Нова технологія дозволяє не вирізати, а точково змінювати окремі елементи генетичного коду
Дослідники з Колумбійського університету заявили про важливий прорив у сфері генетики, вперше продемонструвавши високоточне редагування ДНК людських ембріонів. Як повідомляє The New York Times, досягнення може наблизити появу методів виправлення спадкових захворювань ще до народження дитини, хоча водночас воно знову порушує складні етичні питання.
Протягом багатьох років втручання в геном людських ембріонів залишалося предметом гострих дискусій серед науковців, медиків і біоетиків. Прихильники таких технологій вважають, що вони здатні допомогти позбутися важких спадкових хвороб, тоді як критики застерігають від можливого використання генетичного редагування для створення дітей із наперед заданими характеристиками.
До цього часу найвідомішим інструментом для зміни генів була технологія CRISPR. Вона працює за принципом своєрідних «генетичних ножиць», які вирізають певні ділянки ДНК. Однак такий підхід не завжди є достатньо точним і може спричиняти небажані зміни або пошкодження генетичного матеріалу.
Саме через ці ризики значний резонанс викликав експеримент китайського дослідника Хе Цзянькуя у 2018 році. Тоді він використав CRISPR для створення генетично модифікованих дітей, намагаючись зробити їх стійкими до ВІЛ. Наукова спільнота різко засудила цей крок, а самого вченого згодом ув’язнили.
Нове дослідження базується на технології base editing («базове редагування»), яку у 2016 році розробив гарвардський вчений Девід Лю. На відміну від CRISPR, вона не вирізає фрагменти ДНК, а дозволяє змінювати окремі нуклеотиди — базові «літери» генетичного коду. Такий підхід вважається значно точнішим і потенційно безпечнішим.
У рамках експерименту науковці відредагували два гени. Перший — PCSK9, який впливає на рівень «поганого» холестерину LDL і пов’язаний із ризиком серцево-судинних захворювань. Другий — HBG, що відповідає за вироблення фетального гемоглобіну та має значення для лікування деяких спадкових хвороб крові.
Редагування проводили як на стадії одноклітинних запліднених яйцеклітин, так і на двоклітинних ембріонах. За словами дослідників, технологія не викликала масштабних пошкоджень хромосом, які часто турбували науковців під час використання CRISPR. В окремих випадках вдалося успішно змінити обидва гени в одному ембріоні.
Водночас дослідники зіткнулися з проблемою мозаїцизму. Це явище виникає тоді, коли лише частина клітин ембріона отримує необхідні зміни, тоді як інші залишаються незмінними. У результаті ембріон містить суміш відредагованих і невідредагованих клітин, що може впливати на ефективність і безпечність процедури.
Читайте також: З якого віку починається старіння: вчені назвали момент, коли організм починає втрачати силу
Керівник дослідження, генетик Колумбійського університету Дітер Еглі, закликає не поспішати з висновками. Він наголосив, що наразі мова не йде про швидке впровадження технології в клінічну практику.
Частина експертів також закликає до обережності. Біоетики наголошують, що потенційні побічні наслідки можуть проявитися лише після народження дитини або навіть через багато років. Водночас деякі фахівці називають отримані результати багатообіцяючими та вважають їх важливим кроком для розвитку репродуктивної медицини.
Співавтор роботи та головний клінічний директор компанії Nucleus Genomics Натан Трефф вважає, що в майбутньому технологія може допомогти парам, які проходять процедуру екстракорпорального запліднення (ЕКЗ), зберігати ембріони, які сьогодні відбраковуються через генетичні ризики.
Втім самі автори дослідження визнають, що можливості технології поки що обмежені. За словами Еглі, одночасне редагування великої кількості генів суттєво збільшує ризик помилок і небажаних наслідків.
Наразі результати роботи ще проходять незалежне наукове рецензування. Наступним етапом стане тестування технології на більш розвинених ембріонах, які містять близько 100 клітин, а також пошук способів усунути проблему мозаїцизму та підвищити точність редагування.
