CC BY
451
г
ЭТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕНЕТИКИ
XXI ВЕКА
Чем стремительнее развивается генетика, тем больше этических проблем возникает вокруг ее достижений. Революционные и многообещающие открытия XXI в. в области генетики поднимают новые этические вопросы и проблемы, требующие своего решения. В ходе истории сами ученые неоднократно прекращали свои исследования, опасаясь за их негативные последствия. Однако если сначала эти открытия кажутся опасными, со временем они зачастую становятся не только приемлемыми, но и необходимыми.
Генная инженерия
В 1969 г. мир потрясло известие об успешном выделении гена профессорами Гарвардского университета Дж. Шапиро и Дж. Беквитом. Однако ученые прекратили эти исследования, так как не были уверены, что достижения зарождающейся новой науки не навредят человечеству. Вскоре появилось еще одно сообщение: ученый Х.Г. Корана осуществил искусственный синтез гена. Эти открытия вызывали к себе двоякое отношение: с одной
Ирма Моссэ,
завлабораторией генетики человека Института генетики и цитологии НАН Беларуси, доктор биологических наук, профессор
Александр Кильчевский,
главный ученый секретарь НАН Беларуси, член-корреспондент
стороны - большие надежды, а с другой - настороженность. В июле 1974 г. группа американских ученых, в том числе лауреат Нобелевской премии Дж. Уотсон (автор двуспиральной модели ДНК) предложили объявить мораторий на работы, связанные с генной инженерией. Они опасались, что могут быть получены новые типы нуклеиновых кислот, биологические свойства которых нельзя предсказать заранее.
В феврале 1975 г. в Асиломаре (США) состоялась международная конференция, в которой участвовали и советские ученые во главе с академиком А. Баевым. Впервые в истории науки обсуждался вопрос о добровольном строгом регламентировании исследований, чтобы не выпустить генное конструирование из-под контроля. В результате временный мораторий был снят, но прозвучало призвание к крайней осторожности. Разработана трехступенчатая
система безопасности и решено, что контроль над экспериментами по генной инженерии будет осуществлять Всемирная организация здравоохранения.
С тех пор генная инженерия добилась огромных успехов. Например, с помощью генетически модифицированных микроорганизмов, производящих совершенно не свойственные для них соединения, разработаны жизненно важные для людей вещества, недостаток или отсутствие которых в человеческом организме приводят к серьезным патологиям: гемофилии, карликовости, диабету. Кроме того, для лечения опаснейших инфекционных заболеваний (гепатита, полиомиелита), получены более дешевые и безопасные вакцины, которые во многих случаях создать традиционными методами попросту невозможно. Именно с генетической инженерией человечество связывает свои надежды на победу над раком, СПИДом, шизофренией, болезнями Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона [1].
Клонирование человека -возможность или реальность?
Не менее драматично складывается ситуация с клонированием человека. Считается, что первым клонированным животным была овца Долли (1996 г). Однако это не так. Еще в 1952 г. американские исследователи Р. Бриггс и Т. Кинг пересадили ядро клетки кишечника в безъядерную яйцеклетку лягушки и получили нормальный зародыш, развившийся в головастика. Авторы решили не продолжать свои эксперименты по этическим причинам - они понимали, что в будущем клонирование животных может привести к клонированию человека. Однако опыты были продолжены английским ученым Д. Гердоном. В 1962 г. выращенный им из ядра клетки кишечника головастик развился во взрослую лягушку.
Если организм создается из ядра соматической клетки, он генетически неотличим от той особи, из клетки которой взято ядро - появилась возможность тиражировать особей, поэтому клонирование животных представляет огромный интерес для животноводства. В мире уже тысячи клонов разных видов рогатого скота, свиней, кроликов, кошек, собак, оленей, бизонов, койотов, коней, верблюдов. Особенно ценно клонирование редких видов, занесенных в Красную книгу. Проводятся опыты по возрождению вымерших животных, в частности мамонтов - корейские ученые планируют создать клоны на основе ДНК
найденных в Якутии останков мамонта, а суррогатными матерями могут быть слонихи.
В 2000 г. клонирована обезьяна Петра - это уже примат, прямая дорога к клонированию человека, но вправе ли ученые заниматься проблемой, последствий которой они не могут предвидеть? Дж. Уотсон заявил: «Я категорически против любых попыток клонировать человека, потому что успех привел бы к ужасным последствиям» [2]. Известный советский генетик академик Н. Дубинин писал: «Для человека исключительно серьезным является вопрос о том, что, улучшая свою генетическую программу, не нарушим ли мы существующую уникальную биологическую организацию, которая делает нас людьми» [3].
ЮНЕСКО приняло Конвенцию о запрещении клонирования человека еще в 1997 г., однако запреты в науке - вещь ненадежная. Глава компании «Clonaid Brigitte Boisselier» заявила, что им удалось клонировать человека и клонированная девочка по имени Ева сейчас находится в Израиле.
«Пробирочные» дети
Пример еще одного запрета технологии и последующей ее широкой реализации - применение экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) для бесплодных родительских пар. В 1974 г. на конференции Британской медицинской ассоциации профессор Д. Бэвис сообщил, что в Европе живут трое «зачатых в пробирке» детей, старшему из которых было уже около двух лет.
Если женщина бесплодна, например вследствие дефекта фаллопиевых труб, у нее можно извлечь яйцеклетку, поместить ее в пробирку с питательной средой и добавить туда мужские сперматозоиды. Через 7-10 дней оплодотворенную яйцеклетку имплантируют в матку, после чего развивается нормальная беременность.
Больше двух лет Бэвис держал в тайне проводимые эксперименты. Ведь малейшая неудача или минимальное отклонение в сложнейших режимах и методиках пересадки яйцеклетки могли привести к рождению ребенка с отклонениями от нормы. Лишь убедившись, что «пробирочные» дети нормально развиваются, доктор доложил о полученных им результатах. Однако коллеги не одобрили проведенных экспериментов, и из-за оказанного давления свои опыты он решил прекратить [4].
В то же время освоение методики пересадки яйцеклеток может принести счастье тысячам бесплодных семей. Согласно статистике многих стран, 10% супружеских пар бездетны. И хотя
причин бесплодия много, часто оно вызвано именно непроходимостью маточных труб. Естественный путь проникновения спермиев в этом случае отрезан, лечение малоэффективно. Последняя надежда - ЭКО. И вот уже к 2000 г. в мире на свет появились более 20 тыс. «пробирочных» детей, а в 2010 г. только во Франции -200 тыс. таких младенцев. Метод широко используется во всех развитых странах, и уже ни у кого нет сомнений в его целесообразности В Беларуси, согласно статистике, с помощью ЭКО ежегодно рождается примерно тысяча детей.
Специалисты не видят никаких этических проблем, когда при ЭКО используется яйцеклетка жены и сперма мужа. Но если женщина бесплодна по другим причинам или несет патологические гены, то яйцеклетку можно взять от донора. Если по состоянию здоровья женщина не может родить сама, эмбрион можно имплантировать суррогатной матери. Возникают моральные проблемы, кого считать юридической матерью такого ребенка - женщину, у которой взята яйцеклетка (генетическая мать ребенка), или ту, которая его родила?
Суррогатное материнство разрешено во всех развитых странах и регламентируется законом.
Генетические паспорта
Начало XXI в. ознаменовалось полной расшифровкой генетической информации человека, выполненной в рамках Международного проекта «Геном человека», завершившегося в 2002 г. Составлена генетическая карта всех 23 пар хромосом человека, в которых расположены 25 тыс. генов (3 млрд «букв» - нуклеотидов). Появилась возможность определять генетические особенности индивидуума и составлять так называемые «генетические паспорта».
Прежде всего были исследованы гены, ответственные за предрасположенность к заболеваниям, что позволяет выявлять их потенциальные риски и проводить необходимую профилактику. Генетическая диагностика стала необходимым этапом персональной и превентивной медицины. Затем стали расшифровывать гены, ответственные за спортивные качества человека. Можно определить, например, стоит ли ребенку заниматься тем или иным видом спорта, отбирать кандидатов для олимпийского резерва.
Существует много и государственных, и коммерческих организаций, оказывающих услуги генетического тестирования на платной основе. В Институте генетики и цитологии НАН Беларуси создан Республиканский
центр геномных биотехнологий, где с помощью молекулярно-генетического анализа определяются риски многофакторных заболеваний, чувствительность к ряду лекарственных препаратов, анализ спортивных способностей детей для выбора наиболее подходящей спортивной секции. Особенно востребованным стало определение генетических причин невынашивания беременности, что позволило врачам корректировать эффекты неблагоприятных генов, и уже сотни женщин с привычными выкидышами успешно родили детей. За 3 года в Центре разработано более 8 тыс. генетических паспортов.
Дополнительный протокол к Конвенции Овьедо по правам человека и биомедицине, касающийся генетического тестирования в медицинских целях, был принят в 2008 г. С тех пор в генетике разработано много революционных технологий, неоднозначных по своей значимости и не регламентированных биоэтическими документами.
Ребенок от трех родителей
Еще один аспект пересадки ядер неожиданно получил практический выход - разработан метод получения ребенка от трех родителей. Дело в том, что существуют митохондриаль-ные наследственные заболевания (МНЗ), при которых женщина не может родить здорового ребенка. Суть метода состоит в переносе ядра из оплодотворенной яйцеклетки женщины с МНЗ в цитоплазму клетки донора, из которой предварительно удаляют ее собственное ядро. Таким образом, ребенок получает генетический материал не только от своих родителей, но и от женщины, цитоплазма яйцеклетки которой была использована.
В апреле 2016 г. в Мексике появился на свет первый ребенок, зачатие которого происходило с использованием митохондриальной ДНК третьего «родителя». В 2001 г. похожую технологию применили к 30 эмбрионам в США, но технология показалась тогда Министерству здраво- Ц охранения и социальных служб США спорной,
и программу закрыли. В то же время технологию —
легализовало Правительство Великобритании - £
в одной только Англии 2,5 тыс. женщин с МНЗ, ^
большинство из них выразило желание исполь- |
зовать технологию митохондриального заме- и
щения. Поскольку в митохондриях содержится |
минимальное количестве нуклеотидов (0,0005% *
от их количества в ядерной ДНК), нам кажется |
более логичным считать такую женщину донором цитоплазмы, а не третьим родителем. 25
По мнению критиков, технология, позволяющая женщинам с генетическими дефектами в митохондриях иметь здоровых детей, равносильна генетической модификации людей, которая запрещена в большинстве стран.
Редактирование ДНК - революция в медицине
В 2007 г. в журнале «Science» появилась публикация группы ученых из компании «Danisco», изучавших бактерии Streptococcus thermophilus, и обнаруживших фрагменты вирусных генов, самостоятельно встраиваемых бактериями в свой геном. В результате активных исследований в 2013 г. была открыта технология «CRISPR/Cas9», называемая лучшей в медицине за последние несколько лет и позволяющая редактировать ДНК отдельных клеток, а теоретически и всех нужных клеток в живом организме.
Метод апробирован на разнообразных организмах и продолжает быстро совершенствоваться. На лабораторных мышах показана возможность избавления от наследственной формы мышечной дистрофии. Данный метод может использоваться для лечения любых генетических болезней человека. Можно вылечить рак, подсаживая больным отредактированные клетки иммунной системы, способные уничтожать клетки злокачественных опухолей. Так, ученые из Онкологического центра Техасского университета выделили Т-клетки 20 пациентов с целью модифицировать в них ДНК методом «CRISPR/Cas9» и затем ввести клетки обратно в организм.
В будущем это позволит целиком удалять из генома взрослого человека гены, вызывающие тяжелые заболевания, а также отредактировать ДНК эмбриона для рождения здорового ребенка. Сейчас ученые активно тестируют и совершенствуют эти разработки.
Катрин Босли, руководитель американской компании «Editas», разработавшей технологию «CRISPR-Cas9», заявила о начале клинических испытаний на людях. В Китае в университете Сунь Ятсена уже проводят эксперименты по редактированию ДНК эмбрионов человека. В планах ученых не просто изменение одного-двух генов, но и создание полностью новой ДНК человека.
«Автоэволюция» человека
Метод ЭКО имеет еще одно явное преимущество - он позволяет проводить преимпланта-ционную диагностику - исследование генотипа
эмбрионов с целью отбора здоровых эмбрионов для имплантации в организм женщины. Метод создает реальные возможности для рождения здорового ребенка от родителей - носителей тяжелых генетических патологий.
В Беларуси метод преимплантационной генетической диагностики был успешно использован для пары больных муковисцидозом. Из 7 полученных эмбрионов 5 оказались больными, 1 - гетерозиготный носитель гена муковисци-доза и 1 - без патологического гена. В результате имплантации эмбрионов без патологии женщина родила здорового ребенка.
Поскольку преимплантационная диагностика позволяет людям с генетическими дефектами иметь здоровых детей, ученые прогнозируют, что со временем могут появиться поколения людей без генетических болезней [5].
С помощью данной технологии можно отбирать эмбрионы не только по медицинским показаниям, но и по другим признакам - по полу, по цвету глаз. Кроме того, технология редактирования ДНК позволяет придавать эмбрионам любые новые свойства. В 2016 г. в Москве прошел форум Агентства стратегических инициатив и Школы управления «Сколково» под названием «Маршруты и стратегии движения в новые модели образования» в рамках международной программы «Глобальное образование будущего - ОЕБ». Обсуждалась программа искусственного придания детям генов талантов и способностей. Планируется, что к 2030 г. начнут продаваться наборы элитных генов для усовершенствования эмбрионов человека. К чему это может привести? Например, селекция эмбрионов по полу может нарушить существующее в популяции соотношение полов, что, несомненно, приведет к серьезным негативным последствиям. Что же касается редактирования ДНК эмбриона, то проводить его по медицинским показаниям - это одно, а изменять ДНК здорового эмбриона - это совсем другое.
Интересен философский аспект новых открытий: благодаря успехам биологии и медицины естественный отбор в человеческом обществе сведен к минимуму, что приводит к сохранению и размножению менее приспособленных особей, а также накоплению в популяции патологических генов. Это препятствует эволюции человека, движущей силой которого является естественный отбор. Открытия генетики XXI в. дают возможность не только избавить человечество от наследственных болезней, но и усовершенствовать природу человека, заменив
естественную эволюцию на научно-техническую или автоэволюцию [6]. И хотя эти планы кажутся сейчас неприемлемыми с морально-этической точки зрения, прогресс остановить нельзя - возможно, в недалеком будущем мы придем и к этому.
Фермент теломераза - путь к вечной молодости?
В конце 2016 г. появилось сенсационное сообщение о первом опыте генного омоложения человека с помощью фермента теломеразы.
Этот фермент играет главную роль в механизме поддержания длины теломер, находящихся на концах хромосом. При каждом делении клетки участки теломер укорачиваются, следствием чего в итоге является старение и гибель клетки. В то же время стволовые и половые клетки могут делиться бесконечно, потому что они производят фермент теломеразу. Чтобы придать обычным клеткам свойства стволовых или половых, в них можно ввести гены теломеразной обратной транскриптазы, что позволит постоянно удлинять длину тело-мер, оставаясь молодыми, в то время как другие клетки погибнут от старости.
Известно, что клетки 85% раковых опухолей тоже обладают теломеразной активностью, потому они и делятся бесконтрольно, образуя опухоль. Ряд ученых считает, что активация теломеразы может привести клетки к злокачественному перерождению. Другие, наоборот, полагают, что теломеразу можно использовать для лечения рака, увеличения продолжительности жизни и борьбы со старением.
В 2010 г. в Гарварде получили весьма обнадеживающие результаты экспериментов с тело-меразой. Сначала ученые отключили выработку этого фермента в организме мышей, заставив подопытных преждевременно состариться, а затем снова его активизировали. Теломеры опять удлинились, клетки снова начали делиться, и организм стал на глазах омолаживаться. При этом не было обнаружено никаких признаков онкологических опухолей.
В сентябре 2015 г. стартовал первый эксперимент по испытанию уникальной методики омоложения на человеке: 44-летняя Э. Пэрриш, руководитель американской компании «БюУгта», решилась пройти курсы генной терапии, разработанной ее сотрудниками для замедления старения. В 2016 г. стали известны первые результаты - препараты действительно остановили укорачивание теломер. Лейкоциты в крови
Пэрриш стали биологически моложе, а тело-меры удлинились на 20 лет. Результаты исследования были подтверждены двумя независимыми организациями - бельгийской некоммерческой организацией «НЕАЬЕБ» и британским Исследовательским фондом биогеронтологии. Однако экспертным оценкам результаты пока не подвергались.
История развития генетики свидетельствует, что все ее открытия в итоге используются на благо человеку, поэтому можно надеяться, что и последние фантастические достижения в генетике избавят людей от болезней и пороков, добавив таланты и способности.
Сегодня во всем цивилизованном мире осуществляется контроль над соблюдением этических норм и прав человека для защиты от негативных последствий применения биомедицинских технологий. При Министерстве здравоохранения Республики Беларусь в 2006 г. создан Национальный комитет по биоэтике (НКБЭ). Он рассматривает все вопросы, связанные с соблюдением принципов гуманизма, нравственности и биомедицинской этики. НКБЭ руководствуется международными документами по контролю над соблюдениями прав человека в соответствии с Хельсинкской декларацией и Международной хартией прав человека. В Беларуси функционируют также локальные комитеты по биоэтике при организациях здравоохранения в областных и городских больницах, в поликлиниках, РНПЦ, НИИ и в ряде вузов медицинского профиля.
Очевидно, назрела необходимость создания комитета по биоэтике и в НАН Беларуси, в которой ряд институтов занимается биомедицинскими исследованиями, вопросами клинического использования стволовых клеток, клеточной и тканевой трансплантацией. Создание такого комитета будет способствовать улучшению контроля над соблюдением этических норм и правил при проведении научных исследований. СИ
ЛИТЕРАТУРА
1. Биотехнология, биобезопасность, биоэтика.- М.,2004.
2. Наука вне морали // Химия и жизнь. 1975, № 7. С. 8-10.
3. Дубинин Н.П. Генетика и будущее человечества.- М.,1971.
4. Моссэ И.Б. Генетика раскрывает тайны жизни.- М., 1979.
5. Edwards R.G., Gardner R.L. Sexing of live rabbit blastocysts // Nature. 1967. Т.214. P. 576-577.
6. Лем С. Сумма технологии.- М., 1968.
