«Запрягая» вирусы, челябинские ученые предлагают создать сообщество «безупречных» людей

Современная генная инженерия дает для этого, казалось бы, фантастические возможности, но и несет в себе немало угроз. Человек с измененным геномом может «потерять себя», превратиться в чудовище, химеру. Как избежать подобной участи? Оказывается, излечить дефектный геном помогут наши извечные враги-вирусы. На эту тему челябинские ученые поделились мнениями в интеллектуальном клубе при ЮУрГУ «Грифон».

Супермен или монстр

По словам председателя клуба, кандидата физико-математических наук Игоря Клебанова, коррекция генома — одна из самых спорных и обсуждаемых тем в современной биологии. Это вопрос одновременно философский, морально-этический и юридический.

— Нужно понять, что может дать человечеству вмешательство в наш геном, к чему приведет спор с природой, — считает Игорь Клебанов. — Возможно ли создать идеального человека и как в этом случае будет развиваться сообщество «безупречных» людей? На мой взгляд, создав физически совершенного человека, невозможно изменить его как личность, духовные и моральные ценности. Все это дает воспитание, общение. Я считаю, что генная наука не несет в себе угрозы нашему виду, но нужен и жесткий общественный контроль.

Как отметили участники дискуссии, одними запретами проблему не решить. Наука вплотную подошла к тайнам раскрытия нашего генома, и сегодня важно определиться, во что можно, а во что нельзя вмешиваться.

— Недавно ученые Испании и Франции нашли молекулярные механизмы, с помощью которых можно точечно воздействовать на структуру генов и даже исправлять мутации, — сообщил доктор биологических наук, профессор Вадим Цейликман. — Это мощнейший инструмент для исследований, позволяющий вмешиваться в работу даже не отдельных генов, а генома в целом. Уже появилось новое направление медицины, которое сегодня стремительно развивается в мире, — лечение наследственных заболеваний посредством генной коррекции. Но при этом нельзя забывать об этических проблемах.


Фото Олега Игошина (ЮУрГУ)

По словам Вадима Цейликмана, человеческий геном расшифровали в 2001 году, и он преподнес массу сюрпризов. Оказалось, что в нем всего 35 тысяч генов — на порядок меньше прогнозируемого. Кроме того, структуру белков регулируют только 10 % генов, а остальные — повторяющиеся последовательности, копии. Это, так сказать, «черный ящик», до конца не изученная генная материя. Также есть транспортные (они доставляют РНК), кодирующие гены и так называемые спейсеры, роль которых долгое время оставалась загадкой.

 Вылечат вирусы?

Итак, спейсеры — это наследие переносчиков болезней ретровирусов. А ДНК человека способно ассимилировать их копии, придающие организму совершенно новые свойства. В ходе эволюции эти вирусы стали элементами нашего генома! И хотя в нем всего 1 % встроенных ретровирусов, они играют крайне важную роль. Это доказали исследования биологов, изучавших необычные свойства бактериальных клеток.

— Редактирование генома строится на способности таких клеток удалять из генома «чужую» информацию, — продолжает Вадим Цейликман. — Вирусы с помощью системы особых белков внедряются в генную структуру и изменяют ее. Этот механизм вполне пригоден и для редактирования генома, например, для исправления его врожденных изъянов, мутаций. Но если процесс не контролировать, он может породить монстров, и фильмы о человеке-пауке, росомахе могут стать реальностью».

Но не исключено, что модифицировать геном помогут и… раковые клетки. Они тоже «подчиняют себе» здоровые клетки организма. Вадим Цейликман привел в пример бывшего преподавателя Челябинского пединститута Сергея Якушева, который в 60-х годах ХХ века работал над созданием весьма спорной, но, как оказалось, вовсе не абсурдной теории. По его мнению, нужно лечить, а не уничтожать раковые клетки. Ученый пытался привести их в безвредное состояние. Тогда это казалось идеей на грани бреда, а сейчас биологи вполне серьезно предлагают использовать раковые клетки для исправления мутаций.

— Тепличные, комфортные условия — это деградация и гибель организма, — считает Вадим Цейликман. — Для него преодоление трудностей — важное условие развития. К примеру, недавно ученые смоделировали «мышиный рай», в котором зверькам не нужно добывать пищу, бороться за выживание. А закончился эксперимент плачевно: мыши, устав от безделья, совершали суицид, и вскоре их популяция вымерла. Я считаю, что генные мутации в чем-то полезны: приспосабливаясь, выживают сильнейшие. Мы изучаем воздействие стресса на организм, и, вполне возможно, это тоже один из инструментов исправления генома.



Лекарства «под геном»

— Изменение генома человека в ряде стран запрещено законом, — говорит профессор, директор НОЦ «Биомедицинские технологии» ЮУрГУ Ольга Цейликман. — Но в Китае этого запрета нет, а в Великобритании эксперименты с геномом человека разрешены лишь с эмбрионом, до рождения ребенка. Если их не контролировать, они могут привести к непоправимым последствиям, но пытливый ум не остановить никакими запретами.

По словам Ольги Цейликман, пример тому новая наука, возникшая на стыке фармакологии и геномики, — фармакогеномика. Она позволяет подбирать лекарства не методом проб и ошибок, а «под геном» конкретного человека.

— На мой взгляд, в медицине редактирование генома может принести большую пользу, — считает заведующая лабораторией молекулярно-генетических исследований здоровья и развития человека Инна Фекличева. — Если смертельный риск от болезни превышает опасность генных осложнений, ради спасения пациента почему бы не исправить врожденный дефект? В Китае один ученый, модифицировав геном близнецов, сделал их организм невосприимчивым к ВИЧ.

Как сообщила старший научный сотрудник лаборатории перспективных исследований молекулярных механизмов стресса Мария Комелькова, попытки излечения генома уже предпринимаются и в России. Так, в одном из московских медицинских центров, «подредактировав» лимфоциты, повысили их сопротивляемость раку крови.


Фото: ma-ma.ru

Гений по заказу?

— Генная инженерия открывает большие возможности, — говорит старший научный сотрудник лаборатории моделирования НОЦ «Нанотехнологии» Геннадий Макаров. — И не только для лечения генетических заболеваний, но и для модификации способностей человека. Например, исследования показали, что у западноевропейских народов чаще встречается малоактивный вариант фермента COMT, удаляющий вещество дофамин из нервных путей. С точки зрения эволюции, это генетический дефект, его распространенность может привести к повышению риска маниакально-депрессивного расстройства. Такой изъян может наложиться на особенности структуры мозга, связанные с повышенным интеллектом, и тогда получится яркий, даже гениальный художник, ученый или политический деятель.

По словам ученого, есть и другой пример возможного применения генного вмешательства. У европейских народов выявлена мутация в белке CCR5, приводящая к невосприимчивости к вирусу ВИЧ первого типа. Оказалось, что такая мутация встречается у 5-14 % немцев и французов, у 25 % этнических русских, а больше всего, 32 %, у поморов, из которых вышел «народный гений» Михайло Ломоносов. Считается, что распространение мутации связано со средневековыми эпидемиями чумы.

— В России генные эксперименты проводят, к примеру, в Курчатовском институте, где для повышения урожайности и стойкости к болезням изменяют геном сельхозкультур, — подытожил Вадим Цейликман. — А ученый столичного РНИМУ им. Пирогова Денис Ребриков, когда к нему обратились глухие супруги с просьбой избавить их будущего ребенка от наследственного дефекта, предлагал «подправить» гометы эмбриона. По расчетам, ребенок должен был родиться здоровым, но вмешательство в геном запретили. Все вроде бы по закону, но, думается, в нем, если есть надежда на излечение, можно предусмотреть и исключения.

Добавлю, что в Челябинской области и в целом в УрФО такие исследования пока в начальной стадии. Чтобы догнать зарубежных ученых, нужно в корне менять подготовку биологов, поставить ее на совершенно новый уровень. Мы предлагаем создать научную лабораторию по исследованию генома. На мой взгляд, в генетике можно найти ниши, которые еще «не заселены», и тогда найдется применение разработкам южноуральцев.