Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей - Эдвин Кёрк

Джинн: Ну, Дэйв, у тебя одно желание. Используй его с умом!

Дэйв: Хочу много зеленых.

Джинн: Вот! Держи.

Дэйв: Эй, эй, не крокодилов же…

Модифицировать гены живых организмов научились уже давно. Мы обсуждаем «создание мыши» или «создание мухи» (рыбы, червя и т. д.) для изучения того, что происходит при изменении работы определенного гена. Это может подразумевать отключение гена, чтобы он вообще не работал, либо внесение в него специфической мутации, либо просто добавление лишних копий. Можно перенести гены одного организма в другой, знаменитый пример — перенос гена, отвечающего за флюоресценцию некоторых видов медуз, в других животных, в результате чего получается кролик, который светится зеленым при определенном освещении. Медузий белок имеет практическое значение, это не просто забавный фокус генной инженерии. Например, если вам нужно выяснить, необходим ли определенный белок какой-либо развивающейся ткани, можно вставить ген медузьего белка по соседству с интересующим вас геном и затем посмотреть, какие части эмбриона светятся зеленым. Зеленое свечение очень точно показывает, где находится интересующий вас белок.

Генетически модифицированные организмы уже имеют экономическое значение — преимущественно в растениеводстве, где много подобных сортов, но есть также и ряд модифицированных животных, которые могут скоро оказаться у вас в тарелке, если уже не оказались. Можно ли модифицировать человека? Конечно, можно — то, что применимо к одному млекопитающему, применимо и к другому. Но какой тип генетически модифицированного человека (ГМЧ) вы захотели бы создать?

Один из возможных вариантов — ГМЧ с увеличенной мускулатурой. Существует ген белка миостатина, подавляющего рост и дифференцировку мышечной ткани. Некоторые мечтают выглядеть как Арнольд Шварценеггер в 1970-е гг., но с эволюционной точки зрения преимуществом является как раз сдерживание роста мышц. Накачка мышц требует питательных веществ, а как только они накачаны, нужно дополнительное питание, чтобы поддерживать их в тонусе. Ограничение роста мышц — это вопрос управления ресурсами: эффективность требует, чтобы мышечная масса была достаточной, но не избыточной. Однако, если с ресурсами проблем нет… что ж, есть такая порода коров — бельгийская голубая, с огромной мышечной массой из-за мутации в гене миостатина. Это преимущество (конечно, не для коровы), если ваша цель — получить много мяса. А есть ли от этого прок в других отношениях?

Известен как минимум один человек с дефектом в гене миостатина. Последний раз его описывали 14 лет назад, когда он был необычайно мускулистым и крепким четырехлетним малышом. Должно быть, теперь он необычайно мускулистый и крепкий юноша. Вы можете сказать — так в чем проблема? Давайте попробуем создать армию олимпийских тяжелоатлетов!

Проблем две, и обе связаны с безопасностью. Когда вы модифицируете гены какого-либо организма, есть вероятность, что что-нибудь пойдет не так. Отключая ген миостатина, можно нечаянно отключить что-то еще, что трогать ни в коем случае не следовало. Может получиться ребенок, который будет очень мускулистым, но при этом у него окажется повышенный риск рака кишечника в раннем возрасте либо он родится с тяжелой формой эпилепсии. Вторая проблема заключается в том, что, даже если все пройдет идеально, мы не знаем долгосрочных последствий отключения гена миостатина для людей. Может быть, они так и проживут всю жизнь здоровыми. Но одного здорового четырехлетнего ребенка еще недостаточно для того, чтобы не испытывать беспокойства. Бельгийские голубые коровы по-своему уязвимы: им трудно переносить суровый климат, у них тяжелые роды, а плодовитость ниже, чем у других пород. Может быть, некоторые из этих проблем не связаны с их увеличенной мускулатурой, но невозможно предсказать, не будет ли ГМЧ с отключенным геном миостатина испытывать долгосрочные проблемы со здоровьем.

Или, допустим, вам нужны баскетболисты. Гормон роста, как ясно из его названия, стимулирует рост. Так что насчет ГМЧ с дополнительным гормоном роста? В общем-то последствия уже известны. Человек действительно будет высоким — очень высоким, но у него, без сомнения, будут серьезные проблемы со здоровьем. Это известно благодаря тому, что подобные люди рождаются и естественным путем. Андре Русимов, более известный как Андре Гигант (превосходно сыгравший Феззика в фильме «Принцесса-невеста»), обладал этой особенностью — у него была акромегалия. Переизбыток гормона роста в его случае был вызван опухолью, а не генетическими особенностями, но результат оказался тот же самый. Безусловно, Русимов был высоким (2 м 24 см) и сильным, профессионально занимался рестлингом. Однако внушительным размерам тела и силе сопутствовали диспропорциональное развитие черт лица и куча проблем со здоровьем, из-за которых он умер в возрасте всего 46 лет.

В конце 2018 г. появилось сообщение о том, что китайский ученый Хэ Цзянькуй использовал технологию CRISPR — эффективный метод редактирования генетического материала — для изменения генотипа двух младенцев, стремясь сделать их невосприимчивыми к заражению ВИЧ. Позже выяснилось, что родился и третий ребенок. Заявленная цель доктора Хэ состояла в том, чтобы привнести определенное изменение в ген CCR5. Этот ген кодирует белок, расположенный на поверхности некоторых белых клеток крови (лейкоцитов). ВИЧ использует этот белок, чтобы проникнуть внутрь клетки и заразить ее. Мутация, которую пытался ввести доктор Хэ, достаточно распространена у европейцев, но не встречается у азиатов; люди с двумя копиями мутантного гена (около 1 % европейцев) невосприимчивы к ВИЧ.

Семьи, задействованные в исследовании Хэ, были выбраны потому, что во всех случаях отец был ВИЧ-инфицирован. На первый взгляд, это оправдывает намерения Хэ: он хотел создать детей, которым не передастся ВИЧ от отца. Вот только это не имело смысла с медицинской точки зрения: уже существуют технологии очистки спермы, позволяющие ВИЧ-положительному мужчине зачать ребенка, для которого вероятность родиться инфицированным будет крайне мала. Нет медицинских показаний к тому, чтобы вносить изменения в ДНК ребенка ради сокращения и без того крайне малого риска. Сам доктор Хэ в интервью 2018 г. заявил, что его целью было уберечь детей от заражения ВИЧ в будущем. Так в чем же смысл привлечения к исследованию ВИЧ-положительных отцов? Я об этом догадываюсь не больше, чем вы. Хэ, кажется, так и не предложил внятного объяснения.

Позже оказалось, что, хотя Хэ удалось изменить у детей ген CCR5, он не сумел ввести туда конкретную европейскую мутацию, а значит, невозможно узнать наверняка, будут ли они невосприимчивы к ВИЧ, в особенности потому, что изменения, по-видимому, затронули лишь часть клеток, то есть дети получились мозаичными. Нарушения в работе CCR5 могут вызвать потенциальные осложнения (возможно, в цену, уплаченную за устойчивость к ВИЧ, входит пониженная сопротивляемость другим вирусам). Неясно, пошло ли это на пользу или во вред троим детям, и это при условии, что был затронут только тот ген, который планировалось изменить.