Генетические ножницы меняют людей: ученые испугались собственного открытия

3 сентября 1984 года британский генетик Алек Джеффрис обнаружил, что ДНК каждого человека уникальна. Это открытие легло в основу метода ДНК-дактилоскопии. Впервые он был применен в 1987 году в Великобритании. Генетическая экспертиза помогла найти убийцу двух девочек.

Сегодня генетика помогает не только опознавать преступников, но даже прогнозировать их внешность с точностью до 99%.

А на что еще способна генетика? На этот вопрос ответили в программе "Тайны Чапман" с Анной Чапман на РЕН ТВ.

Экспериментальная методика "генетические ножницы" может как спасти жизнь, так и покалечить человека

В 2015 году в Британии для спасения человеческой жизни впервые в мире использовали редактирование генома. Пациенткой стала годовалая Лейла Ричардс.

В трехмесячном возрасте у нее обнаружили лейкоз. Малышка перенесла несколько курсов химиотерапии и трансплантацию костного мозга. Это не помогло, девочка умирала.

Тогда родители рискнули воспользоваться последним шансом. Им стал экспериментальный метод "генетические ножницы", который опробовали только на лабораторных мышах.

"Генетическими ножницами" называют специальные ферменты эндонуклеазы. Встраиваясь в геном человека на отдельные участки, они могут точечно влиять на неправильный участок генома. Эти ферменты напрямую разрезают неправильные белки в структуре ДНК. И потом, когда цепочка восстанавливается, этот вырезанный неправильный участок генома закрывается", – пояснила специалист по вспомогательным репродуктивным технологиям, врач – акушер-гинеколог Ольга Крохалева.

Метод смог остановить развитие раковых клеток. Через три месяца Лейле снова пересадили костный мозг. Домой ее выписали с перспективой полного выздоровления.

"Технологию мы позаимствовали у бактерий. Они таким образом борются с вирусами. Иногда бактерию заражают вирусы, им нужно ее как-то убрать. Иммунитета у них нет, но есть вот такой механизм, который позволяет вырезать ненужный участок. Мы взяли эту технологию и стали модифицировать абсолютно любые микроорганизмы и таким образом получили очень серьезный инструмент быстрой генетической модификации", – уточнил генетик, член Европейского общества генетики человека, врач клинической лабораторной диагностики Александр Карасев.

Но всемирная известность пришла к "генетическим ножницам" за два года до этого. Метод оказался в центре громкого скандала. Китайский биолог Хэ Цзянькуй использовал его для внесения изменений в геном эмбрионов. В 2018 году он сообщил о рождении первых в мире ГМО-близнецов.

"Это уникальный генетический результат: смогли получить не ВИЧ-инфицированного ребенка от ВИЧ-инфицированных родителей. Достигнуто это было именно благодаря генетическим изменениям. Над эмбрионом внесена мутация, данный плод уже стал нечувствительным к ВИЧ-инфекции", – рассказал профессор Первого МГМУ имени И.М. Сеченова, доктор медицинских наук Антон Ершов.

Но мировое научное сообщество приняло в штыки результаты этого эксперимента. Хэ Цзянькуя обвинили в нарушении врачебной этики. Ученого приговорили к трем годам заключения и штрафу в 3 миллиона юаней. Но почему? Ведь метод помог избавить детей от ВИЧ-инфекции.

"Геномное редактирование на эмбрионах человека пока что находится под полным запретом из-за того, что мы не знаем полностью насколько безопасна эта технология. Исправляя один ген, вполне вероятно, что эти изменения коснутся и каких-то других. А это может привести к непоправимым последствиям, возникновению доселе неизвестных генетических заболеваний", – обратил внимание Карасев.

Редактирование человеческого генома влечет огромные риски

Цзянькуя обвинили в использовании живых людей как подопытных кроликов. Ведь на самом деле проблему с ВИЧ можно было решить, не прибегая к изменениям генома.

"На данный момент ВИЧ-инфекция контролируется современными препаратами. Он не сделал что-то революционное, он подверг, по сути дела, будущих детей неоправданному риску, где взвесить безопасность и эффективность уже сейчас возможно. И мы сейчас понимаем, что это совсем неоправданный был риск", – отметил генетик.

Если вмешательство в ДНК человека так небезопасно, какими могут оказаться последствия работ по скрещиванию геномов человека и животных?

Создание гибрида человека и животного продолжается до сих пор

В 2003 году в лаборатории Шанхая ученые успешно скрестили человека и кролика. Для создания гибрида использовали клонирование. Они взяли ДНК клеток двух пятилетних мальчиков, двух взрослых мужчин и кожи женского лица, затем соединили с ДНК яйцеклеток новозеландских кроликов.

• 300 из полученных клонов погибли.
• 100 успешно развились до этапа формирования стволовых клеток.

"Кролик дальше от человека, чем свинья по генетическим особенностям и по размеру. Но, с другой стороны, все знают, что кролики очень быстро размножаются, неприхотливы также в условиях и являются достаточно давно используемым экспериментальным объектом", – уточнила кандидат биологических наук Екатерина Суркова.

Советский ученый Иванов подвергся гонениям за попытку скрещивания обезьян с людьми

О последствиях скрещивания человека и животных снято немало ужастиков. Бесполезность и опасность таких экспериментов подтверждают исторические факты. Как ни странно, полулюди-полузвери были не только плодом фантазии. Врачи и биологи всерьез работали над их созданием.

Например, советский ученый, основоположник искусственного осеменения в животноводстве Илья Иванов использовал его для получения межвидовых гибридов: зебры и осла, зубра и домашней коровы, антилопы и коровы, мыши и крысы, мыши и морской свинки.

В 1910 году на Всемирном конгрессе зоологов в Граце он выступил с идеей скрестить человека с обезьяной.

"Интересно посмотреть, что из этого гибрида получится и какими свойствами будет обладать этот гибрид. Но дело в том, что в те времена XX века наука генетика еще находилась не то что в зачаточном состоянии, ее практически не существовало. Да и сам уровень медицины был не настолько высок", – пояснила Крохалева.

Работу над проектом Иванов продолжил в Абхазии. К тому времени в распоряжении исследователя остался всего один самец шимпанзе. Пришлось сменить подход к оплодотворению. В мае 1930 года в газете вышло объявление "Приглашаются женщины-добровольцы, готовые участвовать в опытах по скрещиванию с обезьяной, заинтересованные идейно, а не материально".

Как ни странно, добровольцев набралось предостаточно. Но до практики не дошло, поскольку шимпанзе умер. Потом на ученого начались гонения, а проект закрыли.

"Учитывая, что уровень науки был недостаточно высок в 1920-е годы, понятно, что эти эксперименты сразу были обречены на неудачу", – уточнила врач – акушер-гинеколог Крохалева.

Йозеф Менгель вживлял заключенным концлагеря органы животных, чтобы создать идеальных нацистских солдат

Самые жуткие опыты по созданию существа с человеческим интеллектом и животными инстинктами проводили нацисты. Для достижения мирового господства Гитлеру требовались неуязвимые солдаты.

В лабораториях Освенцима реализовать эту идею пытался врач-садист, получивший прозвище Доктор Смерть, Йозеф Менгеле. Нацист проводил опыты по созданию гибрида человека и волка.

Для этого он пересаживал органы животных подопытным узникам концлагеря. Сотням людей это стоило жизни. Результаты хранились в строжайшей секретности. Впоследствии все документы о бесчеловечных и бессмысленных опытах были уничтожены.

"Касательно тех опытов, которые проводили нацисты, я имею в виду издевательство над человечеством, научную ценность им придавать или обсуждать не хотелось бы, потому что это в высшей степени аморально", – рассказал Ершов.

Основной сферой исследований в области скрещивания клеток животного и человека стала трансплантология

Зародыши химер человека и кролика, созданные в 2003 году китайскими генетиками, на определенной стадии роста уничтожили. Ученые признали, что такие существа нежизнеспособны. Но для чего тогда проводился эксперимент? И почему во всем мире продолжаются подобные опыты?

"На данный момент эксперименты по пересадке нашего генетического материала собратьям меньшим не увенчались успехом. Больше всего результатов мы получаем именно в искусственном выращивании отдельных органов и тканей в искусственных условиях – там, где мы получаем чистый генетический материал", – обратил внимание доктор медицинских наук.

В клинике Мэйо штата Миннессота человеческие клетки внедрили в эмбрион свиньи, который потом поместили в свиноматку. Получилась химера, которая внешне не отличалась от своих собратьев, но имела группу крови, которой в природе больше ни у кого нет.

"Химеру создавать, это не мечта генетиков, или эмбриологов, или тех, кто занимается эволюцией. Сейчас больше всего у нас в медицине запросов в транспантологии", – добавил Ершов.

По данным Еврокомиссии, в странах ЕС из-за нехватки донорских органов ежедневно умирают 10 человек.

• На каждый миллион испанцев приходится 53 донора. Это люди, при жизни завещавшие медицине свои органы.
• На миллион британцев – 14 доноров.
• На миллион греков – шесть.

Попытки трансплантации органов от животных к человеку предпринимаются давно, но пока безуспешно.

"Происходит отторжение и недоразвитие органа. Поэтому здесь эти эксперименты продолжаются. Делают химер, например мышей и крыс, для того, чтобы изучать заболевания человека. По сути, это как модель человеческих заболеваний, но на экспериментальных животных. Необходим какой-то модельный объект, чтобы можно было пробовать разные лекарства, подходы и смотреть, что произойдет", – уточнила Суркова.

Человеческий геном может преподнести немало сюрпризов. Его изучение продолжается. Вместе с ним появляются и новые тайны. Чего наука до сих пор не знает о нашей ДНК?

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Важное" мессенджера "МАКС"