Спор о праве вмешиваться в геном эмбрионов человека?
Российский молекулярный биолог Денис Ребриков и его группа давно говорят, что занимаются отработкой технологии, и только что заявили, что нашли для своих экспериментов испытуемых.
Ученые готовят заявку в Минздрав на то, чтобы тот разрешил им попытаться отредактировать эмбрион будущего ребенка родителей с наследственной глухотой. Их оппоненты во главе с Куцевым готовят встречное заявление в министерство, где предлагают объявить на эксперименты по редактированию генома эмбрионов человека мораторий — до тех пор, пока не появятся соответствующие нормативно-правовые документы.
«В Штатах [заявку Ребрикова] даже не приняли бы, — говорит биолог Федор Урнов. — Кроме того, законодательные органы США только что ввели в жизнь закон, согласно которому запрещено проводить геноредактирование зародыша». Урнов — один из признанных мировых лидеров в области технологий редактирования генома. Выпускник биологического факультета МГУ, он много лет работает в США, где активно занимается модификацией генома живых организмов (включая и клетки людей) как в лаборатории, так и в клинической практике. Среди его регалий, в частности, разработка самого точного из ныне существующих инструментов редактирования генома человека — ZFN, или «цинковых пальцев»: в лабораториях им на смену сейчас пришла в разы более дешевая и простая система CRISPR/Cas, с которой работает и Ребриков, и генетики в Медико-генетическом научном центре (Куцев — его директор), да и подопечные Урнова в Беркли. Изобретение CRISPR/Cas сильно снизило порог входа в профессию «геноредактора». В разы увеличилось число исследований в области генетического редактирования, а новые, менее подготовленные в инфраструктурном плане (сюда входят не только специалисты, но и лаборатории, логистические цепочки, законодательство и т.д.) страны включились в биотехнологическую гонку. Стало ясно, что вот она, возможность не только догнать, но и перегнать Запад. Победой тут должно стать успешное клиническое испытание технологии — избавление человека от той или иной наследственной болезни путем редактирования его генома. Еще большим престижем было бы излечить какую-то наследственную болезнь «начисто», то есть сделав так, чтобы и у потомков пациента она уже не могла проявиться. Серия операций — и мир больше никогда не вспомнит о муковисцидозе или малокровии.
Медики против ученых
«Медицинского смысла здесь нет, а опасность есть, — говорит Сергей Куцев, возглавивший протест врачей-генетиков против экспериментов Ребрикова. — Так зачем же этим заниматься? У нас было заседание ученого совета. На нем были врачи-генетики, доктора наук, профессора, они принимали десятки тысяч пациентов с наследственными заболеваниями. Я спрашиваю, в вашей практике была какая-то такая ситуация, когда вообще ничего нельзя сделать в плане профилактики наследственных заболеваний и только редактировать эмбрион? Такую ситуацию никто не вспомнил».
Современные репродуктивные технологии позволяют диагностировать генетические заболевания на самом раннем этапе. Диагностировать и отобрать для экстракорпорального оплодотворения тот эмбрион, у которого патогенной мутации нет. Или проанализировать геном эмбриона на ранней стадии беременности и в случае обнаружения каких-то генетических поломок в нем предложить родителям решать, прерывать беременность или нет. И никаких дополнительных рисков, связанных с редактированием.
По словам Урнова, в сообществе западных медиков и ученых, которые занимаются наследственными заболеваниями и технологиями редактирования генома, встречаются две позиции. Первая — и ее, по оценкам ученого, придерживается где-то треть — гласит, что редактировать эмбрионы человека надо запретить. Вторая, более популярная точка зрения, такова: на клинические испытания технологии пока необходимо объявить полный мораторий. И только если «будут ситуации, когда с медицинской точки зрения это обосновано, то тогда это разрешить, если мы можем себя убедить в том, что это безопасно, этично и вреда не принесет». «Я подозреваю, что в российском научном сообществе в целом настроение более пермиссивное [по отношению к клиническим испытаниям редактирования генома эмбриона человека], чем в западном, — говорит биолог Константин Северинов из Сколтеха. — Просто потому что это на уровне кузькину мать показать, шапку сорвать и об землю… Мечта объегорить всех этих англосаксов и показать, что мы можем это делать, а они нет, у нас у всех присутствует подспудно».
Сам Ребриков отказался комментировать свою позицию по этому вопросу после того, как Куцев выступил с призывом к Минздраву ввести мораторий. Однако еще в июле, говоря с порталом ТАСС «Чердак» о своих планах, признавал, что выбранные им и его командой цели для редактирования — ВИЧ, наследственная глухота, слепота, карликовость — действительно не являются чем-то несовместимым с жизнью и потому безальтернативной медицинской необходимости в редактировании генома эмбрионов нет. Но в более серьезных случаях речи о редактировании эмбрионов тоже не может быть: такие люди не заводят семьи.
Кроме того, возможны случаи, в которых все оплодотворенные яйцеклетки будут носителями дефектного гена, хотя если верить Куцеву, такого в его медицинской практике и практике его коллег никогда не случалось. В такой ситуации преимплантационная диагностика помочь не сможет, единственной доступной мерой будет редактирование.
Сам вопрос о редактировании тогда же, в июле, Ребриков считал вопросом не о технологии, а о регуляции, причем его риторика апеллировала к вопросу о лидерстве в биотехнологической гонке: «Либо [регулятор] скажет да, давайте сделаем такой эксперимент — и перенести эмбрион в матку матери мы готовы хоть завтра, — сказал тогда он. — Либо скажет: давайте еще 100500 проверок. Либо нет, жесткое нет. Мы подумали, что Россия не будет лидером в этой области».
Почему нельзя отмолчаться
Северинов крайне негативно оценивает возможные последствия от разрешения редактирования генома эмбрионов в России. Ученый при этом тоже занимается научными исследованиями, связанными с системой CRISPR/Cas. Биолог называет призыв Куцева разумным и своевременным: «В России инфраструктурная часть научных исследований в области наук о жизни не готова к тому, чтобы такого рода эксперименты проводить на людях и гарантировать, что никаких последствий не будет, — считает Северинов. — Если дать этому волю, то мы придем в ту же дурацкую ситуацию, как было со стволовыми клетками. Лет десять назад все кому не лень потчевали всех стволовыми клетками с помощью процедур, безопасность и эффективность которых была не доказана. В СМИ можно найти немало примеров известных людей, которые пострадали из-за таких процедур, некоторые, возможно, из-за этого и умерли. Ну зачем повторять все это дело с «криспрами», рискуя создать долгосрочные проблемы для всего метода, безусловно, очень перспективного? Только для того, чтобы кто-то мог отрапортовать начальству о своем успехе?»
Куцев — председатель этического комитета при Минздраве. Однако, по его словам, он не уверен, что заявка Ребрикова будет проходить через этот орган министерства. «Есть этический комитет, а есть этический совет. И не факт, что нам [эту заявку] подадут, ее могут подать в этический совет. А во-вторых, извините, я очень надеюсь на разумность членов этического комитета, но вообще-то это коллегиальный орган. А единого мнения нет, — признает Куцев. — Потому что есть такая фраза, которая мне совершенно не нравится: «Науку остановить нельзя». Но кто же ее просит останавливать? Мы же говорим о клиническом применении». Именно поэтому, по словам генетика, он не стал дожидаться, пока Ребриков подаст документы в Минздрав, и публично призвал остановить эксперименты. Кроме того, Куцева подстегнула готовность Ребрикова обсуждать свои эксперименты с прессой. «Мы уже не сможем сказать о том, что мы не слышали ничего, что мы ничего не знали и этот биолог российский сделал все это тайно, — поясняет свое недовольство публичностью Ребрикова Куцев. — Тут ответственность, она распределена этим биологом на все общество. И общество, которое молчит, оно получит потом результат, который будет потом осужден на всех уровнях и во всех странах как эксперимент на людях, и мы тут уже не сможем отмолчаться».
Свое предложение Куцев формулирует так: запретить клиническое применение технологий редактирования генома эмбрионов и наложить мораторий на эксперименты до тех пор, пока не появится детальное законодательство в этой области. А оно, по его словам, готовится.
Первая попытка
26 ноября 2018 года в Гонконге открылся Международный саммит по вопросам редактирования генома человека, организованный совместными усилиями Национальной академии наук США, британского Королевского общества и Гонконгской академии наук. Среди приглашенных участников были, без особенного преувеличения, все лидирующие геноредакторы планеты — люди, профессионально связанные с применением генной терапии и развитием ее инструментов. На саммите предполагалось обсуждать крайне волнующую и одновременно болезненную тему — как именно должен решаться вопрос о готовности технологии и общества к редактированию эмбрионов людей? Взвешенной дискуссии, на которую рассчитывали организаторы, однако, не вышло. Первые в истории человечества генно-модифицированные дети к этому моменту уже родились. Об этом стало известно за день до открытия саммита. Родились они в Китае, Академия наук которого за несколько месяцев до начала мероприятия вышла из состава его организаторов.
Героем — со знаком минус — саммита стал Цзянькуй Хэ, мало кому известный молекулярный биолог, получивший образование в США и затем вернувшийся на родину руководить лабораторией в Южном университете науки и технологий (Шэньчжэнь). Ученый, действовавший на свой страх и риск, как было объявлено потом, отредактировал несколько эмбрионов, чтобы внести в ген CCR5 специфическую мутацию delta32. Ее носители неуязвимы для ВИЧ-инфекции. Дальше был скандал. Хэ осудило практически все научное и медицинское сообщество, китайские власти начали расследование, которое закончилось заявлением о том, что ученый и его коллеги нарушили китайское законодательство (важный нюанс: никаких определенных санкций за это нарушение законодательство не предусматривало). Хэ поставили в вину то, что он нарушил правила получения информированного согласия на эксперимент, то, что работал тайком и что никакой медицинской необходимости в том, чтобы редактировать эмбрионы, не было.
«Мне, как одному из первопроходцев геноредактирования, это было эмоционально очень трудно, — вспоминает Урнов, который был первым, кому позвонил журналист, раскопавший данные об эксперименте Хэ. — Потому что всем ученым хочется, чтобы то, что ты сделал, принесло пользу человечеству. Мы вроде пытаемся вылечить генные заболевания, а тут какой-то геноредактор ни с того ни с сего вроде бы сделал нокаут (то есть «выбил» целевой ген — прим. ТАСС), и во-первых, сделал его плохо! А во-вторых, [в этом] не было никакой медицинской необходимости. Это просто хулиганство. Никаким другим словом, кроме как хулиганство, я не могу это назвать».
«Как врач, я подумал о бессмысленности происходящего, — вспоминает о том дне Куцев. — Понятно, что редактирование гена CCR5 может, во-первых, не привести к желаемому результату: ВИЧ-инфицирование происходит не только в связи с наличием рецепторов CCR5, это понятно всем. А затем пришло и понимание, что абсолютно нет никаких гарантий, что это редактирование не привело к побочным эффектам. К нецелевому редактированию».
Что останавливает науку
Никто из участников саммита тогда не знал, что за несколько месяцев до того в российском журнале «Вестник РГМУ» вышла статья, описывающая эксперименты группы Ребрикова над 16 зиготами человека, непригодными для ЭКО. При помощи системы CRISPR/Cas9 ученые попытались добиться пропажи 32 нуклеотидов в гене CCR5 этих эмбрионов, то есть добиться того же результата, к которому стремилась группа Хэ. Как значится в статье, восемь из 16 зигот дожили до стадии бластоциты, и в пяти из них эмбрионы оказались отредактированы на 100%.
«Когда я увидел статью [Ребрикова], — говорит Урнов, — [то] сразу ему написал. Он ответил связно и немедленно. Но то, что он показал… сказать, что у меня есть чисто технические вопросы о том, а реально ли все это, — это мягко сказано. Экстраординарные заявления требуют экстраординарных подтверждений. Если речь о том, что он может исправить мутацию в зародыше без мозаицизма и без ненацеленных мутаций и сделать это воспроизводимо, то есть на сотнях зародышей, то давайте посмотрим на эти данные. Я этих данных не видел».
Сейчас Ребриков, имея на руках данные эксперимента на 16 зиготах, из которых выжила половина, и чуть больше половины из этой половины оказалась, кажется, отредактирована успешно, заявляет о том, что нашел испытуемых для совсем другого эксперимента — уже не по привитию неуязвимости к ВИЧ, а излечению тугоухости. Как и в случае со внесением мутации CCR5Δ32, это задача, требующая отредактировать один ген. У обоих родителей, которых нашел Ребриков, «сломан» ген GJB2: в нем есть мутация, из-за которой у ее носителей возникают проблемы со слухом. Ее-то и предполагается исправлять.
Между китайским и российским экспериментами есть разница. Хэ просто пытался «сломать», нокаутировать фрагмент гена CCR5 в ДНК эмбриона, чтобы получить мутацию CCR5Δ32. В эксперименте Ребрикова в эмбрион помимо самой системы CRISPR/Cas, нацеленной на нужный ген, вводилась «заплатка» с вариантом гена CCR5Δ32. Это было нужно для того, чтобы система репарации клетки, восстанавливая разрез на ДНК, сделанный редактором, руководствовалась шаблоном, который ей подсунули, и воссоздала на месте разреза нужный ученым вариант гена. Та же схема, по-видимому, будет использоваться и в случае с переписыванием гена GJB2.
Ребриков не просто «ломает», а исправляет гены. Это процедура сложнее технически. «Ребята, вы хотите отредактировать ребенка методом исправления мутаций. А можно результаты посмотреть? — вопрошает Урнов. — Эта техническая проблема пока не решена. Вышла ровно одна статья в Nature, которая это показала, но никто этого результата больше получить не смог. Когда я смотрю на результаты, на которые [Ребриков] ссылается, я не понимаю, решена эта проблема [в его эксперименте] или нет». Статья, которую упоминает Урнов, — это работа еще одного авторитетного американского ученого (и тоже российского происхождения) Шухрата Миталипова, в которой тот описывает свою попытку заменить ген MYBPC3, который отвечает за синтез белка, критически важный для формирования сердечной мышцы. Миталипов также столкнулся с проблемой недостаточной точности технологии: у него успех редактирования зародыша достиг 72,4%: из 58 зародышей с мутацией удалось получить 42 здоровых эмбриона.
«То, что Миталипов показывает, биологически невозможно, — не церемонится, однако, с именитым коллегой Урнов. — Я в лаборатории Миталипова не стоял, когда он это делал, поэтому скептицизмом я покрыт с ног до головы. Но и Миталипов, и Хэ сделали достаточное количество молекулярных анализов, которых в «Вестнике» Денис не показал. Обвинять его в недостатке знаний или навыков я никогда не стану. Я уверен, что эти результаты есть. Я уверен, что он все это сделал. Просто я их не видел». Вторая проблема связана уже не с тем, что у Ребрикова и его команды слишком мало данных, чтобы другие ученые могли поверить в безопасность их технологии. Вторая проблема — фундаментальная для всей области, и из-за нее есть основания не доверять эффективности работы любой системы редактирования генома в эмбрионах. «Берется яйцеклетка, берется сперматозоид, получается зародыш, одноклеточный. В него иголкой заносится редактор. И этот геноредактор начинает бегать по клетке, находит нужный ген и этот ген исправляет, — описывает механизм процедуры Урнов. — Вот в чем техническая тонкость: зародыш начинает делиться. Эксперименты показали, что геноредактор, он не то что отредактировал то, что нужно, и все, спасибо, до свидания, пошел отдыхать. Он свою работу продолжает. На стадии двух клеток, четырех и даже восьми. Результатом этого является то, что этот зародыш, пока еще состоящий всего из восьми клеток, он генетически неоднороден. Есть клетки отредактированные, а есть нет — этот феномен называется мозаицизм. Как эту проблему решить, не знает никто. Ни один геноредактор на планете Земля — нас сколько, 10, 20 тыс. человек? — ни одной матери в глаза не посмотрит и не скажет: «Знаете, Анна Ивановна, мы тут вам зародыш отредактировали, он лишен мозаицизма, у него все в порядке». Это невозможно сказать. Нет сейчас технологий, которые бы могли позволить сделать это заявление».
Например, насколько можно судить по крайне фрагментарным сведениям о результатах эксперимента Хэ, одна из родившихся девочек мозаична. А значит, она уязвима для ВИЧ — в ее теле есть клетки, в которых «защитная» мутация не появилась, и в них вирус может пробраться. Хотя, конечно, проверить это можно, только заразив ее вирусом, чего делать ни один здравомыслящий не то что врач, а вообще человек не будет. Третья проблема — это риски нецелевого редактирования. Кроме того, что мы не можем гарантировать, что редактор успеет отработать во всех делящихся клетках зародыша, мы также не можем гарантировать и того, что он не отработает только по своей цели. И даже если другие правки в ДНК эмбриона придутся на «мусорную» часть генома, предсказать, каков будет эффект на здоровье будущего ребенка, невозможно. Мы до сих пор крайне мало знаем о том, какие варианты и каких генов связаны с функционированием организма человека.
«Если мы считаем, что геном человека расшифрован, то это неправда. Мы не все знаем о том геноме, который мы расшифровали. Следовательно, проанализировать, произошло что-то неблагоприятное в геноме или не произошло, мы не можем», — говорит Куцев. И заключает из этого: «Что бы ни случилось у ребенка в его жизни, меня спросят, может это состояние быть результатом того, что он подвергся редактированию? Я на все ситуации могу сказать «не исключено», — разводит руками генетик. — Вот будет он часто болеть ОРВИ, связано ли это? Возможно, связано».
Как найти ошибку
Отправить в эмбрион CRISPR/Cas, нацеленный на определенный участок генома, просто. Но после этого надо еще и проверить, сработала редактура или нет. А это уже намного более сложная процедура.
«Для того чтобы гарантировать, что никаких нет нецелевых эффектов, — а это самое главное! — нужно иметь возможность быстро, эффективно и точно делать фактически de novo секвенирование отдельных клеток (то есть прочтение их генома — прим. ТАСС), выделенных из зародышей на очень ранней стадии, — объясняет Константин Северинов. — При этом нужно гарантировать, что такого рода процедура изъятия клеток для секвенирования не повредит эмбриону».
Когда вы не собираетесь подсаживать отредактированный эмбрион матери, вы, конечно, можете позволить себе секвенировать все его клетки и внимательно изучить, везде ли прошло редактирование и везде ли вам удалось избежать нецелевых мутаций. Но в ходе секвенирования клетка гибнет. Соответственно, если вы работаете с эмбрионом, который затем должен развиться в ребенка, целиком его в секвенатор отправить у вас не получится. Как много предварительных экспериментов вам нужно провести, дабы быть уверенным, что когда вы смотрите на результаты секвенирования одной из сотен клеток бластоцисты, все остальные, не изученные вами, выглядят точно так же? И что изъятие этой клетки не повредило всем остальным? А если добавить к этому то, что точность секвенирования также неидеальна?
«Вот родится ребенок через девять месяцев. У него будут все части: руки, ноги, голова, уши, нос, — загибает пальцы Урнов. — А что если была одна неотредактированная клетка, и именно из нее возникнут органы слуха? И что мы будем делать? Извиняться перед родителями? Это хулиганство, это не наука. Поэтому я, как геноредактор, чисто технически — если забыть про этику, забыть про медицину, забыть про Минздрав, — пока эти проблемы не решены, я не понимаю, о чем может быть разговор. Возможно, у него есть какие-то данные, которые, я надеюсь, в Минздраве тщательно изучат, и он сможет убедить Минздрав, что он эти проблемы решил. Я уверен, что есть в Минздраве опытные генетики, геноредакторы, молекулярные биологи, которые эти данные посмотрят».
Зачем шум
Тем, что в США или Европе подобные эксперименты запрещены, собственно, и объясняется то, что первые генно-модифицированные дети родились в Китае, а по поводу вторых сейчас начинают спорить в России. При иных условиях «отцом» ГМ-детей мог бы давно стать тот же Урнов. Но тот к подобной славе не стремится. «Я в 2015 году, когда только начались все эти разговоры, в Nature написал длинную статью под названием «Нельзя редактировать генофонд человека», — рассказывает он. — Так что я за мораторий руками, ногами, словами, делами. Не то чтобы Запад населен реакционерами, которые кричат «не пущать!», все с точностью до наоборот. Редактирование соматическое (то есть редактирование взрослых людей, эффект от которого уже не передастся всем последующим поколениям — прим. ТАСС) цветет пышным цветом. Я им занимаюсь, им занимаются сотни человек, десятки биотехнологических компаний, даже крупные фармацевтические типа «Новартиса» или «Пфайзера», у которых рыночная капитализация по $150–200 млрд, это серьезные люди. Россия в этом отношении может быть первопроходцем, но неплохо было бы первопроходить и не упасть под лед, пробирая эту стезю».
В том, что оружием победы человечества над наследственными заболеваниями станут технологии редактирования генома, мало кто в профессиональном сообществе сегодня сомневается. Признает это и Сергей Куцев, протестующий против попытки Ребрикова отредактировать геном нерожденного ребенка родителей с тугоухостью. Экспериментами по соматическому редактированию генома человека системой CRISPR/Cas для лечения наследственных болезней занимаются и в МГНЦ.
«Против прогресса никто не возражает, — говорит генетик. — Наука наукой, но клиника здесь при чем? Уберите руки от клиники, у вас нет диплома врача. У вас нет сертификата врача, у вас никаких навыков работы с пациентами».
Куцев отдельно подчеркивает, что он и его коллеги готовы проконсультировать семьи, которые согласились на участие в эксперименте Ребрикова, и призывает всех тех, кто имеет диплом врача, не вовлекаться в подобные эксперименты. «Речь идет о клиническом применении непроверенных методов, — продолжает Куцев. — Это недопустимо. Я очень боюсь, что это будет сделано независимо от мнения общественности». «У общества должна быть некоторая позиция на эту тему, — вторит Куцеву Северинов. — И выработана она должна быть не столько и не только непосредственно техническими специалистами, а широкой общественностью, которая должна включать философов, религиозных деятелей, этиков, юристов. Должна быть дискуссия, обсуждение, а не что-то на уровне того, что Денис зайдет к [министру здравоохранения Веронике] Скворцовой и она ему даст отмашку. Тем более что фактически нет никакой уверенности, что информированное согласие этими парами, которые он нашел, может быть дано. Непонятно, что в этом случае информированное согласие имеет в виду, потому что он не может им на самом деле рассказать, какие могут быть последствия. Чем быстрее будет выработан консенсус и закреплен в законодательстве, тем лучше. Иначе очень скоро в газетах и метро появятся соответствующие предложения от частных клиник. Платежеспособный, но неинформированный — спрос на такие услуги точно будет».
Николай Янковский, директор Института общей генетики РАН, знакомый с противостоянием Ребрикова и Куцева, в беседе с ТАСС воздержался от того, чтобы высказаться за или против моратория. Но не стал отрицать необходимости провести где-то черту. «Есть научные вопросы, а есть те, которые требуют регуляции. Надо определиться, что здесь требует регуляции и в каких случаях имеет право человек определить, что он сам решит за себя, а где государство должно накладывать ограничения на то, что человек может решить про себя, — сказал ученый. — Эти вопросы надо различать. А то у нас обсуждение идет с точки зрения того, чего бы нам запретить или разрешить. И что вообще очень многие вопросы человек должен иметь право решить сам, это как-то не упоминается. Ребриков говорит о том, что должны быть вещи, которые человек решает сам про себя, он должен иметь на это право. Как это право будет ограничено государством, это пусть государство решит. Но лишать человека права решать за себя не надо».
Иван Шунин
