Мы уже используем данные секвенирования ДНК для скрининга эмбрионов на наличие генетических заболеваний. Если вы подозреваете, что можете быть носителем генетического заболевания, можно пройти предимплантационный генетический скрининг. Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) сначала требуется для получения набора эмбрионов на стадии бластоцисты, состоящего всего из восьми клеток. Для скрининга берется одна клетка, и в матку помещаются только те эмбрионы, которые не содержат болезнетворных мутаций. В Великобритании услуга доступна парам, у которых уже были дети с серьезными генетическими проблемами или если известно, что в их семьях такие проблемы встречались. В июле 2021 года таким образом можно было протестировать пациентов на наличие более 600 состояний
[433]. Тесты с секвенированием могут показать не только, будет ли у эмбриона это заболевание, но и носитель ли он с одной копией проблемного гена, а не с двумя. Поэтому потенциально мы сможем имплантировать эмбрионы, которые не только не имеют генетических заболеваний, но и не их носители. Широкое использование подобных программ могло бы в конечном итоге устранить многочисленные генетические заболевания. Считаете ли вы это этичным, зависит от ваших взглядов на ЭКО, а также на ценность и права эмбриона.
Скрининг — отличный метод, но, вместо того чтобы просто наблюдать за последовательностями ДНК, можно было бы вносить в них изменения с целью улучшить их. Мы могли бы давать людям варианты генов, которые распространены, например, у долгожителей, предположительно повышая их шансы на долгую жизнь. В 2012 году была опубликована замечательная статья, в которой было показано, что с помощью генной инженерии можно навсегда избавиться от болезни Альцгеймера.
400 000 жителей Исландии — одна из наиболее изученных групп населения на Земле из-за изоляции страны и превосходных генеалогических записей, обычно восходящих к заселению страны 1000 лет назад. Группа, состоящая в основном из скандинавских генетиков, сгенерировала последовательности гена APP у 370 000 исландцев и сравнила эти последовательности с записями пациентов. Ученые обнаружили редкий SNP (A673T), присутствующий примерно у 1 % исландцев, что делало вероятность развития болезни Альцгеймера в пять раз менее вероятной, чем обычная последовательность
[434]. Похоже, что наличие SNP A673T не создает особых проблем. Люди с SNP A673T с большей вероятностью доживут до восьмидесяти пяти лет и сохранят свои умственные способности. Это был первый случай, когда был обнаружен SNP, предотвращающий болезнь Альцгеймера, что побудило искать его в других группах населения во всем мире. Неудивительно, что он обнаружился и в других скандинавских популяциях, но был очень редок в других местах — только у одного из 5000 человек в Северной Америке
[435].
Если эта работа подтвердится и люди с SNP A673T действительно смогут избежать болезни Альцгеймера, притом без каких-либо нежелательных последствий, то, возможно, это то, что мы должны добавить в геном человека. Это уже следующий шаг после скрининга эмбрионов на наличие генов, вызывающих болезни, — здесь мы рассматриваем возможность редактирования ДНК человека таким образом, чтобы у эмбриона был SNP, которого нет ни у одного из родителей. Технология модификации ДНК точно в нужном месте и правильным образом сейчас — область интенсивных исследований. Самый известный метод редактирования ДНК называется CRISPR/Cas9, но в настоящее время также разрабатывается множество улучшенных или альтернативных методов. Если методику удастся усовершенствовать, мы сможем изменять человеческую ДНК так, как сочтем нужным. Если мы отредактируем эмбрион так, чтобы у него был A673T, то он должен вырасти во взрослого человека, который никогда не заболеет болезнью Альцгеймера. Мало того, изменения передадутся его детям, поскольку некоторые эмбриональные клетки разовьются в яйцеклетки или сперматозоиды, которые также будут нести измененную ДНК. Хотя попытка сделать это была бы долгосрочным экспериментом, поскольку нам пришлось бы ждать восемьдесят лет, чтобы выяснить, сработало ли это.
Эксперименты такого рода открывают дверь в мир попыток «улучшить» или «усовершенствовать» людей путем изменения их ДНК. Генетики всегда искали мутации, вызывающие болезни, но, вероятно, существует огромное количество мутаций, которые вместо этого защищают от болезней, как в случае с A673T. Действительно, к настоящему времени обнаружена вторая мутация, которая, по-видимому, защищает от деменции и увеличивает продолжительность жизни
[436]. Люди с нормальной последовательностью APP не болеют, поэтому введение SNP A673T не лечит болезнь. В этом смысле это принципиально отличается от удаления повторов CAG в гене хантингтина, которые, как мы знаем, наверняка вызывают болезнь Хантингтона. Если мы считаем правильным вводить A673T для предотвращения болезни Альцгеймера или редактировать ДНК, чтобы не дать развиться болезни Хантингтона, тогда зачем останавливаться на достигнутом? Высокое кровяное давление — наиболее важный фактор риска, так нельзя ли подумать об изменении SNP у эмбриона, чтобы предотвратить гипертонию? Мы знаем, что существуют SNP, влияющие на кровяное давление
[437]. Возможно, мы могли бы оптимизировать нашу ДНК, чтобы свести к минимуму риски рака, диабета, инсульта, сердечных заболеваний и ВИЧ. Если бы мы изменили фермент CYP2A6
[438], мы могли бы даже создать людей, устойчивых к аддиктивному воздействию никотина.
Прежде чем мы начнем модифицировать ДНК таким образом, необходимо решить множество практических и этических вопросов. Прежде всего наши технологии для этой цели пока недостаточно надежны. Мы можем ввести нежелательные мутации вместе с той, которая нам нужна, повлиять на какую-то разновидность клеток и вызвать рак, не говоря уже о множестве других потенциальных проблем
[439]. Также, вероятно, потребуется использование экстракорпорального оплодотворения, которое имеет высокую частоту неудач. Даже если мы сможем точно и аккуратно изменить ДНК так, как нам хочется, мы еще не имеем четкого представления о том, к чему приведут эти изменения. Немногие случаи столь очевидны, как повторения CAG, которые неизбежно вызывают болезнь Хантингтона. Сотни генов, которые, по-видимому, влияют на кровяное давление, будут влиять и на множество других биологических процессов. Невозможно изменить склонность к гипертонии, не влияя ни на что другое. Гены взаимодействуют друг с другом фантастически сложными способами, которые меняются с возрастом, окружающей средой и местом в организме. Изменение вероятности сердечного приступа в среднем возрасте вполне может иметь всевозможные непредвиденные последствия в другое время и в других частях организма. Кроме того, поскольку мы изменяем эмбриональные клетки, которые в конечном итоге разовьются в новые сперматозоиды и яйцеклетки, ошибки будут передаваться будущим поколениям.
