Наследственность из пробирки

С самого начала книги, подготавливая читателя, мы рассказывали о манипуляциях с геномом человека, которые чаще всего проводились in vitro. Такой подход давно уже никого не удивляет; сегодня существуют и применяются многие продукты, сделанные в лабораторных условиях на основе ДНК человека, то есть его генов. Мы можем производить лекарственные белки — инсулин, интерлейкины, интерфероны. Сегодня широко распространены антитела, с помощью которых лечат онкологические, аутоиммунные, даже вирусные заболевания. И все это делается благодаря генам человека, с которыми ученые работают вне его тела, — в пробирке или в других организмах.

Следующим этапом в развитии биомедицины стала работа с генами человека непосредственно в клетках, находящихся внутри организма. Появилось такое медицинское направление, как генная терапия, позволяющая (если человек родился с каким-то генетическим заболеванием) вводить в соматические клетки нормальную, функционирующую копию поврежденного гена и тем самым восстанавливать его утраченную функцию. Мы рассматривали эту возможность на примере заболеваний сетчатки глаза и болезней, связанных с иммунной системой.

Особенность нынешнего этапа развития геномного редактирования, которому посвящена эта глава, состоит в том, что описанные в ней модификации производятся уже не с соматическими клетками, а с клетками зародышевого пути — по сути, бессмертными! Сейчас объясню, почему это так.

Когда появляется новый организм, то на самых ранних этапах его эмбрионального развития большинство клеток начинает формировать наше тело — сому. Однако небольшая часть клеток отделяется, и из них закладываются клетки зародышевого пути. У мужских особей эти клетки продуцируют сперматозоиды, у женских — яйцеклетки. Но их главное отличие от соматических состоит в том, что заключенная в них генетическая информация обо всем организме, несмотря на предстоящую неизбежную гибель нашего, увы, смертного тела, бессмертна, потому что она наследуется, то есть передается нашему потомству. И сами клетки зародышевого пути — гаметы — в определенном смысле оказываются бессмертными.

Целью генетической модификации, на которую впервые в мире решился китайский ученый Хэ Цзянькуй, было проведение геномного редактирования — именно в гаметах, чтобы потом эти изменения естественным образом наследовались в ряду поколений человека.

В предыдущей главе мы тоже обращались к наследованию, но там все-таки речь шла об обезьянках. А Хэ Цзянькуй сделал свой большой шаг в технологии геномного редактирования, чтобы изменить наследуемую генетическую информацию человека.

Научные открытия или заблуждения?

Считается, что наука — это поиск истины. Тем не менее научные события часто развиваются по детективному сценарию, и многое происходит под покровом тайны. И дело не только в трудностях исследований, но и в природе самого человека, занятого научным поиском. Ученые хотят быть первыми и во многих случаях не спешат раскрывать подробности своей работы.

Поэтому время от времени возникают проблемы и даже скандалы с исследованиями ученых. В частности, одним из наиболее известных стал так называемый хвангейт — скандал, связанный с терапевтическим клонированием человека. Случился он в 2005—2006 годах, когда южнокорейский ученый Хван У Сок, который заявлял, что клонировал человека, был обвинен в фальсификации результатов, и это подтвердилось.

Другой известный скандал в области клеточных генетических технологий, произошедший в 2014 году, связан с именем японской исследовательницы Харуко Обоката. Она опубликовала в авторитетных научных журналах статьи о том, что разработала удивительно простые методы репрограммирования соматических клеток человека. Однако через полгода ей пришлось отозвать статьи, опубликованные в журнале Nature, потому что данные оказались подделанными. Скандал завершился трагедией: известный японский ученый Йошики Сасаи, директор Центра биологии развития RIKEN и соавтор статей Харуко Обоката, после признания их фальсификацией покончил жизнь самоубийством.

Зачем эти люди фальсифицировали результаты? Вопрос сложный. Даже Шухрат Миталипов, официально признанный первым человеком в мире, кто совершил терапевтическое клонирование человека, допустил промах. В его статье, опубликованной в высокорейтинговом международном журнале Cell, были обнаружены материалы, которые оказались ошибочными. И он тогда признал свою неправоту. Из его объяснений следовало, что фотографический материал, который приводился в этой статье в качестве доказательств, к сожалению, попал туда случайно, по ошибке — вместо другого, правильного. Теперь уже ученый предоставил журналу «правильные» фотографии и с надлежащими извинениями уверил научную общественность, что, несмотря на допущенную ошибку в публикации промежуточных результатов, конечный результат, тем не менее, остается верным.

ЧЕГО НЕ СДЕЛАЕШЬ РАДИ РЕЗУЛЬТАТА

Когда южнокорейский ученый Хван У Сок в 2004 году опубликовал в журнале Science свою первую статью о клонировании человека, он был признан национальным героем Южной Кореи. На него посыпались почести, ему выделялись сотни миллионов долларов на продолжение исследований. В 2005 году вышла его вторая работа; в ней Хван У Сок говорил о том, что для неких пациентов, страдающих тяжелыми заболеваниями, ему удалось получить персонифицированные линии клонированных клеток, и теперь специально для них можно вырастить новые клетки, чтобы вылечить этих пациентов. Понятно, что речь шла об открытии, имеющем колоссальный потенциал! Однако в декабре 2005 года бывший коллега южнокорейского ученого опубликовал в интернете небольшой пост о том, что на самом деле фотографии уникальных стволовых клеток, которые иллюстрировали его работу, — снимки одной и той же клетки, но сделанные в разных ракурсах, чтобы подтвердить желаемый результат. Было проведено и журналистское, и научное расследования. В январе 2006 года независимая экспертная группа Сеульского университета сообщила окончательные результаты проверки работ лаборатории Хван У Сока. Оказалось, что все результаты, связанные с клонированием человеческих клеток, подделаны. Фальшивкой признано и создание первой в мире линии человеческих стволовых клеток от клонированного эмбриона, и получение персонифицированных культур стволовых клеток. Вопреки южнокорейским законам, Хван У Сок закупил более тысячи донорских яйцеклеток на черном рынке. Но самым серьезным обвинением, предъявленным ученому, было то, что он, пользуясь служебным положением, склонял к донорству яйцеклеток и своих сотрудниц.

Здесь надо пояснить, что эффективность клонирования очень невысока, особенно для крупных животных. Шухрат Миталипов в 2007 году, проводя клонирование обезьянок, использовал порядка полутора сотен яйцеклеток, чтобы получить две-три клонированные линии клеток. То есть для получения одной клонированной линии требуется не менее сотни яйцеклеток. Но у женщин в норме