Боевые гены. Как лекарство от рака превращают в оружие

Технология генетического редактирования и удаления дефектных генов долгие годы казалась идеальной: низкий процент "брака" при операциях, высокая выживаемость и сумасшедшая перспектива. Так было ровно до того момента, как исследователей начали привлекать к работе над военными проектами и программами сомнительного назначения.

Почему ГМО — это хорошо

Многие товары на полках так или иначе проходят генетическое редактирование. Вмешательство генетиков в естественные процессы формирования растений продиктовано изменениями климата: чтобы не терять важный для человечества источник пищи, различные культуры учат противостоять засухам и обучают выживанию при наводнениях. С животными дело обстоит несколько иначе, однако в целом учёным удалось "делать" мясо животных, например свиней, менее жирным относительно природного уровня. К таким ухищрениям приходится прибегать ради (на первый взгляд) благой цели — удовлетворения растущего спроса на еду со стороны стремительно плодящихся людей. Однако адаптация технологии на людях столкнулась со значительным числом трудностей — как сугубо научных, так и моральных, этических и даже правовых. Молекулярный биолог Андрей Черенков в интервью «Лайфу» отметил, что зачастую информация о генетически модифицированных продуктах воспринимается неправильно.

"Это как тренировка бойца перед поединком. Чем лучше он подготовлен, тем дольше выстоит на ринге. В этом смысле самые распространённые культуры давно переобучены и могут расти там, где ещё 50–70 лет это считалось невозможным". Андрей Черенков

Победить одним уколом

Попытки создать универсальные вакцины от чего угодно предпринимаются не первый десяток лет. Однако лишь в начале двухтысячных, когда генная инженерия начала вставать в полный рост, стало возможно вмешательство в генетические особенности человека ради скорейшего выздоровления. Этот процесс нельзя назвать простым, и даже обычный метод генетического редактирования CRISPR/Cas9 в случае начала активного лечения может принести больше вреда, чем пользы. Для начала цифры: в человеческой диплоидной ДНК несколько миллиардов участков. Повреждение любого (даже одного) из них может спровоцировать преждевременное развитие онкологии, болезни Паркинсона и много чего ещё, что чисто теоретически могло и не иметь шансов на развитие в организме.

Генетическое редактирование как раз и является инструментом для самой сложной задачи: оно ищет в ДНК человека, затронутые мутацией (врождённой или приобретённой в процессе жизни) участки генов и с помощью "генетических ножниц" меняет повреждённые участки на новые. Однако цена ошибки при такой операции крайне высока: несовершенство технологии (правда, изредка) позволяет затронуть "не тот" единичный сегмент из 6 млрд или в процессе редактирования случайно повреждаются здоровые участки, что в конечном счёте не только укорачивает жизнь живому существу (в том числе человеку), но и делает привычные заболевания — вроде инфарктов, болезни Альцгеймера, БАС и тому подобных — заметно агрессивнее. Пытаясь уравновесить плюсы и минусы на чаше весов спора вокруг CRISPR/Cas9, учёные отмечают, что даже при трудностях с точечным вырезанием и замещением участков ДНК генная инженерия творит настоящие чудеса. С этим трудно поспорить: генетическое редактирование уже позволило убить некоторые виды редкого и особо агрессивного рака, включая глиобластому, рак молочной железы, рак простаты и лёгких.

Секрет успеха оказался прост: генетическое редактирование позволило переобучить клетки иммунной системы на ускоренное убийство других, поражённых болезнью клеток. Кроме того, учёные уже научились отключать и включать активность некоторых белков и настраивать активность генов, что уже позволяет регулировать массу тела у больных с диагнозом "ожирение". Детский онколог Виталий Торшин в интервью «Лайфу» отметил, что у такого метода неограниченные перспективы.

"Это работает ещё на ранних этапах развития болезни. Главное — вовремя провести генетические тесты и понять, к каким болезням человек предрасположен. В дальнейшем, когда метод выйдет на "промышленные" темпы, люди будут болеть меньше и легче". Виталий Торшин

Удалось поработать и над наиболее распространёнными болезнями. Учёные из Научно-исследовательского института Скриппса разработали метод генетической терапии пациента, в рамках которой были выделены участки ДНК, провоцирующие повреждения стенок сосудов и другие болезни сердца. Выделив специфические гены, учёные выяснили, какой тип лечения должен применяться в тех или иных случаях, чем ускорили процесс диагностики и терапии в несколько раз.

Боевое редактирование

Сценарий с тотальным вырождением или вымиранием определённых человеческих рас, населяющих совершенно определённые территории, — это не какая-нибудь фантастика или попытки найти "рептилоидов". В этом смысле сценарий фильма "Я — легенда", в котором средство от рака превратило людей в мутантов, не так уж далёк от истины. Первую информационную бомбу взорвали учёные из Колумбийского университета. В рамках исследования эффективности генетической терапии они установили, что технология генетического редактирования CRISPR/Cas9 может провоцировать неконтролируемые изменения в генетическом коде живых существ и вызывать необратимые изменения в развитии организма. По данным учёных, вмешательство в генетический код живого существа может не просто поражать соседствующие гены, но в состоянии спровоцировать цепную реакцию в изменениях структуры ДНК, а последствия такого "генетического взрыва", как оказалось, никто и никогда не просчитывал.

Исследователи отмечают, что опасность крайне высока: несмотря на свою эффективность при лечении тяжёлых форм онкологии, CRISPR/Cas9 может провоцировать нарушение жизненного цикла стволовых клеток и гибель организма как такового. Учёные считают, что генная терапия не может быть инструментом для массового лечения и должна применяться выборочно, с учётом полного анализа генетического материала пациентов. Говоря простым языком, попытка избавить человека от уязвимости перед онкологией может, наоборот, обернуться нападением болезни со всех сторон.

Первые эксперименты над направленным, а не случайным вмешательством в живые организмы, уже проводятся. Как ни странно, главными заказчиками таких исследований выступают военные, например Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США, более известное как DARPA. В 2017 году американские военные вложили $100 млн в боевой аналог CRISPR/Cas9, в результате чего планируется взять под контроль численность популяции обычных комаров. Сама по себе новость была не очень тревожной, однако свежий скандал с использованием биологических особо опасных патогенов на объекте армии США в Грузии дал все основания считать, что генетически модифицированные комары вполне могут использоваться как биологическое оружие. При этом можно как натравить комаров без использования вирусов и супербактерии, так и распылить над противником комаров, заражённых смертельной инфекцией.

Действие и противодействие

Генетики отмечают, что ближайшие 15 лет пройдут под эгидой борьбы со смертельными заболеваниями: на решение проблемы массовой и тяжёлой онкологии и таких инфекций, как ВИЧ, бросают всё больше сил. Однако иметь в своём распоряжении боевую генетическую пушку, с помощью которой можно "настроить на уничтожение" целые расы, — слишком большой соблазн, которому кто-нибудь может и поддаться. При этом первопроходцы и первооткрыватели прорывных методов лечения могут просто исчезать без следа. Практически так же, как китайский учёный Хэ Цзянькуй, создавший неуязвимых для ВИЧ-инфекции детей и позднее пропавший без вести посреди Гонконга в разгар дня. Как и любая прорывная технология, генетическое редактирование может быть использовано во вред человечеству. Вместо исследователей, работающих над уничтожением супербактерий и смертельных вирусов, могут появиться злоумышленники, желающие не бороться с болезнями, а разрабатывать средство для скрытного уничтожения людей определённого типа на выбранной территории. Реализовать последнее в ближайшие 30–40 лет не получится, однако рост технологий позволит через 60–70 лет даже небольшим корпорациям разрабатывать генетическое оружие, зафиксировать факт использования которого будет практически невозможно.

Источник: life.ru