В режиме редактирования

Директор Медико-генетического научного центра (МГНЦ) Сергей Куцев в середине сентября заявил, что российские генетики намерены потребовать от Минздрава ввести мораторий на клиническое применение редактирования человеческих эмбрионов. Так он и его коллеги отреагировали на заявление биолога Дениса Ребрикова о том, что первая пара родителей уже вошла в его эксперимент по лечению наследственной глухоты. Редакция N + 1 попыталась выяснить, как устроен этот эксперимент изнутри. Мы поговорили с его участницей (которая за это время уже решила отложить рождение ребенка), с самим Ребриковым и его оппонентами.

Говорить или молчать

В ноябре 2018 года китайский ученый Цзянькуй Хэ рассказал, что в ходе его эксперимента на свет появились две девочки с измененным геномом. По замыслу Хэ, близняшки Лулу и Нана должны были стать устойчивы к заражению ВИЧ.

Получилось ли этого добиться, мы так и не знаем — Хэ не опубликовал свои данные ни в рецензируемом журнале, ни на открытом сайте препринтов bioRxiv. Зато мы точно знаем, что именно китайский экспериментатор сделал не так — с момента первого заявления на него обрушилась гора критики, а отдельные детали, которые он мог не учесть, планируя исследование, всплывают и до сих пор.

Российский биолог, проректор Российского национального исследовательского медицинского университета (РНИМУ) имени Пирогова, заведующий лабораторией редактирования генома Научного центра имени Кулакова Денис Ребриков поставил себе похожую цель.

К моменту скандального заявления Хэ на счету у Ребрикова уже была одна статья, посвященная генетическому редактированию эмбрионов. Его исследовательская группа тоже работала с геном CCR5, связанным с устойчивостью к ВИЧ, но применяла немного другую методику редактирования и успела проверить ее только на аномальных эмбрионах — «побочных продуктах» технологии ЭКО, которые из-за генетических дефектов нельзя переносить в матку женщинам.

Несмотря на критику, которой подвергся его китайский коллега, Ребриков вскоре заявил в интервью Republic, что его группа тоже планирует добиваться рождения в России генетически модифицированных детей, устойчивых к ВИЧ.

Полгода спустя Ребриков подтвердил свои намерения в интервью журналам Nature и Science, а еще месяц спустя — в июле 2019 года — неожиданно сменил цель.

Новой мишенью для редактирования должен был стать ген GJB2, вызывающий наследственную глухоту. В июле Ребриков рассказал, что у него уже есть несколько семей, которые могли бы принять участие в эксперименте по редактированию эмбрионов.

На этом этапе Ребриков был готов к широкому обсуждению своих планов. «Мы для того и публичные, чтобы не сделать в какой-то момент нехороший шаг, который никому не понравится, — делился он своими мыслями с N + 1. — Если нам запретят этот эксперимент, то нужно будет объяснять почему, и это создаст ситуацию дискуссии, которая может быть полезна для науки в целом».

И дискуссия началась. 5 сентября Ребриков сообщил N + 1, что первая пара родителей уже вошла в проект по редактированию эмбрионов. 17 сентября директор МГНЦ Сергей Куцев заявил, что Центр намерен противостоять этим экспериментам и собирается просить Минздрав наложить на них мораторий.

Именно в этой точке пути Дениса Ребрикова и Цзянькуя Хэ расходятся. Китайский биолог поставил научное сообщество перед фактом: ГМ-дети рождены, информация о них и их родителях засекречена. Сам ученый уже несколько месяцев не общается с прессой, поэтому ход его исследования приходится восстанавливать по косвенным свидетельствам.

Ребриков же не стал избегать публичности, и теперь мы можем обсудить, как устроен его эксперимент, еще до того, как он принесет первые плоды. N + 1 поговорил с оппонентами Ребрикова из МГНЦ и с его первой, теперь уже несостоявшейся пациенткой, чтобы выяснить, выдерживает ли эксперимент ту критику, которой подвергли Цзянькуя Хэ.

Болезнь та или не та

Первая претензия к китайскому эксперименту — выбор мишени. Команда Хэ работала с геном CCR5, мутация в котором может сделать клетки человека невосприимчивыми к ВИЧ, точнее, к самому распространенному варианту этого вируса. Для своего эксперимента, по словам Хэ, он нашел семейную пару, в которой отец был ВИЧ-положителен, а мать — ВИЧ-отрицательна.

Однако в этой ситуации редактирование имело бы смысл, только если бы сама мать была больна и если бы она отказалась от суррогатного материнства. В противном случае достаточно было бы провести несложные процедуры для очистки спермы отца от вирусных частиц и ребенок родился бы здоровым.

Кроме того, ВИЧ — не генетическое заболевание, его можно предотвратить и другими методами. Но даже среди истинно генетических болезней непросто подобрать такую мишень, которая оправдывала бы применение новой рискованной технологии.

«Нельзя представить себе такую ситуацию, — считает заведующий лабораторией функциональной геномики МГНЦ Михаил Скоблов, — в которой нельзя было бы помочь семье, желающей завести здорового ребенка. Либо выбрать правильного эмбриона, либо [осуществлять] контроль на ранних стадиях эмбриогенеза. Именно для этого технологии [преимплантационной диагностики] и появились, и они прекрасно работают, они решают все эти проблемы, с которыми люди обращаются к нам в центр».

Ребрикову, тем не менее, удалось подобрать случай, когда генетическая диагностика не способна справиться с проблемой. Его новая мишень — наследственная глухота, а точнее, мутация 35delG в гене GJB2.

Этот ген отвечает за образование контактов между нейронами; в его отсутствие чувствительные клетки во внутреннем ухе не могут генерировать сигнал в ответ на звук, и человек теряет слух. Гомозиготы по этой мутации, как правило, глухие с рождения.

Почти глухой родилась и первая участница эксперимента Ребрикова Алина (имя изменено). «Я была долгожданным и любимым ребеночком, — рассказывает она. — Однако через некоторое время выяснилось, что я не откликаюсь на звуки, и в два года мои родители узнали, что у меня тугоухость 4 степени, пограничная с глухотой».

Алина живет со слуховым аппаратом и свободно общается с людьми, но говорить она научилась далеко не сразу. «У меня был “деревянный” язык, поэтому поставить звуки механическим путем было очень непросто: букву “р” я училась говорить четыре месяца, а букву “к” — ровно год. Для того чтобы занятия с логопедом-дефектологом приносили какой-то эффект, я жила в специальном коррекционном детском садике-интернате на пятидневке».

Муж Алины родился слышащим, но в подростковом возрасте начал постепенно глохнуть. Случаи, когда мутация в GJB2 проявляется не с самого рождения, встречаются довольно редко — и это один из них. Сейчас мужчина носит слуховой аппарат и вполне социализирован.

Несколько лет назад у них с Алиной родилась дочь. Девочка тоже страдает глухотой. «Мы узнали, что я и муж являемся гомозиготами, — рассказывает Алина, — и редактирование гена на уровне зиготы – единственный вариант для нас, чтобы родить слышащего малыша».

Скоблов, правда, считает и эту мишень недостаточно оправданной: «Что оба родителя тугоухие, у них обоих гомозиготные мутации, и только этим вариантом можно здесь вмешаться, это правда, — признает он. — Но тугоухость — это не та болячка, которая требует вот такой истории, вообще не та».

По словам Скоблова, тугоухость часто встречается в популяции именно потому, что она не мешает пациентам жить и создавать семьи: «Это люди, которые живут своим социумом, они, как правило, выбирают себе подобных, чтобы рождались подобные дети, им психологически легко с ними общаться и существовать».

Конечно, существует еще около 7 тысяч наследственных заболеваний, носители которых редко доживают до взрослого возраста, и вот методы для их предотвращения могли бы быть очень востребованы. Однако, подчеркивает Скоблов, именно для таких случаев разработаны методы современной преимплантационной диагностики, которые позволят предотвращать рождение детей с генетическими дефектами.

Сам Ребриков не считает, что генетическое редактирование имеет смысл отрабатывать на действительно тяжелых генетических болезнях. «Таких ситуаций нет в природе, — говорил он в интервью порталу «Чердак». — Эти люди не доживают до половозрелости, они не размножаются. А ситуации [в которых возможно генетическое редактирование] все мягкие. Это то, с чем люди живут и создают семьи».

Что же касается глухоты, то эту болезнь Ребриков отказывается считать несущественной и напоминает, что для полной реабилитации ребенку необходим кохлеарный имплантат, а это фактически внедрение устройства в мозг. «Слышащему человеку, пожалуй, не следовало бы рассуждать, та это болячка или не та, чтобы не желать ее своим детям», — заключает он.

Кохлеарный имплантат — это устройство, генерирующее звук заново — в отличие от слухового аппарата, который просто усиливает внешний сигнал. Внешняя часть устройства — приемник — собирает звуковые сигналы извне и транслирует их на внутреннюю часть — передатчик. А тот уже, в свою очередь, отправляет электрические импульсы на чувствительные нейроны в улитке. Таким образом, кохлеарный имплантат фактически выполняет функции внутреннего уха и позволяет компенсировать нарушенную чувствительность нейронов.

В отличие от мужа и дочери, Алине слуховые аппараты уже не помогают, и ее слух постоянно падает. Сейчас женщина стоит в очереди на кохлеарную имплантацию. «Как и все операции, она имеет риски — говорит Алина. — Но в моем случае это единственная возможность слышать лучше».

Курица или яйцо

Вторая претензия к экспериментам Хэ — использование «сырой» технологии. В том, что она однажды станет частью медицины, большинство ученых не сомневаются.

«Нужно двигать-развивать [технологию. — Прим. N + 1]?» — спрашивает Михаил Скоблов. И тут же отвечает: «Конечно, нужно. За ней будущее? Конечно, у нее огромные возможности». Тем не менее, ученые полагают, что ее время еще не пришло. «Весь мир знает, насколько технология на сегодняшний день несовершенна», — возмущается Скоблов.

Сегодня весь мир знает о том, что Цзянькую Хэ не удалось добиться эффективного редактирования генома у первых ГМ-девочек. Судя по слайдам, которые биолог демонстрировал на саммите в Гонконге, у одной девочки изменения затронули лишь одну из двух копий гена CCR5, а у второй — обе, но ни в одном из случаев не получилось создать требуемую мутацию CCR5Δ32, то есть удалить из ДНК конкретную последовательность в 32 нуклеотида.

Ребриков считает, что его методика работает эффективно. По крайней мере, в его статье, которая посвящена отработке методики на аномальных эмбрионах, говорится о 50 процентах зародышей, ДНК которых исправлена со 100-процентной эффективностью.

Остается еще вопрос безопасности. Молекулярная система CRISPR/Cas9, которую использовал Хэ, а теперь вслед за ним собирается использовать и Ребриков, должна не только отредактировать все копии гена, но и не затронуть при этом другие участки ДНК (это называют офф-таргет активностью).

«Ни одна научная группа в мире, — приводит пресс-релиз МГНЦ слова Сергея Куцева, — не представила доказательства возможности избежать так называемого “редактирования off target”, когда “задеваются” соседние гены, мутации в которых не обнаружены». Последствия такого нецелевого редактирования могут быть самыми разными. Куцев, например, упоминает работы, в которых говорится о превращении случайно задетого гена в онкоген.

У Ребрикова есть свой метод проверки: он секвенирует геномы родителей и эмбриона после редактирования, сравнивает их и ищет изменения, которые могли бы напоминать проявления офф-таргет активности CRISPR/Cas9.

Скоблов считает, что этого недостаточно: «Многие вещи не определяются секвенированием генома. Геном — это очень большой и сложный объект, а эффективность диагностики и выявления разного рода мутаций на сегодняшний день очень низкая. Во-первых, может происходить множество разных вещей, которые Ребриков просто не увидит — связанных с эпигенетикой, в первую очередь. Он же не будет определять, как в итоге изменится экспрессия разных генов. Во-вторых, полногеномное секвенирование плохо выявляет разного рода крупные перестановки».

В ответ на это Ребриков напоминает, что мутации могут возникать в геноме зародыша и de novo, то есть сами по себе. Поэтому целью проверки, по его словам, «должно быть не доказательство стопроцентного отсутствия так называемого “редактирования off target”, а оценка степени риска и сравнения этого риска с риском появления новых естественных мутаций, возникающих в большом количестве при “создании” каждого из нас». И с этой задачей, по мнению ученого, его метод способен справиться.

Единственный аргумент, который мог бы убедить противников редактирования — это живой результат применения методики, организм без побочных последствий вмешательства в геном.

«[Необходимо] понаблюдать поколение, другое. Сейчас любые ГМ-селедку, картошку так и делают. Возьми мышей, — предлагает Скоблов, — попробуй, повтори, покажи, что все классно, все работает. Обезьяны, собаки, что угодно. Покажи безопасность этой технологии. Не теоретическую, а реальную, экспериментальную. Нельзя экспериментировать на людях».

Ребриков же утверждает, что эксперименты на животных сейчас ничего нового не дадут: «На животных мы можем увидеть лишь “средний по больнице” офф-таргет эффект для нуклеаз (ферментов, которые вносят разрывы в ДНК. — Прим. N + 1) данного типа. Но это не характеризует работу системы в геноме человека».

«Единственный корректный способ доказать безопасность препарата, — продолжает Ребриков, — это проверить нецелевую активность системы на зиготах конкретной пары. Но поскольку ДНК разных людей отличается на 0,1 процента, демонстрация безопасности на одном геноме не гарантирует, что проблем не будет на другом. Каждый раз надо проверять именно на геноме конкретных пациентов. Проверка на соматических (не половых. — Прим. N + 1) клетках пациентов тоже не даст нам точный ответ на вопрос офф-таргет активности. Я готов на любой научной конференции обосновать, почему эта позиция единственно правильная на сегодня».

Сложившаяся ситуация напоминает известный парадокс с курицей и яйцом: что должно случиться первым — эксперимент на людях или оценка его безопасности? Скоблов и его коллеги из МГНЦ предпочли бы второй вариант: «Технология должна быть вначале оценена, — говорит он, — какие у нее риски, какие возможны ошибки, какие реальные параметры. Но у нее нет этих оценок, потому что их не проводилось».

Ребриков же считает, что первыми всегда идут эксперименты: «Нужно учесть, — напоминает он, — что ни одна новая медицинская технология до внедрения в практику не могла гарантировать отсутствие непредвиденных осложнений. Если исходить из этих позиций, нужно остановить все инновационные медицинские разработки и просто жить в гармонии с природой».

Аморально или нет

Третье обвинение, которое научное сообщество предъявило Цзянькую Хэ — предвзятость в разговоре с пациентами. Хэ рассказывал, что он лично общался с будущими родителями ГМ-детей и получал от них информированное согласие. Однако поскольку ученый был заинтересован в том, чтоб пациенты вошли в его эксперимент, он мог умолчать о возможных рисках.

Так это или нет, мы до сих пор не знаем: в документе, который подписывали участники проекта Хэ, значится лишь, что это «экспериментальное лечение ВИЧ-инфекции», а детали технологии ученый объяснял им на словах.

Со своими пациентами Ребриков начал переговоры более чем через полгода после китайского скандала. Об экспериментах Хэ Алина знает немного и, кажется, не видит в них причины для беспокойства.

«Я читала про них, но достаточно поверхностно, поэтому ничего существенного не могу сказать. Могу сказать, что там был использован тот самый “фермент”, который должен потенциально исправить одну буковку в ДНК, после чего малыш рождается слышащим. Только такой фермент использовали против ВИЧ, и, как я слышала, эксперимент прошел удачно. Больше ничего не знаю», — рассказывает она.

О новом проекте Алина узнала через инстаграм. Сурдологи из Национального клинического центра отоларингологии написали, что ищут семейные пары с наследственной тугоухостью для бесплатного генетического тестирования, но никаких подробностей не упомянули.

В комментариях авторы поста объясняли интересующимся читателям, что тестирование представляет собой секвенирование экзома, то есть «значимой» части генома, о других предложениях речи не шло.

На следующий день после публикации этого поста Ребриков заявил о том, что у него «есть кандидаты на редактирование». Алина с мужем решили «проверить генетику», потому что первая их дочь тоже глухая. Они откликнулись на пост, им выслали телефон Ребрикова, они созвонились и встретились в конце августа.

«На первой встрече, — вспоминает Алина, — Ребриков рассказал нам, что у нас будет возможность родить здорового малыша путем отбора здорового эмбриона, но при условии, что у кого-либо из нас должен быть хотя бы один аллель без мутации. Но если мы окажемся гомозиготами по мутации 35delG, то единственным вариантом рождения слышащего малыша будет редактирование гена на уровне зиготы».

В отличие от Хэ, с потенциальными пациентами Ребриков общался не один. «Беседа была не только с ним, но и главным репродуктологом Центра акушерства и гинекологии, — уточняет Алина. — Беседа была очень интересной и насыщенной. Мы с мужем ушли под огромным впечатлением».

17 сентября директор МГНЦ призвал участников исследования выйти из проекта. «Эти эксперименты аморальны, — приводятся слова Куцева в сообщении МГНЦ. — Я обращаюсь к паре, которая, как сообщают СМИ, согласилась участвовать в них: приходите в наш Центр, наши врачи объяснят вам, на какой стадии находятся эксперименты по геномному редактированию и какому риску подвергается ваша семья».

Судя по всему, его запоздалый призыв не был услышан, однако пациенты и сами поинтересовались вопросом безопасности.

«Первый вопрос, который мы ему задали – это про риски, — рассказывает Алина. — Нас интересовал вопрос, будут ли какие-нибудь риски с изменением каких-нибудь мутаций, когда будет происходить само редактирование. Денис честно ответил, что риски есть всегда. Но какие именно могут быть последствия — об этом мы не были информированы».

Впрочем, по словам женщины, согласие на процедуру она не подписывала.

Запретят или разрешат

Эксперименты Цзянькуя Хэ стали возможны только потому, что на тот момент в Китае не было запрещающего их закона. В России складывается похожая ситуация. В сообщении МГНЦ приводятся слова заместителя директора Центра Веры Ижевской, согласно которым «в России пока не разработаны строгие законодательные механизмы регулирования исследований с редактированием генома человека».

Получается, из-за того, что прямого запрета на генетическую модификацию нет, эксперименты Ребрикова попадают в своеобразную «серую зону» — не запрещены, но и не разрешены.

Тем не менее, для того, чтобы их провести, потребуется разрешение Минздрава. 5 сентября, рассказывая о первой паре пациентов, которые вошли в эксперимент, Ребриков планировал подать заявку в Минздрав через месяц. Неделя, по его подсчетам, должна была уйти на получение половых клеток, еще неделя на культивирование эмбрионов, полторы — на секвенирование геномов и проверку безопасности, и после этого ученый рассчитывал отправиться за разрешением.

После этого заявления Сергей Куцев собрал ученый совет в Медико-генетическом центре, на котором главы лабораторий Центра приняли решение высказать свою позицию. «Смысл в том, — объясняет Михаил Скоблов, — что профессиональное сообщество должно было как-то прореагировать на то, что это делать неправильно, так делать нехорошо».

По словам Куцева, в ближайшее время ученые подготовят открытое письмо в Минздрав и в Российскую академию наук с призывом наложить мораторий на применение технологий генной инженерии на эмбрионах человека.

В предыдущих разговорах с N + 1 Ребриков смотрел в будущее с оптимизмом. «В целом, Минздрав ждет нас», — говорил он. Скоблов придерживается противоположной точки зрения: «У нас все считают, что Минздрав точно это не одобрит».

На сегодняшний день ни Ребриков, ни ученые МГНЦ никаких заявок не опубликовали, и «гонка за Минздрав» только начинается. Поначалу фора была у Ребрикова, но он успел ее потерять — Алина вышла из эксперимента, не дойдя до стадии получения яйцеклеток.

«ЭКО и редактирование гена – это методы, — объясняет она. — Цель – ребенок. У нас пока такой цели не было. Мы задумались о ребенке, когда услышали такую невероятную возможность о рождении здорового малыша по слуху. Но после анализа всей ситуации с семьей, мы решили, что рождение ребенка отложим на более поздний период, потому что несем ответственность не только за воспитание, но и за финансовое благополучие семьи. Если мне снова выходить в декрет, вернуться в рабочий строй будет крайне трудно. К тому же, я стою в очереди на кохлеарную имплантацию. Не думаю, что моя компания предоставит мне так много больничных».

Алина говорит, что Ребриков готов подождать и вернуться к работе с ней позже. Но она собирается дать ему ответ только после операции по имплантации. Есть ли у ученого договоренности с другими семейными парами, ей неизвестно. Сам же он о новых участниках эксперимента пока не сообщал.

Хайп или репутация

Цзянькуя Хэ обвиняли и в том, что основной целью его эксперимента была слава, а не помощь людям. «ВИЧ — заболевание очень известное, — говорил профессор Московского государственного юридического университета имени Кутафина (МГЮА) Пауль Калиниченко. — Потому что пороки сердца или гемофилия — редкие, они не так будоражат людей, многие о них вообще не слышали. С ними сенсации не создать, а с ВИЧ — можно, это пандемия, некая трибуна».

Дениса Ребрикова, как и следовало ожидать, упрекают в том же самом.

Михаил Скоблов считает, что биолог слишком много ставит на карту ради непредсказуемого результата. «У меня вопрос: если он так этого хочет и думает, что он безусловно прославится, то он, может, перешагнет через какие-то вещи? Выявит какие-то мутации [после редактирования] и решит сам, что они не значимы?»

Тем не менее, Скоблов признает, что Ребриков занял беспроигрышную позицию. Даже если ему не разрешат эксперименты, рассуждает ученый, «он умоет руки и скажет: ну вот, я все сделал, я молодец, а вот Минздрав…».

Скоблов предлагает представить, что произошло бы, если Ребриков был бы, например, физиком и заявил, что придумал миниатюрный ядерный двигатель для домашнего использования, а затем предложил бы построить его в институте. «Нас за рубежом как Россию, как ученых, все будут воспринимать именно в этом свете, — возмущается он. —  Что у нас эти вещи не регулируются, что мы к ним спокойно относимся».

Ребриков же к происходящему действительно относится спокойно: «Каждая из существующих медицинских технологий на старте выглядела опасной и неприменимой, — возражает он. — Но люди продумывали алгоритм вывода ее в практику — это называется трансляционной медициной. Мы хотим выработать согласованный, одобренный исследователями и регулятором алгоритм применения, и двигаться по нему, выполняя все необходимые в таких случаях исследования и проверки».

На сегодняшний день высказывания оппонентов не складываются в диалог. Публичная дискуссия, на которую рассчитывал Ребриков в начале пути, пока строится лишь на обрывочных заявлениях. Сторонники и противники редактирования генома говорят о безопасности и о необходимости проверок, но, кажется, не слышат друг друга.

Ну а судьба технологии и потенциальных пациентов зависит сейчас от того, кого из них первым услышит Минздрав — который до сих пор безмолвствует.

Полина Лосева