Науковці вперше здійснили редагування генів людських ембріонів з високою точністю. Ця технологія сприятиме боротьбі зі спадковими захворюваннями.

Нова технологія здатна змінювати окремі “генетичні літери” з мінімальними ушкодженнями.

Науковці з Колумбійського університету повідомили про успішне редагування генів у людських ембріонах за допомогою технології базового редагування. Цей метод дозволяє змінювати конкретні ділянки ДНК з набагато більшою точністю, ніж традиційний CRISPR. Як зазначає The New York Times, ця робота може наблизити до створення технологій для виправлення спадкових захворювань ще на етапі ембріона, проте знову підняла питання про етичні межі генетичного втручання.

Яким чином вчені змінили ДНК людських ембріонів?

Група генетика Дітера Еглі з Колумбійського університету застосувала метод базового редагування для модифікації ДНК ранніх людських ембріонів. На відміну від звичайного CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), який функціонує як молекулярні “ножиці”, здатні виявляти, вирізати пошкоджені гени та замінювати їх здоровими варіантами, нова технологія дозволяє змінювати окремі генетичні “літери”, завдаючи значно менше шкоди геному.

Дослідники працювали з двома генами. Один з них — PCSK9 — пов’язаний із рівнем “поганого” холестерину (ЛПНЩ) та ризиком серцево-судинних захворювань. Інший — HBG — відповідає за виробництво гемоглобіну у плода. Результати дослідження ще не були опубліковані в науковому журналі, проте вони зʼявилися на bioRxiv.

Для експериментів використовували запліднені яйцеклітини та двоклітинні ембріони, які були пожертвувані батьками для наукових досліджень. Вчені повідомили, що не виявили значних ушкоджень хромосом або інших серйозних наслідків, які раніше часто спостерігалися під час використання CRISPR.

За словами Еглі, попередні експерименти з CRISPR на людських ембріонах демонстрували суттєві ризики. Під час одного з таких досліджень редагування гена EYS, пов’язаного зі спадковою сліпотою, іноді призводило до втрати великих фрагментів ДНК або навіть цілих хромосом.

“Це мало абсолютно катастрофічні наслідки”, — зазначив дослідник, коментуючи результати попередніх експериментів із CRISPR.

Проблеми нового методу редагування ДНК

Незважаючи на успіх нового підходу, вчені зіткнулися з іншою проблемою. У деяких випадках редактори не змогли змінити всі клітини ембріона, внаслідок чого виникали так звані мозаїчні ембріони, де одні клітини містили відредаговану версію гена, а інші — ні.

Такі мозаїчні зміни можуть створювати ризики для здоров’я майбутньої дитини, якщо технологія колись буде застосована в клінічній практиці. Саме тому дослідники підкреслюють, що до практичного використання ще далеко.

“Ми не стверджуємо, що це буде використовуватися завтра в клініках”, — наголосив Еглі та додав, що необхідно провести додаткові дослідження для оцінки можливих побічних ефектів та довгострокових наслідків.

Дискусії навколо теми редагування ембріонів

Позитивно нові результати оцінила експертка з репродуктивної медицини Паула Амато, яка не брала участі в дослідженні. Вона назвала метод “перспективним”, але підкреслила необхідність ретельного аналізу після проходження наукового рецензування.

Водночас біоетики попереджають, що навіть за відсутності видимих ушкоджень ризики можуть проявитися значно пізніше. Зокрема, Анна Ітліс зазначила, що деякі потенційно шкідливі наслідки можуть стати помітними лише після народження дитини.

Генетик Каліфорнійського університету в Берклі Федір Урнов охарактеризував перспективу базового редагування ДНК людських ембріонів як “нову та невиправдано ризиковану”. На його думку, використання стандартної процедури ЕКЗ зі скринінгом генетичних аномалій є більш раціональним та безпечним, ніж цей метод. Крім того, науковець застеріг, що вдосконалення цієї технології в майбутньому може відкрити шлях до неетичного штучного посилення певних рис у немовлят.

Самі розробники нового методу підкреслюють, що нинішні результати стосуються переважно боротьби зі спадковими хворобами, а можливості генетичного “проєктування” людини залишаються дуже обмеженими. За словами Еглі, кожне додаткове редагування підвищує ризик помилки. Тому навіть із розвитком технології існує природна межа кількості генів, які можна безпечно змінити в одному ембріоні.

Дискусії навколо редагування ембріонів тривають з 2018 року, коли китайський дослідник Хе Цзянькуй застосував технологію CRISPR на ембріонах людини для створення генетичної стійкості до ВІЛ. Світова наукова спільнота засудила його дії як безрозсудні, а китайська влада ув’язнила вченого на три роки. Сам дослідник пізніше заявив про народження трьох “здорових і красивих немовлят”.