Трещина в мироздании - Дженнифер Даудна

CRISPR сделал редактирование генома доступным массам: он в состоянии перевести это полумагическое занятие в разряд хобби или занимательного ремесла, нечто вроде домашней пивоварни (кстати, редактирование генома дрожжей для получения пива с новыми вкусами[95] – одно из крайне интересных и неожиданных применений CRISPR, о котором мне стало известно). Во многих смыслах это здорово – но вместе с тем стремительное распространение настолько мощного инструмента отчего-то тревожит.

Повышение доступности CRISPR ускорит процесс исследований и разработок, который я описала в этой главе, но эта же доступность приведет к таким применениям этой технологии, к которым люди пока не готовы, – и эти применения не ограничатся стенами лабораторий. Ученые по всему миру уже используют CRISPR в клетках самых разных организмов таким образом, какого никто себе и представить не мог; не за горами аналогичные манипуляции с геномом человека.

Как нам вообще сопоставить минусы и плюсы от взлома нашего собственного генетического кода? Сможем ли мы договориться между собой, в каких случаях уместно использовать CRISPR, и сумеем ли мы предотвратить злоупотребления этим инструментом?

Доступный нам сегодня уровень технологий изменения генома предполагает уровень ответственности, к которому мы, к сожалению, абсолютно не готовы. В следующей части книги я опишу несколько дилемм, возникших вследствие CRISPR-революции, а также невероятных возможностей, источником которых она послужила. Точная оценка опасностей, которые неизбежно возникнут в процессе применения такой технологии, как CRISPR, а также степени ответственности, которая потребуется, чтобы использовать ее возможности во благо человечества и планеты, – это будет сложнейший экзамен. Но мы обязаны его сдать: иного варианта у нас просто нет.

Томаты, которые могут лежать в кладовке месяц за месяцем, постепенно созревая и не портясь. Растения, которые лучше выдерживают смену климата. Комары, неспособные переносить малярию. Сверхмускулистые собаки, подходящие на роль устрашающих напарников полицейских и солдат. Коровы, у которых больше не растут рога.

Эти организмы кажутся выдуманными, но на деле они уже существуют благодаря редактированию генома. И они – лишь начало. Пока я пишу это, мир вокруг нас радикально меняется с помощью CRISPR, готовы мы к этому или нет. За следующие несколько лет эта новая биотехнология даст нам более урожайные сельскохозяйственные растения, более здоровый скот и более питательную пищу. А в течение нескольких десятилетий мы, вполне возможно, получим свиней со специально спроектированным геномом, которые будут служить донорами органов для людей, – а при желании вырастим и шерстистых мамонтов, крылатых ящеров и единорогов. Нет, я не шучу.

Меня поражает мысль о том, что мы находимся на пороге новой эры в истории земной жизни – эры, в которой люди получат беспрецедентный контроль над наборами генов самых различных видов – наших соседей по планете. Пройдет не так много времени, и CRISPR позволит нам подчинять природу своей воле именно так, как люди мечтали об этом с доисторических времен. И если эта воля будет конструктивной, то результаты окажутся потрясающими, – однако они могут также быть непредсказуемыми и даже катастрофическими.

Влияние технологии редактирования генома растений и животных уже ощущается в научном сообществе. Например, исследователям удалось использовать CRISPR для создания животных-моделей для изучения болезней человека, причем этим моделям свойственна гораздо более высокая точность и гибкость, чем раньше, – ведь это модели не только на мышах, но и на других животных, на которых лучше всего видно протекание той или иной изучаемой болезни. К примеру, для аутизма это обезьяны, для болезни Паркинсона – свиньи, а для гриппа – хорьки. Один из самых интересных аспектов технологии CRISPR – это возможности, которые она предоставляет для изучения признаков, уникальных для определенных организмов: например, регенерации конечностей у аксолотлей, старения у медак (азиатских пресноводных рыбок из семейства карпозубых) или развития скелета у ракообразных[96].

Мои коллеги присылают мне удивительные описания и изображения своих экспериментов с CRISPR и их результатов: красивые узоры на крыльях бабочек, генетическую подоплеку которых удалось раскрыть, или заразные дрожжи, способность которых проникать в ткани человека исследователи смогли изучили на уровне отдельных генов. Такого рода эксперименты открывают новые факты о природном мире и о генетических сходствах, связывающих все организмы. Все это невероятно интересно для меня.

На другом конце спектра возможностей – идеи настолько необычные, что их изложение больше напоминает научно-фантастический рассказ, чем статью из серьезного научного журнала. К примеру, я была совершенно поражена, узнав, что сразу несколько исследовательских групп используют CRISPR, чтобы “гуманизировать” различные гены свиней, – в надежде на то, что таким образом будет решена проблема вечной нехватки жизненно важных донорских органов: это путь к освоению ксенотрансплантации – то есть пересадки человеку органов, выращенных в свиньях (или других животных).

Иллюстрация того, какого рода эстетические изменения можно уже сегодня вносить в животных, – деятельность компаний, использующих технологии редактирования генома для создания новых “дизайнерских” домашних питомцев, к примеру микропигов, размеры которых даже во взрослом возрасте не превышают размеров небольшой собаки. А некоторые лаборатории всерьез занимаются возрождением вымерших видов – пытаются в буквальном смысле слова воскресить исчезнувшие организмы посредством клонирования и генной инженерии. Моя подруга Бет Шапиро из Калифорнийского университета в Санта-Крузе мечтает использовать эту стратегию для воссоздания вымерших видов птиц, чтобы изучить их связи с современными видами. Предпринимаются и попытки постепенно переделать геном слона в геном мамонта, используя CRISPR.

Однако, по иронии судьбы, использование CRISPR может приводить и к обратному – “насильственному вымиранию” нежелательных видов животных и болезнетворных микроорганизмов. Да, в недалеком будущем CRISPR можно будет применять для уничтожения целых видов – о таких последствиях я не могла даже и подумать, когда лишь десять лет назад моя лаборатория приступила к исследованиям в области систем адаптивного иммунитета у бактерий.

У некоторых проектов, связанных с этой и другими областями природы, есть невероятный потенциал по улучшению здоровья и уровня жизни людей. Другие же кажутся лекгомысленными, эксцентричными или даже попросту опасными. И я все больше убеждаюсь в том, что по мере того, как популярность редактирования генома стремительно растет, нам совершенно необходимо лучше понимать риски, связанные с этой технологией.