Выступая на конференции EmTech в Кембридже, исполнительный директор компании Кэтрин Босли (Katrine Bosley) сказала, что в 2017 году должны стартовать клинические тесты технологии под названием CRISPR для лечения редкого неизлечимого заболевания — врождённой слепоты Лебера. Это будет первый случай применения CRISPR на людях. Затем начнут лечить и другие врождённые заболевания.
Техника редактирования генов с помощью CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats; палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) изобретена три года назад. Но она настолько дёшева, точна и проста в использовании, что открывает огромные возможности перед стартапами для экспериментов по генной инженерии.
CRISPR уже испытали для генетической модификации обезьян, и сейчас идёт дискуссия о правовом регулировании использования генной инженерии на людях. Пока что мнение политиков в западных странах склоняется к тому, что законодательно можно разрешить использование технологии только в медицинских целях для лечения врождённых заболеваний. Общественное мнение разделилось.
На диаграмме показаны результаты опроса американцев на тему генетических модификаций детей.
Так или иначе, главное, чтобы технология была разработана и испытана, а затем в мире обязательно найдутся страны с более либеральным законодательством. Фактически, такие законодательные ограничения не имеют особого смысла, потому что из «офшорных» стран технология всё равно распространится по остальному миру рано или поздно, да и общественное мнение может кардинально измениться в течение нескольких десятилетий, после чего законодатели тоже изменят своё решение и приведут законодательство в соответствии с запросами людей. Это видно хотя бы по отношению американского общества к легализации марихуаны, против чего раньше высказывалось абсолютное большинство, а сейчас — наоборот, большинство поддерживает такую практику.
Editas Medicine — один из нескольких стартапов, среди них Intellia Therapeutics и CRISPR Therapeutics, планирующих корректировать ДНК человека в медицинских целях, то есть для исправления генетических нарушений у детей и взрослых.
CRISPR позволяет «ремонтировать» повреждённые гены, так что подходит для лечения нескольких тысяч врождённых заболеваний, многие из которых считаются неизлечимыми, как болезнь Хантингтона и кистозный фиброз (муковисциоз).
Врождённая слепота Лебера встречается всего у двух-трёх из 100 000 новорожденных. «Цель, которую они выбрали [для эксперимента], просто фантастическая; у неё есть все подходящие характеристики для осуществления простой коррекции», — говорит Жан Беннет (Jean Bennet), директор отделения продвинутой терапии сетчатки и глазной терапии в медицинской школе университета Пенсильвании. Он пояснил, что младенцы с врождённой слепоты Лебера видят только большие яркие объекты, а с возрастом и эта способность может исчезнуть.
Теоретически, CRISPR должен легко исправить этот генетический недостаток. Докторам известен конкретный ген, который нужно исправить, а глазное яблоко легко доступно для необходимой операции. Сама операция заключается в том, что в сетчатку глаза вводят смесь модифицированных вирусов, которые запрограммированы на выполнение инструкций по производству компонентов CRISPR, в том числе специального протеина, который способен вырезать повреждённый ген в его точном местоположении.
Специалисты говорят, что для лечения требуется удалить около 1000 нуклеотидов из гена под названием CEP290 в фоторецепторах сетчатки. После удаления, как показывают лабораторные испытания, ген должен возобновить нормальную работу.
Во время клинических испытаний генные инженеры проверят, насколько эффективна генная терапия и какие побочные эффекты появятся при вмешательстве в человеческую ДНК. Перед испытаниями на людьми ещё проведут ряд лабораторных тестов, в том числе на животных.
Теоретически, CRISPR можно использовать для генного редактирования в любой части тела, но на практике отремонтировать ДНК во многих типах клеток довольно проблематично, например, в клетках мозга, так что в первое время сфера генной инженерии будет несколько ограничена.
Тем не менее CRISPR способен выполнять такие задачи, которые не под силу стандартным методам генной инженерии. Те предполагают доставку в орган готовых здоровых генов внутри тела вирусов. Тот же ген CEP290 слишком большой, чтобы поместить его внутри вируса, поэтому редактирование цепочки нуклеотидов непосредственно в клетках человеческого тела — единственный выход.
Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.
Комментарии (31)
norlin
06.11.2015 15:32+1Я правильно понимаю, что эта методика работает для уже живущих людей, а не для исправления генома при зачатии?
Если всё так, то как оно в принципе работает? Ведь для такого исправления надо будет исправить гены во всех существующих клетках, так?
TeiSinTai
06.11.2015 15:53Если я правильно понял текст статьи, первоначальную цель они выбрали как раз потому, что необходимые для изменения клетки сгруппированы, и их мало. Иными словами, если сменить геном группы клеток в сетчатке с вероятностью около 100%, а всех остальных — как повезёт, то этого достаточно — новые клетки сетчатки всё равно будут брать геном локально, а не лезть за ним куда-то далеко. По идее, так. Правда, в таком случае, получается человек с неоднородным геномом… Видимо, нужен комментарий специалиста, почему же это всё-таки работает.
Meklon
06.11.2015 16:19+12Используется вирусный вектор. Вирусы сами по себе информационные паразиты. Они встраивают в клетку свою информацию и заставляют клетку производить вирусные белки. Вирусный вектор — это модифицированный вариант, у которого отрезали нафиг все куски, которые отвечают за воспроизведение. Он одноразовый. Врезаясь в клетку, вектор вырезает нужный кусок и/или встраивает необходимый. В результате, клетка «отремонтирована». Вирус поражает только определённые клетки-мишени, на которые он нацелен. Система ключ-замок, грубо говоря. Заразить ненужную клетку не получится, рецепторы на поверхности не совпадут и " стыковки " не будет.
mahowik
07.11.2015 01:24Как бы не вышло что «природа всегда найдет выход!»
Я про воспроизводство :)Meklon
07.11.2015 09:08Нет, никак. Там не типа кусок закомментировали, чтобы не работал, а тупо пол-программы оттяпали.
hardex
07.11.2015 12:12+1Природа может находить выходы, только если имеется цепочка поколений, в которых могут возникать полезные мутации. Если нет возможности репродукции, то никаких «выходов» природа не «найдет».
amarao
06.11.2015 16:59+24Православная церковь негодует. Боженька сделал Алёшу слепым по своему Неисповедимому Замыслу, а тут приходят всякие якобинцы-атеисты и переделывают по-своему.
Sadler
06.11.2015 18:35+1Совсем недавно пролетала новость про Liz Parrish с её BioViva, мол, на ней уже опробовали активацию теломеразы и ингибитора миостатина. Судя по всему, посредством того же CRISPR/Cas9. Как думаете, шарлатанство?
wormball
07.11.2015 14:02+1> Да, кардинально
Ежели я правильно понимаю значение слов «кардинально» и «исправить», то кардинально исправить человека на настоящий момент невозможно. И ещё долго будет невозможно, пока мы не поймём во всех деталях, как человек работает. А когда таки станет возможно, то, скорее всего, результат такого исправления уже не будет человеком, плюс наверняка проще будет не исправлять существующее, а сделать «заменителя человека» заново на «небелковой» основе. Ну вот, например, была лошадь, стал автомобиль. Чем улучшать лошадь, проще оказалось вовсе её выбросить и сделать заменяющее её устройство с нуля. И очевидно, что от лошади в этом устройстве ничего не осталось.
А сейчас, насколько я понимаю, можно бороться с очевидными наследственными заболеваниями, для которых установлен конкретный ген, который их вызывает. Немного погодя, когда статистика накопится, можно будет бороться с менее очевидными болезнями. И, быть может, заимствовать какие-то полезные гены у других организмов. А вот так, чтобы по заказу «увеличить интеллект» — это я сомневаюсь. Интеллект даже измерить нельзя, так что непонятно, в какую сторону его улучшать.
Quiensabe
07.11.2015 15:19Это верно, если менять гены «по одному». Но кто мешает выпустить сразу «комплект» из миллионов вирусов содержащих полный геном другого человека. Это в порядке фантазии, но все же.
Каждый вирус действует только на одну клетку, поэтому можно четко прогнозировать степень смешивания геномов. В итоге человек будет становиться чем-то средним между собой оригинальным, и «целевым» человеком…
Как «сложаться» гены конечно предугадать нельзя, но тут тот же принцип как с заведением детей. Гены складываются случайно, но в целом что-то похожее получается. Тем более, если что-то не так пойдет — всегда можно поправить.
— Доктор, намешайте пожалуйста 20% Шварца, 30% Маска, удалите на 35% ген подавления выработки миостатина, перекрасьте глаза в голубой и раскидайте на 3 года.
— Пожалуйста, принимайте ежедневно. Следующий!Sadler
07.11.2015 15:28Только нужно, чтобы участки корректно встраивались в ДНК в нужной позиции. И что-то я сомневаюсь, что оно будет работать правильно при перекрытии изменяемых участков. Если бы у нас были такие базы данных геномов, можно было бы даже проводить такой безболезненный статистический вариант селекции: отбирать из всего генофонда особей по параметрам и усреднять их геном. Но для этого нужны десятки тысяч геномов с дополнительными данными в виде, скажем, продолжительности жизни.
Meklon
07.11.2015 15:29+2Это как merge делать неконтролируемый в один репозиторий.
Quiensabe
07.11.2015 17:35Я совсем не специалист, но все же отличия есть. Репозиторий он один, поэтому его легко нарушить и работать перестанет вся система. А в организме на каждую клетку свой «репозиторий», и результат работы организма зависит от работы всех клеток вместе.
Что будет если 1% клеток моего тела (равномерно распределенных по всем органам) будут иметь геном другого человека? Или если 50% клеток моего тела будут содержать 1-2% генома другого человека? Я не знаю. Логика подсказывает, что я стану немного не него похож. Но «бытовая логика» в таких вещах часто не работает, так что утверждать конечно ничего не буду.Sadler
07.11.2015 18:28А если геном будет нарушен таким образом, что клетка начнёт, скажем, бесконтрольно делиться? ;) Или производить какой-нибудь гормон.
Quiensabe
07.11.2015 19:33То же что всегда происходит если клетка «делает что-то не то».
Я просто не вижу особой разницы между таким искусственным смешиванием генома, и смешиванием генома родителей в ребенке. То что в этом случае разные клетки будут носить разный геном — аргумент, но не очень сильный. Как уже отмечалось, химеризм — не такое уж редкое явление. Взять те же яблоки — все привитые, сплошь химеры, и ничего.
Хотя уже говорил выше, что не специалист в этом вопросе, могу быть в корне неправ.Sadler
07.11.2015 20:23То же что всегда происходит если клетка «делает что-то не то».
Иногда в таком случае весь организм умирает от рака. Устраивает такой вариант? Потому лучше бы метод работал достаточно точно, нежели надеяться на апоптоз. Я тоже непрофессионал, просто регулярно интересуюсь этой темой и очень завидую людям, которые могут применять подобные техники, ибо там очень широкий простор для творчества на сегодняшний день.
wormball
08.11.2015 11:33> выпустить сразу «комплект» из миллионов вирусов содержащих полный геном другого человека
У нас с вами, видимо, различные понятия об значении слова «кардинально». На мой взгляд, кардинально — это лошадь и автомобиль. Или хотя бы человек и шимпанзе. Оттого, что вы намешаете в кучу различных людей, результат не будет «кардинально» превосходить их всех. Собственно, мы все с вами уже являемся результатами такого процесса, так что здесь вообще никакой разницы с тем, чтобы пойти в банк спермы и забеременеть от маска.
Ну и я не очень понимаю, какой смысл мешать геномы в уже «готовом» человеке. Сущность-то человека формируется в основном в эмбриональном развитии. А постфактум можно разве что по мелочи что-то поменять. Навроде замены для каких-то дефектных белков, как в статье. А ежели у вас откровенно дефектных генов нет, то с чего вы взяли, что с генами маска вам будет лучше жить? И, ежели я правильно понимаю, такое смешение чревато, только прежде всего не раком, а напротив — аутоиммунной реакцией. Клетка-то выставляет на своей поверхности куски того, что у неё внутри. А иммунные клетки натасканы, чтобы не трогать клетки с определённым содержимым. А ежели содержимое клетки отлично от того, что должно быть, то иммунные клетки её зверски убьют и скушают труп. И будут совершенно правы. Собственно, при трансплантации органов так и происходит, и врачи с этим героически борются путём подавления иммунной системы. А здесь получается, что мы произвели ту же трансплантацию, только не органа, а всего организма понемножку. И с совершенно непонятным профитом от такой процедуры.
> Пожалуйста, принимайте ежедневно
Ежели бы принимать надо было ежедневно, тогда бы вообще никакого смысла в этой затее не было. Соль-то как раз в том, что один раз изменил геном — и больше ничего делать не надо. Вообще я полагаю, что наиболее перспективно (и к тому же проще) изменять геном в зародышевой линии. Чтобы эффект распространялся не только на поциента, но и на его потомков. Ну и таким макаром к тому же можно с большим спектром заболеваний бороться, как я уже упоминал.Meklon
08.11.2015 12:39Только это может потом вылиться в проблемы через пару поколений. Геном в гаметах я бы менял в последнюю очередь. Иначе могут растащить за пару поколений какую-нибудь злобную мутацию незаметную. Мы слишком неопытны для радикального улучшения генома с передачей дальше.
wormball
09.11.2015 16:22А какие могут быть проблемы через пару поколений? Ежели появится ещё одно наследственное заболевание — то от него можно будет точно так же избавиться, как его получили. С этой точки зрения я не вижу никакой особой опасности. Единственное, что вспоминается из потенциально опасного «в нескольких поколениях» — это внутригеномные паразиты. Навроде тех, что распространились в популяции лабораторных мышей. Но здесь опять же — ежели мы будем изменять геном человека, то мы непременно будем читать то, что получилось. И ежели окажется, что там самозародился паразит — то можно будет ещё на зародышевой стадии аборт сделать. А ежели мы поймём, что образовался паразит, только через несколько поколений — ну, можно запретить всем его носителям размножаться (или не давать их детям медицинскую страховку). Или ничего не запрещать, а просто создать моду на генетическое тестирование, тогда таких носителей сразу будет видно, и никто не захочет иметь от них детей. Ну и вообще, ежели паразит никак себя не проявляет, кроме как при взгляде на геном — то может быть, он не так уж и страшен, и не надо от него избавляться? Вон, говорят, у обезьян Alu-повторы по геному распространились. Насколько обезьяны от этого страдают, мы можем видеть на собственном примере.
И на мой взгляд, вероятность самозарождения «принципиально нового» геномного паразита при ручном редактировании генома не должна быть намного выше, чем вероятность его возникновения при естественном редактировании генома (сиречь мейозе).
> Мы слишком неопытны для радикального улучшения генома
Ну, именно это я и хотел сказать. А вот насчёт «передачи дальше» я не вижу принципиальной разницы.
Sadler
09.11.2015 07:16Оттого, что вы намешаете в кучу различных людей, результат не будет «кардинально» превосходить их всех. Собственно, мы все с вами уже являемся результатами такого процесса
Мы являемся частью неуправляемого процесса. Наличие же огромного массива геномов позволяет сделать процесс управляемым и выделить отдельные участки ДНК, ассоциированные, скажем, с продолжительностью и качеством жизни, с силовыми показателями и т.п., которые вполне могут зависеть от мутации всего нескольких генов, игнорируемых процессом естественного отбора (который в современных условиях работает не вполне так, как должен бы). Полученная в результате линия вполне может превосходить исходные организмы по всем рассматриваемым параметрам.wormball
09.11.2015 18:10> игнорируемых процессом естественного отбора (который в современных условиях работает не вполне так, как должен бы).
Естественный отбор по определению всегда работает так, как должен. Просто потому, что по-другому не может. И игнорирует он только нейтральные мутации (сиречь такие, которые не влияют вообще ни на что). Другой вопрос — что естественный отбор не всегда работает так, как мы хотим. Но и здесь можно посмотреть по-другому — точно так же можно сказать, что наши желания могут не соответствовать тому, что надо для победы в естественном отборе. Вот, например, мы хотим жить до двухсот лет, жать штангу в 300 килограммов, разъезжать на теслах и строить роботов, чтобы они нам прислуживали. А окажется, что надо было совершать намаз по пять раз на дню, мочить неверных и рожать побольше детей. Ну или ещё что-либо столь же далёкое от наших желаний. И даже ежели у нас получится сделать ребёнка согласно нашим желаниям, в естественном отборе ему (и соответственно нам) это никак не поможет. Мораль сей басни такова — редактирование генома — точно такая же лотерея, как и обычное рождение детей.
> Наличие же огромного массива геномов
А есть он сейчас, этот массив геномов? Есть, только непрочитанный. И для начала его надо прочитать. И для каждого генома собрать подробнейшее досье, что у этого человека хорошо и что плохо. Помимо стоимости (которая вроде как должна снизиться) это означает знатное вторжение в частную жизнь. Далеко не факт, что люди сколько-либо массово на это пойдут (а ежели пойдут, не факт, что дадут правдивые сведения).
Ну хорошо, получили мы эти геномы. И даже обработали. Какие-то гены назначили хорошими, а какие-то плохими. И вот перед нами встаёт один интересный вопрос. Коли ген плохой, то почему он всё ещё присутствует в популяции? Естественный-то отбор должен был его давно элиминировать. А ежели ген хороший — опять же, почему он всё ещё не вытеснил альтернативные аллели? Здесь могут быть следующие варианты:
— На самом деле эти гены никакие не плохие и хорошие, а просто мы выбрали неправильный критерий. Как в том примере с разъезжанием на теслах. Скажем, мы решили, что быть качком круто, а на самом деле ген качкизма чреват какой-то страшной болезнью. Или напротив, поставили цель избавиться от какого-то наследственного заболевания, а его ген в гетерозиготном состоянии делает людей шибко умными. Вот и оказывается, что мы меняем шило на мыло.
— Можно попытаться исправить положение, взяв за критерий приспособленность, то бишь количество детей/внуков, как завещал дедушка Дарвин. А здесь я готов поспорить, что у каждого из сколько-либо распространённых «хороших» генов влияние на приспособленность будет довольно мало. Ибо, как мы уже выяснили, в противном случае он бы захватил всю популяцию без нашей помощи. Так что сверхчеловек из этих генов всё равно не получится. В лучшем случае — просто очень хороший человек. Точнее, очень плодовитый.
И здесь возникает ещё более интересный вопрос. Положим, получили мы очень плодовитых людей. А будет ли от этого нам (или хотя бы им) хорошо? Нам — точно не будет, ибо со временем они обычных людей вытеснят. А потом (очень быстро) они доразмножаются до того, что им будет нечего кушать со всеми вытекающими. Собственно, обычные люди тоже так могут, но у них на это уйдёт больше времени. А тут одного поколения хватит.
В общем, я хочу сказать, что невозможно перехитрить естественный отбор. И невозможно просто взять и улучшить человека так, как мы улучшаем ложки. И добро и зло — две стороны одной медали. И ложки не существует, кстати.Sadler
09.11.2015 20:09Всё это было бы так, если бы мы обслуживали естественный отбор. В реальности же это тупой механизм, который мы изрядно поломали за счёт медицины, так что теперь генотип замусоривается теми же дефектными генами, вызывая генетические заболевания. Да и наплевать мне, чей потомок выживет через 1000 лет, мой или соседа. Важно то, какую жизнь люди проживут и что после себя оставят. Ты можешь быть эволюционно эффективным, плодя нищету и рожая каждый год до конца жизни, наполняя генофонд, но это ничего общего не имеет с социальной эффективностью, счастьем или хотя бы здоровьем.
wormball
09.11.2015 20:53Естественный отбор не надо обслуживать. Точно так же, как не надо прилагать усилий, чтобы яблоки падали на землю или чтобы дважды два равнялось четырём. Он просто идёт потому, что не может не идти. И медицина его ничуть не отменяет, подобно тому, как самолёты не отменяют закон всемирного тяготения. Ты можешь быть святее папы римского, патриарха и %подставьте имя по вкусу%, но только ежели в следующем поколении тебя или твоих потомков не будет, то и святость твоя исчезнет вместе с тобой, и мир снова погрязнет во грехе.
Чувствую, уже пора писать статью «эволюция для чайников», а то я здесь уже по двадцатому разу одно и то же объясняю.Sadler
09.11.2015 20:57Вы не объясняете, Вы продолжаете усердствовать в своём видении мира, где есть некий один всемирный «грех», с которым надо бороться. На самом деле у разных людей разные понятия о «грехе», и потому не имеет значения, что там будет у потомков, это будет уже их жизнь.
wormball
09.11.2015 22:56> Вы продолжаете усердствовать в своём видении мира
Ну, это известное дело — что абсолютную истину никто не знает, а любое высказывание отражает исключительно личное мнение. Вот и вы своё видение отстаиваете, правда, я до сих пор не понял, в чём оно заключается.
> где есть некий один всемирный «грех», с которым надо бороться.
Извините, вы меня с кем-то путаете. Я как раз пытаюсь сказать, что, во-первых, единого определения греха быть не может, а во-вторых, как бы мы грех ни определили, борьба с ним чревата либо поражением, либо ситуацией «за что боролись, за то и напоролись».
> На самом деле у разных людей разные понятия о «грехе»
Вот и я об том же.
> Важно то, какую жизнь люди проживут и что после себя оставят
> потому не имеет значения, что там будет у потомков, это будет уже их жизнь
Таки вы уж определитесь — важно или неважно. На мой взгляд — для вселенского мироздания неважно, а для нас с вами важно, именно в силу того, что мы являемся объектами дарвиновской эволюции. Не являлись бы — для нас было бы тоже неважно.
mattheus
Вопросы в контексте статьи какие-то неправильные и ответы на них соответствующие (как будто это проверка на позитивное отношение к себе и окружающим).
Добавили бы лучше вопросы типа:
(Может быть я немного далеко зашел со своими вариантами вопросов, но суть их в оценке общественного мнения на социальные и другие последствия технологии)
Sadler
Если бы CRISPR давал 100% вероятность корректной замены и был совсем копеечным, я бы забэкапил свою ДНК в молодом виде, чтобы потом проверять отдельные участки ДНК на повреждения и патчить в случае чего. Правда, не встречал данных о предельном числе заменяемых пар оснований для этого метода.