Людина генномодифікована. Генно-модифіковані люди – міф чи реальність? На заре генної інженерії. Генетична модифікація

Практично всю свою історію людство шукало секрет вічної молодості, Перші згадки про щось подібне з'являються вже у Геродота, що писав про джерело вічної молодості десь в Ефіопії. Найбільшу популярність ця легенда набула у XVI столітті, коли його пошуками займався Хуан Понсе де Леон.

Сучасна наука підійшла до проблеми з іншого боку - з боку генетики. Більшість людей генні модифікації існують лише у фантастичних творах, але вони стали реальністю. Знайомся, Елізабет Перріш- перша генно-модифікована людина.

У 2015 році 45-річна Елізабет, керівник великої науково-дослідної компанії BioVivaпочала курс генної терапії, який мав уповільнити чи зовсім зупинити процеси старіння. У 2018 році перший етап завершився успішно.

Але спочатку трохи про суть. У 1961 році було встановлено, що клітина може ділитися певну кількість разів доти, доки її захисні відростки - теломери- Не досягнуть мінімальних розмірів. Позбавляючись захисту, клітина перестає ділитися і починається процес старінняорганізму.

Тобто чим коротші тіломери, тим старіший організм, а без них високий ризик пошкодження або мутації ядра. Тому Перріш вирішила провести експеримент з штучному подовженню теломер. Піддослідною стала сама жінка.

Наслідки експерименту передбачити було неможливо, тому Елізабет довелося записати відеозвернення, де вона підтвердила свою згоду. Операція пройшла в Колумбії, оскільки досліди на людяхзаборонені в США і ще тому, що деякі речовини, що використовуються, не сертифіковані американською комісією.

Крім того, старість не є діагнозом, хоча у міжнародному списку хвороб є. А це лише ускладнювало отримання дозволу.

Безпосередньо перед процедурою у Перріш взяли кров, довжина її тіломір тоді становила 6,71 кб, а вже у березні 2016 року - 7,33 кб. Цього року дві незалежні комісії підтвердили, що організм Елізабет помолодшав на 20 років, що позначилося і на її зовнішності.

« Ми затіяли все це, щоб донести до суспільства, показати: генна терапіядля боротьби зі старінням, для запобігання небезпечним віковим захворюванням вже є, вона працює. Нехай і на одній людині, але такий приклад є.

Не можна закривати на це очі, коли населення земної кулі старіє і сотні тисяч людей щодня вмирають у муках від хвороб, які запускаються через старіння організму», – поділилася Елізабет.

Варто зауважити, що експеримент ще не закінчено. Так, вченим вдалося досягти відчутних результатів, але ніхто не знає, чого очікувати у довгостроковій перспективі. Але в будь-якому випадку це величезний крок уперед, хоча ми підозрюємо, що найбільше проблем викличе не розробка нових способів, а протистояння із надмірно консервативним населенням.

Продукти, створені за допомогою ГМО, вже багато років є темою для суперечок: добре чи це погано? З одного боку, генетика допомагає вирішити одну з найбільш складних світових проблем — нестачу їжі. З іншого боку, на думку вчених, ендокринні руйнівники, що містяться в ГМ-продуктах, викликають у людині ожиріння та зниження IQ. Але продукти – це півбіди. Попереду – генетично модифіковані люди.

Великобританія стала першою країною у світі, яка узаконила зміну генів людини. Законопроект, на початку лютого 2015 року підтриманий палатою громад британського парламенту, дозволяє використовувати при штучному заплідненні гени трьох осіб – батьків та стороннього донора-жінки.

Автори ініціативи сподіваються, що це допоможе усунути ризик виникнення спадкових захворювань. Критики ж вважають, що важливе рішення допустити появу світ людей із навмисно зміненими генами може призвести у майбутньому до появи про «дизайнерських дітей» із заздалегідь заданими властивостями. Проти ГМО-дітей виступають, зокрема, представники церкви.

Передбачається, що перша дитина від трьох біологічних батьків з'явиться у Великій Британії вже наступного року.

За словами директора організації Center for Genetics and Society Марсі Дарновскі, цілі генетичних експериментів дуже гідні. Експерт зазначає, що технологія генетичної модифікації людей має служити виключно медичним цілям і не торкатися змін зовнішності майбутніх дітей. «У питанні генної інженерії можна зайти надто далеко, ми ризикуємо скотитися до експериментів на людях та високотехнологічній євгеніці», — каже Дарновський.

І ці побоювання не марні: судячи з нинішньої заяви фахівців британського Університету Бата, час високотехнологічної євгеніки та дизайнерських дітей уже настав.

Цього разу вчені обіцяють не лише генетично здорове, а й гарне потомство. "Можливість конструювати ембріони - вже не фантастика, - говорить доктор Ентоні Перрі, - адже за останні кілька років генетичні експерименти стали неймовірно результативними".

«Добре це чи ні – бути дизайнерською дитиною?», — ставить питання читачам журналу Science фахівець з біоетики Томас Мюррей з некомерційного науково-дослідного центру Гастінгса (США). Мислитель пропонує виходити з цього питання. Якщо батьки матимуть можливість визначати риси свого майбутнього дитину, чи не ввійде у них у звичку у всьому спрямовувати своє чадо, позбавивши його права вибору? А що вони скажуть, коли з'ясується, що маніпуляції з генами не призвели до появи на світ тієї людини, яку вони хотіли?

А справді, чи готові ми до того, що світ зміниться і люди через 10-20 років матимуть набір надякостей через нове медичне втручання генетично? Своєю думкою поділилися жінки, які виховують дітей-інвалідів та дітей, народжених завдяки ЕКЗ.

Оксана, 34 роки, 4 дітей, одна з них дитина-інвалід:

— У Спарті дітей убивали, якщо вони не відповідали необхідним стандартам. Зараз не вбивають народженого, чинять більш гуманно: аборт, наприклад, радять або ще новіше медичне втручання — генетична корекція ембріона.

Але ж покращення дітей — це те саме ставлення, що й у Спарті. Там були потрібні діти з особливостями. Потрібні були тільки сильні та витривалі. І при покращенні дітей сьогодні мотив той самий: відгородити себе від проблем із вихованням та турботою. Підкоригуємо характер — буде менше проблем у вихованні, підкоригуємо здоров'я — не доведеться мучитися безсонними ночами, додамо сина талантів — прославимося і заробимо купу грошей.

Я теж хотіла б, щоб мої діти були кращими. Але я також розумію, що я любитиму їх з тими недоліками, з якими вони з'явилися на світ — адже вони, діти, дані мені Богом. Все, що вони мають — це те, що ми змогли їм передати у спадок і те, що вкладатимемо протягом життя.

Але, зважаючи на все, світ йде до того, що ми, прості люди, будемо нижчою расою або кастою, як раби. А всі ці медичні нововведення призведуть до того, що люди народжуватимуться досконалими: зможуть не їсти, не спати, швидко бігати, мати різні гіперталанти, не хворіти... А прості люди будуть на їхньому тлі ізгоями.

Найстрашніше, що задля дітей люди підуть на все. За потомство у світі готові платити великі гроші. Це ми: вийшли заміж, завагітніли, народили. А в деяких країнах та й у Росії є люди, які кілька років лікуються, обстежуються і лише потім дозволяють собі народити дитину. Це ціла культура. І нова процедура з покращенням ембріона буде теж спочатку зведена в ранг культурного нововведення, щоб у майбутньому стати правилом гарного тону. Тобто буде вже непристойно бути «простою» людиною зі звичайними генами. Нормальні люди розуміють, що таке втручання в гени людини йде від збоченого розуму, від людей, які мріють про якусь «досконалість», не приймають себе такими, якими їх створив Бог.

Оля, 39 років, одна дитина, народжена завдяки ЕКЗ (екстра-корпоральне запліднення):

Я б такою медичною послугою не скористалася. Хоча боротьба за здорову дитину — це те, через що нам із чоловіком довелося пройти самим! Мені ставили по скринінгу високий ризик наявність у малюка синдрому Дауна. Звичайно, це лише теорія ймовірності, але ходити з цією думкою до пологів дуже важко.

Хоча була можливість зробити генетичний аналіз, але в моєму випадку це був ризик втратити дитину. Все інше: таланти та здібності – це дається від Бога, молитвою чи зусиллям батьків та дитини. Це моя думка. Страшновато втручатися в природу. Хоч ЕКО — це теж втручання, але вимушений і єдиний шанс для багатьох взагалі мати дітей. А робити подібне заради талантів я, як віруюча людина, робити не стала б. Я віддаю це Богові! Хоча, думаю, у кого виходить без проблем завагітніти і народити, і хто особливо не розмірковує про те, наскільки це етично, напевно погодилися б.

Навіщо вчені хочуть змінювати геном людських ембріонів

У лютому 2016 року у Великій Британії вперше дозволили експерименти з редагування геному людських ембріонів. Цей випадок став уже другим, коли генетика забирається у свята святих – «початкову» ДНК, на основі якої створюються всі інші клітини людини. «Горище» з'ясував, навіщо потрібні і чим небезпечні подібні експерименти.

Зародження нового людського життя – справжнє диво навіть із погляду науки. В одній-єдиній клітині спочатку зливаються половинки геному батька і матері, а потім цей набір з 46 хромосом створює всі різновиди клітин майбутнього організму: від допоміжних клітин плаценти та пуповини до остеобластів, з яких будуються кістки, і світлочутливих клітин сітківки ока. При цьому кожен різновид клітин «знає» час і місце своєї появи, інакше замість нової людини вийшов би клітинний суп. Дивовижна точність, з якою клітини визначають «розклад» розвитку, досягається завдяки тому, що ДНК та її помічники – РНК та білки – працюють як добре зіграний оркестр, злагоджено та чітко регулюючи активність генів.

Не дивно, що відколи науковці в 1970-х навчилися розшифровувати послідовності ДНК і РНК, Святим Граалем молекулярної генетики стала можливість дізнатися, що саме відбувається з ДНК при ембріональному розвитку, які гени відповідають за те, щоб з одинокої маленької клітинки вийшов ціла людина. Але до 2012 року відповідного інструмента для таких досліджень не було.

«Деякі моменти вивчені, але переважно це темний ліс», – розповідає член-кореспондент РАН, доктор біологічних наук, завідувач лабораторії молекулярної біології стовбурових клітин Інституту цитології РАН Олексій Томілін.

Є два головні способи дізнатися, яку функцію виконує ген - вимкнути його (це називається генний нокаут або нокдаун, за аналогією з боксерським ударом, після якого противник не може продовжувати бій) або замінити його іншим (трансгенез) і подивитися, що після цього зміниться життя клітини та цілого організму.

Подібні маніпуляції з геномом традиційно проводяться на ембріональних стовбурових клітинах (ЕСК) мишей, які потім вводять назад в ембріони, а ті, у свою чергу, підсаджують матки мишей для імплантації. У результаті світ з'являються химери, тварини, одні клітини яких несуть змінену «донорську» ДНК, інші – ДНК сурогатної матері. Ефект введеної геном модифікації вивчають з їхньої нащадках, частина яких буде носіями лише модифікованого генома. «Застосування такого підходу для вивчення раннього розвитку людини, очевидно, неможливе, – пояснює Томілін. – Єдина можливість провести генні маніпуляції із зародком людини та оцінити їх вплив на її розвиток – це короткий проміжок у шість днів між заплідненням та імплантацією».

Донедавна перед вченими стояла ще й суто технічна проблема. Щоб відредагувати геном, потрібно змусити ферменти-нуклеази, що розщеплюють ланцюжок ДНК, зв'язатися з ним строго у потрібному місці. Методи «наведення», які застосовувалися раніше, справлялися зі своїм завданням приблизно 20% випадків.

Цього цілком достатньо, щоб створювати генномодифіковані рослини, проводити досліди на мишачих ембріонах чи клітинах «дорослих» людських тканин. У всіх цих випадках можна взяти відразу багато піддослідних клітин, а потім відібрати для подальшого використання ті, в яких редагування пройшло успішно. Але людські ембріони – надто цінний об'єкт для досліджень. У лабораторію вченого вони можуть потрапити лише як подарунок від пар, які пройшли процедуру ЕКЗ (при цьому запліднюються відразу кілька яйцеклітин, але матері імплантуються одна-дві, решта залишаються на зберіганні в заморожуванні або знищуються). Враховуючи неточність технологій зі зміни геному, такої кількості яйцеклітин категорично недостатньо.

"Ситуація докорінно змінилася після відкриття технології генного редагування CRISPR/Cas9", - розповідає Томілін. Система CRISPR/Cas9, вперше випробувана у 2012 році, до 2015-го показала ефективність у 90% на ембріонах мишей та 94% на незрілих Т-лімфоцитах та гемопоетичних стовбурових клітинах людини. Здавалося б, настав час вирушати в похід за Граалем.

Етика зупинила

У квітні 2015 року вперше у світі досліди провели китайські вчені з Університету Сунь Ятсена під керівництвом Цзюньцзю Хуана (Junjiu Huang). Вони взяли 86 запліднених людських яйцеклітин і за допомогою CRISPR/Cas9 спробували виправити в них мутантний ген, що викликає бета-таласемію, важке спадкове захворювання крові. Результат виявився несподіваним. CRISPR/Cas9 правильно змінила геном лише в 28 ембріонах, а при подальшому розподілі новий ген зберегли лише чотири з них. Втім, це не зупинило китайських дослідників. Цзюньцзю Хуан збирається й надалі експериментувати з людськими ембріонами, насамперед, щоб знайти способи підвищити ефективність дії CRISPR/Cas9.

«Дослідження Хуана показали, що ще рано говорити про редагування геному людини на передімлантаційній стадії, – пояснює Олексій Томілін. – Занадто низька ефективність та надто високий ризик побічних змін у геномі (так званий off-target effect). Коли обидві проблеми буде вирішено, тоді можна буде говорити про генетичну корекцію зародкової лінії людини. Чому CRISPR/Cas9 часто б'є повз ціль в ембріональному геномі, сказати складно. Роботи над підвищенням точності та ефективності редагування за допомогою CRISPR/Cas9 ведуться. Немає сумніву, що прогрес буде».

Стаття китайських дослідників несподівано викликала гучний відгук у їхніх європейських та американських колег, причому вчених непокоїла зовсім не низька точність редагування, а етична сторона питання. Вже у квітні 2015 року в журналі Science з'явилася стаття у відповідь за підписом 18 фахівців з геноміки та стовбурових клітин, серед яких були і дослідники, які безпосередньо брали участь у розробці та покращенні методу CRISPR/Cas9, – Дженніфер Дудна та Мартін Жінек. Вони закликали колег з обережністю поставитися до перспективи редагування ембріонального геному, наполягаючи, що людям потрібен час, щоб осмислити можливі наслідки такого втручання, інакше недалеко й до євгеніки – виведення «породи» людей із заданими характеристиками. Занепокоєння авторів статті у жовтні 2015 року підтримав Міжнародний комітет з біоетики при ЮНЕСКО, закликавши накласти тимчасовий мораторій на подібні роботи з людськими клітинами.

Чого так бояться вчені? Етичні питання викликають зовсім не страждання чи знищення ембріонів під час генетичних експериментів. На стадії одного-шості днів після запліднення ембріон є грудочкою всього з декількох десятків клітин. Занепокоєння викликає саме не-знищення модифікованих ембріонів. Зміни, внесені до генів статевих клітин, заплідненої яйцеклітини та клітин ембріона на ранніх стадіях розвитку, передаються у спадок усім нащадкам модифікованого організму. Це називається зміною зародкової лінії.

Перший крок

Незважаючи на неоднозначні результати групи Цзюньцзю Хуана та етичну дилему генетичного редагування ембріонів як такого, 1 лютого 2016 року , що британське Управління з запліднення людини та ембріології (HFEA – Human Fertilisation and Embryology Authority) видало дозвіл сиса Крику.

Ніакан майже 10 років займається вивченням того, як стовбурові клітини визначаються зі своєю майбутньою спеціалізацією в людських та мишачих ембріонах. Останнім часом її дослідницька група намагалася дізнатися відповідь на це питання, розшифровуючи послідовності РНК – молекул-посередників, що передають інформацію з ДНК рибосом, клітинних машин, які синтезують білки. Вченим вдалося визначити кілька генів, які працюють тільки в людських клітинах та визначають відмінності в ранньому розвитку людини від тих самих мишей, наприклад ген KLF17. Щоб зрозуміти, які функції виконують ці гени, та потрібні експерименти, що вимагають редагування ДНК. У цьому сенсі цілі, які ставлять перед собою Ніакан та її колеги, набагато ближчі до пошуку генетичного Грааля, тобто до відповідей на фундаментальні наукові питання, ніж цілі китайських учених.

Інше завдання британських біологів – зрозуміти, які гени відповідальні за успішний розвиток ембріона загалом, і особливо за правильне формування плаценти. Це знання може багато що змінити в діагностиці та лікуванні безпліддя. Статистика каже, що 15–20% усіх вагітностей закінчується викиднем на ранніх термінах, при цьому жінки навіть не знають, що були вагітні. З іншого боку, при процедурі ЕКЗ у матку майбутньої мами успішно імплантуються лише 25% ембріонів. Найчастіше це пов'язано саме з генетичними неполадками самого ембріона, який у потрібний момент не може прикріпитися до стінки матки або пізніше сформувати плаценту для свого розвитку. У Ніакан і тут є свій «підозрюваний» – ген Oct4, недостатня активність якого миші пов'язані з уповільненням виробництва стовбурових клітин.

Людський ембріон на різних стадіях розвитку.
Клітини, у яких активні зазначені зліва гени, виділено відповідним кольором.
Фото: Kathy Niakan group, Francis Crick Institute

Третя мета Ніакан – розібратися, чим розвиток ембріональних стовбурових клітин (ЕСК) у природних умовах відрізняється від їх зростання та спеціалізації у пробірці. Замісна терапія ембріональними стовбуровими клітинами – одночасно дуже перспективний і дуже небезпечний метод. Багатообіцяючий – тому що ЕСК не викликають імунної відповіді, яка призводить до відторгнення донорських тканин при звичайній пересадці. Крім того, з ЕСК можна виростити клітини будь-якого органу. У перспективі з їх допомогою можна буде лікувати хворобу Альцгеймера, ішемічну хворобу серця, недостатність функції щитовидної залози, ДЦП та багато чого ще.

Небезпечний цей метод тому, що поза ембріоном стовбурові клітини часто поводяться непередбачувано. Наприклад, у піддослідних тварин викликають утворення пухлин. Щоб перетворити такі наслідки, потрібно з'ясувати, які гени у ЕСК у пробірці працюють інакше, ніж у ембріоні, та які умови на це впливають. Знову ж таки у Ніакан та її команди вже є гени-кандидати, наприклад ARGFX.

Розібратися з усіма цими питаннями британським біологам належить у стислий термін – дозвіл HFEA дійсний лише три роки. І це не єдине обмеження, накладене на проект Ніакан. У ході експериментів ембріони можуть розвиватися лише 14 днів, після чого мають бути знищені.

Послідовна активація та припинення роботи тих чи інших генів у процесі ембріонального розвитку не просто прописана в ДНК, на неї впливають фактори середовища – гормони матері, речовини, що потрапляють до її тіла ззовні. При цьому відомо, що у ссавців умови, в яких розвивався ембріон, можуть визначати подальшу долю народженої істоти - програмувати деякі захворювання або схильність до них, наприклад, гіпертонію або метаболічний синдром.

Для людини багато з цих факторів навіть не описані, адже ніхто не проводитиме експериментів на вагітних жінках. Технології редагування ДНК ще надто недосконалі, щоб виводити генномодифікованих людей, але з їхньою допомогою вже можна з'ясувати, звідки беруться вроджені захворювання та як їх запобігти. Як вважає Олексій Томілін, "зелене світло" проекту Кеті Ніакан - перше, але не останнє "послаблення". У тих країнах, де експерименти з передімплантаційними людськими ембріонами не заборонені безпосередньо (так справи, наприклад, у Німеччині), напевно незабаром з'являться нові дослідні проекти, які прагнуть зазирнути у свята святих.

Генно-модифікована людина - організм, у який штучно запровадили чужі гени, отже, нові спадкові ознаки.

Нещодавно автор першого штучного геному Крейг Вентер запропонував експертам НАСА сканувати геноми космонавтів. Так, мовляв, легше відбирати ідеальних небожителів. Скажімо, виявлять у кандидата гени, які кодують відновлення кісткової тканини, йому та карти до рук. Адже від мікрогравітації руйнуються кістки, а такому все байдуже. Але це не все. Вентер запевняє: геном людини можна змінювати. Наприклад, "підсадити" космонавту ген від бактерії Deinococcus radiodurans, яка витримує рівень радіації у 7 разів вищий за смертельний. І оп-па! Забудь про загрозу сонячної радіації. Фантастика? Нітрохи! Громадська організація The new Life (США) вже обговорює в ЗМІ можливість створення генно-модифікованих людей. Таких собі нових Франкенштейнів з імунітетом до будь-яких хвороб і необмеженим терміном життя.

Поки що досліди із заміною генів у людини заборонені. Натомість йдуть на тварин. Китайці сповістили світ, що створили генно-модифікованих свиней, ввівши свиням трійку людських генів. Тепер свиняче серце чи легені можна пересаджувати людині та відторгнення їм не загрожує.

Нещодавно стало відомо – у США сьогодні вводять генні вакцини! У масовому порядку дорослим підсаджують гени, які надалі запобігають серцево-судинним захворюванням і глаукому. Лише у США такі «щеплення» отримали 9 тисяч людей, а в Таїланді 12 тисяч! За визнанням тієї ж The New Life провідні американські фармацевтичні компанії вже прикрили розробку нових хімічних ліків, взявши курс на генну інженерію.

Як гени з одного організму впроваджують в інший?

За допомогою вірусів, – пояснює професор Стоянов. - З нього «вирізують» все зайве та закладають потрібний ген. Ну, як лист у конверт. Зі струмом крові він і потрапляє в клітину-мішень.

Якщо вбудувати ген, який відповідає за статеве задоволення у свині, людина теж зазнає 30-хвилинного оргазму?

Чому ні? Хоча не факт. Адже перенести ген замало. Потрібно змусити його працювати. Командою до дії клітин є ділянки ДНК - промотори. Але й віруси мають свої промотори, які не підкоряються командам. Внаслідок цього клітини-мішені не завжди можуть отримати донорський ген. Механізм поки не зрозумілий. Тож з оргазмом у 30 хвилин доведеться почекати.

А тепер уявіть, що людина зможе жити на дні океану (хіба не про це мріяв фантаст Бєляєв!). Багато вчених не сумніваються: створити людину-амфібію можна, якщо «обробити» людський зародок правильним набором генів, взятих від тварин-амфібій. Можна навіть навчити людину літати.

Переважна більшість генів тварин повністю аналогічні генам людини. Homo Sapiens можна вдосконалити, достатньо лише пересадити йому (див. ілюстрацію нижче):

1.Ген бабака. Для створення ідеального космонавта (зимова сплячка у бабаків триває до 9 місяців). Необхідність при тривалих космічних польотах.

2. Ген американського електричного вугра. Для самозахисту. Вугор здатний виробляти електричний розряд напругою 680 вольт.

3.Ген плямистої акули. Для створення імунітету проти всіх відомих хвороб, у тому числі раку (живе до 120 років).

4. Ген сокола-сапсана. Гострота зору підвищується у 15(!) разів. Можна розгледіти голуба на відстані 8 кілометрів.

5.Ген кішки, щоб розширити діапазон слуху до 60 000 Гц (людина чує до 10 000 Гц).

6.Ген метелика сімейства Saturniidae (павлиноокість). Може вловити запах на відстані до 11 км.

7. Ген кролика. У нього ніколи не болять зуби (ростуть усе життя). Для запобігання людині карієсу і пародонтозу. Проблема: зуби необхідно періодично сточувати.

8. Ген акваріумної рибки Danio rerio. Для відновлення тканин внутрішніх органів та регенерації кінцівок при травмах.

9. Ген щура. Для захисту печінки та посилення травлення. Печінка щура легко нейтралізує будь-яку отруту, а шлунок здатний перетравити навіть пластмасу.

10. Ген кенгуру. Для припинення... газоутворення! Метан, що накопичився в організмі, буде безперервно перероблятися і поглинатися самим організмом.

11. Ген золотистого хом'яка або ген броненосця. Протягом року хом'як 7-8 разів приносить потомство. А самка броненосця, навпаки, здатна затримувати розродження.

Думка голови Московського некомерційного товариства «Обрій», біолога Адольфа Штакермана:

Ми вже готові експериментувати, незважаючи на табу. Людина надто недосконала. Головне завдання – перемогти старість. І якщо впровадитися в геном і виправити хід біологічного годинника клітини, це стане можливим. Адже сповільниться метаболізм, статеве дозрівання, і людина проживе щонайменше 150 років, а то й більше. А інформація? Її з кожним роком все більше, і потрібно багаторазово збільшити швидкість реагування нейронів мозку, а значить збільшити обсяги пам'яті. І без генетичної трансформації людини тут аж ніяк!

Думка вірусолога Олександра Пухнера:

Людству у майбутньому загрожують пандемії грипу. Адже вірус швидко мутує. Але якщо врахувати, що швидкість мутацій збудника СНІДу вища у 65(!) разів, то в майбутньому ВІЛ напевно набуде повітряно-краплинного шляху передачі. Щоб убезпечити людство від смертельних напастей, потрібний потужний штучний імунітет. Без застосування геном - це неможливо.

Свій погляд на проблему у багатьох вчених і щодо харчових запасів. Виявляється, сьогодні ми змушені «вирощувати, вбивати і їсти» тому, що наш організм не виробляє низку життєво важливих речовин. Але ж можна виділити гени необхідних ферментів та вбудувати їх у геном людини! За бажання можна навіть вбудувати в шкіру (шляхом генної інженерії) систему фотосинтезу чи фіксації вуглекислого газу. Ось коли трансгенний homo sapiens міг би сам створювати собі все необхідне для побудови тіла з навколишніх газів, води та сонячного світла. Щоправда, цей трансгенний нащадок не буде схожим на нас зовні. Він перетвориться на зеленого чоловічка (фотосинтез) із міцною шкірою (неможливість крововтрати та впровадження інфекції через потужний імунітет) та великою головою (величезний обсяг пам'яті). Зате стане безсмертним!

Ще раз: модифікували гени репродуктивних клітин людини та вирощують із них ембріони.

Коли я пишу цей текст, деталі роботи невідомі, тому не можна сказати, наскільки далеко зайшов експеримент. Чи трансплантовано ембріон матері і незабаром з'явиться перша генетично модифікована людина? Чи зупинено його розвиток у пробірці? Які гени відредаговано?

Відповідь на перше запитання: майже гарантовано «ні», але мета експериментів саме така, щоб у найближчому майбутньому – не через десятиліття, а через роки – генетичні модифікації людей стали реальністю.

Поки що відомо, що експерименти провели китайські вчені, але не варто думати, що це одиничний акт чи газетна качка. З тієї ж тематики працює безліч лабораторій та груп. У березні в журналі Массачусетського технологічного інституту опубліковано розслідування Антоніо Регаладо під заголовком «Конструювання ідеального малюка». (Для довідки: MIT - один із найпрестижніших наукових інститутів, тільки нобелівських лауреатів звідти вийшло 63 особи, багато разів більше, ніж, наприклад, із Росії.) Автор докладно розповідає про масштабні роботи з виправлення та покращення геномів тварин і людини: Бостон, Гарвард , Кембридж, Массачусетс, Великобританія, Китай… Кращі лабораторії, приватні компанії з величезними бюджетами.

Молекулярна біологія довго йшла до цього. Десятки років удосконалювали методики, десятки років студентам розповідали про генетичну терапію. Здавалося, що це справа майбутнього: говоримо давно, а терапії немає. Але в 2012 році з'являється технологія CRISPR - запам'ятайте цю абревіатуру, можливо вам доведеться на практиці скористатися нею.

Технологія проста як сокира, дешева, застосувати її може будь-який студент із навичками лабораторної роботи. Це молекулярна система бактеріального походження, яка розпізнає задану ділянку ДНК і редагує її: можна вирізати непотрібні нуклеотиди, вставити необхідні, активувати чи придушити роботу конкретного гена. У перші вісім місяців ці можливості були продемонстровані на безлічі об'єктів, у тому числі на клітинах людини. Не минуло й трьох років, як у справу пішли ембріони. Зрозуміло чому: інструменту такої вибірковості та ефективності у молекулярних біологів досі не було.

Перші мішені – генетичні захворювання. Беремо у жінки яйцеклітину, виправляємо ген у лабораторії, проводимо штучне запліднення, підсаджуємо ембріон матері. Народжується здорова дитина, і всі наступні покоління позбавлені спадкових недуг. Справедливо буде сказати, що асоційованих з якимись генами захворювань небагато, зате дуже багато генів схильності до хвороб. Хто відмовиться виправити їх?

Поки що технологія знаходиться в зародку, бо є проблеми. Але враховуючи вибуховий розвиток методів роботи зі стовбуровими клітинами, можна припустити, що ці проблеми будуть вирішені протягом декількох років. Далі – з усією очевидністю – більше: замовлення на покращення здібностей (хто не захоче, щоб дитина була здоровою, сильною, красивою та розумною?), а трохи пізніше й нові незвичайні риси аж до крилець за спиною. Ангелочка замовляли? Позитивна євгеніка у найкращому вигляді.

Але раптом за кілька днів після публікації Антоніо Регаладо в Nature з'являється стаття кількох провідних фахівців у цій галузі із закликом припинити на невизначений час роботи з репродуктивними клітинами людини. Логіка проста: по-перше, технологія недопрацьована навіть на тваринах, по-друге, ми не знаємо наслідків. Що буде через десять років із «відредагованою» людиною? А з його потомством? Колись у найближчому майбутньому ми в цьому розберемося. А ось у чому не розберемося, мабуть, ніколи – в еволюційних наслідках генетичної революції. Що станеться із родом людським?

У січні один із авторів методу CRISPR Дженніфер Дудна зібрала в Каліфорнії два десятки фахівців, стурбованих темпами робіт. На зустріч приїхав 88-річний Пол Берг, нобелівський лауреат, який організовував історичну Асиломарську конференцію 1975 року. Тоді вчені виробили єдині стандарти генної інженерії. Чи вийде зараз?

Майбутнє, як завжди, прийшло невчасно, і, як завжди, ми до нього не готові.