Что случилось с детьми, у которых «лечили» геном для невосприимчивости ВИЧ

Лулу, Нана и Эми

На Втором Международном саммите Human Gene Editing осенью 2018 года биолог Хе Цзянькуй сделал шокирующее заявление о рождении детей с целенаправленно измененным геномом. Для «модификации» человеческих эмбрионов он использовал передовую технологию CRISPR-Cas9. Впервые ее описали за шесть лет до события, однако научные эксперименты по редактированию генома первый раз закончились рождением детей.

Искусственное изменение гена должно было «повторить» естественную мутацию, которая делает людей невосприимчивыми к ВИЧ. Изменение белка CCR5 (кодирует отредактированный геном) препятствует проникновению вируса иммунодефицита в лимфоциты. Участниками эксперимента стали супружеские пары, где мужья ВИЧ-инфицированы, а жены имеют отрицательный ВИЧ-статус.

Осенью 2018 года на свет появились девочки-близнецы, известные под именами Лулу и Нана. Как пишет Nature Biotechnology, весной 2019 года родился третий ребенок с измененным геномом, родители которого прибегли к услугам Цзянькуя. В целях идентификации в статье ребенок назван Эми.

Спустя три года фактические данные эксперимента не были опубликованы, судьба и здоровье детей окутаны тайной и слухами. Вивьен Маркс на страницах Nature Biotechnology собрала информацию о последствиях эксперимента для здоровья детей.

Непреднамеренные побочные эффекты

Пока доподлинно не известно, смогло ли редактирование генома предотвратить передачу ВИЧ и имели ли место непреднамеренные побочные эффекты.

Как указано в статье, опубликованной 24 ноября в Nature Biotechnology, Нана, вероятно, невосприимчива к ВИЧ, у Лулу отредактирован «участок» гена в одной из двух хромосом, данные по Эми неизвестны.

Лаборатория Хе Цзянькуя разработала долгосрочный план наблюдения за здоровьем генетически отредактированных детей до 18-летия. Согласно данным анонимного источника, дети прошли медицинское обследование при рождении, в возрасте одного, шести месяцев и одного года. Следующая проверка назначена на ноябрь 2021 года, указано в статье.

Функциональные тесты печени будут добавлены при достижении пятилетнего возраста, тесты IQ — в 10 лет. План обследования также включает тесты на ВИЧ. Неизвестно, какое обследование фактически проходят дети.

Главная проблема

Предсказать, как изменения в геномах повлияют на здоровье детей, сложная задача. Главной проблемой является генетический мозаицизм — состояние, при котором клетки человека имеют разные геномы.

Точно неизвестно, так ли это в случае Наны и Лулу. Однако некоторые исследования, проведенные после рождения и ставшие доступными, указывают, что обе девочки — мозаики. Внешне это может проявляться участками с разным цветом кожи. Для подтверждения нужны образцы тканей, включая биопсию внутренних органов. Генетический мозаицизм связан с некоторыми видами рака.

Генетический хаос

Еще один важный вопрос, на который нет ответа. Может ли измененный белок CCR5 после воздействия «генетических ножниц» (как называют технологию CRISPR) причинить вред? Последующий анализ также показал «нецелевые», случайные мутации (не в геноме белка CCR5) после воздействия. Непреднамеренная мутация не обязательно должна присутствовать во всех клетках, чтобы вызвать проблемы со здоровьем. Однако по мнению проф. Джорджа Черча из Гарвардской школы медицины, выявленные нецелевые изменения ниже числа спонтанных мутаций, происходящих естественным путем.

С сегодняшним уровнем развития технологии CRISPR трудно добиться точности для гарантированного изменения только предполагаемого генома, считает проф. Киран Мусунуру из Пенсильванского университета, руководитель программы генетического и эпигенетического происхождения заболеваний. Эксперимент легко провести, если не волнуют последствия.

Известная польза CRISPR

Несмотря на этические вопросы и фактические последствия, рано отправлять технологию на задворки истории. Последние годы подтвердили пользу CRISPR в лечении и выявлении болезней, если исследования планировать с учетом пользы и риска для пациента и с соблюдением этических норм.

В конце 2020 года группа исследователей использовала технологию для лечения больных серповидноклеточной анемией и бета-талассемией. Для этого модифицировали с помощью CRISPR незрелые стволовые клетки костного мозга. После химиотерапии, которая уничтожила «больные» клетки, вливали обработанные CRISPR клетки, которые «переключили» организм на выработку нормального гемоглобина.

Лечение сложное, с высокими рисками для пациента, но результаты являются впечатляющим началом использования технологии, пишет директор Национальных институтов здравоохранения США (NIH) Фрэнсис Коллинз.

Стэнфордский университет в самом начале пандемии сообщил, что CRISPR может на 90% снизить вирусную нагрузку при COVID-19. Технология может быть частью быстро реализуемой стратегии борьбы с новыми пандемичными вирусами.

Mammoth Bioscience и Кали­фор­нийский университет в 2021 году разработали быструю альтернативу ПЦР-теста для выявления коронавируса. Новый тест на основе CRISPR-Cas12 выявляет возбудителя в течение 40 минут, в отличие от нескольких часов при проведении ПЦР-диагностики.

Наконец, в сентябре 2021 года американский регулятор одобрил первое клиническое исследование CRISPR при ВИЧ. Носителем «генетических ножниц» выбран аденоассоциированный вектор. Генный препарат EBT-101 будет «вырезать» большую часть вирусного генетического материала. Это первая попытка извлечь латентный вирус из клетки.

Возможно, новая парадигма лечения наследственных и инфекционных заболеваний уже не за горами, несмотря на шок и недоверие после эксперимента Хе Цзянькуя. Это возможно, если исследования идут в интересах пациента, а не науки.