Некоторых ученых беспокоит вопрос о возможном злоупотреблении данным методом. В СМИ уже появились сообщения о появлении «искусственных детей». В начале 2015 г. китайские исследователи модифицировали гены эмбриона человека, но эти эмбрионы не выжили. Тем не менее можно представить себе эксперименты с реальными эмбрионами человека. «Инжиниринг идеального ребенка» – так была озаглавлена статья, опубликованная издательством Массачусетского технологического института. Годовалому ребенку провели соответствующее лечение, чтобы у него мог прижиться трансплантат, который в противном случае отторгся бы. Этот метод не характеризуется 100%-ной точностью. Существуют так называемые «нецелевые» (off-target, или побочные) эффекты, которые могут обусловить развитие побочных явлений и редактирование «не тех» генов. Эта проблема типична для нуклеиновых кислот, ее нужно преодолеть, но задача отнюдь не тривиальная. В начале 2016 г. власти Великобритании одобрили использование в лабораториях человеческого эмбриона примерно недельного возраста (пока число клеток увеличится с четырех до 256) для применения CRISPR-технологии и тестирования роли определенных генов на раннем этапе эмбрионального развития. Затем эти клетки подлежат уничтожению. У мышей мышечную дистрофию Дюшенна (генетическое мышечное заболевание у мальчиков) излечили путем вырезания участка генома с генетическим дефектом. Этические комитеты готовятся оценить эту технологию. Самоограничения исследователей – практика, уже используемая в связи с технологиями рекомбинантных ДНК. Впервые эту тему затронули в 1975 г. на Асиломарской конференции из-за страха перед биоопасностью. В конце 2015 г. комитет Международного саммита по редактированию гена человека выступил с заявлением, в соответствии с которым новая технология редактирования генов не может использоваться для модификации эмбрионов человека в период беременности. Дэвид Балтимор из Калтеха, председательствовавший на саммите, сказал: «Ученые должны проявлять осторожность, так как, если в геном внести изменение, это будет необратимо». По мнению некоторых, заявление слишком мягкое. Ежегодно в мире 8 млн детей рождается с генетическими дефектами. Нуждаются ли они в редактировании, в каких бы то ни было изменениях? Где и когда?
Меня крайне удивило, что в обоих случаях, когда ученые заявили о самоограничениях, используемые методы были основаны на бактериальных иммунных системах: сначала это была бактериальная система защиты, использование «рестрикционных эндонуклеаз», открытых швейцарским ученым Вернером Арбером, что явилось основой рекомбинантной ДНК. В настоящее время это иммунная система CRISPR/Cas9. Бактерии против фагов в равных пропорциях используют обе эти системы защиты. У нас это вызывает трепет и беспокойство. В 1978 г. Арбер получил Нобелевскую премию. Кто станет следующим?
Две молодые дамы очень активно занимаются данной технологией, и обе вошли в шорт-лист кандидатов на получение следующей Нобелевской премии. Одна из них – Эммануэль Шарпантье, назначенная новым директором Общества Макса Планка в Берлине. Джиму Уотсону хотелось узнать о ней больше, и казалось, им движет заинтересованность и немного любопытства! Вторая дама-исследователь – Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета в Беркли. Третий – молодой ученый Мартин Йинек из Цюриха – исследовал кристаллическую структуру Cas9. Этот фермент – вариант РНКазы Н – отличается тем, что режет ДНК в гибриде, поэтому его следует назвать ДНКазой Н. Разработкой применения и упрощением данной технологии занимается Фэн Чжан из Массачусетского технологического института. Между Калифорнийским университетом в Беркли, который представил заявки на патент раньше, и Массачусетским технологическим институтом, который представил их позже, но на большее количество применений, развернулась закулисная патентная война. К сожалению, здесь участвуют большие деньги. Компания Bayer инвестировала €300 млн в разработку данной технологии для лечения трех заболеваний – заболевания крови, слепоты и врожденного порока сердца. К этому направлению присоединилось еще три крупные компании, и объем инвестиций намного увеличится. В настоящее время в этом направлении работают десятки тысяч исследователей, и все используют данную технологию. Важно отметить, что метод можно применять для мутирования (редактирования) или инактивации специфических генов без введения ДНК чужеродного организма. На такие «отредактированные» организмы в настоящее время не распространяется ограничительное законодательство, регулирующее ГМО. Копированные, но нерекомбинированные гены были бы менее опасными. Соответствующее обсуждение данного вопроса регуляторными органами уже началось. У этой истории будет продолжение!
От мечехвоста до червей для укрепления иммунитета
В дельте Миссисипи и на Лонг-Айленде обитают сотни животных, похожих на древнее существо. Это время спаривания мечехвостов, или крабов-подков. У них на подковообразном панцире (отсюда и их название – краб-подкова) расположено три глаза. Еще у них есть длинный тонкий хвост, напоминающий стрелу, отсюда другое название – мечехвост. У них нет иммунной системы. Как же они выживают так долго? У этих животных кровь не красная, а голубая. У них вместо гемоглобина гемоцианин и в крови содержится не железо, а медь. Медь для микроорганизмов токсична. Именно поэтому инкубаторы для выращивания клеточных культур еще со времени Роберта Коха изготавливали из меди, оказывающей противомикробное действие. Помнится, мне приходилось с ними работать. У людей с иммунодефицитом, например у детей с аденозиндезаминазной недостаточностью (ADA), повышается риск развития заболеваний, представляющих угрозу для жизни, и им приходится жить в стерильных «палатках». Беспозвоночным и насекомым вполне удается выживать с голубой кровью. Однажды я принесла домой панцирь краба, высушила его и хранила как ископаемый экспонат до тех пор, пока он не начал разлагаться и мне не пришлось его выбросить. Действительно ли у них нет обратной транскриптазы, siRNA, CRISPR, ERVs, IgGs? Может ли медь в крови заменить все эти иммунные системы? И все это происходило последние 500 млн лет? Удивительно!
Как люди могут повысить эффективность функционирования своих иммунных систем? Есть червей! Звучит не очень привлекательно. Можно сформулировать эту рекомендацию научно: червей назовем гельминтами, а процесс поедания червей – гельминтотерапией. В настоящее время наблюдается повышение заболеваемости аллергией, поскольку наши иммунные системы недостаточно заняты отражением угроз со стороны чужеродных микроорганизмов. Нашим иммунным системам «скучно», поэтому они ищут альтернативные угрозы, включая, к сожалению, наши собственные антигены. Это приводит к развитию аллергии и аутоиммунных заболеваний. Они часто наблюдаются у жителей современных промышленных городов, где люди достаточно редко вступают в контакт с паразитами или другими инфекционными микроорганизмами, поэтому их иммунные системы недостаточно стимулированы. Дети фермеров стали городскими жителями и теперь имеют дело не с навозом, а пылесосом. При аутоиммунных заболеваниях иммунный ответ направлен против «себя», а не против «чужеродных» микроорганизмов, против частей своего же организма, а не чужеродных оккупантов. Швейцарские дети живут в самой чистой среде, согласно некоторым оценкам, возможно, в самых чистых в мире условиях. Поэтому швейцарский иммунолог Рольф Цинкернагель в статье, опубликованной в газете Blick, отметил, что гельминтотерапия является одной из терапий аутоиммунных заболеваний. Он был не первым человеком, предложившим этот метод. За несколько лет до этого американец – «сторонник» гельминтотерапии продавал яйца червей через интернет, но Управление по контролю над пищевыми продуктами и лекарственными средствами США положило конец этой практике. Однако этот человек переехал в Великобританию и продолжил предлагать свою терапию. Даже Nature посвятил этому вопросу одну из статей: пациентам с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) предлагается напиток, содержащий тысячи яиц червей. Яйца попадают в кишечник, где из них вылупляются личинки, из которых потом вырастают настоящие черви. К счастью, они настолько малы, что их невозможно различить. Никому не хочется вспоминать о мелких белых червячках в детском кале. Терапевтических червей получают из червей свиней, поэтому в ЖКТ человека они погибают в течение восьми недель. Врач Джоэл Вайнсток из медицинской школы Университета Тафтса (США) охарактеризовал нашу иммунную систему как «безработную» систему, которой нечем заняться. И если сейчас она начнет действовать против червей, она отвлечется от аутоиммунных реакций. Вайнсток использует червей для лечения пациентов с хроническими заболеваниями, в частности болезнью Крона, неспецифическим язвенным колитом, диабетом 1-го типа, псориазом, рассеянным склерозом и пищевой аллергией. Во Фрайбурге (Германия) проводится исследование гельминтотерапии с участием 330 пациентов. Интерес к этому методу огромный. Никого не нужно уговаривать присоединиться к этому проекту.
