Человек редактированный, или Биомедицина будущего

За этим ученым признано несколько больших технологических прорывов. В частности, он был первым в мире человеком, который совершил терапевтическое клонирование приматов. Он же впервые в мире в 2012 году клонировал эмбрион человека. Это было не репродуктивное клонирование с целью рождения нового человека, а терапевтическое клонирование для получения эмбриональных стволовых клеток, полностью идентичных донору генетического материала.

Целью исследования 2017 года было внесение исправлений в некую патогенную мутацию. Сначала коллектив Миталипова пытался идти по пути своих китайских коллег и производить геномное редактирование на уровне зиготы, когда яйцеклетка уже оплодотворена сперматозоидом и там присутствуют два генома — отцовский и материнский. Но оказалось, что при последующих делениях получается целый набор различных вариантов клеток, отличающихся своим геномом. Бывает, например, так, что все клетки в многоклеточном эмбрионе оказываются несущими нужные исправления. Возможен и совершенно другой вариант: получаются эмбрионы, в которых вообще нет никаких генетических исправлений. Но самое плохое — когда образуется смешанный вариант (он называется мозаик), в котором присутствуют различные геномы; это значит, что в получившемся многоклеточном эмбрионе часть клеток несет генетические исправления, а другая часть — не несет.

Последний вариант хуже всех, потому что впоследствии эти клетки продолжают деление и с определенного момента начинают специализироваться: какие-то идут в клетки зародышевого пути, другие начинают формировать сердце, образуют закладки мозга, крови, пищеварительного тракта и других органов тела. А вот в какую ткань попадет клетка с каким геномом — совершенно непредсказуемо. И получится, что уже во взрослом организме клетки с исходной мутацией будут, скажем, наблюдаться в коже, но отсутствовать в крови. Или, к примеру, в сердце они могут и присутствовать, и отсутствовать. Это значит, что совершенно четкой картины мы не получим и не сможем сказать, каков вклад мутации, исправили мы ее или нет. Группа Шухрата Миталипова поставила перед собой задачу преодолеть эту проблему — сделать так, чтобы все эмбрионы на стадии сотни клеток были однородными, не мозаичными. Для этого генетический редактор вводился в ооцит на разных стадиях оплодотворения. Оказалось, чтобы получить единообразный эмбрион, лучше делать генетическое редактирование еще на стадии яйцеклетки — до того, как произошло оплодотворение отцовским геномом. Вероятно, здесь работают какие-то определенные механизмы, приводящие к более эффективному геномному редактированию.

В своих работах на приматах китайские исследователи проблем мозаичности не наблюдали. Почему такая разница в результатах китайских и американских ученых? В первую очередь надо понимать, что каждый исследователь использует свои условия, которые хоть немного, но отличаются (как минимум, это собственные глаза и руки). Немножко различаются и используемые реактивы, поскольку они выпускаются разными фирмами, изготовлены в разные годы, по-разному хранились (это «немножко» может на самом деле оказывать большое влияние). Исследования некоторых групп, проведенные позже, не совсем подтвердили точку зрения Миталипова и его коллег относительно того, что лучше редактировать геном яйцеклетки до оплодотворения. Ничего драматичного нет в том, что по каким-то неустранимым причинам результаты оказываются не полностью воспроизводимыми. К тому же надо иметь в виду, что работа очень сложна, поскольку ведется на живых системах, которые исключительно гибки, и действие многих внешних факторов нам трудно заранее предсказать.

Итак, можно сказать, что, несмотря на принятые самими учеными ограничения, работы с эмбрионами человека активно продолжались и усложнялись, хотя и были исключительно экспериментами в пробирке, in vitro. В США, Англии и еще нескольких странах Европы действовал категорический запрет на геномное редактирование эмбрионов человека с их последующей имплантацией.

Наиболее грамотную политику в плане всех новых технологий, в том числе геномного редактирования, проводил Китай: эти работы не были полностью запрещены, но для них были установлены некие внутренние правила. И хотя они подлежали определенным согласованиям и разрешениям, запреты были минимальны, поэтому исследования развивались стремительно. Глядя на успехи применения технологии геномного редактирования в Китае, американские регуляторы в 2017 году несколько снизили строгость своего запрета на редактирование эмбриона человека. Они уже допускали, что с большой вероятностью исследования по редактированию наследственных заболеваний на уровне эмбриона человека могут быть совершены в будущем при серьезной патологии у людей.