Всю последнюю неделю, информационный мир в области биомедицины бурлит и практически все обсуждения посвящены одной новости – в Китае родились первые дети, геном которых был отредактирован при помощи системы CRISPR/Cas9. Информации очень много, она идет из разных источников, которые зачастую цитируя друг-друга и теряя слова и смыслы при переводе вносят много лишнего «шума». Попробуем разобраться, что мы имеем в сухом остатке.

В понедельник 26 ноября 2018 года, в Гонконге во время проведения конференции посвященной редактированию генома человека, китайский ученый Хэ Цзянькуй (He Jiankui) заявил, что в начале ноября были рождены дети, в которых он со своей командой отредактировал ген CCR5, для того чтобы сделать этих детей невосприимчивыми к вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ).

По всей видимости речь идет о нокауте этого гена путем воссоздания «природной» мутации CCR5delta32, которая встречается у некоторого процента людей населяющих северную Европу, и которая как было уже показано (см. «Берлинский пациент») позволяет добиться невосприимчивости Т-клеток к ВИЧ. Тут надо отметить, что мутация CCR5delta32 позволяет добиться невосприимчивости только к определенным штаммам ВИЧ, а именно относящимся к R5-тропным подтипам, в то время как X4-тропные подтипы все еще в состоянии заразить данные клетки. Мутация CCR5delta32 заключается в делеции 32 нуклеотидов в протеин-кодирующей последовательности гена CCR5, которая приводит к сдвигу рамки считывания, возникновению преждевременных стоп-кодонов и потери способности укороченных белков к экспонированию на мембране.

Воссоздать мутацию CCR5delta32 (или ее близкий аналог) при помощи системы CRISPR/Cas9 достаточно легко, поскольку интересуемый участок гена (3-й экзон CCR5), легко доступен, хорошо редактируется и можно подобрать такую пару гидовых РНК, которые помогут создать делецию в 32 нуклеотида, отличающейся от «природной» в сдвиг на 1 нуклеотид (Рис.2). Именно таким способом были отредактированы человеческие эмбрионы в также нашумевшей статье (Kang X et al.2016), которую мы освещали два с половиной года назад (http://idbras.ru/DevBiolNews/10052016.htm). Кстати, авторы этой статьи отметили отсутствие офф-таргет эффектов при применении данной стратегии. Следует также упомянуть о том, что недавно была опубликована статья, в которой похожие результаты были воспроизведены на территории России (Кодылева с соавт. 2018,
https://vestnikrgmu.ru/archive/2018/4/10/abstract?lang=ru).

На сегодняшний день, из доклада Хэ Цзянькуй а также из его более поздних заявлений, стало известно, что:

1. Было произведено редактирование ССR5 в семи сериях экспериментов, для семи пар людей, пытавшихся зачать ребенка при помощи метода ЭКО. Все пары отказались быть идентефицированными для широкой общественности, поэтому он не может сообщить о том, кто они, где они живут и где конкретно были проведены манипуляции с эмбрионами.
2. Во всех парах мужчины были ВИЧ-позитивными, при этом все женщины были ВИЧ-негативными. Поскольку мужчины проходили лечение стандартными методами ВААРТ (высокоактивная антиретровирусная терапия), титр ВИЧ в биологических жидкостях был сильно подавлен и риск для заражения плода ВИЧ изначально минимальным. Таким образом, решение о геномном редактировании было принято не под давлением обстоятельств, а исходя из соображений создания ребенка, который может быть защищен от ВИЧ в будущем.
3. После стандартной процедуры ЭКО были произведены инъекции в двухпронуклеусные эмбрионы факторов системы CRISPR/Cas9. Не сообщается, каким именно способов пользовался Хэ Цзянькуй, вероятно это была инъекция готовых рибонуклеопротеиновых (RNP) комплексов, состоящих из рекомбинантного белка Cas9 и гидовых РНК, поскольку данный метод обладает высокой эффективностью и при этом допускается инъекция в цитоплазму эмбриона, без необходимости травмирования пронуклеусов. По достижения стадии бластоцисты, часть клеток каждого эмбриона была удалена и проверена на эффективность редактирования. В дальнейшем по результатам, пары могли выбрать, использовать ли далее отредактированные или неотредактированные эмбрионы (данная процедура является стандартной в ЭКО-клиниках). Оказалось, что 16 из 22 эмбрионов были отредактированы, и далее 11 эмбрионов были использованы в шести попытках имплантации.
4. На сегодняшний момент рождена пара девочек-близнецов, а также есть еще одна беременность. Тесты показывают, что один из близнецов является гомозиготных носителем мутации CCR5delta32 (или ее аналога), а другой является гетерозиготой по этому признаку. При этом исследователь заявил о том, что не наблюдает результатов нецелевого действия CRISPR/Cas9 (т.н. «офф-таргет»). Оба рожденных ребенка (стало известно, что их имена Лилу и Нану) были рождены без отклонений, т.е. здоровы насколько можно сейчас об этом говорить, и в данный момент находятся в своей семье.

На сегодняшний день, по результатам данной работы, полученные Хэ Цзянькуй данные нигде не опубликованы, и не подтверждены независимыми лабораториями, поэтому сейчас сложно судить о том, насколько качественно были проведены эксперименты и каковы были риски для всех участвующих. Известно, что данная работа была 8 ноября официально зарегистрирована в китайском реестре клинических испытаний, однако очевидно, что работы по этому проекту начались гораздо раньше, что является явным нарушением нормативов. Также до конца неизвестно, насколько ясно понимали суть проекта участники – потенциальные родители «редактированных» детей. Так, например, формы информированного согласия называли проект «Программа развития вакцины против СПИДа».

Конечно же, доклад Хэ Цзянькуй, озвученный на столь высоком уровне, вызвал шквал эмоций и выступлений, не прекращающийся до сих пор (на состояние 30 ноября 2018), и конечно же в основном негативного характера. Ряд ученых уже выступил с гневными обличительными заявлениями, называя работу Хэ Цзянькуй даже «бессовестными экспериментами над детьми». В числе критиков присутствуют также и создатели CRISPR-технологии - ученые Фен Жанг (Feng Zhang) и Дженифер Дудна (Jennifer Doudna). Ряд экспертов биоэтиков и членов оргкомитета саммита заявили, что «это была ошибочная, преждевременная, ненужная и в значительной степени бесполезная работа». Также на данный момент стало известно, что Министерство здравоохранения и Министерство науки и технологий вместе с Китайской ассоциацией по науке и технике потребовали от «соответствующих ведомств» остановить деятельность Хэ Цзянькуй и начать независимое расследование инцидента.

На фоне волны яростной критики становятся более интересными заявления ученых, которые не настроены так агрессивно по отношению к работе Хэ Цзянькуй. Так, например, Джодж Черч (George Church), также один из создателей CRISPR систем, выступил если не в защиту исследователя, то по крайне мере с призывом не начинать «безумную травлю». Джодж Черч призвал всех сохранять объективность, и напомнил, что к настоящему моменту накоплено достаточно много знаний о работе CRISPR/Cas9, получены сотни линий различных животных с редактированным геномом, проведено множество исследований в т.ч. и на человеческих эмбрионах. Что касается рисков, то он никогда не равен нулю, даже в случаях обычных и одобренных ЭКО-процедур.

Таким образом, суммируя сухой остаток, можно констатировать то, что наш мир перешел еще через один рубеж, который должен был рано или поздно перейти. Рождение детей с геномом, редактированным CRISPR/Cas9 был вопросом времени, и это не было секретом ни для кого, поскольку именно эффективность, модульность и легкодоступность системы является ее отличительными качествами, которые позволили ей молниеносно развиться и распространиться по всему миру. Технологии, при помощи которых был проведен данный эксперимент доступны для большинства лабораторий среднего уровня, имеющих доступ к ЭКО-клиникам. Символично также что это произошло на территории Китая, который с недавних пор рассматривается как страна-лидер в области биотехнологий (Хэ Цзянькуй, который получил образование и степень в университетах США был одним из репатриантов, которых правительство Китая вернуло на родину по программе «Тысяча талантов»). После того как мировая общественность пройдет последовательно все пять стадий признания данного факта («отрицание», «гнев», «торг», «депрессия», «принятие») и пыль осядет, нам всем нужно будет жить в новой реальности, которая, увы, формируется без нашего участия.

Новость подготовил © Дашинимаев Э.Б.

30.11.2018

1. Kang X, He W, Huang Y, Yu Q, Chen Y, Gao X, Sun X, Fan Y. «Introducing precise genetic modifications into human 3PN embryos by CRISPR/Cas-mediated genome editing». J Assist Reprod Genet. 2016 Apr 6.
2. Т. А. Кодылева, А. О. Кириллова, Е. А. Тыщик, В. В. Макаров, А. В. Хромов, В. А. Гущин, А. Н. Абубакиров, Д. В. Ребриков Г. Т. Сухих. Эффективность создания делеции CCR5Ddelta32 методом CRISPR-Cas9 в эмбрионах человека. Вестник РГМУ, 2018, Т4, Стр. 80-84. DOI: 10.24075/vrgmu.2018.052