Поскольку любая технология несовершенна, при современных методах ПГТ вероятность пропустить рецессивное генетическое заболевание (когда обе копии гена повреждены мутацией и ни одной здоровой копии нет) примерно два из 100, а вероятность пропустить доминантное генетическое заболевание (когда достаточно одной копии гена с мутацией) примерно один из десяти[9].
В следующем десятилетии мы, вероятно, увидим преимплантационное генетическое тестирование нового поколения, когда фактически появится возможность у эмбриона, полученного с помощью ВРТ, «ремонтировать» гены, вызывающие генетическое заболевание. Недавно фундаментальная наука совершила мощный прорыв, и есть надежные доказательства того, что с помощью технологии CRISPR (произносится «криспер», а расшифровывается как «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами») можно исправить генетические дефекты у эмбрионов нескольких модельных видов и в том числе у нечеловекообразных обезьян. Это недорогая и удивительно эффективная технология редактирования генов, она достаточно проста, чтобы можно было использовать ее буквально в тысячах лабораториях по всему миру. Эта технология позволяет редактировать изменения в последовательности ДНК, помогая и при рецессивных, и при доминантных генетических заболеваниях. Сейчас можно получить эмбриональные стволовые клетки пациента, исправить их с помощью CRISPR, а потом размножить в лаборатории и использовать для того, чтобы сгладить проявление генетических заболеваний, от которых страдают трудно поддающиеся лечению нервная и сердечная ткани. Кроме того, можно будет вносить изменения в сперматозоиды и яйцеклетки, чтобы ослабить бремя генетических заболеваний у будущих поколений{16}.
CRISPR – это ген иммунной системы бактерий, которая защищает их от внедрения вирусов. Его называют также Cas9, и впервые он был описан в 1987 г. Поскольку его предназначение было не вполне понятно, первоначально считалось, что Cas9 – незначимый участок ДНК без какой-либо функции. Теперь мы знаем, что эти гены могут применяться для того, чтобы в прямом смысле редактировать гены человека и других видов. CRISPR умеет перерезать обе нити ДНК, его можно вводить в оплодотворенную яйцеклетку вместе с РНК-проводником, который может быть разным в зависимости от того, какие требуются изменения в геноме. Эту систему применяли для лечения мышей с генетическим заболеванием печени. Китайские ученые использовали CRISPR для внесения изменений в нормальные эмбрионы обезьян и получили животных с искусственными мутациями в трех разных генах, участвующих в работе иммунной системы и развитии диабета. У новорожденных обезьянок внесенные с помощью CRISPR изменения были обнаружены в большинстве, хотя и не во всех клетках, поскольку CRISPR-белок обычно не начинает свою работу, пока одноклеточный эмбрион не начнет делиться. И в результате секвенирования генома новорожденных обезьян не было обнаружено никаких нежелательных мутаций в других участках генома.
Впоследствии китайские генетики из Гуанчжоу опубликовали работу, в которой описывалось, как впервые с помощью CRISPR был отредактирован геном человеческих эмбрионов – ученые исправляли мутацию в бета-глобине, которая вызывает заболевание бета-талассемию. Однако в этом исследовании они работали исключительно с теми эмбрионами, которые уже предназначались для уничтожения, их нельзя было бы дорастить и выносить с помощью суррогатной матери. Как бы то ни было, в результате этого исследования выяснилось, что существующая сейчас CRISPR-технология не работает с человеческими эмбрионами так хорошо, как ожидалось. У многих эмбрионов CRISPR не исправил мутацию в бета-глобине. Но, что еще хуже, с помощью полногеномного секвенирования были обнаружены новые мутации, произошедшие в нецелевых участках, в том числе мутации в гене дельта-гемоглобина, у которого ДНК-последовательность схожа с бета-гемоглобином. В целом трудно предсказать, какими были бы последствия таких побочных мутаций, если бы эмбрионам позволили дальше развиваться.
Поскольку эта технология потенциально может стать мощным инструментом для редактирования генома, многие ученые, и в том числе создатели методики, выступили за введение полного запрета на ее применение на эмбрионах, пока врачи, ученые, правительство и общественность не определят все возможные риски.
Понятно, что многое еще предстоит сделать, тем не менее эта технология уже хорошо развита. Я ожидаю, что в ближайшие десять лет мы услышим о рождении детей, которым успешно отредактировали мутантные гены с помощью CRISPR (вероятно, сначала это будет происходить не в США). Как уже обсуждалось выше для ВРТ и ПГТ, в долгосрочном плане оценить последствия и безопасность редактирования генома с помощью CRISPR мы сумеем, вероятно, только через несколько десятилетий.
У матерей, которые проходят через искусственное оплодотворение и пренатальное тестирование, может возникнуть ряд проблем. Это инвазивная процедура: под контролем УЗИ производится аспирация яйцеклетки, чтобы потом оплодотворить ее in vitro. Хотя по сравнению с некоторыми другими медицинскими процедурами эта – довольно безобидная, психологически она может отпугнуть женщину, которая считает себя здоровой, а совсем не «пациенткой». Другой, более важный вопрос: что думают родители по поводу перспективы рождения более одного ребенка в случае успешной беременности? Поскольку в матку, как правило, переносится несколько оплодотворенных яйцеклеток[10] и из каждой может развиться ребенок, при ВРТ часто бывают многоплодные беременности, а у двух женщин даже родилось по восемь детей (восьмерняшки).
Кроме того, проблема, которая, видимо, не будет решена в США, – высокая стоимость процедуры. Несколько попыток использования ВТР запросто могут стоить десятки тысяч долларов. Некоторые расходы можно покрыть страховкой. Если преимплантационное генетическое тестирование производится в США, к этой сумме обычно добавляется от $3000 до $5000, при этом в медицинских центрах в Азии стоимость ниже.
Эти процедуры могут привести и к осложнениям. Примерно две из сотни попыток забеременеть с помощью ВРТ заканчиваются госпитализацией из-за синдрома гиперстимуляции яичников (СГЯ). Легкая форма СГЯ возникает примерно в четверти случаев применения ВРТ. Из-за гормонов, которые вводятся для стимуляции овуляции, яичники увеличиваются и возникает боль в животе, начинается общая воспалительная реакция с повышением количества лейкоцитов, вздутие живота, спазмы и тошнота. Тяжелый СГЯ возникает примерно в одном случае на каждую тысячу попыток использования ВРТ (а женщина, чтобы забеременеть, может предпринять пять, шесть и более попыток). Из-за повышенного уровня гормонов в печени вырабатываются белки фибриногены, которые могут вызывать образование мелких и крупных тромбов в разных частях тела. Иногда это приводит к катастрофическим последствиям. СГЯ может вызвать отказ почек и легких и в экстремальных случаях приводит к смерти матери и плода. Некоторые ученые и врачи считают, что использование высоких доз половых гормонов может повышать риск развития у матери рака молочной железы, матки и яичников, но все не так просто, поскольку определенные сочетания половых гормонов могут играть защитную роль, а другие, наоборот, усиливать риск. Кроме того, женские половые гормоны на самом деле могут снизить вероятность появления других злокачественных опухолей, таких как рак толстой кишки. За несколько десятилетий в исследованиях до сих пор не было выявлено четкой
