Нас накрывает генетический шторм

В историю человечества 2018-й войдет как год, в котором родились первые генетически отредактированные дети. У девочек-близнецов при помощи технологии CRISPR/Cas9 ученые Южного научно-технологического университета (Шеньчжэнь, КНР) удалили ген CCR5, что сделало их невосприимчивыми к ВИЧ-инфекции.

Реакция в мире, включая научное сообщество, оказалась бурной и преимущественно негативной. Правительство КНР даже временно запретило любые исследования, связанные с редактированием генома человека. Однако остановить развитие технологии генного редактирования (CRISPR или какой-либо иной) и применение ее в отношении человека невозможно. Вопрос лишь в оформлении этого процесса и в том, кто окажется лидером новой технологической гонки.

Откуда такая уверенность?

Технология CRISPR, новый и чрезвычайно простой метод редактирования генов, позволяющий ученым вырезать нежелательные фрагменты ДНК с хирургической точностью, появилась в 2013 году (речь идет о редактировании эукариотов, то есть живых организмов, чьи клетки имеют ядро).

Мы стоим на пороге перехода человечества в режим автоэволюции — этот термин ввел знаменитый польский писатель-фантаст Станислав Лем в своей книге «Сумма технологии», цитата из которой вынесена в эпиграф к этой статье. Автоэволюция — это эволюция, которая протекает не по исходным природным законам, а направляется сознательно самим объектом эволюции, то есть человечеством.

Технологии генного редактирования уже не остановить. Собственно, это доказывает сам пример с китайским экспериментом. Он был проведен далеко не в ведущей китайской лаборатории и, судя по реакции правительства КНР, стал неожиданностью даже для властей. Дело в том, что технология CRISPR достаточно проста и доступна. Себестоимость материалов для редактирования генома составляет сотни долларов, а сама операция занимает несколько часов. Прибор для чтения генома (секвенатор) стоит несколько десятков тысяч долларов (самый дорогой — меньше миллиона).

За эти двадцать лет в мире были клонированы мыши, кошки, собаки, лошади, олени и т. д. А в Южной Корее сегодня работает компания Sooam Biotech, которая специализируется на клонировании любимых домашних питомцев. Причем ее услугами, в частности, пользуются государственные службы, заказывающие клонов лучших служебных собак.

Сегодня в России действует мораторий на использование биомедицинских клеточных технологий в целях клонирования человека (разрешено клонирование клеток и организмов в научно-исследовательских целях, клонирование органов для трансплантации и животных). Однако в то же время ведутся работы по экспериментальному генному редактированию человеческих эмбрионов. В конце октября 2018 года вышла статья о том, что российские генетики с помощью CRISPR сделали геном эмбриона человека устойчивым к ВИЧ.

CRISPR позволяет лечить и предотвращать целые классы заболеваний. Невозможно отказать в лечении, имея лекарство. Невозможно сказать: вы, ваши дети и дети ваших детей будете болеть, страдать и умирать, потому что вылечить вас неэтично (неэтично вмешиваться в природу человека). Эта позиция этически не защитима, собственно, об этом последние решения Британского совета по биоэтике.

Следовательно, довольно быстро будет развернута масштабная отрасль лечения и предотвращения болезней методом генного редактирования. Однако эта технология универсальна: одними и теми же инструментами врач — клинический генетик сможет избавить будущего ребенка от генетического заболевания и повысить его интеллект. Уже выделена разновидность гена (KL-VS), наличие которого повышает IQ в среднем на шесть пунктов (он также уменьшает падение когнитивных способностей при старении). Шесть пунктов — это довольно много само по себе, пятнадцать пунктов отделяют обычного человека от идиота-тугодума, но это ведь только один ген.

Одновременно на другой чаше весов — фантастические возможности, которые человечество получит от развития этой технологии. Разнообразие генов и комбинаций генов, которые могут обеспечить человеку «суперспособности», довольно велико. Хорошо известен пример тетрахроматов — людей, которые воспринимают цвет рецепторами четырех типов, а не трех, как у обычных людей. Редкая комбинация генов, которая определяет тетрахроматизм, позволяет воспринимать сто миллионов цветов вместо одного миллиона. Другой пример: невероятно редкая мутация под названием LRP5 обеспечивает ее владельцу практически неразрушимые кости.

Современный профессиональный спорт приобретает новое значение и функцию, превращается в кладезь информации о генах, дающих необычные качества и способности. Некоторые специалисты до 70−85% успеха в индивидуальных видах спорта относят на счет полиморфизма генов. Самый яркий пример — успехи бегунов на длинные дистанции из Кении и Эфиопии, в основном среди представителей группы племен календжин. Помимо более тонких и легких голеней (из-за строения костей) и более быстрого метаболизма сжигания жирных кислот в племени календжин часто встречается повышенная экспрессия одного из генов, отвечающих за выработку эритропоэтина, соответственно, у этих спортсменов от природы присутствует более высокая концентрация эритроцитов в крови.

Интересно, что, по оценке открывшего ДНК нобелевского лауреата Джеймса Уотсона, которую он дал в 2008 году, определение генов, ответственных за интеллектуальное развитие, должно было произойти в течение десяти-пятнадцати лет. И этот его прогноз, как мы видим, оказался весьма точным. Уотсон, которого недавно со скандалом лишили ряда научных званий «за расизм», в частности, уверен, что в скором времени научные круги неизбежно откажутся от политкорректности под давлением генетической революции.

Второй пример провала политики биоконсерватизма — борьба с продуктами, содержащими генно-модифицированные организмы.

Сама идея этой борьбы базировалась на том, что лабораторным путем можно было выявить следы искусственного вмешательства в геном растения. Модификация осуществлялась благодаря использованию агробактерии, которая применялась как инструмент для горизонтального переноса генов в растение и следы генома которой и можно было обнаружить.

Однако технология CRISPR не оставляет следов, следовательно, определить, было ли растение или животное, из которого изготовлены продукты, генетически отредактировано, нельзя. Даже если путем секвенирования можно обнаружить «аномалию», невозможно определить, возникла она естественным (мутация) или искусственным путем. Вся концепция борьбы с ГМО рушится.

Маркировка ГМО-продуктов, запрет на их импорт, запрет на выращивание — все это более не имеет смысла. Тот факт, что подобные нормы продолжают действовать (например, в России закон о запрете на выращивание ГМО-растений и животных принят в 2016 году), лишь отражает то, сколь безнадежно государственное регулирование отстает от темпов развития генетических технологий.

Символом провала политики сдерживания ГМО-технологий, символом полной и безоговорочной капитуляции общеевропейской политики биоконсерватизма стала покупка немецким концерном Bayer американской агрохимической компании Monsanto, главного глобального драйвера этой технологии. (Германия была последовательным противником проникновения ГМО в Европе.) Сделка по покупке Monsanto была завершена летом 2018 года.

Пример с ГМО будет еще более показательным, если посмотреть, что представляет собой современная селекция растений. Одним из популярных методов получения исходного селекционного материала является так называемая радиационная и химическая селекция. Семена «улучшаемого» растения облучаются жестким излучением (либо обрабатываются химическим мутагеном) для повышения частоты мутаций, полученный материал высевается, и из выросших мутантов-растений отбираются экземпляры с подходящими селекционерам свойствами. Таким образом было получено 50–80% современных сортов сельхозкультур. Технология широко используется с 1960-х годов, с ее помощью получены тысячи новых сортов, которые мы каждый день видим на нашем столе.

В принципе, у человечества нет выбора, отказаться от развития генной инженерии или нет. Снижение смертности и увеличение продолжительности жизни как результат сознательного отключения человечеством механизмов естественного отбора привели к лавинообразному нарастанию числа генетически обусловленных заболеваний. Например, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), сегодня один из 160 детей страдает аутизмом (ASD). Глобально ВОЗ оценивает ситуацию как эпидемию, но в развитых странах ситуация существенно хуже, чем в среднем в мире. Так, по данным Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC), в США это уже один из 59 детей, притом что еще десять лет назад показатель был на уровне один из 125. Темп роста заболеваемости составляет 15% в год. Это уже экономическая проблема национального масштаба: в год на людей с ASD расходуется более 250 млрд долларов.

Вариантов остановить ухудшение генетического генома у человечества два — либо жесткая регламентация права иметь детей, либо изобретение эффективных методов сознательной коррекции наших геномов с целью взять эволюцию в свои руки, чтобы вместо естественного отбора работали высокие биотехнологии и исправляли вредные мутации в генах человеческих эмбрионов (вариант отказаться от антибиотиков и вернуться в средневековье не рассматриваем). По сути, вопрос стоит так: говорить надо не о сдерживании развития технологии генного редактирования для людей, но о форсированном ее развитии. Потому что иначе довольно скоро (ко второй половине века) социально-экономические системы просто не справятся с таким количеством людей с отклонениями в развитии, онкологическими заболеваниями и т. п. Даже самая высокоразвитая медицина быстро перестанет справляться с возросшей нагрузкой.

Главный, бесконечно ценный ресурс XXI века — деперсонифицированные базы данных геномов. Без собственной масштабной базы вы неинтересны миру — без обмена данными с миром вы не можете полноценно интерпретировать те данные, что у вас имеются. Даже десять геномов аборигенов из Новой Зеландии могут дать ценнейшую информацию тем, у кого есть сведения о сотнях тысяч геномов представителей других регионов. И точно так же исследователям с десятком геномов нужна информация об остальных сотнях тысячах. Без обмена обе стороны проигрывают. Но без создания национальной базы данных мы никому не интересны. (Для примера: в США и КНР все военнослужащие уже проходят секвенирование — формально для генетического опознания останков в случае гибели, но по сути это самый простой способ начать создавать национальные базы геномов.)

Де-факто человечество уже находится в режиме собственной генетической трансформации и трансформации биосферы. Можно продолжать делать вид, что этого не происходит, и полагаться на волю случая. Но вряд ли это лучшая стратегия.