165. РЕДАКТИРОВАНИЕ* ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА

В Китае появились на свет трансгенные дети

(Из текста статьи).

В связи с появлением трансгенных** детей в статье рассматриваются новые технологии изменения ДНК человека, приводится дискуссия в области репродуктивной медицины и генной терапии, мнение экспертов, общественных организаций и мнение Создателя Бога-Творца. Приведены результаты новейших исследований.

(*Вид генной инженерии, в котором используются "молекулярные ножницы Творец).

(**Трансгенный - организм с изменённым генетическим материалом. Творец).

В конце ноября (2019 г) мир облетела весть о том, что в Китае появились на свет трансгенные дети. О чем идет речь, были ли еще подобные эксперименты, и почему общество не всегда приветствует изменение генома человека? Ученый Хе Цзянькуй из города Шэньчжэнь заявил, что создал генетически модифицированные эмбрионы (зародыши с изменённым геном), а женщина, которая их получила, забеременела и недавно родила двух девочек. Перед открытием научной конференции в Гонконге Хе Цзянькуй также рассказал коллегам, что подсаживал измененные эмбрионы семи бесплодным женщинам, но выносила и родила только одна. Каких-либо подтверждений в научной литературе этому факту пока нет, однако ученый подтвердил свои слова в интервью Aссошиэйтед Пресс (АП).

Доктор Хе сообщил журналистам, что им был создан эмбрион, геном которого отредактирован таким образом, что в случае попадания вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) в организм, человек не будет носителем этой инфекции, и у него не разовьется СПИД. Сообщается, что после широкой огласки этого факта собственный университет приостановил деятельность ученого, в руководстве научного учреждения заявили, что ничего не знают об эксперименте. Но эта информация спровоцировала очередную острую дискуссию о законодательном регулировании таких экспериментов и их моральной стороне.

Это недобросовестная практика... эксперименты на людях — это аморально или этически необоснованно,

— заявил в интервью агентству AП доктор Киран Мусунуру из Университета Пенсильвании, эксперт по генному редактированию и редактор журнала по генетике. Это слишком преждевременно, — считает доктор Эрик Топол, глава Научно-исследовательского института Скриппса в Калифорнии. — Тут мы, по сути, создаем "инструкцию по эксплуатации" человеческого существа. Это серьезная задача. Редактируя ДНК, британцам разрешат делать из своих детей кинозвезд в утробе матери. В Британии разрешат родителям изменять внешность еще не родившихся детей. (Этого допускать нельзя. Творец)

Другой известный ученый из Гарвардского университета Джордж Черч, встал на защиту генного редактирования как средства от ВИЧ. Он назвал вирус крупнейшей и растущей угрозой здоровью людей. Иными словами, ученый считает возможной модификацию генома человека для защиты от вируса уже на данном этапе развития медицины. Другие наблюдатели задаются вопросом о том, насколько обоснованно вмешательство в геном в этом конкретном случае? Ученые давно работают над созданием вакцины против ВИЧ, но даже ее испытания — процедура небезопасная. Однако китайский эксперимент на реальных людях — не первая попытка внесения изменений в геном человека.

Репродуктивная медицина. В конце прошлого века мир облетела сенсация: ученые из штата Нью-Джерси в США помогли родиться детям, имеющим ДНК трех родителей. Действительно, в Медицинском центре Института репродуктивной медицины и репродуктологии Святого Варнавы благодаря методу так называемой ооплазменной* трансплантации в 1997 году на свет появились 15 здоровых младенцев. Но речь шла о новом способе лечения бесплодия, более усовершенствованном ЭКО*. Цитоплазму (желеобразный материал, окружающий ядро клетки) трансплантировали из донорской яйцеклетки в яйцеклетку бесплодной женщины, которую уже затем оплодотворили и подсадили обратно в организм будущей матери. Таким образом, считают ученые, они помогли забеременеть женщинам, имеющим дефект яйцеклетки. Споры о том, является ли эта технология недопустимым вмешательством в геном, продолжаются. Противники эксперимента говорят о том, что с (*ооплазмой - цитоплазмой яйцеклетки) в яйцеклетку могут быть внесены донорские митохондрии. Эти компоненты клетки обеспечивают ее энергетический обмен и обладают собственными генами, то есть в данном случае генами третьего лица. Отсюда и возник вызвавший споры тезис: «две матери - один отец». (Этот метод, хотя он и относится к одному из методов ЭКО, однако требует продолжения исследований. Творец). (*ЭКО - экстракорпоральное оплодотворение, то есть, вне тела, Интернет).

Модифицированные космонавты. Много лет ведутся дискуссии и о том, можно ли проводить генетический отбор среди людей тех или иных профессий. Или вообще как-то изменять их геном для повышения уровня их профессионализма, когда такое станет возможным. Производить отбор по ДНК среди космонавтов предлагает известный генетик Крейг Вентер, руководивший проектом по расшифровке генома человека, апологет синтетической биологии и директор собственного института J. Craig Venter Institute. «Генные технологии могут оказаться очень полезными в процессе отбора космонавтов, производимом НАСА», — считает Вентер, которого несколько лет назад цитировал портал space.com. По его мнению, НАСА могло бы сканировать геномы кандидатов на полет, чтобы выбрать идеального космонавта. Если у человека обнаружатся гены, кодирующие восстановление костной ткани, то это будет фактором, влияющим на отбор, так как разрушение костей является самым типичным побочным эффектом пребывания в невесомости. Вентер также заявил о возможности изменять геном космонавтов с тем, чтобы они легче справлялись со сложностями космического полета. Например, бактерия Deinococcus radiodurans выдерживает (ее ДНК восстанавливается) уровень радиации в семь тысяч раз выше того, который убивает человека. Если ученые смогут перенести ее ДНК в геном космонавта, люди, как он считает, забудут о проблеме сильной солнечной радиации в космосе. (Применение такого генома для космонавтов требует исследований. Творец).

Генная терапия. В последние годы большую популярность также набирает генная терапия, то есть лечение тяжелых заболеваний при помощи генной инженерии. И это напрямую связано с внесением направленных изменений в геном человека. В медицинской литературе описаны различные способы доставки «исправленных» генов в организм человека, если доказано, что какой-то ген, имеющий дефект, приводит к развитию заболевания. Специалисты используют для этого кровь самого человека, клетки других органов и даже аэрозоли. Как правило, при разработке и подборе генной терапии для тяжелых болезней, ученые среди прочего выясняют: будет ли безопасна экспрессия (преобразование наследственной информации от гена в белок или РНК) нового гена, насколько безопасно попадание реконструированного гена в другие ткани, как долго будет функционировать модифицированная клетка, атакуются ли новые клетки иммунной системой организма хозяина. Считается (генетиками), что большие перспективы есть у лечения таким способом онкологических заболеваний, тяжелых иммунодефицитов, сахарного диабета и других серьезных недугов. Однако особенностью генной терапии является экспериментальный подход. Это означает, что до конца не изученными являются последствия, которые влекут за собой манипуляции с генетическим материалом, отмечают юристы. (Этот метод лечения заболеваний требует серьёзного изучения. Творец).

В последние два года большие надежды ученые возлагают на так называемый метод генного редактирования CRISPR/Cas9, который должен, как считается, значительно упростить встраивание нужного гена в ДНК любого организма или его удаление оттуда. Пока специалисты сомневаются, так ли безупречен метод, выяснилось, что его использование может привести к повреждению ДНК, а не исправить дефект, пишет британская Gardian. В целом, по мнению исследователей, важно четко различать две разные цели генной терапии: коррекцию генетических дефектов в клетках уже родившегося человека и коррекцию в клетках зародыша или на самых ранних стадиях развития зиготы (клетки, образующейся в результате оплодотворения). До сих пор первая цель практически не вызывала сомнений, тогда как второй вариант большинство исследователей либо отвергают, либо относятся к нему весьма скептически. (В обоих случаях вмешательство по коррекции генетических дефектов опасно и не должно производиться Творец).

Ни предлагаемая модификация генома космонавта, ни китайский проект не имеют отношения к генной терапии, так как в этих случаях речь идет об изменении генома здорового и даже не предрасположенного к какому-то заболеванию человека или эмбриона.

Общественные организации. Большая часть замечаний к проектам изменения генома человека содержит одну основную мысль: любая модификация человеческого генома должна иметь серьезные обоснования и использоваться в том случае, когда другие способы неэффективны. Вмешательство в геном человека, направленное на его модификацию, может быть осуществлено только в профилактических, терапевтических или диагностических целях и только при условии, что подобное вмешательство не направлено на изменение генома наследников данного человека,— гласит международная Конвенция о правах человека и биомедицине, принятая Комитетом министров Совета Европы в 1996 году. Россия пока не присоединилась к этому документу. (Такое вмешательство не должно использоваться. Творец).

Общественные организации, например, известная американская ETC и сотни тысяч ее единомышленников во всем мире считают, что такие модификации не должны быть уделом бизнес-компаний, и на них не должно распространяться патентное право. Активисты также уверены, что если геном человека подвергается изменению, это должно происходить в рамках жесткого законодательного регулирования. (Ссогласен с этим, а также с ужесточением права на само это изменение, ибо любое вмешательство опасно. Творец).

На этой неделе стало известно, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) наконец создает рабочую группу «по изучению генного редактирования и комплексных этических, социальных проблем и проблем безопасности, которые возникают в связи с ним». Панель (целевая группа) экспертов предложит нормы и стандарты регулирования генного редактирования, сообщили журналистам CNN представители ВОЗ. Это заявление организация сделала через неделю после появления информации о возможном рождении трансгенных младенцев в Китае. А в Международном комитете по биоэтике ЮНЕСКО считают, что эксперименты с изменением генов человеческих зародышей должны быть запрещены до тех пор, пока не будет доказана их безопасность. (Это правильно. Творец). Информация об этом появилась после заявления китайского ученого. https://tsargrad.tv/articles/jeksperimenty-s-genomom-zachem-redaktirujut-ljudej_172914

2. Группа экспертов ЮНЕСКО призывает ввести запрет на «редактирование» ДНК человека

Группа экспертов ЮНЕСКО, состоящая из ученых, философов, юристов и государственных министров, призвала ввести временный запрет на генетическое «редактирование» зародышевой линии человека, рекомендуя провести широкую общественную дискуссию о генетической модификации ДНК человека.

По итогам заседания в штаб-квартире ЮНЕСКО в Париже, независимые эксперты Международного комитета по биоэтике (МКБ) опубликовали доклад под названием «Переосмысление человеческого генома и прав человека». В докладе эксперты утверждают, что «генная терапия может привести к переломному моменту в истории медицины, в то время как «редактирование» генома, несомненно, является одним из "наиболее перспективных направлений в научной деятельности". Однако Доклад МКБ предупреждает, что «такое развитие, по-видимому, требует особых мер предосторожности и вызывает серьезные опасения, особенно, в случае если «редактирование» человеческого генома используется для модификации клеток зародышевой линии и, следовательно, приводит к наследственным изменениям, которые могут быть переданы будущим поколениям». В этой связи на своем заседании, посвященном человеческому геному и правам человека, МКБ призвал к мораторию на эту конкретную процедуру. (Редактирование генома в зародышевой линии должно быть исключено. Творец).

Последние достижения открыли путь к генетическим обследованиям и диагностике на наличие наследственных заболеваний, генной терапии, использованию эмбриональных стволовых клеток в медицинских исследованиях и возможности клонирования и «редактирования» генома в медицинских и немедицинских целях. (Клонирование должно быть категорически запрещено. Творец).

Как указано выше,«Вмешательство в геном человека, направленное на его модификацию, может быть осуществлено лишь в профилактических, диагностических или терапевтических целях и только при условии, что оно не направлено на изменение генома наследников данного человека», - считает МКБ, утверждая, что в противном случае «под угрозу будет поставлено неотъемлемое и, следовательно, равное достоинство всех людей, и произойдет возврат к евгенике». (Евгеника - учение о селекции человека. В фашистской Германии она использовалась для уничтожения "низших рас", или чтобы или им быть рабами. Интернет).).

МКБ отмечает, что быстрый прогресс в области генетики увеличивает возможность появления так называемых «дизайнерских младенцев». В этой связи ученые и эксперты по биоэтике заявляют о необходимости широкой общественной дискуссии о силе науки, способной генетически модифицировать человеческие эмбрионы в лаборатории с тем, чтобы контролировать унаследованные черты, такие, как внешний вид и интеллект. (Модификация генов с такой целью также должна быть запрещена. Творец).).

Новый метод «редактирования» генома под названием CRISPR-Cas9 позволяет ученым просто и эффективно вставлять, удалять и поправлять ДНК. Эта техника открывает перспективу лечения - или даже излечения - определенных заболеваний, таких как серповидно-клеточная анемия, муковисцидоз* и некоторые виды рака. При этом «редактирование» зародышевой линии также может облегчить ученым, работающим с человеческими эмбрионами, яйцеклетками и спермой, вносить такие изменения в ДНК, как например определение (изменение) цвета глаз младенца. (*Наследственное заболевание, вызванное мутацией одного из генов). (Редактирование генома может применяться, кроме использования в зародышевой линии. Творец).

Государства-члены ЮНЕСКО приняли Всеобщую декларацию о биоэтике и правах человека в 2005 году для решения этических вопросов, возникающих в связи с быстрыми изменениями в области медицины, наук о жизни и технологий. Декларация гласит, что геном человека является частью наследия человечества.

(Геном человека является не частью наследия человечества, а главным содержанием этого наследия, ибо его изменение приведёт к уничтожению человечества как вида. Творец). Поэтому в Декларации изложены правила, которым нужно следовать во имя соблюдения принципов уважения человеческого достоинства, (а также следует изменить: "во имя сохранения человечества как вида". Творец)).

В начале этого года китайские исследователи стали первыми учеными, объявившими, что они изменили ДНК человеческих эмбрионов, не способных к дальнейшему развитию. В то же время британские ученые в рамках более широкого исследования обратились за правом генетически модифицировать эмбрионы. Китайские ученые модифицировали аномальный ген, который вызывает опасное для жизни заболевание крови..https://ru.unesco.org/news/gruppa-ekspertov-yunesko-prizyvaet-vvesti-zapret-na-redaktirovanie-dnk-cheloveka-chtoby

При использовании новых знаний о геноме человека возникает целый ряд проблем этического, социального и юридического характера. Уже идут дискуссии о том, как защитить интересы общества и отдельной личности при применении новых геномных технологий. В рамках проекта «Геном человека» была учреждена специальная программа для поиска ответов на возникающие вызовы. Редактировать геном человека слишком опасно. Новое открытие может все изменить. Источник: Meduza.

3.Эксперимент по имплантации в яйцеклетку системы для редактирования генома — белка Cas9 и видовой РНК. Mark Schiefelbein / AP / Scanpix / LETA

Метод направленного редактирования генома с помощью системы CRISPR/Cas9 был создан и впервые испытан в лаборатории всего семь лет назад, в 2012 году. Обычно от появления концепта (текста о чём-либо) до реального применения проходят долгие годы, но не в этом случае: уже сейчас вопрос о возможности его применения на людях стал предметом главного спора в научной среде. Значительная часть экспертов считает, что технология пока слишком незрелая и не может гарантировать отсутствия опасных побочных эффектов. Этим летом дискуссия вокруг применения системы CRISPR/Cas9 на человеке развернулась и в России. Генетик Денис Ребриков объявил о намерении использовать редактирование для устранения мутаций, вызывающих глухоту — и даже признался, что нашел для этого добровольцев. Почти сразу после этого в журнале Nature вышла статья, где описывается новая технология, в значительной мере основанная на той, что собирался использовать Ребриков, но потенциально более безопасная с точки зрения побочных мутаций. Сайт «Медуза» разбирается с тем, что происходит с редактированием геномов в настоящее время.

Год назад китайский ученый Хе Цзянькуй объявил, что провел эксперимент по редактированию генома человеческих эмбрионов. На тот момент работы на человеческом материале «в пробирке» уже перестали быть сенсацией, однако Хе признался, что его команда пошла дальше — эмбрионы с измененным геномом были не уничтожены, как в предыдущих экспериментах, а подсажены в матку женщине. В результате на свет появились первые генно-модифицированные люди — близнецы Лулу и Нана. Результаты эксперимента, помимо того, что вызвали масштабную дискуссию о допустимости подобных экспериментов с этической точки зрения, также подтвердили, что эффективность технологии редактирования еще далека от идеала. Хе Цзянькуй использовал для редактирования человеческого генома систему CRISPR-Cas9 — «молекулярные ножницы» для ДНК, разработанные на основе белков бактериального иммунитета. Как признался ученый на генетическом конгрессе в Гонконге, попытка редактирования оказалась не совсем успешной. Хе планировал воссоздать существующую в природе мутацию в гене CCR5, которая должна защищать своего носителя от ВИЧ. Однако анализ генома девочек показал, что система редактирования внесла мутацию — но не ту, что планировалось. Причина неудачи — особенности работы CRISPR-Cas9, которая в своей «оригинальной версии» может легко сломать имеющийся ген, но внести в него «правильные» изменения не так-то просто. Что сейчас с этими детьми - неизвестно — власти Китая их скрывают.

Как работает CRISPR На этой неделе в журнале Nature вышла статья с описанием новой технологии, которая могла бы помочь Хе Цзянькую успешно провести эксперимент. Американские генетики модифицировали систему CRISPR-Cas9 и научили ее эффективно исправлять большинство видов мутаций, которые приводят к развитию болезней человека. Чтобы объяснить, в чем заключается новшество, напомним сначала, как работает CRISPR-Cas9. В основе системы лежат два компонента — белок Cas9, выступающий в роли «ножниц» для ДНК, и короткая молекула-гид, задача которой — направить «ножницы» в нужное место генома, где Cas9 мог бы сделать разрез. После того, как молекула-гид находит нужный участок, Cas9 разрезает обе цепи спирали ДНК. Затем, чтобы внести в геном необходимое изменение, в систему надо добавить третий компонент — так называемую «заплатку», фрагмент ДНК с нужной последовательностью, которую системы ремонта смогут использовать как образец для починки хромосомы. Китай запретил продолжать эксперимент по генетической модификации человека. (Это Китай сделал правильно. Творец).

Ученые отредактировали геном эмбриона — и избавили его от генетического заболевания. Важно подчеркнуть, что само по себе появление в ДНК двухцепочечных разрывов (то есть в двух цепях) обычно рассматривается клетками как очень опасное событие, ведь оно чревато хромосомными перестройками или вообще запуском программы клеточного самоубийства — апоптоза. В каждой клетке, поэтому, эволюционно предусмотрена аварийная защита на случай таких разрывов (в природе они появляются, например, в результате действия радиации). Чаще всего при этом ферменты системы защиты просто находят и «склеивают» концы ДНК как попало. На месте разрыва тогда может появиться небольшая мутация в виде пропущенной (делеция) или вставленной лишней буквы (инсерция). Несмотря на то, что это вроде бы лишь точечное изменение, оно может приводить к полной поломке гена. Одна из главных проблем с технологией редактирования в ее текущем виде заключается в том, что в клетках человека (в отличие от, например, дрожжей), точный ремонт на основе ДНК-образца — тот, на который рассчитывают ученые — идет с гораздо меньшей эффективностью, чем срочный, но не аккуратный аварийный ремонт. Именно поэтому у Хе Цзянькуя не получилось отредактировать геномы близнецов так, как это было задумано.

Чем новый способ лучше старого. В своей новой работе исследователи из Гарварда под руководством Дэвида Лю предложили новый способ внесения мутаций под названием праймированное* редактирование. Принципиальное отличие от обычной схемы состоит в том, что в этом случае используется мутантная версия Cas9, которая способна резать только одну цепочку ДНК, не создавая опасного двухцепочечного разрыва. Для того чтобы залечить разрез и одновременно внести изменения в ДНК, ученые удлинили направляющую молекулу-гид и добавили в нее последовательность, которая выступает в роли образца для починки разрыва (*«праймер» - грунтовка). Одновременно к Cas9 пришили белок, который способен синтезировать ДНК на матрице РНК (грунтовка). В сумме получилась система, которая сначала надрезает ДНК и вставляет туда последовательность, закодированную в «праймере». После этого немодифицированная цепь ДНК разрезается тем же Cas9 и этот разрыв уже ремонтируется на основе последовательности второй цепочки. Как показали авторы новой системы, эффективность точного редактирования составляет 10-50 процентов, при этом не аккуратный ремонт происходит на порядок реже. Второе преимущество праймированного редактирования перед базовой схемой — в несколько раз снижена частота нецелевых разрывов в геноме. Дело в том, что спаривание направляющей РНК с ДНК не всегда происходит на 100% точно, и в большом человеческом геноме она с некоторой вероятностью найдет себе еще одну, а то и несколько мишеней. Такое событие может привести к внесению мутации там, где её быть не должно. Ученые спорят, насколько эти опасения существенны при использовании метода в клетках человека, но новая система в любом случае снизит риски нежелательных мутаций. (Простой аналог способа показан на рисунке). Чтобы показать потенциальную пользу праймированного редактирования, исследователи взяли клеточную линию и внесли туда несколько мутаций, вызывающих заболевания человека, а затем исправили.. В эксперименте ученые справились с серповидноклеточной анемией, которая приводит к изменению формы эритроцитов, болезнью Тея-Сакса, а также сделали клетки устойчивыми к прионной инфекции*. Авторы проанализировали базу данных вредных мутаций человека, которые ведут к появлению различных заболеваний, и заявили, что с помощью новой системы можно исправить 89 процентов из 75 тысяч вариантов. (*Самая опасная инфекция - от целого ряда причин -от каннибализма и органических удобрений до накопления ряда белков в мозге в старости. Интернет). (Этот метод более перспективен для лечения ряда генетических заболеваний. Творец).

Сложно лечить редкие заболевания. Несколько дней назад в Москве прошла встреча, на которой специалисты в области биомедицины обсудили, насколько вмешательство на генетическом уровне реально необходимо для победы над болезнями. Денис Ребриков сообщил, что собирается провести подобный эксперимент для исправления на уровне эмбриона мутации, приводящей к наследственной глухоте. Для этого он даже нашел добровольцев — семейную пару, в которой оба родителя несут по две копии мутации.

Для лечения многих генетических болезней эксперимент по редактированию возможен только при использовании ЭКО, когда зачатие происходит «в пробирке». Но в этих случаях почти всегда эмбрионы, несущие мутации, можно отсечь уже на этом этапе. (При ЭКО способ позволяет лечить и эмбрионы. Творец).