CC BY
22
УДК 179.
ЛЕТОВ О.В.* ЭТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ГЕНЕТИКИ: ПРОБЛЕМА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РЕДАКТИРОВАНИЯ. (Обзор). DOI: 10.31249/rphil/2022.04.12
Аннотация. Обзор посвящен этическим проблемам развития генетических технологий. Указывается, что внесение модификаций в геном с/х животных для увеличения объёмов производства и получения продуктов питания человека с заданными свойствами -перспективное направление биотехнологии. Основной недостаток классического трансгенеза - непредсказуемость места интеграции трансгена в геном и количество встроенных копий. Возник новый термин - «генетическое редактирование», что наряду с целью введения нового качества (или удаления нежелательного имеющегося) подразумевает - «не навреди». Получение трансгенного организма включает три стадии: создание генной конструкции, внедрение ее в геном организма, анализ на трансгенность и селекцию модифицированных организмов.
Ключевые слова: этический принцип «не навреди»; селекция трансгенных эмбрионов; ускоренная искусственная селекция; трансгенные технологии.
LETOV O.V. Ethical Aspects Of The Development Of Genetics: The Problem Of Genetic Editing. (Review).
Annotation. The review is devoted to the ethical problems of the development of genetic technologies. It is indicated that the introduction of modifications into the genome of agricultural animals to
* Летов Олег Владимирович - кандидат философских наук, старший научный сотрудник отдела философии Института научной информации по общественным наукам РАН. E-mail: mramor59@mail.ru
89
increase production volumes and obtain human food products with desired properties is a promising direction in biotechnology. The main disadvantage of classical transgenesis is the unpredictability of the site of integration of the transgene into the genome and the number of built-in copies. A new term has emerged, genetic editing, which, along with the goal of introducing a new quality (or removing an unwanted existing one), implies «do no harm». Obtaining a transgenic organism includes three stages: the creation of a gene construct, its introduction into the genome of the organism, analysis for transgenicity, and selection of modified organisms.
Keywords: ethical principle «do no harm»; selection of transgenic embryos; accelerated artificial selection; transgenic technologies.
Для цитирования: Летов О.В. Этические аспекты развития генетики: проблема генетического редактирования. (Обзор) // Социальные и гуманитарные науки. Отечественная и зарубежная литература. Сер. 3 : Философия. - 2022. - № 4. - С. 89-93. DOI: 10.31249/rphil/2022.04.12
Е.М. Колоскова и В.А. Езерский отмечают, что внесение модификаций в геном с/х животных для увеличения объёмов производства и получения продуктов питания человека с заданными свойствами - перспективное направление биотехнологии. Ген Р-лактоглобулина (BLG) стал удобным объектом для оценки видо-, тканеспецифичности его экспрессии, изучения роли его регуля-торных регионов в эффективности как собственной экспрессии в качестве трансгена, так и экспрессиии генов других белков. Появление идеи животных-продуцентов биологически активных белков с молоком связано с исследованиями генов белков молока, немалая доля в которых принадлежит работам с BLG разных видов с/х животных. Основной недостаток классического трансгенеза - непредсказуемость места интеграции трансгена в геном и количество встроенных копий.
«В лаборатории молекулярной биологии ВНИИФБиП регу-ляторные элементы гена BLG КРС использовали при создании генных конструкций (ГК), содержащих ДНК лактоферрина человека или геномную копию Г-КСФ человека. С целью селекции трансгенных эмбрионов на предымплантационной стадии в плаз-
миды вводили ген зеленого флуоресцентного белка под цитомега-ловирусным промотором» [1, с. 50].
До недавнего времени основным способом получения генно-модифицированных (ГМ) животных с нужным сайтом нокаута, внесения мутаций или встраивания трансгена был метод гомологичной рекомбинации с использованием эмбриональных стволовых клеток - многостадийный трудоемкий и длительный процесс. Генетические редакторы (ZFN, TALEN, CRISPR/Cas9) позволяют вносить модификации гена-мишени с высокой степенью надежности и вероятности, что дает возможность использования более простого метода микроинъекции эмбрионов для получения малоплодных ГМ животных. Исследователи сравнивают этот процесс с многократно ускоренной искусственной селекцией, позволяющей получить организм с нужными свойствами в короткие сроки.
К настоящему времени получены с/х животные, продуцирующие с молоком некоторые белки человека со всеми присущими им функциями. В большинстве случаев здоровье и развитие таких животных не отличается от «натуральных»; приобретенные качества наследуются по законам Менделя. Эти животные уже не вписываются в традиционно негативно воспринимаемую схему ГМО: возник новый термин - «генетическое редактирование», что наряду с целью введения нового качества (или удаления нежелательного имеющегося) подразумевает - «не навреди».
Коровье молоко - полноценный продукт питания, однако оно нередко вызывает аллергические реакции: основным аллергеном является белок молочной сыворотки Р-ЛГ. Нокаут гена BLG полностью решает проблему, имеющую большое значение для создания гипоаллергенных молочных продуктов. Ген BLG - перспективная мишень и для замены геном гетерологичного белка: точное встраивание трансгена в составе ГК, содержащей плечи гомологии к BLG, обеспечит его экспрессию под управлением полноразмерных эндогенных регуляторных последовательностей.
С 4 июля 2016 г. выращивание и разведение ГМ-растений и животных для производства продуктов питания в России незаконно. Возможны только научные исследования (Федеральный закон № 358-Ф3 от 3 июля 2016). Тем не менее, необходимость получения животных, продуцирующих с молоком биологически активные белки диагностического и лечебного назначения, очевидна.
Л.Г. Коршунова и Р.В. Карапетян подчеркивают, что термин «трансгенная» птица может быть применен к любой птице, чья наследственность изменена наличием инородной ДНК в ее геноме. Получение трансгенного организма включает три стадии: создание генной конструкции, внедрение ее в геном организма, анализ на трансгенность и селекцию модифицированных организмов. В зависимости от наследственной информации, содержащейся в этой ДНК, трансгенная птица может обладать различными качествами.
«Дальнейшее развитие селекции сельскохозяйственной птицы рассчитывает не только на разработку новых приемов и методов оценки её генома, но и на внесение изменений непосредственно в сам геном птицы» [2, с. 52]. Сегодня трансгенные технологии могут иметь достойную перспективу в этом направлении птицеводства. Трансгенез может стать одним из способов направленной генетической модификации птицы. Он расширяет и ускоряет возможность получения птицы с новыми признаками, которые могут быть пригодны для дальнейшей селекции. Работы по получению трансгенной птицы ведутся во многих странах, так как помимо несомненного научного интереса предполагают получение «эффекта селекции» в весьма короткие сроки, что несомненно выгодно с экономической точки зрения.
Кроме улучшения обычных хозяйственно-полезных признаков, повышающих её экономическую ценность, трансгенная птица может быть «ферментером» для производства биологически активных пептидов для медицинских и иных целей. Внедряемые гены в этом случае можно было бы поставить под контроль промоторов генов яичного белка.
Может оказаться перспективной пересадка генов интерфе-ронов, экспрессия которых обеспечит некоторый постоянный фон интерферонов в организме и тем самым повысит его устойчивость к широкому спектру вирусных болезней. Получить постоянный синтез интерферона в организме можно путем внедрения в геном генной конструкции, в которой ген интерферона находится под контролем активного, постоянно действующего гена-регулятора. Аналогично курам, методом микроинъекции ДНК были созданы трансгенные перепела. В яйцеклетки перепелов вводили генную конструкцию, содержащую ген гормона роста быка под контролем металлотионинового промотора, который должен активировать
работу внедренного гена гормона роста во всех клетках организма трансгенного перепела. Присутствие нуклеотидных последовательностей бычьего гена в ДНК, выделенной из различных органов и тканей «первичных» трансгенных перепелов и их потомков, было показано методами полимеразной цепной реакции и блот-гибридизации. В крови трансгенных перепелов иммунологическими методами обнаружен и бычий гормон роста.
Благодаря особенностям онтогенеза и общим закономерностям экспрессии генов, птица служит отличной моделью для генетических исследований. В ранних работах по созданию трансгенной птицы с высокой вероятностью наблюдалось отсутствие экспрессии интегрированного трансгена. Ген встроен, но «молчит». Причины этого прежде всего связанны с вероятностным характером встраивания трансгена при использовании ранних технологий получения трансгенеза. Однако на сегодняшний день при создании трансгенной птицы могут применяться новые методы, основанные на CRISPR/Cas9, обеспечивающие целенаправленные генетические манипуляции. Можно ожидать, что эти новые технологии окажутся более результативными для создания сельскохозяйственной птицы с новыми заданными характеристиками.
Список литературы
1. Колоскова Е.М., Езерский В.А. Ген бета-лактоглобулина крупного рогатого скота - объект для модификаций с использованием технологии геномного редактирования // Биоэтические проблемы развития генетических технологий в Российской Федерации : сб. тез. науч. конф. / под общ. ред. А.Ю. Просекова ; ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет». - Кемерово, 2020. -С. 50-52.
2. Коршунова Л.Г., Карапетян Р.В. Перспективы трансгенеза в птицеводстве // Биоэтические проблемы развития генетических технологий в Российской Федерации : сб. тез. науч. конф. / под общ. ред. А.Ю. Просекова ; ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет». - Кемерово, 2020. - С. 52-53.
