Сможет ли Россия обогнать весь мир в области генетики и биотехнологии? Или как мы не заметили биореволюцию..

Как-то в одном баре обсуждал я со своим другом, журналистом журнала Эксперт Павлом Быковым, нашу будущую статью по генетике. Статью мы решили написать в духе футурологического алармизма. И тогда у нас родился тезис о том, что когда-нибудь в недалеком будущем, где-нибудь в Китае, родятся все-таки дизайнерские младенцы с отредактированным геномом. Тогда у нас чуть ли не крутилась голова от этого смелого предположения.  

Мы представить себе не могли, что в тот момент одна из нескольких супружеских пар в Китае уже была на девятом месяце беременности. И к  осени 2018 года стало уже известно о скандальном эксперименте китайского ученого Хэ Цзянькуя, в результате которого родились первые в мире дети с отредактированными генами. По словам исследователя, ему удалось отключить ген CCR5 и сделать эмбрионы невосприимчивыми к ВИЧ.

Открытие белка Cas9, системы бактериального иммунитета CRISPR и возможности их совместного направленного использования стали, безусловно, одними из самых значимых событий в биологии за последние десятилетия. С помощью этой системы стало возможно направленно редактировать геном, что дает надежду на разработку лекарств от многих наследственных заболеваний с известной генной основой. Система работает благодаря способности Cas9 разрезать ДНК, что позволяет удалить испорченный участок или вставить необходимый, примерно так, как вы это делаете в вашем текстовом редакторе в персональном компьютере. Не случайно это открытие называют третьей революцией в молекулярной биологии (после открытия спирали ДНК Уотсоном и Криком и расшифровки генома).

Методы модификации генов существовали и до технологии CRISPR, но низкая точность, долгий и сложный техпроцесс, а также высокая цена не позволяли применять их массово. Стоимость модификации одного гена с помощью CRISPR — всего несколько десятков долларов, а результат готов уже через несколько часов. Еще одно преимущество — абсолютная универсальность для любых организмов.

Развитие науки и технологий не остановить, вмешательство в геном идет полным ходом. Пока эта работа ведется в основном на растениях и животных, но и человечество в будущем не будет исключением. Иначе как победить рак, наследственные, аутоиммунные, тяжелые вирусные заболевания?

Если учесть результаты экспериментов на человеческих эмбрионах, то идея создания суперлюдей уже не кажется нереальной.  И хотя конечно, подобные методы вызовут жесткие споры в обществе и среди ученых, но все равно эта возможность привлекает больше всего общественного внимания, ведь, по словам многих специалистом, наши технологические возможности уже позволяют создавать детей с заданными качествами. Возьмем, к примеру, интеллект, а именно разновидность гена (KL-VS), наличие данной мутации повышает IQ в среднем на шесть пунктов (вариация этого гена также уменьшает падение когнитивных способностей при старении).

Кстати в человеческой популяции этот ген достаточно распространен, в Америке он присутствует у трех процентов населения. Шесть пунктов — это довольно много само по себе, пятнадцать пунктов отделяют обычного человека от идиота-тугодума, но это ведь только один ген, за интеллект у человека отвечают сотни, если не тысячи генов.

Геномный редактор CRISPR/Cas9, использованный для создания первых "трансгенных" детей в Китае, делает примерно по две-три "опечатки" при редактировании ДНК эмбриона. Об этом сообщили молекулярные биологи, которые рассказали о своих результатах опытов на мышах на встрече Американского общества человеческой генетики.

Удивительно, но результаты опытов, американскими исследователями, показывают, что число случайных мутаций, возникающих естественным путем, заметно превышает количество тех "опечаток" в ДНК, которые порождает CRISPR технологии. Важно отметить, что при рождении обычного ребенка возникает минимум 80 полиморфизмов («опечаток») у молодых родителей. У людей, количество новых мутаций у потомства не зависит от возраста матери, но сильно зависит от возраста отца в момент зачатия: каждый лишний год, прожитый отцом, прибавляет его потомкам в среднем по две мутации.  А если отцу будущего ребенка более 50-ти лет, то количество таких отклонений может достигать более 300ста (!)..

Большая часть мутаций в клетках зародышевой линии — это ошибки репликации. Считается, что сперматозоиды 15-летнего мужчины прошли примерно 35 клеточных делений, 20-летнего — 150, 30-летнего — 380, 40-летнего — 610, 50-летнего — 840. Каждый акт репликации — это риск дополнительных мутаций, поэтому, чем старше мужчина, тем больше мутаций в его сперматозоидах.

НО мы же людям не запрещаем иметь детей после пятидесяти из «соображений безопасности».

Никогда прежде у человечества не было столь точного орудия для манипуляции генами, поэтому технологии генного редактирования сразу вошли в фазу экспоненциального роста.

Даже наш Роспотребнадзор, в лице ФБУН ЦНИИ эпидемиологии, отметился разработкой российской  версией системы редактирования генома CRISPR. Глава Роспотребнадзора Анна Попова заявила, что CRISPR можно будет использовать для терапии не только ВИЧ, но других заболеваний. А разработанные экспресс тест-системы на основе CRISPR дают возможность проводить диагностику заболевания без использования спецоборудования. А заняться есть чем – существует более 75 000 изменений ДНК, связанных с генетическими заболеваниями, притом известных генетических вариаций, вызывающих заболевание только из-за однобуквенной опечатки.

Более того, российские специалисты могли первыми вырастить ГМО-детей, если бы захотели.

(И им дали соответствующее разрешение, которое сейчас получить невозможно).

«Чисто технически наша группа могла бы ещё в феврале 2018 года пересадить эмбрионы, и тогда наш генетически модифицированный ребенок родился бы раньше. Но у нас не было такой цели. Моя команда тоже родит такого ребенка, просто мы идём к этому медленно, многократно проверяя безопасность технологии», — рассказывал генетик Денис Ребриков в интервью Republic.

В принципе, у человечества нет выбора, отказаться от развития генной инженерии или нет. Снижение смертности и увеличение продолжительности жизни как результат сознательного отключения человечеством механизмов естественного отбора привели к лавинообразному нарастанию числа генетически обусловленных заболеваний.

Например, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), сегодня один из 160 детей страдает аутизмом (ASD). Глобально ВОЗ оценивает ситуацию как эпидемию, но в развитых странах ситуация существенно хуже, чем в среднем в мире. Так, по данным Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC), в США это уже один из 59 детей, притом, что еще десять лет назад показатель был на уровне один из 125. Темп роста заболеваемости составляет 15% в год. Это уже экономическая проблема общемирового масштаба: в год на людей с ASD расходуется более 250 млрд долларов.

Вариантов остановить ухудшение генетического генома у человечества два — либо жесткая регламентация права иметь детей, либо изобретение эффективных методов сознательной коррекции наших геномов с целью взять эволюцию в свои руки, чтобы вместо естественного отбора работали высокие биотехнологии и исправляли вредные мутации в генах человеческих эмбрионов (вариант отказаться от антибиотиков и вернуться в средневековье не рассматриваем).

По сути, вопрос стоит так: говорить надо не о сдерживании развития технологии генного редактирования для людей, но о форсированном ее развитии. Потому что иначе довольно скоро (ко второй половине века) социально-экономические системы просто не справятся с таким количеством людей с отклонениями в развитии, онкологическими заболеваниями и т. п. Даже самая высокоразвитая медицина быстро перестанет справляться с возросшей нагрузкой.

Если мы прямо сегодня и с полной самоотдачей не включимся в генетическую гонку, как включились в атомную в середине прошлого века, мы исторически проиграем.

Форсированное развитие отрасли генного редактирования поднимает массу этических вопросов и обнажает риски, масштаба которых человечество еще до конца не осознало. Однако история показывает, что не удалось остановить или локализовать развитие и распространение ни одной технологии, которая сулила осязаемые выгоды, сколь высокие риски она бы ни порождала.

Пример такого рода — ядерное оружие.

С момента его первого испытания число стран — обладателей ядерного оружия увеличилось с одной до девяти. Хотя с точки зрения промышленного развертывания эта технология на порядки сложнее и дороже, чем CRISPR, и прошло-то всего чуть больше семидесяти лет — жизнь трех поколений. При всей колоссальной инерции социальных процессов генное редактирование войдет в широкий обиход через два поколения, то есть через сорок лет. Многие из нас увидят это воочию.

Но все-таки мы начинаем отставать от Китая и Америки. Если именно сейчас не включить форсированное развитие на государственном уровне, разработать простую систему адекватного государственного регулирования, не тормозящего научные исследования, то потом придется догонять. И догонять придется очень долго.

На втором месте среди задач, к сожалению, система логистики и доставки реактивов, оборудования. На сегодняшний день в нашей стране она оставляет желать лучшего. Ну и конечно, нужны хорошие школы подготовки кадров. У нас катастрофически не хватает генетиков, иммунологов, биоинформатиков. Их не просто мало, их просто нет. Без них сделать что-либо прорывное и фундаментальное практически невозможно. Нужно открывать новые кафедры чуть ли не в каждом провинциальном ВУЗе.

Для сравнения: в китайской BGI Group, средней по мировым меркам компании в генетической индустрии, уже работает в десяти странах. Общее число сотрудников — пять тысяч человек. И это только одна компания.

В России подготовкой специалистов по данном профилю (по максимуму, все, кого можно так или иначе причислить к этому направлению) готовят пять-семь вузов с общим числом студентов на курсе порядка пятисот человек. Это гарантированно означает, что через десять лет, когда начнется широкое практическое распространение генетических технологий, Россия здесь будет в еще худшем положении, чем сегодня.

Возвращаясь к  госрегулированию: наши законы начинают напоминать закон «красного флага» принятый в Великобритании:

В середине XIX века передовая Британия лидировала в разработках зарождающегося автомобильного транспорта. Однако владельцы железных дорог и конных экипажей видели в автомобилях угрозу своему существованию. И объединились в борьбе против потенциального конкурента. В 1861 году они пролоббировали принятие закона, ограничивающего скорость движения «шоссейных локомотивов» в городской черте до 2 миль/час (примерно 3 км/ч). Кроме того закон обязывал иметь в экипаже минимум трех человек: водителя, кочегара, и человека с красным флагом. Сигнальщик с флагом, шел впереди автомобиля на расстоянии 55 метров и оповещал прохожих о приближающейся опасности, размахивая красным флагом.

Закон был продавлен в парламенте под самым благочестивым предлогом. Утверждалось, что автомобили разбивают дороги, пугают граждан и их лошадей. «Закон красного флага» фактически уничтожил зарождающуюся автомобильную промышленность и лишил Великобританию технологического лидерства в пользу соответствующих отраслей Германии и Франции.

Вот что может сделать один идиотский закон. В области генетике в России их несколько.

Я обращаюсь к каждому читателю Афтешока. По своему опыту знаю, что уровень информированности, да и общий интеллектуальный уровень среднего посетителя нашего сайта, превышает средний общероссийский. Настало время созывать ИНТЕРНЕТ-ОПОЛЧЕНИЕ. Я думаю, что общими усилиями мы постепенно сможем сформировать общественное мнение. Привлечем внимание законодателей к ситуации сложившейся в госрегулировании деятельности в области генетики и биотехнологии. И, наконец, создадим достойную среду развития для наших российских ученых, которой они по-настоящему достойны. Сейчас, несмотря на все ограничения, они все равно идут вперед, с нашей помощью им будет значительно проще.