Ученые впервые отредактировали ДНК человеческих эмбрионов с беспрецедентной точностью

Исследователи из Колумбийского университета сообщили об успешном редактировании генов в человеческих эмбрионах с помощью технологии базового редактирования. Метод позволил изменять отдельные участки ДНК значительно точнее, чем классический CRISPR. Как сообщает The New York Times, работа может приблизить появление технологий для исправления наследственных болезней еще на стадии эмбриона, однако вновь обострила дискуссию об этических границах генетического вмешательства.

Как ученые изменили ДНК человеческих эмбрионов?

Команда генетика Дитера Эгли из Колумбийского университета использовала метод базового редактирования для изменения ДНК ранних человеческих эмбрионов. В отличие от традиционного CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), который действует как молекулярные "ножницы", способные находить, вырезать поврежденные гены и заменять их здоровыми вариантами, новая технология позволяет изменять отдельные генетические "буквы", нанося значительно меньше вреда геному.

Исследователи работали с двумя генами. Один из них — PCSK9 — связан с уровнем "плохого" холестерина (ЛПНП) и риском сердечно-сосудистых заболеваний. Второй — HBG — отвечает за выработку гемоглобина у плода. Результаты исследования еще не опубликовали в научном журнале, однако они появились на bioRxiv.

Для экспериментов использовали оплодотворенные яйцеклетки и двухклеточные эмбрионы, пожертвованные родителями для научных исследований. Ученые сообщили, что не обнаружили масштабных повреждений хромосом или других серьезных последствий, которые ранее часто наблюдались при применении CRISPR.

По словам Эгли, предыдущие эксперименты с CRISPR на человеческих эмбрионах демонстрировали значительные риски. Во время одного из таких исследований редактирование гена EYS, связанного с наследственной слепотой, иногда приводило к потере больших фрагментов ДНК или даже целых хромосом.

"Это имело абсолютно катастрофические последствия", — отметил исследователь, комментируя результаты предыдущих экспериментов с CRISPR.

Проблемы нового метода редактирования ДНК

Несмотря на успех нового подхода, ученые столкнулись с другой проблемой. В части случаев редакторы не смогли изменить все клетки эмбриона, из-за чего возникали так называемые мозаичные эмбрионы, где одни клетки содержали отредактированную версию гена, а другие — нет.

Такие мозаичные изменения могут создавать риски для здоровья будущего ребенка, если технология когда-нибудь будет использована в клинической практике. Именно поэтому исследователи отмечают, что до практического применения еще далеко.

"Мы не говорим, что это будет использоваться завтра в клиниках", — подчеркнул Эгли и добавил, что необходимо провести дополнительные исследования для оценки возможных побочных эффектов и долгосрочных последствий.

Дискуссии вокруг темы редактирования эмбрионов

Положительно новые результаты оценила эксперт по репродуктивной медицине Паула Амато, которая не участвовала в работе. Она назвала метод "перспективным", но подчеркнула необходимость тщательного анализа после прохождения научного рецензирования.

В то же время биоэтики предупреждают, что даже при отсутствии видимых повреждений риски могут проявиться значительно позже. В частности, Анна Итлис отметила, что некоторые потенциально вредные последствия могут стать заметными только после рождения ребенка.

Генетик Калифорнийского университета в Беркли Федор Урнов назвал перспективу базового редактирования ДНК человеческих эмбрионов "новой и неоправданно рискованной". По его мнению, использование стандартной процедуры ЭКО со скринингом генетических аномалий является более рациональным и безопасным, чем этот метод. Кроме того, ученый предостерег, что совершенствование этой технологии в будущем откроет путь к неэтичному искусственному усилению определенных черт у младенцев.

Сами разработчики нового метода отмечают, что нынешние результаты касаются прежде всего борьбы с наследственными болезнями, а возможности генетического "проектирования" человека остаются очень ограниченными. По словам Эгли, каждое дополнительное редактирование повышает риск ошибки. Поэтому даже с развитием технологии существует естественный предел количества генов, которые можно безопасно изменить в одном эмбрионе.

Дискуссии вокруг редактирования эмбрионов продолжаются с 2018 года, когда китайский исследователь Хэ Цзянькуй использовал технологию CRISPR на эмбрионах человека для создания генетической устойчивости к ВИЧ. Мировое научное сообщество осудило его действия как безрассудные, а китайские власти посадили ученого на три года. Сам исследователь позже заявил о рождении трех "здоровых и красивых младенцев".