Печать

Разоблачение vs cенсация


Современные технологии 14.01.2020 | 17:03
Фото носит иллюстративный характер. Из открытых источников.
Фото носит иллюстративный характер. Из открытых источников.
Невероятно много научных открытий принес 2019 год.  Во многих областях совершены прорывы, которые будут определять медицину будущего. Проведена также серьезная работа над ошибками. О наиболее значимых событиях ушедшего года мы постараемся  рассказать читателю.

В конце 2018 года информационное пространство буквально взорвалось сообщениями о рождении в Китае близнецов с отредактированным геномом. Ученый из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне Хэ Цзянькуй использовал метод редактирования CRISPR-cas9 к гену CCR5, который кодирует белок, позволяющий вирусу иммунодефицита человека проникнуть в клетку, применительно к человеческим эмбрионам. Помимо шквала критики об этической составляющей было много споров о подлинности успеха эксперимента. Многие усомнились, не фейк ли это. 2019-й все расставил по местам. 

Этическая сторона вопроса стала камнем преткновения, не позволив ни одному серьезному научному изданию детально изучить вопрос. Журнал Массачусетского технологического института MIT Technology Review единственный решился опубликовать выдержки из статьи китайского биолога, из которых стало ясно, что в реальности результаты несколько иные. И это мягко говоря. Редакция попросила прокомментировать статью экспертов, в их числе эмбриолог, специалист по геномному редактированию и врач, который специализируется на экстракорпоральном оплодотворении. 

Известно, что человек с мутацией в гене ССR5, приводящей к укорочению его продукта — белка-рецептора, используемого вирусом для проникновения в клетку, будет защищен от заражения ВИЧ, но только если обе копии гена — и материнская, и отцовская — будут нести мутацию. В китайской супружеской паре только муж был инфицирован ВИЧ. В яйцеклетку предстояло ввести фермент, разрезающий ДНК в нужном участке, вместе с «правильной» копией нужного гена, которую клетка должна использовать для починки разреза. На обеих стадиях — и разреза, и «сшивания» ДНК — очень высока вероятность ошибок. Могут появиться мутации в генах, никакого отношения не имеющие к тому, который ученый взялся редактировать. В эксперименте китайского биолога так и случилось: появились сторонние мутации и произошли нежелательные изменения в гене ССR5. 

Из четырех жизнеспособных эмбрионов изменения коснулись лишь двух, причем только в одном изменились обе копии ДНК — и материнская, и отцовская. Но даже в этом случае возникла не целевая мутация CCR5 delta 32, а полная поломка гена, делающая его нефункциональным. Там, где поменялась одна копия ДНК, возникла и вовсе уникальная мутация — вырезание укороченного фрагмента гена. Ученый считает, что у такого эмбриона должна развиться частичная устойчивость к ВИЧ. Но это не более чем гипотеза. Как мутации скажутся на здоровье носителя, предсказать совершенно невозможно.

Появление нецелевых мутаций стало доказанной проблемой как минимум для одного эмбриона — Цзянькуй Хэ установил последовательность ДНК для нескольких клеток, взятых из эмбрионов до имплантации, а также из пуповинной крови. Это не означает, что у второго эмбриона этих мутаций не было, просто установить факт наверняка невозможно из-за мозаицизма — возникновения различий в ДНК разных клеток одного и того же эмбриона. Результаты, которые приводит китайский биолог, говорят о наличии нецелевых мутаций, узнать же их количество не представляется возможным.

То, что генетический мозаицизм затронул девочек-близнецов, для специалистов было очевидно уже после ознакомления с представленными общественности слайдами презентации Цзянькуя Хэ, где приводились результаты прочтения ДНК. Эксперты, привлеченные редакцией журнала, уверены, что ученый даже не считает это проблемой. И тем более не задумывается о последствиях явления. Но самое главное — работа, которая была представлена миру как важный шаг в борьбе с ВИЧ, не содержит никаких данных, не опирается ни на один эксперимент, где было бы показано, что вирус действительно не может проникнуть в измененные клетки. Не проведены даже элементарные стандартные эксперименты с клетками крови в лаборатории.

Эксперты, привлеченные MIT Technology Review, пришли к заключению, что на самом деле китайского ученого интересовала лишь возможность поработать с технологией «молекулярных ножниц» на живом человеческом материале. О дальнейшей судьбе рожденных девочек также ничего не известно. В конце декабря новостные ленты запестрели сообщениями о том, что суд города Шэньчжэнь приговорил Хэ Цзянькуя к трем годам тюрьмы и штрафу в 3 млн юаней (около 430 тысяч долларов) за проведение незаконного эксперимента с использованием генетически измененных человеческих эмбрионов.

P.S. Новости о том, что медики, используя CRISPR, исцеляют то или иное заболевание, стали вполне привычными. Вылечены слепота и миодистрофия (пока у мышей), человеку пересажена генетически отредактированная кожа. Много пишут о технологии в связи с лечением рака — например, прямо сейчас в США проходит «профильное» клиническое испытание, в котором принимают участие пациенты, борющиеся с множественной миеломой, саркомой и меланомой. 
 

Новая парадигма в лечении рака?
 
Еще одна победа в онкологии достигнута учеными в минувшем году. Медицинской общественностью широко обсуждалась публикация в Nature Medicine группы американских исследователей из Национального института рака, которым удалось добиться полного выздоровления пациентки с метастатическим раком молочной железы, жить которой оставалось считанные месяцы. Применялся новый тип иммунотерапии, доказавший ранее свою эффективность в отношении меланомы. 

Суть ее заключалась в следующем. Из опухоли были извлечены опухолевые инфильтрирующие лимфоциты (TIL), которые призваны справляться с опухолью в организме естественным путем, но количество их крайне мало (присутствуют в 80 % эпителиальных клеток).  Затем TIL, выращенные вне тела, введены в организм пациентки, предварительно прошедшей стадии гормональной и химиотерапии, не остановивших, однако, распространение рака. После иммунотерапии с помощью TIL опухоли исчезли, два года спустя (именно тогда обнародованы результаты исследования) пациентка находится в ремиссии.

Впрочем, справиться с опухолевыми инфильтрирующими лимфоцитами оказалось непростым делом. После секвенирования генома опухоли обнаружены 62 мутации, изолированные и выращенные TIL (около 90 млрд клеток) проанализировали  на способность распознавать мутированные белки и в результате обнаружили TIL, которые распознали четыре таких белка. 

Ученые полны энтузиазма по поводу возможностей TIL в лечении эндотелиальных онкологических заболеваний. Уже сегодня лечение с помощью данной иммунотерапии проходят пациенты с тремя типами метастатического рака: колоректального, шейки матки и желчных протоков. Проводятся клинические испытания TIL для рака легких, поджелудочной железы и даже глиобластомы. Если успех подтвердится в большем масштабе, сфера применения  Т-клеточной терапии значительно расширится.

Грядет победа над ВИЧ?

Летом 2019 года Lancet опубликовал результаты предварительных клинических испытаний вакцины от ВИЧ. У 393 (100 %) испытуемых обнаружили устойчивую иммунную реакцию — образование ВИЧ-специфических антител. И сразу же заговорили о полной и безоговорочной победе над ВИЧ.

Лабораторное название вакцины — Ad26.Mos.HIV (сокращение Ad обозначает аденовирусы). Новейшая методика вакцинации с использованием аденовирусов основана на доставке в клетки только генов, по которым создаются антитела. Ученые могут кодировать несколько генов в одной вакцине, и будут вырабатываться различные антитела. 

Технология полностью исключает из вакцины вирусы и бактерии, которые в ослабленном виде используются в традиционных препаратах, материал данной вакцины позволяет создавать «матрицы» для нескольких типов антител. 

Над созданием вакцины ученые бьются уже более тридцати лет. ВИЧ обладает биологическими характеристиками, которые значительно усложняют ее разработку. Вирус невероятно быстро меняется под действием неблагоприятных факторов (существует мнение, что нет двух идентичных ВИЧ). Вирус способен прятаться в некоторых типах клеток. 

Существуют два типа ВИЧ: основной вирус, вызвавший эпидемию, — ВИЧ-1, преимущественно из группы, которую объединяют буквой М, внутри которой существуют различные субтипы; ВИЧ-2 менее распространен, считается, что при заражении им СПИД прогрессирует медленнее. 

После столь ошеломительных новостей появилась и ложка дегтя. В октябре сделано сообщение об открытии еще одного штамма ВИЧ. Группа ученых в США обнаружила новый штамм ВИЧ (впервые за почти 20 лет). Исследования проводила корпорация Abbott Laboratories совместно с университетом Миссури. Штамм является частью группы М вида ВИЧ-1. И теперь при создании вакцины нужно будет учитывать не 30 разных субтипов, а 31.

Оксана Григорьева, Минск.

Печать