Дизайнерские дети: ожидать ли нам ГМО-поколения?
naked-science.ru
Во многих из нас с рождения заложены качества, которые помогают лучше конкурировать в обществе: красота, интеллект, эффектная внешность или физическая сила. Из-за успехов генетики начинает казаться, что скоро нам станет доступно то, что ранее не было подвластно, - «проектировать» людей еще до их рождения. Задавать нужные качества, если они не даны природой, предопределяя столь нужные в жизни возможности. Так мы поступаем с машинами и другими неодушевленными предметами, но сейчас, когда геном человека расшифрован и мы уже учимся его редактировать, кажется, что мы все ближе к появлению так называемых «дизайнерских», «спроектированных» детей. Так кажется или это вскоре станет реальностью?
И если редактирование человеческих эмбрионов запрещено, то ПГД - преимплантационная генетическая диагностика, заключающаяся в секвенировании генома эмбрионов на предмет некоторых наследственных генетических заболеваний, и последующий отбор здоровых эмбрионов - нет. ПГД - своего рода альтернатива пренатальной диагностике, только без необходимости прерывания беременности в случае обнаружения генетических аномалий.
В процессе ПГД эмбрионы, полученные с помощью экстракорпорального оплодотворения, подвергаются генетическому скринингу. Процедура включает в себя извлечение клеток из эмбрионов на очень ранней стадии развития и «чтение» их геномов. Вся ДНК или ее часть считывается, чтобы определить, какие варианты генов она несет. После будущие родители смогут выбирать, какие эмбрионы имплантировать в надежде на беременность.
Преимплантационная генетическая диагностика уже используется парами, которые полагают, что несут гены определенных наследственных заболеваний, чтобы идентифицировать эмбрионы, у которых этих генов нет. В США такое тестирование применяют примерно в 5% случаях ЭКО. Оно обычно проводится на трех-пятидневных эмбрионах. Такие тесты позволяют обнаруживать гены, несущие в себе около 250 заболеваний, включая талассемию, раннюю болезнь Альцгеймера и муковисцидоз.
Вот только сегодня ПГД несильно привлекательна как технология для проектирования детей. Процедура получения яйцеклеток неприятна, несет риски и не дает необходимого для отбора количества клеток. Но все изменится, как только станет возможно получать большее количество яйцеклеток для оплодотворения (например, из клеток кожи), а заодно увеличится скорость и снизится цена секвенирования геномов.
Эксперты отмечают, что первые «законные» дизайнерские дети будут получены именно путем отбора эмбрионов, а не в результате генетических манипуляций.
Биоэтик Генри Грили из Стэнфордского университета в Калифорнии утверждает: «Почти все, что вы можете сделать с помощью редактирования генов, вы можете сделать с помощью отбора эмбрионов».
ДНК - это судьба?
Как отмечают эксперты, в ближайшие десятилетия в развитых странах прогресс в технологиях чтения генетического кода, записанного в наших хромосомах, даст все большему числу людей возможность секвенировать свои гены. Но использование генетических данных для предсказания того, каким человеком станет эмбрион, сложнее, чем это кажется.
Исследования генетической основы здоровья человека, безусловно, важны. Но все-таки генетики еще мало сделали, чтобы рассеять упрощенные идеи о том, как гены влияют на нас.
Многие люди уверены, что между их генами и чертами существует прямая и однозначная связь. Распространено представление о существовании генов, непосредственно отвечающих за интеллект, гомосексуальность или, например, музыкальные способности. Но даже на примере вышеупомянутого гена CCR5, изменение которого влияет на работу мозга, мы увидели, что все не так просто.
Есть множество - в основном редких - генетических заболеваний, которые можно точно распознать по определенной мутации гена. Как правило, между такой поломкой гена и заболеванием действительно есть прямая связь.
Наиболее распространенные заболевания или медицинские предрасположенности - диабет, болезни сердца или определенные виды рака - связаны с несколькими или даже многими генами, они не могут быть предсказаны с какой-либо определенностью. Кроме того, они зависят от множества факторов окружающей среды - к примеру, от диеты человека.
Но когда речь идет о более сложных вещах, таких как личность и интеллект, здесь мы не много знаем о том, какие гены задействованы. Впрочем, ученые не теряют позитивного настроя. По мере увеличения числа людей, чьи геномы были секвенированы, мы сможем больше узнать об этой области.
Между тем Юан Бирни, директор Европейского института биоинформатики в Кембридже, намекая на то, что расшифровка генома не даст ответы на все вопросы, отмечает: «Мы должны уйти от мысли, что твоя ДНК - твоя судьба».
Дирижер и оркестр
Однако и это еще не все. За наш интеллект, характер, телосложение и внешность отвечают не только гены, но и эпигены - специфические метки, определяющие активность генов, но не затрагивающие первичную структуру ДНК.
Если геном - совокупность генов нашего организма, то эпигеном - совокупность меток, определяющих активность генов, своего рода регуляторный слой, расположенный как бы поверх генома. В ответ на действие внешних факторов он командует, какие гены должны работать, а какие - спать.
Эпигеном - дирижер, геном - оркестр, в котором у каждого музыканта своя партия.
Такие команды не затрагивают последовательности ДНК, они просто включают (экспрессируют) одни гены и выключают (репрессируют) другие. Тем самым не все гены, которые есть в наших хромосомах, работают. От того, какой ген заблокирован или разблокирован, зависят проявление того или иного фенотипического признака, способность взаимодействовать с окружающей средой и даже скорость старения.
Самый известный и, как считается, наиболее важный эпигенетический механизм - метилирование ДНК, добавление ферментами ДНК - метилтрансферазами СН3-группы к цитозину - одному из четырех азотистых оснований в ДНК.
Когда к цитозину, входящему в состав того или иного гена, присоединяется метильная группа, ген выключается. Но, что удивительно, в таком «спящем» состоянии ген передается в дальнейшем потомству. Подобная передача признаков, приобретенных живыми существами в течение жизни, называется эпигенетической наследственностью, которая сохраняется на протяжении нескольких поколений.
Эпигенетика - наука, называемая младшей сестрой генетики - изучает, как включение и выключение генов влияют на наши фенотипические признаки. По мнению многих экспертов, именно в развитии эпигенетики заключается будущий успех технологии создания дизайнерских детей.
Добавляя или убирая эпигенетические «метки», мы сможем, не затрагивая последовательность ДНК, бороться как с болезнями, возникшими под воздействием неблагоприятных факторов, так и расширить «каталог» дизайнерских характеристик планируемого ребенка.
Реален ли сценарий «Гаттаки» и другие страхи
Многие опасаются, что от редактирования генома - с целью избежать серьезных генетических заболеваний - мы перейдем к улучшению людей, а там уж недалеко до появления сверхчеловека или разветвления человечества на биологические касты, как это предсказывает Юваль Ной Харари.
Биоэтик Рональд Грин из Дартмутского колледжа в Нью-Гемпшире считает, что технологические достижения могут сделать «человеческий дизайн» более доступным. В следующие 40-50 лет, говорит он, «мы увидим использование генного редактирования и репродуктивных технологий для улучшения человека; сможем выбирать для своего ребенка цвет глаз и волос, захотим улучшенные спортивные способности, навыки чтения или счета и так далее».
Однако появление дизайнерских детей чревато не только непредсказуемыми медицинскими последствиями, но и углублением социального неравенства.
Как указывает биоэтик Генри Грили, вполне достижимое улучшение здоровья на 10-20% посредством ПГД, дополняющее те преимущества, которые уже приносит богатство, может повлечь увеличение пропасти в состоянии здоровья богатых и бедных - как в обществе, так и между странами.
И вот в воображении возникают страшные образы генетической элиты, подобной той, что изображены в антиутопическом триллере «Гаттака»: прогресс технологий привел к тому, что евгеника перестала считаться нарушением моральных и этических норм, и производство идеальных людей поставлено на поток. В этом мире человечество делится на два социальных класса - «годных» (valid) и «негодных» (in-valid). Первые, как правило, - результат похода родителей к врачу, а последние - естественного оплодотворения. «Годным» открыты все двери, а «негодные», как правило, за бортом.
Вернемся в нашу реальность. Мы отметили, что пока нет возможности предсказать последствия вмешательства в последовательность ДНК: генетика не дает ответов на многие вопросы, а эпигенетика фактически находится на начальном этапе развития. Каждый эксперимент с рождением детей с модифицированным геномом - существенный риск, который может в долгосрочной перспективе обернуться проблемой для таких детей, их потомков и, возможно, всего человеческого вида.
Но прогресс технологий в этой сфере, избавив нас, вероятно, от одних проблем, добавит новых. Появление совершенных во всех отношениях дизайнерских детей, которые, повзрослев, станут членами общества, может создать серьезную проблему в виде углубления социального неравенства уже на генетическом уровне.
Есть еще одна проблема: мы не взглянули на рассматриваемую тему глазами ребенка. Люди порой склонны переоценивать возможности науки, да и соблазн заменить необходимость кропотливой заботы о своем чаде, его воспитания и учебы на оплату счета в специализированной клинике может оказаться велик. Что если дизайнерский ребенок, в которого вложено столько средств и на которого возложено столько ожиданий, этих надежд не оправдает? Если, несмотря на запрограммированный в генах интеллект и эффектную внешность, он не станет таким, каким его хотели сделать? Ведь гены - это еще не судьба.
по теме:
Ученые разработали новую технологию выбора пола при искусственном оплодотворении
Метод основан на различиях в движении сперматозоидов с Х- и Y-хромосомами.
Что такое ЭКО? На самом деле, способов зачать ребенка несколько больше, чем вы можете себе представить. Одним из них является ЭКО.