучше понять технические условия и нынешние мероприятия в сфере управления» исследованиями. Также ВОЗ обязалась проводить консультации с общественниками, группами пациентов, специалистами по этике и учеными в области социальных отношений.
Ввод белка Cas9 в эмбрион
Летом дискуссия вокруг применения системы CRISPR/Cas9 на людях развернулась в России. Заведующий лабораторией геномного редактирования Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова Денис Ребриков объявил о намерении редактировать геном для устранения мутаций, вызывающих глухоту. По его словам, он уже нашел семейную пару добровольцев. В России опыты с эмбрионами не запрещены и находятся в «серой» правовой зоне.
Что пошло не так
Хэ мог бы получить Нобелевскую премию, если эксперимент прошел так, как он планировал. А планировал он воссоздать существующую в природе мутацию в гене CCR5, которая должна защищать своего носителя от ВИЧ. Однако поздний анализ генома девочек показал, что система редактирования внесла не ту мутацию. Причина неудачи в особенности работы CRISPR/Cas9. Ломает ген он легко, а вот нужные изменения вносит хоть и точнее других технологий, но далеко не идеально.
В октябре в журнале Nature вышла статья с описанием новой технологии, которая могла бы помочь Хэ в экспериментах. Американские генетики модифицировали CRISPR/Cas9 и научили ее эффективно исправлять большинство видов мутаций, которые приводят к развитию болезней человека. Но даже авторы этого исследования признают, что эффективность точного редактирования составляет 10–50%. При этом неаккуратный «ремонт» происходит, хоть и на порядок реже.
Хэ Цзянькуй, взяв на себя риск, не справился с задачей. Он понял, что редактирование генов может принести ему хорошую прибыль, и в погоне за личной славой и выгодой еще в 2016 году на собственные средства привлек сообщников и использовал технику, уровень безопасности и эффективности которой до сих пор не ясны. И, намеренно избегая какого-либо надзора и контроля, осуществил официально запрещенный в стране эксперимент по модификации ДНК.
Больше того, он подделал материалы о соответствии эксперимента морально-этическим нормам и ввел в заблуждение испытуемых, создав впечатление, что эксперимент проводится законно. По крайней мере, так утверждает Государственный комитет КНР по делам здравоохранения и планового деторождения.
Эмбриологи команды Хэ Цзянькуя рассматривают изображения эмбриона на компьютере
Вероятно, добейся Хэ успеха, отношение к нему было бы совсем иным. Как рассуждал профессор юриспруденции в Стэнфорде Хэнк Грили (Henry T. Greely), вопрос, когда ученым позволят улучшать людей, связан не с этикой, а с экономикой. Общественное мнение может измениться, если какая-нибудь крупная фармацевтическая компания начнет работать в этой сфере.
И достаточно будет нескольких ярких маркетинговых кампаний под лозунгом «Мы изменим ваших детей», а также социологических опросов, посвященных праву родителей убирать возможные наследственные заболевания у потомков.
Правда, Грили полагает, что произойдет это не скоро. Пока технология CRISPR слишком сложна. И крупные игроки не будут заниматься незаконными исследованиями, чтобы спрогнозировать возможную выгоду.
Эксперименты продолжатся
А пока ученые по всему миру продолжают изучать возможность воздействия на геном человека. Просто делают это не с эмбрионами. В США еще в январе 2018 года начали вводить добровольцам модифицированные лимфоциты в качестве иммунотерапии рака.
В Великобритании, где в 2016 году было разрешено в исследовательских целях редактировать геном эмбрионов человека, запрет после истории с китайскими двойняшками так и не был введен. И там в том же 2016 году на свет появился ребенок, родителями которого можно считать трех человек.
Эмбрион с модифицированными генами
В России этой технологией интересуется не только Денис Ребриков. В феврале этого года Минобрнауки вместе с РАН проект программы развития генетических технологий на 2019–2027 годы. Сделать это распорядился в ноябре 2018 года президент Владимир Путин. Тогда отмечалось, что программа нужна для ускорения развития генетических технологий и предупреждения чрезвычайных ситуаций биологического характера.
