О больших возможностях и серьезных опасностях применения достижений генетики
Нашу сегодняшнюю жизнь уже невозможно представить без достижений генетики. В медицине она позволяет выявлять генетические заболевания на ранних стадиях и разрабатывать методы их лечения. С помощью генетических исследований можно определить риск развития наследственных заболеваний у потомства, а значит, принять меры для защиты здоровья.
Генетика интересна также тем, что дает возможность осознать влияние генов на здоровье, предпочтения и даже поведение. Исследования в этой области помогают проследить, как конкретные варианты генов влияют на структуру и функции различных участков мозга, а от них — на когнитивные способности, на эмоциональные реакции.
Генетические сведения помогают ученым изучать генофонд населения и определять степень угроз для него со стороны различных болезней и биологических факторов.
Являясь одним из разделов биологии, генетика помогает изучать взаимодействие живых организмов с окружающей средой, выявлять факторы, влияющие на их выживаемость и адаптацию. Исследования в области генной инженерии открывают дорогу для познания сущности жизни, новых способов изменения ее сложившихся форм. Генетика и эволюционная биология тесно связаны, что позволяет ученым понять генетическую основу эволюции и ее влияние на разнообразие жизни.
Но есть у достижений в генетике и обратная сторона. Вокруг генной инженерии периодически разгораются жаркие дискуссии. Ученые опасаются, что вмешательство в геном человека может привести к непредсказуемым последствиям, поскольку эта область науки делает только свои первые шаги.
Остро стоит и этический аспект — некоторые вопросы, связанные с изменением генома, выходят за рамки науки. Новые достижения в области генетики требуют философского и религиозного осмысления. Вправе ли человек вносить изменения в геном, если речь идет о детях или будущих поколениях и кто должен принимать подобные решения?
Расходятся мнения ученых и о безопасности генетически модифицированных организмов (ГМО). Одни исследователи считают, что ГМО безвредны, другие полагают, что они являются источником биологических и экологических рисков для человека, животных и окружающей среды.
Также существуют опасения, что технологии генной инженерии могут быть использованы для создания биологического оружия, направленного против определенной этнической группы или для создания вакцин, способных влиять на функции организма или вызывать определенные мутации.
Безусловно, для обеспечения суверенитета и защиты населения от существующих и потенциальных угроз наша страна должна заниматься развитием генетики. Мы не должны проиграть технологическую гонку другим странам, о какой бы научной отрасли ни шла речь. Проблема в том, что технологии порой начинают использоваться против собственного населения, что их применяют для подавления, для расчеловечивания человека. И тогда вдруг становится ясно, что главное противостояние разворачивается не между странами, а между власть имущими и простыми гражданами.
Достижения науки часто оказывались в руках не обремененных совестью и какими бы то ни было этическими рамками людей. Нечто подобное сейчас происходит и в области генетики. Эта наука не ответила еще на многие фундаментальные вопросы о человеке, влияние тех или иных генов на его развитие и здоровье еще не до конца изучено, однако желающих применить новые разработки к миллионам граждан и распоряжаться их судьбами уже пруд пруди.
Вот, например, что проректор по научной работе Пироговского университета, доктор биологических наук, профессор РАН Денис Ребриков рассказывает о планах использования генома человека. В медицинских картах граждан из развитых стран будет информация об их геноме, говорит он. Определять геном и собирать данные могут крупные американские корпорации, такие как Google или Facebook (организация, деятельность которой запрещена в РФ), которые способны за свой счет определить генетику всех жителей США.
«Но это может быть сделано не просто как вот вам ваш геном, а как геном с привязкой к аккаунту в Facebook (организация, деятельность которой запрещена в РФ)… А дальше социальная сеть может работать как гигантский анализатор больших данных. Она может сравнивать эти генетики. Она может находить какие-то родственные связи. Она может предсказывать риск рождения больного ребенка для этой пары».
Итак, заниматься вашими генами и генами ваших детей будут корпорации. И они не просто будут собирать о вас информацию. Они, анализируя гены, будут решать, годны ли вы для общения с другими людьми или нет.
«Сеть знакомств могла бы сразу говорить, что у вас высокий риск рождения больного ребенка. Или просто не показывать такие сочетания в выдаче. Когда человек хочет с кем-то познакомиться и набирает какие-то параметры, то алгоритм может не выбрасывать в выдачу тех, генетика кого плохо подходит к генетике запрашивающего. Таким образом, система, какой-то большой брат, он просто будет работать на необразование семейных пар у людей с плохо подходящими генами (выделено автором. — Прим. ред.)».
Говорится это без осуждения, описывается как некое благо. И ведь речь идет не просто о маргинальных фантазиях отдельно взятого ученого-генетика. Это говорит человек, участвующий в подготовке кадров, будущих ученых-генетиков.
Попробуем довести мысль ученого до конца и зададимся вопросом: что будет происходить, если корпорация Google решит, что у человека совсем плохая генетика и ему ни с кем нельзя создавать пару? Людям с «плохой генетикой» не позволят создавать семьи? Их стерилизуют?
Соцсети — дело добровольное, скажете вы? Пока добровольное, а потом — кто знает? Вакцинация у нас и во всех демократических странах тоже вроде бы была добровольной. Но пандемия коронавируса показала, что принцип добровольности в современном мире — штука сложная, неустойчивая и легко меняющаяся под давлением.
Тут ведь главное, что некая корпорация берет на себя право решать, с кем человек может встречаться, а с кем нет. Так почему бы ей на следующем этапе не решить, что у человека вообще надо забрать право иметь детей? Кстати, компания Google действительно еще в 2014 году запустила проект изучения генетики человека. Она же, как выяснилось, тайно, без согласия граждан, собирала медицинские данные миллионов пациентов в США. Вот такие субъекты будут принимать решения за миллионы людей о том, с кем им создавать семью и рожать детей. Конечно, господин Ребриков озвучивает не свою идею. Он повторяет мысли известного гарвардского генетика Джорджа Черча, в 2019 году заявившего, что он занимается разработкой приложения для онлайн-знакомств, которое должно сравнивать ДНК пользователя с ДНК его потенциального партнера, чтобы предотвратить нежелательные врожденные заболевания у их возможных детей. Приложение должно было исключать из списка кандидатов с неправильными генами. Тогда, в 2019 году, его предложение вызвало всплеск негодования. Ученого обвинили в приверженности евгенике. Однако прошло несколько лет, и вот уже наши генетики повторяют его идеи, нисколько не опасаясь общественного осуждения. Отношение к людям, как к скоту, которому можно разрешать или запрещать спариваться, как мы видим, легитимизируется и становится все более популярным.
Далее мы будем рассказывать о достижениях в области генетики. Но коль скоро в мире появился мощный инструмент, способный изменить характеристики как отдельного человека, так и человечества в целом, мы обязаны описывать и серьезные угрозы, которые несет в себе этот инструмент. Поэтому в наших статьях на эту тему мы снова и снова будем поднимать вопросы этики, задумываться ее о месте и роли в столь стремительно меняющемся мире.
Последние достижения в области генетики
Последние достижения в этой науке изменили мир и сделали его другим. Так чем сегодня живет и куда движется современная генетика? В 2022 году международная группа ученых-генетиков завершила проект по полной расшифровке генома человека, в том числе всех повторяющихся участков и труднодоступных сегментов. Работа велась в рамках проекта «Геном человека», который стартовал еще в 1990-х годах. После более двадцати лет исследований ученым, наконец, удалось полностью расшифровать геном человека.
По словам ученых, полная картина генома позволит человечеству лучше понять нашу эволюцию и биологию, а также распахнет двери для медицинских открытий в таких областях, как старение, нейродегенеративные, генетические заболевания, рак и болезни сердца.
Секвенирование ДНК
Геном человека состоит примерно из 3,055 миллиарда субъединиц ДНК, пар химических оснований, обозначаемых буквами A, C, G и T. Буквы генетического кода соответствуют молекулам гуанина (G), цитозина ©, тимина (Т) и аденина (А). В ДНК эти молекулы идут попарно: G и С, Т и А. Эти «основные пары» являются ступенями всем знакомой двойной спирали ДНК. Чтобы составить один ген, нужно много таких ступеней. К примеру, мутировавший ген CFTR, ответственный за муковисцидоз (наиболее распространенное генетическое заболевание, приводящее к летальному исходу и ограничивающее продолжительность жизни), содержит около 300 тысяч базовых пар.
Гены представляют собой цепочки из этих пар, которые содержат инструкции по производству всех необходимых для функционирования организма белков — строительных блоков жизни. В организме человека существует около 30 тысяч генов, организованных в 23 группы — так называемые хромосомы, находящиеся в ядре каждой клетки.
Секвенирование ДНК — это процесс определения точного порядка этих четырех оснований в участке ДНК. Существует несколько разновидностей секвенирования, которые позволяют выявлять возможные генетические отклонения и редкие генетические варианты, тонко влияющие на появление определенных патологий в человеческом организме.
В первое время секвенирование ДНК было медленным, трудоемким и дорогостоящим процессом — на секвенирование всего одного или двух генов уходило несколько лет. В 2003 году был опубликован первый почти полный геном человека, полученный с помощью секвенирования.
За последние годы технологии значительно усовершенствовались, и теперь можно секвенировать весь геном человека менее чем за час. При этом стоимость секвенирования 1 миллиона оснований составляет около 50 долларов США.
В процессе усовершенствования методов прочтения генома ученые смогли выявить некоторые генетические причины таких заболеваний, как рак, диабет и шизофрения, и получили возможность изучать геномы организмов, вызывающих заболевания у людей, а именно вирусов и бактерий. Кроме того, появилась возможность сравнивать геномы разных людей, чтобы больше узнать о нашей генетике.
В настоящее время наряду с прежними методами генетики используют секвенирование третьего поколения, называемое также «секвенированием следующего поколения». Оно основано на совершенно ином принципе, нежели предыдущие. Технологии третьего поколения могут расшифровывать гораздо более длинные фрагменты ДНК, называемые длинными последовательностями. К таким технологиям относятся одномолекулярное секвенирование в реальном времени (SMRT) от PacBio и Oxford Nanopore Technologies (ONT).
Редактирование генома — революция в генетике
Редактирование генома — это способ внесения определенных изменений в ДНК клетки или организма, например, путем добавления, удаления или изменения последовательности ДНК. Редактирование можно использовать для изменения характеристик клетки или организма.
Генетическое редактирование уже давно вызывает большой интерес у ученых, врачей и общественности. Однако только с открытием в 2012 году технологии CRISPR/Cas9 генная инженерия совершила настоящий революционный прорыв, открыв перед медициной и биологией беспрецедентные возможности корректировать ДНК практически в любой клетке организма. С помощью этого инструмента исследователи могут точечно устранять генетические мутации, усиливать полезные гены или даже создавать новые терапевтические подходы к лечению неизлечимых ранее заболеваний.
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) изначально был обнаружен как часть системы иммунной защиты бактерий против вирусов. В 2012 году было обнаружено, что с помощью этого механизма можно разрезать в заданной точке любую молекулу ДНК, не только ДНК бактерий, а любого организма. Дальнейшее оказалось делом техники: если разрезать с помощью белка-фермента определенную последовательность ДНК, клетки станут залечивать этот разрыв, а в процессе залечивания можно внести в место разрыва нужные изменения. Так зародилось новое направление генетики и биомедицины, открывающее горизонты для разработки инновационных методов лечения генетических заболеваний.
Теоретически технология CRISPR может позволить редактировать любую генетическую мутацию и излечивать заболевание, которое она вызывает. Например, в случае серповидно-клеточной анемии ученые уже провели успешные эксперименты по исправлению дефектного гена гемоглобина в стволовых клетках. Аналогичные исследования ведутся и для других болезней, включая муковисцидоз, гемофилию и генетические формы слепоты. Но практические разработки CRISPR в качестве терапии еще только в начальной стадии, и многое еще не изучено.
Несмотря на высокую точность, CRISPR/Cas9 не дает стопроцентной гарантии, что разрез произойдет только в нужном месте. Случайные мутации могут приводить к нежелательным эффектам, увеличивать риск рака или других патологий. Современные исследования направлены на улучшение специфичности системы и разработку новых версий ферментов (Cas12, Cas13), которые могут снизить вероятность ошибок.
Недавно исследователи из Японии разработали новый метод редактирования генов, который так же эффективен, как CRISPR/Cas9, но значительно снижает количество непреднамеренных мутаций. Он позволяет избежать образования двухцепочечных разрывов и, как следствие, — снизить вероятность возникновения случайных мутаций в процессе редактирования. Этот метод, названный NICER, может открыть новые горизонты в лечении генетических заболеваний.
Мощные технологии редактирования генома требуют строгого контроля и продуманного подхода с точки зрения биоэтики и общественного регулирования. Впрочем, реальная возможность серьезного этического контроля применения этих технологий вызывает большие сомнения.
В настоящее время на региональном уровне в рамках Совета Европы действует единственный международный договор, положения которого непосредственно посвящены геномным исследованиям, — «Конвенция о защите прав человека и человеческого достоинства в связи с применением достижений биологии и медицины», принятая Советом Европы в апреле 1997 года в Овьедо. Это первый многосторонний документ обязательной силы, полностью посвященный биоправу. Конвенция вступила в силу 1 декабря 1999 года.
Нормативное содержание Конвенции достаточно противоречиво. По существу, оно ограничивается закреплением некоторых, действительно важных, но не всегда однозначных, принципов и установлением запретов. Так, согласно ст. 2 Конвенции интересы и благо отдельного человека превалируют над интересами общества или науки — однако из документа не совсем понятно, как эти ценности могут быть определены. Противопоставление жизни и здоровья человека с одной стороны и интересов науки и общества с другой стороны приводит к негативному эффекту в любом случае, какой бы из интересов ни ставился во главу угла.
Также вызывают сомнения перспективы выработки международных этических стандартов. Конвенцию Овьедо подписали 35 стран, однако только 29 из них ее ратифицировали и имплементировали положения документа в свое национальное законодательство. Кроме того, шесть из этих ратифицировавших стран имеют оговорки, ограничивающие степень их привязанности к определенным положениям. Примечательно, что Великобритания и Германия не подписали и не ратифицировали Конвенцию. При этом Великобритания считала Конвенцию слишком ограничительной, в то время как Германия считала ее слишком разрешительной.
Российская Федерация, как и целый ряд других государств, например Бельгия, Великобритания, Германия, Ирландия, в конвенции не участвует. Италия, Люксембург, Нидерланды, Польша, Швеция конвенцию до сих пор не ратифицировали. Следует отметить, что такое положение обесценивает значение данного договора, что, вероятно, связано с некоторой противоречивостью и ограниченностью содержащихся в нем норм.
Если представить, что страны все же выработают общие правила, регулирующие область генетических исследований и технологий, нет никакой уверенности, что они действительно будут соблюдаться и работать во благо человека. Международное право в целом в настоящее время испытывает колоссальный кризис, что отражается на всех областях жизни мирового сообщества. Не выполняются международные соглашения, вместо правовых механизмов урегулирования межгосударственных споров применяются силовые методы, санкционная война достигла небывалых масштабов, целые группы стран оспаривают решения ООН, закрываются глаза на вопиющие нарушения Женевской конвенции и преступления против человечности. В таких условиях не стоит рассчитывать, что область генной инженерии будет развиваться вне этого негативного тренда.
Кроме того, разработкой этических стандартов в генетике занимаются организации, непосредственно участвующие в исследованиях в этой области. Получается, что они пишут правила сами для себя. Такая же ситуация сложилась, например, в выработке этических стандартов в области искусственного интеллекта (ИИ) и цифровых технологий слежки за людьми — этикой занимаются те, кто продвигает ИИ и слежку. Будучи заинтересованной стороной, они вряд ли захотят пилить ветку, на которой сидят.
На фоне размытых этических норм и постепенной утраты человечности в научном сообществе все чаще слышны предложения активнее вмешиваться в процесс развития человека и корректировать его. Если раньше говорилось о коррекции генов, ответственных за тяжелые наследственные заболевания, то теперь, как обещают нам генетики, область применения этих технологий будет расширяться.
Так, например, упомянутый нами выше российский генетик Денис Ребриков сообщает, что «через какое-то время технологии направленного изменения генома будут применяться для исправления нарушений, вызывающих наследственные предрасположенности». Обратите внимание, говорится уже не о том, что вмешиваться надо, если ребенок гарантированно родится больным, а о том, что исправлять геном будут, даже если речь идет только о вероятности возникновения заболевания, о предрасположенности. Таких людей, в генах которых есть только предрасположенность, гораздо больше, признает генетик. Это означает, что геномному редактированию будет подлежать значительная часть населения.
Желающих вмешиваться в геном человека становится все больше. И причины для подобного вмешательства все меньше связаны с необходимостью вылечить тяжелые заболевания. Так, например, в этом году компания Nucleus Genomics заявила о разработке сервиса генетической оптимизации Embryo, дающего возможность «подобрать характеристики» ребенка до рождения. Будущим родителям, использующим технологию ЭКО, предлагается отдать эмбрионы компании, которая проанализирует их, выявит предрасположенность к наследственным заболеваниям, интеллектуальный потенциал, цвет глаз и волос, рост и т. д. А далее родители смогут выбрать подходящий эмбрион, а все остальные, соответственно, убить.
Чем такая процедура отличается от процесса отбора породистых щенков? Во что превратится общество, подбирающее младенцев соответственно собственным вкусам и удобству? Где здесь место любви, которая «долготерпит, милосердствует, не ищет своего»? Что есть человек без любви? Останется ли он человеком?
Есть и другие вопросы, связанные с темой геномного редактирования. Мы снова призываем представить себе, что будет, если данная процедура в конце концов перестанет быть добровольной? В области коррекции генов ученые (и дельцы, как мы видим) делают пока свои первые шаги. Но как только процесс будет налажен, как только система будет хорошо отработана, кому-то может захотеться отменить принцип добровольности. Повторимся, примеры отказа от него мы видели совсем недавно.
Вспомним, какому чудовищному давлению подвергались люди, отказывавшиеся прививаться во время пандемии коронавируса. Их объявляли врагами рода человеческого, их выгоняли с работы, не пускали в магазины, исключали из общественной жизни, обвиняя в том, что они причиняют вред окружающим. В итоге такого давления бо́льшая часть населения таки была вакцинирована.
Кто сказал, что мы снова не услышим обвинения в злонамеренности граждан, которые своими неправильными генами угрожают благополучию человечества, и не будем наблюдать, как непокорных принуждают к отказу от рождения детей или к «исправлению» их нужным образом?
Кроме того, не будем забывать, что в мире безудержного капитализма и абсолютно беспринципной гонки за прибылью говорить о соблюдении этики становится все труднее. Куда заведет нас тотальный генетический скрининг, о котором с таким восторгом рассказывает российский генетик? О последствиях для общества, об ответственности за применение подобных технологий для миллионов людей никто думать не хочет? Представим себе, например, что результаты генетического скрининга будут использоваться при трудоустройстве или страховании. Как работодатели будут относиться к людям с выявленной генетической предрасположенностью к какой-либо болезни, пусть и не имеющей никаких клинических проявлений? Будут ли они обладать теми же возможностями и правами, что и люди, не имеющие предрасположенности к заболеваниям?
Уже сейчас страховые компании начинают требовать, чтобы генетический скрининг был приравнен к другим медицинским лабораторным исследованиям. Как изменится качество жизни человека, ожидающего, что выявленная у него предрасположенность к психическому, например, заболеванию может проявиться в любой момент? Как он будет строить отношения с людьми, как окружающие будут относиться к нему, зная о такой предрасположенности?
Отдельно стоит отметить генетическое тестирование несовершеннолетних. Тестируемые дети имеют те же риски психологических нарушений, социального отчуждения и дискриминации по страхованию здоровья и трудоустройству, что и взрослые. Генетическое тестирование детей, даже с благими целями, например, для ранней диагностики наследственных болезней, несет серьезные этические и социальные риски: ребенок может ощущать себя «дефектным» или «обреченным» из-за выявленных генетических рисков. Даже ложноположительные результаты способны вызвать тревожность и депрессию. Кроме того, в школе дети с «плохими генами» могут столкнуться с травлей или изоляцией. Несовершеннолетний не может осознанно согласиться на тестирование — решение принимают родители. Узнав о рисках, он лишается выбора: знать или не знать свою генетическую судьбу, что в итоге может существенно повлиять на качество жизни.
Генетическое тестирование несовершеннолетних должно быть строго ограничено медицинскими показаниями. В случаях, если в тестировании нет экстренной необходимости, лучше дождаться, пока человек сможет принять решение самостоятельно. В противном случае существует риск создания поколения, которое с детства будет чувствовать себя «запрограммированным» на болезни или неудачи, что губительно и для его психики, и для общества в целом.
Особенно важно это в эпоху популярности коммерческих ДНК-тестов, которые продаются как «интересный способ узнать о себе что-то новое», но при этом не имеют ни клинической, ни научной основы. Например, «тест на предрасположенность к спорту или музыке», «генетический гороскоп», «ген агрессии» и другие. Многие такие сервисы продают или передают анонимизированные ДНК-данные фармкомпаниям для исследований или страховым компаниям в странах, где нет запрета на генетическую дискриминацию.