Вчені вперше відредагували ДНК ембріонів з безпрецедентною точністю

Дослідники з Колумбійського університету повідомили про успішне редагування генів у людських ембріонах за допомогою технології базового редагування. Метод дозволив змінювати окремі ділянки ДНК значно точніше, ніж класичний CRISPR. Як повідомляє The New York Times, робота може наблизити появу технологій для виправлення спадкових хвороб ще на стадії ембріона, однак знову загострила дискусію про етичні межі генетичного втручання.

Як вчені змінили ДНК людських ембріонів?

Команда генетика Дітера Еглі з Колумбійського університету використала метод базового редагування для зміни ДНК ранніх людських ембріонів. На відміну від традиційного CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), який діє як молекулярні “ножиці”, здатні знаходити, 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 із них — PCSK9 — пов'язаний із рівнем “поганого” холестерину (ЛПНЩ) та ризиком серцево-судинних захворювань. Другий — HBG — відповідає за вироблення гемоглобіну у плода. Результати дослідження ще не опублікували в науковому журналі, проте вони зʼявилися на bioRxiv.

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

За словами Еглі, попередні експерименти з CRISPR на людських ембріонах демонстрували значні 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

Попри успіх нового підходу, вчені зіткнулися з іншою проблемою. У частині випадків редактори не змогли змінити всі клітини ембріона, через що 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 коли-небудь буде використана в клінічній практиці. Саме тому дослідники наголошують, що до практичного застосування ще далеко.

“Ми не говоримо, що це буде використовуватися завтра в клініках”, — підкреслив 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 роботі. Вона назвала метод “перспективним”, але наголосила на необхідності ретельного аналізу після проходження наукового рецензування.

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

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

Самі розробники нового методу наголошують, що нинішні результати стосуються насамперед 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 використав 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”.