Цивилизация
В 2018 году в Китае на свет появились девочки-близняшки с модифицированным геномом — ученый Хе Цзянькуй повысил их устойчивость к ВИЧ-инфекции. Однако привнесенная мутация может сказаться на продолжительности их жизни — новое исследование специалистов Калифорнийского университета в Беркли, опубликованное в журнале Nature Medicine, показывает, что люди с такой мутацией чаще умирают молодыми.
Цзянькуй изменил ДНК эмбрионов, полученных от семи пар, обратившихся к врачам за искусственным оплодотворением. Будущие отцы были ВИЧ-положительными, матери — ВИЧ-отрицательными. Беременности удалось добиться лишь в одном случае. Целью редактирования было наделить детей невосприимчивостью к ВИЧ — особенностью, с которой рождаются некоторые люди. Разглашение имен или иных данных родителей запрещено.
Задачей было «выключить» ген CCR5, который связан с формированием белка, позволяющего вирусу попасть в клетку. Цзянькуй якобы смог проделать это с помощью метода CRISPR и в ноябре 2018 года из отредактированных эмбрионов на свет появились девочки-близняшки. При этом у одной из них обе копии гена CCR5 оказались изменены, другая же получила и измененную, и неизмененную копию гена. Второй ребенок все еще будет иметь возможность заразиться ВИЧ, однако неизвестно, насколько она будет снижена.
Но CCR5 связан не только с ВИЧ. Он также участвует в борьбе с инфекциями, особенно гриппом.
«Это функциональный белок, который, как мы знаем, оказывает влияние на организм, и он присутствует у многих различных видов, поэтому вполне вероятно, что мутация, которая его разрушает, нам не нужна, — считает профессор Расмус Нильсен, ведущий автор исследования. — В противном случае эволюционные механизмы давно бы уничтожили этот белок».
Около 11% северных европейцев имеют мутацию CCR5-delta 32, которую воссоздал у детей Цзянькуй, но она очень редко встречается в азиатских популяциях. Предыдущие исследования показали, что мутация, придающая устойчивость к вирусу ВИЧ, по-видимому, повышает риск развития других инфекционных заболеваний. Например, мутация повышает вероятность смерти людей от гриппа в четыре раза. Также она повышает вероятность смерти при лихорадке Западного Нила.
Исследователи изучили влияние CCR5 на продолжительность жизни почти у 410 тыс. человек.
Оказалось, что те из них, у кого были две измененные копии этого гена, имели на 21% больше шансов умереть до 76 лет, чем люди без мутаций или с одной мутированной копией.
«Помимо многих этических проблем, связанных с генетически модифицированными младенцами, сейчас, с современными знаниями, все еще очень опасно пытаться изменять гены, не зная, какой эффект будет у этих мутаций. В случае с этими детьми, вероятно, это не та мутация, которую хотели бы иметь большинство людей. На самом деле, с ней только хуже», — говорит Нильсен.
«Поскольку один ген может влиять на несколько признаков, а также потому, что в зависимости от среды эффекты мутации могут быть совершенно разными, я думаю, что при любом редактировании зародышевой линии может быть много неопределенностей и неизвестных эффектов», — добавляет его коллега Синьчжу Вэй.
Впрочем, отмечают исследователи, для работы они использовали только данные британского биобанка, так что еще предстоит выяснить, справедливы ли их выводы для житетей других стран. Кроме того, исследования мутации CCR5-delta 32 были ограничены европейскими популяциями, и ее роль в здоровье азиатов все еще недостаточно изучена. Наконец, хотя была обнаружена корреляция между мутацией и ожидаемой продолжительностью жизни человека, точная причина увеличения смертности неизвестна.
Кроме того, отмечает профессор Робин Ловелл-Бейдж, не все, у кого были мутации, умерли молодыми — продолжительность жизни зависит от сложной смеси ДНК и окружающей среды.
«Невозможно предсказать, какой эффект это окажет на жизнь девочек, — говорит он. — Но исследование в очередной раз показало, как глупо было со стороны Цзянькуя изменять CCR5».
В феврале 2019 года международная группа ученых выяснила, что от привнесенных мутаций все же может быть польза — они могут улучшить память и когнитивные способности близняшек, а также помочь им быстрее восстановиться в случае инсульта.
Исследователи обнаружили, что при «отключении» гена CCR5 с помощью препарата для лечения ВИЧ можно сделать восстановление мышей после инсульта более быстрым и полным.
Более того, ученые установили, что люди, рожденные без этого гена, также более быстро и полно восстанавливаются после инсульта, чем остальное население. Точный механизм влияния гена на работу мозга пока неясен.
По мнению Томаса Кармайкла, одного из авторов работы, у здоровых людей в процессах обучения и запоминания CCR5 играет роль «тормоза», снижая возбудимость нейронов. В случае инсульта такая функция может снизить возможный ущерб мозгу, однако впоследствии она мешает ему образовывать новые нейронные связи и восстанавливать повреждения.