Уральские ученые создали теленка с помощью генной инженерии

В Свердловской области ученые впервые смогли вывести генетически модифицированную корову с заблокированным участком, отвечающим за развитие лейкоза. Рассказываем, что такое редактирование генома, как это лечит людей и с какими этическими противоречиями сталкивается наука.

Команда профессионалов — генетиков, эмбриологов, биологов и ветеринарных врачей — три года разрабатывала уникальную технологию редактирования генома крупного рогатого скота. Все это — с целью получить животное с заданными признаками или исключить из его организма нежелательные.

С первого взгляда отличить корову, созданную благодаря генной инженерии, невозможно. У пока безымянного теленка удалось заблокировать ген подверженности лейкозу. Болезнь выбрана не просто так: между вирусом лейкоза коров и раком молочных желез женщин существует связь. Дальнейшие исследования помогут в предотвращении заболевания у людей. Теперь перед учеными стоит другая цель: вывести безрогую корову, дающую гипоаллергенное молоко.

Это не первые модификации с коровами. В июле биологи из ВНИИ животноводства им. Эрнста, Сколково, МГУ успешно клонировали корову. Как и уральские ученые, они планируют создать новую породу, которая будет давать молоко для людей с непереносимостью лактозы.

Технологии редактирования генома позволяют ученым вносить коррективы в ДНК. Это приводит к изменению физических признаков — цвета глаз или степени риска заболевания. Для этого ученые используют разные технологии, которые действуют как ножницы, разрезающие ДНК в определенном месте. Таким образом ученые обретают возможность удалять, добавлять или заменять ДНК в том месте, где она была вырезана.

Первые технологии редактирования генома были разработаны в конце 1900-х. Совсем недавно, в 2009-м, ученые изобрели новый инструмент — CRISPR. Он сделал процесс редактирования ДНК проще, быстрее, дешевле и точнее, чем могли позволить старые методы. Многие исследователи, занимающиеся редактированием генома, сейчас используют CRISPR, в том числе уральские ученые.

Биологи редактируют геномы животных, у которых много схожих с людьми генов, например, мышей или рыбок данио. Изменяя один или несколько генов, ученые наблюдают, как эти изменения влияют на здоровье того или иного зверя, и предсказывают, как аналогичные изменения в геноме человека могут повлиять на наше здоровье. Например, поняв геномную основу глухоты на примере рыбок данио, ученые смогут вылечить тот же недуг у людей.

Сегодня ученые разрабатывают генную терапию для предотвращения и профилактики заболеваний у людей. Инструменты редактирования генома могут помочь в лечении болезней с геномной основой — например, муковисцидоза и диабета.

Существуют две категории генной терапии: терапия зародышевой линии и соматическая терапия. Первая изменяет ДНК в репродуктивных клетках (сперматозоидах и яйцеклетках). Изменения в их ДНК передаются из поколения в поколение. В то же время соматическая терапия нацелена на нерепродуктивные клетки. Изменения в них влияют только на человека, который получает генную терапию.

В 2015 году ученые успешно применили соматическую генную терапию, когда годовалая девочка из Великобритании прошла лечение редактированием генов. Терапия должна была помочь в борьбе с лейкемией, разновидностью рака. До этого врачи испробовали множество методов, но ни один из них не сработал, поэтому ученые получили специальное разрешение на лечение с помощью генной терапии. В итоге это спасло девочке жизнь.

Подобные модификации с генами все еще считаются экспериментальными, поскольку научному сообществу и политикам по-прежнему приходится преодолевать определенные этические барьеры, чтобы получить одобрение на ту или иную операцию.

Во время редактирования генома ученым необходимо тщательно рассмотреть этические проблемы, связанные с процессом. Прежде всего, редактирование генома должно быть безопасным. Перед учеными встают и некоторые другие вопросы. Например:

・Можно ли использовать генную терапию на эмбрионе, когда невозможно получить разрешение на лечение лично от него? Достаточно ли разрешения родителей?

・Что, если генная терапия слишком дорога, и только богатые люди могут получить доступ к ней? Это усугубит существующее неравенство в отношении здоровья между богатыми и бедными?

・Что, если люди будут использовать редактирование генома признаков, не важных для здоровья, например, спортивных способностей или роста?

・Должны ли ученые получить возможность редактировать зародышевые клетки? Изменения в зародышевой линии будут передаваться из поколения в поколение.

Мировое научное сообщество подходит к исследованиям зародышевой терапии с осторожностью, поскольку редактирование эмбриональных клеток будет передаваться из поколения в поколение. По этой причине во многих странах и организациях действуют строгие правила, запрещающие редактирование зародышевой линии.

Все эти вопросы активно обсуждаются на всевозможных конференциях, связанных с генной инженерией. В ближайшем будущем мы сможем увидеть больший прогресс в области редактирования генома и, возможно, лично поучаствуем в данной операции.

━━━━━

Анастасия Дегтярева