Слышали ли вы от учёных, которые каждый день велят носить маску, что играть с ДНК может быть опасно?
Мы доживаем последние дни, утопая в новостях о пандемии, которая оставила на 2020 годе своё имя и свой след и всё тянется и тянется, пока не оборвётся. Все мы теперь специалисты по здоровью, фитотерапевты, домашние лекари и даже начали изучать исследования мРНК. Не разбирая, верны или ложны сведения, носящиеся в воздухе, мы стараемся ухватить каждое из них.
«Ради того, чтобы понять, или ради того, чтобы сказать: пусть будет новость, а какая — неважно?» Мы оказались в сетях охоты за информацией, не зная, какова наша цель. Перед нами большая опасность — информационное загрязнение… Можно ведь и вовсе пропасть в сетях каждого пролетающего сведения! Это информационное отравление куда тяжелее, чем вопрос о вирусе и вакцине… Конечно, у этого положения есть и хорошая сторона: оно пробудило в каждом любовь к мудрости.
Утром 6 октября 2020 года мы проснулись с новостью о том, что в научных номинациях Нобелевских премий, которым исполнилось 120 лет, главными героями стали женщины. Эмманюэль Шарпантье и Дженнифер А. Даудна были удостоены Нобелевской премии по химии за труд по разработке метода редактирования генома Crispr-Cas9.
Химическая структура ДНК была открыта Розалинд Франклин, Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в начале 1950-х годов. Этот огромный шаг стал началом возможности улучшать гены человека путём химической модификации. По сути, наблюдался величайший стремительный взлёт науки генетики. Франклин, Уотсон и Крик расширили горизонты учёных в лечении болезней генетического происхождения и подготовили двери, через которые мир медицины мог быстро устремиться к другим открытиям. Это можно назвать и самым чудесным способом найти лечение наследственных болезней в мире.
То, что учёные при поддержке технологий каждый день работают над новыми сведениями, порождает всё больше причинности, любопытства и исследований. На этой земле есть множество причин для того, чтобы раскрыть способность человека мыслить. По мере того как учёные ускоряли свои исследования, наука в некоторых случаях стала предметом споров. В итоге мы верим в науку лишь как в надежду человечества — в её добродетельную сторону, спасающую жизни и облегчающую жизнь… С другой стороны, перед нами совсем иной, тёмный мир науки — мир оружия, войны и уничтожения человечества, мир, который говорит: как бы нам приблизить конец света и сбежать на Марс? Наука — это хаос или порядок? Стремиться ли порой достичь неясного через добродетель или же просто применять открытое на практике, не считаясь с этическими и нравственными ценностями? Различить это и трудно, и просто — как увидеть черту, где кончается ночь и начинается утро. Идти вперёд, веря в науку, становится всё более сложным делом.
Можно ли сказать о французском микробиологе Эмманюэль Шарпантье и американском биохимике Дженнифер Даудне — учёных, работающих над CRISPR(*) и внёсших важный вклад в науку, — что они удостоились премии «Ничто уже не будет как прежде»? С чего следует начинать размышление: с той стороны медали, где надежда, с тёмной стороны, которую мы никогда не видим, или с её неясной внутренней поверхности?
Председатель Нобелевского комитета по химии Клас Густафссон в своём заявлении сказал: «Этот генетический инструмент, затрагивающий всех нас, обладает необычайной силой. Эта технология не только произвела революцию в фундаментальной науке, но и способствовала созданию новых продуктов, а также положит начало разработке новых, прорывных методов лечения».
Конечно, мы очень обрадовались этой чудесной новости. За человечество! Ведь это означало конец таким неразрешимым бедам, как рак, лечение болезней крови, лечение ВИЧ, слепота, лечение муковисцидоза, болезнь Хантингтона!
Хотя о существовании кластеров CRISPR известно с 1980-х годов, их роль в защитном механизме организма доказана сравнительно недавно. Исследования, приведшие к этому выводу, начались в 2005 году с открытия, сделанного тремя разными группами, работавшими над генами CRISPR. Эти группы обнаружили, что спейсерные гены, находящиеся в кластерах CRISPR, имеют ту же последовательность, что и некоторые вирусы, заражающие данный организм. Кроме того, наличие спейсерного гена с той же последовательностью, что и ДНК вируса, давало устойчивость к этому вирусу. Естественно, отсюда возникла гипотеза о том, что система CRISPR может быть механизмом иммунитета, основанным на нуклеиновых кислотах, и по итогам проведённых исследований сегодня можно сказать, что эта гипотеза в значительной мере подтверждена.
- История его начинается примерно тридцать лет назад. Участок генома, названный CRISPR, был впервые обнаружен и описан в публикации в 1993 году Франсиско Мохикой, работавшим в Университете Аликанте в Испании. К середине 2000-х годов Мохика установил, что эти повторяющиеся последовательности совпадают с последовательностями в геномах бактериофагов, и в 2005 году выдвинул гипотезу о том, что они являются частью адаптивной иммунной системы бактерии Streptococcus pyogenes. В это же время параллельно с Мохикой к тому же выводу пришли и другие, независимые группы (Pourcel и др., 2005). В 2005 году Александр Болотин из Национального института сельскохозяйственных исследований Франции (INRA), работая над геномом Streptococcus thermophilus, открыл фермент, проявляющий нуклеазную активность, который мы сегодня называем ферментом Cas9. Он показал, что на концах последовательностей, называемых спейсерами и обладающих высоким сходством с вирусными генами, имеется повторяющийся мотив. А в 2013 году Фэн Чжан из Массачусетского технологического института показал, что эту систему можно использовать для редактирования генома у эукариот.
Но разве мир впервые услышал об этом невероятном открытии благодаря Нобелевской премии? Вспомним здесь, что мы прочли и пропустили мимо одну из самых поразительных новостей 28 ноября 2018 года. Наверняка были те, кого повергло в шок это известие из мира науки под заголовком «Новость о CRISPR-младенцах может быть страшнее, чем вы думаете». В Китае исследователь по имени Цзянькуй Хэ объявлял, что на свет появились дети с изменёнными генами. Хэ Цзянькуй на Втором международном саммите по редактированию генома человека в Гонконге заявил, что отредактировал геном Лулу и Наны (девочек-близнецов), родившихся в Китае. Так они сумели вписать свои имена в историю как первые известные люди, появившиеся на свет с ДНК, модифицированной с помощью метода CRISPR-Cas9.
Когда читаешь эти сведения, первой на ум приходит Уханьская национальная лаборатория биобезопасности, о существовании которой мы ещё год назад не имели никакого представления и которая заслонила собой даже собственную страну. Волей-неволей: Уханьская национальная лаборатория биобезопасности — это проект крупного международного научно-технического сотрудничества в рамках Соглашения о сотрудничестве между Китаем и Францией в области профилактики возникающих инфекционных заболеваний и борьбы с ними, свидетелями и вдохновителями которого в 2004 году непосредственно были главы обоих государств. Крупный научный объект, заполняющий пробел в системе биобезопасности Китая и отвечающий на серьёзные угрозы биобезопасности. После официального ввода в строй он будет вести исследования новых возникающих вирусов и природно-очаговых вирусов, включая вирус Эбола, — такие как системы быстрого выявления, молекулярная эпидемиология, этиология инфекционных заболеваний, терапевтические антитела, оценка вакцин и лекарств, — а также оценку биологических факторов риска. Тем самым в Китае создаётся платформа биобезопасности для возникающих и распространяющихся инфекционных заболеваний с точки зрения выделения и идентификации патогена, создания моделей инфекции, разработки вакцин, биологического сдерживания и исследования механизма взаимодействия между патогеном и патогеном.
«Общая цель проекта — вести работу в Ухане в качестве лаборатории биобезопасности высокого уровня, основанной на системе военного положения и в ограниченной мере открытой для отечественных учёных, образующей относительно независимую исследовательскую платформу, способную исследовать два или три вида фульминантных инфекционных агентов. Она разрабатывает патогены болезней и соответствующие вакцины. Это также нужно для того, чтобы своевременно принять меры против слабости, состоящей в том, что там, где система реагирования Китая на чрезвычайные ситуации в области общественного здравоохранения несовершенна, отсутствуют достаточная и действенная техническая поддержка и запас лекарств. Она будет играть основополагающую и техническую вспомогательную роль в профилактике основных новых инфекционных заболеваний в Китае и борьбе с ними, тем самым удовлетворяя крупную стратегическую потребность нации и выявляя важные научные вопросы. Лаборатория станет базой для исследования мер по профилактике возникающих в Китае заболеваний и борьбе с ними, центром хранения посевных вирусов, референс-лабораторией ВОЗ и узловой точкой сети по заболеваниям и в конечном счёте превратится в ядро. Вместе с тем в китайской сети исследований возникающих заболеваний она может действенно повысить способность Китая предотвращать биологические войны и террористические нападения и реагировать на них, а также обеспечить биобезопасность Китая.»
Подытожим все эти сведения кратким напоминанием. «Первый в Европе случай Covid 19 был зафиксирован во Франции 25 января 2020 года. Получив 26 января известие о том, что число случаев в Китае составило 769, глава ВОЗ Тедрос 27 января 2020 года отправился в Китай для встречи с китайскими официальными лицами.
(*) CRISPR — это кластер последовательностей ДНК. Кластеры палиндромных повторов, разделённых регулярными промежутками, представляют собой сегменты ДНК прокариот, содержащие короткие повторяющиеся последовательности оснований. За каждым повтором следуют короткие сегменты «спейсерной ДНК», происходящие от бактериофага или плазмиды, с которыми организм сталкивался ранее.
Ключевые слова: ДНК Маска CRISPR
Перевод с турецкого оригинала.