НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

9.2. Манипуляции генами

В течение нескольких тысяч лет, занимаясь окультуриванием растений и одомашниванием животных, люди, сами того не зная, манипулировали их генами. Развитие сельского хозяйства является, стало быть, формой генной инженерии. Точно также выведение различных пород собак представляет собой пример манипуляции генами, влияющими на поведение [72].

Изменяя среду обитания человека и воздействуя на заболевания, имеющие генетическую природу, мы постоянно и во все большей мере косвенно воздействуем на генетический фонд человека как вида. Лечение и профилактика заболеваний влияют на генетический пул человека, сохраняя вредные гены, которые в отсутствие таких мер были бы элиминированы. Весьма вероятно, например, что из-за широкого применения антибиотиков в двух последних поколениях частота генов, участвующих в формировании предрасположенности к различным инфекциям, возрастет. В прежние времена такие гены исчезали вместе со смертью больного. Другой пример: при свободном выборе брачного партнера в брак вступают обычно люди, сходные по интеллектуальному развитию, поэтому распределение генов, влияющих на умственные способности (данные о существовании таких генов см. в разд. 8.2.1.3) будет неравномерным: большая часть генов, определяющих высокий уровень интеллекта окажется сконцентрированной среди потомков одаренных пар. Однако, если люди обсуждают вопрос о манипуляции генами, они обычно имеют в виду нечто совершенно иное, например создание человека по генетической инструкции в лабораторных условиях или что-нибудь не менее причудливое. Такие предположения высказывались уже давно, однако с того момента, как Уотсон и Крик расшифровали структуру ДНК, эти предсказания обрели квазинаучную основу. В начале 60-х гг. перспективы развития генетики обсуждались на многих симпозиумах. Самым примечательным из них был симпозиум "Человек и его будущее" (1963) [308], где видные ученые обсуждали перспективы свободной манипуляции генами. Быстрое развитие молекулярной биологии за последние несколько лет снова привело к многочисленным дискуссиям относительно генной инженерии. Хотя мы еще далеки от возможности изменять гены человека, общественность сильно обеспокоена деятельностью "сумасшедших ученых", "вмешивающихся" в генный пул человека для модификации его свойств. Поскольку генетическая детерминация свойств личности, интеллекта, роста остается малопонятной и осуществляется многими генами, такими признаками пока невозможно манипулировать. Возможно, однако, что в отдаленном будущем мы будем знать больше о генетике человека и разработаем технологию прямого воздействия на некоторые его признаки. Поэтому важно рассматривать эти вопросы сейчас.

Представляется полезным разделить методы манипуляции генами на две группы: более консервативные, которые используют устоявшиеся биологические принципы и нуждаются лишь в некоторых технических усовершенствованиях, и более революционные методы, связанные с крупными достижениями в области молекулярной биологии.

"Консервативный" подход: гаметический выбор [2358]. Главным пропагандистом гаметического выбора был Г. Дж. Мёллер. Он неоднократно говорил о том, что будущие родители не должны полагаться только на собственные зародышевые клетки, а должны свободно выбирать между зародышевыми клетками многих индивидов, отбирая будущий фенотип своих детей на основе знаний о личности и достижениях тех индивидов, от которых берутся зародышевые клетки. По мнению Мёллера,

"...настоящего выбора нет до тех пор, пока нет многих возможностей; выбор проводится при наличии максимума знаний о возможных последствиях, и насколько это возможно, ему не должны мешать причины иррационального характера... Кроме того, ... окончательное решение относительно предстоящего выбора должно быть прерогативой заинтересованной пары. Все эти условия могут быть соблюдены только после создания богатого банка зародышевого материала, представляющего тех, кто оказался выдающимся в отношении ценных характеристик ума, души и тела. Следует вести каталоги, содержащие данные о результатах исследований физических и психических характеристик всех доноров, а также соответствующие факты из их жизни и жизни их родственников. ...Лучше использовать зародышевый материал, который хранился по крайней мере 20 лет... (очевидно, что достижения донора окончательно можно оценить только через такое время). Для пары такое предприятие принимало бы характер высокоморального действия, акта служения обществу, что само по себе является наградой".

С технической точки зрения это предложение осуществимо уже теперь; сохранение человеческой спермы возможно. Искусственное осеменение хранившейся в специальных условиях спермой в широких масштабах используется при разведении крупного рогатого скота. У людей искусственное оплодотворение (обычно свежей спермой, полученной от здоровых доноров) довольно часто применяется в тех случаях, когда женщина не может забеременеть из-за бесплодия мужа. Врачи, которые осуществляют искусственное оплодотворение, как правило, не проводят генетического исследования донора. Учитывая важность проблемы, недавно были изданы директивы, касающиеся генетического скрининга среди доноров для искусственного оплодотворения [2295]; их выполнение обеспечивается в нескольких центрах. Такой генетический скрининг основан в значительной мере на тщательном сборе семейного анамнеза путем опроса. Исследование хромосом обычно не проводится, а выявление гетерозигот осуществляется только по признакам, встречающимся с высокой частотой в определенных этнических группах (т. е. скрининг болезни Тея - Сакса среди евреев ашкенази; скрининг серповидноклеточной аномалии эритроцитов среди негров и т. д.). С определением критериев непригодности спермы по данным семейного анамнеза о четких моногенных заболеваниях практически нет проблем, но установить такие критерии для широко распространенных мультифакториальных полигенных заболеваний труднее. По результатам скрининга потенциальный донор может быть отвергнут по генетическим причинам.

В некоторых крупных городах США организованы банки спермы, в особенности для хранения спермы тех мужчин, которые подверглись вазэктомии в связи с нежеланием иметь детей, но хотят обеспечить себе такую возможность на случай, если их взгляд на эту проблему изменится. Такие банки спермы могут также помочь иметь потомство мужчинам, страдающим неопластическими заболеваниями и подвергающимся лечению высокими дозами цитостатических агентов или облучения, что приводит к бесплодию или повреждению генетического аппарата. Банк спермы в Калифорнии был учрежден промышленником-миллионером, который сумел получить образцы спермы от признанных лидеров в области точных наук (например, от лауреатов Нобелевской премии и других знаменитостей) для искусственного оплодотворения женщин, выразивших на это добровольное согласие. В результате такой процедуры родилось несколько младенцев. Предполагали, что дети доноров с большой вероятностью будут проявлять высокие умственные способности. Однако трудно себе представить, что у такого ребенка генетические и средовые детерминанты окажутся аналогичными тем, которые сделали его отца выдающейся творческой личностью. Это начинание справедливо получило довольно неблагоприятную оценку в массовой печати. Банки спермы в США рассылают врачам список потенциальных доноров с их социальными и профессиональными характеристиками и этнической принадлежностью. В соответствии с выбором супружеской пары образец спермы отправляется врачу для проведения процедуры искусственного оплодотворения. Искусственное оплодотворение возможно также и in vitro. Яйцеклетки извлекают из яичников с помощью лапароскопии. Заметим, однако, что оплодотворение in vitro осуществляется труднее. Правда, в последние годы в этой области достигнуты большие успехи [2369]. Родилось много детей, зачатых таким способом. После медикаментозной и гормональной стимуляции яичника с помощью лапароскопии собирают множество яйцеклеток и оплодотворяют их спермой in vitro. В матку помещают несколько яйцеклеток, прошедших несколько делений, в надежде на то, что по крайней мере одна из них имплантируется и разовьется в плод [2259]. В результате такой методологии часто рождается несколько детей. Ряд клиник в разных частях света теперь предлагает этот метод супружеским парам, в которых женщина до сих пор была бесплодна из-за непроходимости фаллопиевых труб. Технически процедура очень сложна и требует тщательного соблюдения всех тонкостей. В результате искусственного оплодотворения in vitro беременность часто не развивается, но по мере развития этого метода вероятность успеха растет.

Рис. 9.3. Яйцеклетка человека после оплодотворения in vitro и культивирования в среде F10. [2327]
Рис. 9.3. Яйцеклетка человека после оплодотворения in vitro и культивирования в среде F10. [2327]

Описанная методика дает возможность вынашивать ребенка не биологической матери, а "подставной" [2299]. По поводу такой практики и возникающих в связи с этим проблем было много дискуссий так же, как относительно правомочности замораживания и хранения оплодотворенных яйцеклеток [2257; 2259]. Некоторые исследователи критиковали практику имплантации нескольких зигот в одну матку, поскольку каждая отдельная зигота при этом подвергается высокому риску ранней гибели. С другой стороны, эта практика привела к относительно частым случаям рождения нескольких детей со всеми сопутствующими дополнительными осложнениями (разд. 3.8.4). Итак, воспроизведение человека теперь может подвергаться манипуляциям на разных уровнях. Трудно предсказать, как это скажется на будущих поколениях.

Не придется ли нам столкнуться с крупномасштабными попытками размножения людей такими методами? В намерении Мёллера входило не только предотвращение редких наследственных заболеваний с помощью искусственного оплодотворения, но и улучшение человеческой природы путем селективного размножения. Придется ли нам столкнуться с такими попытками в будущем? Будут ли они успешными?

Невозможно представить, чтобы селективное размножение стало когда-нибудь популярным в открытом демократическом обществе. Оно ограничится, вероятно, незначительным меньшинством населения. Высказывалось предположение, что какой-нибудь диктаторский режим может вознамериться размножить, например, физиков-ядерщиков, используя сперму лауреатов Нобелевской премии в этой области. Вполне возможно, что многие дети, произведенные таким способом, достигнут в науках уровня выше среднего, а некоторые при соответствующих обстоятельствах смогут даже стать выдающимися учеными. И все же опасность того, что такой проект попытаются реализовать, относительно мала. Даже у диктаторов есть более насущные заботы; вряд ли такие государства станут вкладывать свои неизбежно ограниченные ресурсы в предприятие, которое не даст результатов в течение по крайней мере 20-30 лет.

Молекулярная биология и будущее генной инженерии. Будущее генной инженерии зиждется на следующих достижениях молекулярной биологии:

а) мутагенную активность определенных химических соединений (разд. 5.2.2) можно использовать для того, чтобы вызывать специфические мутации в определенных генных локусах;

б) у микроорганизмов возможен перенос генетической информации неполовым путем (трансформация или трансдукция). Аналогичные попытки можно предпринять для эукариот, включая человека;

в) дефектные гены можно заменить, используя вирусные гены в качестве переносчиков;

г) в геном человека можно включить искусственно синтезированные гены.

Индукция специфических мутаций. Большинство генных мутаций состоит в замене одного основания в последовательности ДНК на другое. Такое замещение нуклеотида может привести к замене аминокислоты в специфическом белке, который в результате может утратить функциональное значение (разд. 5.1.4). Некоторые химические мутагены избирательно атакуют определенные основания и вызывают такие же точковые мутации. Еще несколько лет назад попытки воздействовать на определенные единичные специфические участки с помощью мутагена казались обреченными на неудачу: в человеческом геноме присутствует слишком много идентичных участков. Однако недавно удалось решить эту задачу, при этом ДНК сначала обрабатывали специфической рестрицирующей эндонуклеазой (разд. 2.3), затем некоторые основания удаляли энзиматическим способом и, наконец, воздействовали мутагеном, который в уникальной последовательности ДНК реагирует лишь с одним определенным основанием [117]. Следовательно, проблема направленного (локального) мутагенеза теперь в принципе разрешима, хотя практические трудности еще велики.

Перенос и экспрессия генов у эукариот. Для микроорганизмов известны два основных способа введения чужеродного генетического материала в клетку. При трансформации чистая ДНК при некоторых, не до конца ясных условиях проникает в микробную клетку и встраивается в генетический материал. При трансдукции генетическая информация от одной бактериальной клетки к другой передается с помощью бактериофага. Эксперименты по трансформации бактерий сыграли важную роль в истории генетики: с их помощью установили, что именно ДНК является генетически активным материалом [220].

В литературе имеются сообщения о трансформации и трансдукции у эукариот. Такие примеры есть как для растений [2315], так и для культивируемых клеток животных. В некоторых случаях удавалось достигнуть экспрессии генов прокариот в клетках эукариот. ДНК прокариот в большинстве случаев принадлежала вирусам, но иногда была бактериального происхождения. Наиболее известный пример - перенос и экспрессия Gal-оперона Е. coli в фибробласты человека, осуществленный в 1971 г. [2341]. У человека галактоза метаболизируется так же, как у Е. coli, и известны мутации, связанные с недостаточностью каждого из трех участвующих в метаболизме ферментов. Самой распространенной является галактоземия (23040), обусловленная дефектом P-gal-уридилтрансферазы. Инкубация таких клеток in vitro с лямбда-фагами, несущими Gal-оперон Е. coli, приводила к образованию трансферазы в этих клетках.

Однако попытки воспроизвести этот результат в последующие годы оказались неудачными. Лишь разработка новых методов встраивания ДНК (разд. 2.3) позволила сильно продвинуться в этом направлении. Теперь можно считать, что практическое применение переноса генов для генной терапии соматических заболеваний вполне реально.

Искусственные гены [114]. Синтез генов in vitro представляет собой одну из самых захватывающих страниц в истории молекулярной биологии. Группа Кораны синтезировала ген транспортной РНК для аланина. Точная последовательность нуклеотидов была известна заранее, ген синтезировали чисто химическими методами, начиная с отдельных фрагментов. Через несколько лет после того, как ген был синтезирован, группе Кораны удалось заставить его работать в синтезе тРНК. Следовательно, был создан не только сам ген, но и все соседние регуляторные области, необходимые для его активации (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Создание гена тРНК для аланина из искусственно синтезированных фрагментов ДНК (обозначены 1-14). Щели замыкаются ферментативно вводимыми нуклеотидами в комбинации с лигазой [114]
Рис. 9.4. Создание гена тРНК для аланина из искусственно синтезированных фрагментов ДНК (обозначены 1-14). Щели замыкаются ферментативно вводимыми нуклеотидами в комбинации с лигазой [114]

До недавних пор создание искусственного гена химическими методами было очень трудным делом. В настоящее время синтез искусственных олигонуклеотидов вполне обычен. Таким образом, технология для конструирования человеческих генов у нас в руках, и можно считать вполне реальным в будущем синтез генов с любой желаемой последовательностью нуклеотидов и информационным содержанием. С помощью упоминавшихся выше ферментов-рестриктаз такие гены можно затем встраивать по желанию в любой геном.

Перспективы генной терапии у человека. Состояние дел на 1984 год было рассмотрено в обзоре Френч-Андерсена [2296]. Необходимо четко различать две разные цели генной терапии - коррекцию генетических дефектов в соматических клетках и коррекцию в зародышевых клетках или на самых ранних стадиях развития зиготы. До сих пор первая цель практически не вызывала сомнений, тогда как вторую большинство исследователей либо отвергают, либо относятся к ней весьма скептически.

Однако и соматическую генную терапию стоит применять только при определенных условиях. Они не отличаются от условий для любого другого лечения. Вслед за Френч-Андерсеном [2296] мы коротко их обсудим под тремя заголовками: доставка, экспрессия и меры безопасности.

Доставка и экспрессия. В настоящее время единственными клетками человека, которые можно использовать для переноса генов, являются клетки костного мозга или фибробласты. Никакие другие клетки нельзя извлечь из тела, вырастить в культуре для того, чтобы перенести ген и снова ввести пациенту. Для переноса клонированных генов в такие клетки существуют четыре метода: а) вирусный (с помощью РНК-ретровирусов и ДНК-вирусов) (рис. 9.5); б) химический (с помощью фосфата кальция); в) метод слияния (с помощью слияния клеток с нагруженными ДНК липосомами, тенями эритроцитов или протопластами); г) физический (с помощью микроинъекций или электропорации). Метод слияния развит в настоящее время недостаточно хорошо. Микроинъекции ДНК использовали во многих экспериментах в биологии развития позвоночных [535], но при этом, как правило, нужно вводить очень большое и трудно контролируемое количество материала. В настоящее время наиболее перспективным представляется перенос, связанный с использованием ретровирусов: единичные копии можно включить в один (хотя и случайный участок почти в 100% клеток-мишеней. Кроме того, в этом случае известна структура встраиваемой последовательности. На рис. 9.5 показана одна из используемых систем - вирус Молони (вирус лейкемии мышей). На рис. 9.6 представлена схема эксперимента.

Рис. 9.5. Геном вируса лейкоза мышей Молони - ретровируса (РНК-вирус, содержащий ген фермента обратной транскриптазы), ДНК-транскрипт которого встраивается в геном млекопитающего и может использоваться в качестве вектора для переноса генов млекопитающих в клетку [2296]
Рис. 9.5. Геном вируса лейкоза мышей Молони - ретровируса (РНК-вирус, содержащий ген фермента обратной транскриптазы), ДНК-транскрипт которого встраивается в геном млекопитающего и может использоваться в качестве вектора для переноса генов млекопитающих в клетку [2296]

Рис. 9.6. Схема переноса генов животному-реципиенту с помощью ретровируса с встроенной кДНК мышиного гена после разрушения собственного костного мозга реципиента с помощью рентгеновского излучения [2296]
Рис. 9.6. Схема переноса генов животному-реципиенту с помощью ретровируса с встроенной кДНК мышиного гена после разрушения собственного костного мозга реципиента с помощью рентгеновского излучения [2296]

Ген устойчивости к неомицину вводили в кроветворные клетки взрослых мышей [2402], и человеческий ген фермента гипоксантин-гуанин - фосфорибозилтрансферазы (HPRT) (см. разд. 4.2.2.6) переносили и активировали в клетках линии с недостаточностью этого фермента [2343]. Эксперимент вселяет надежду на возможность генной терапии при синдроме Леша - Найхана (30800; см. разд. 4.2.2.6). Все другие способы лечения данной болезни не эффективны. Почему именно в этом случае генная инженерия может принести успех? Потому что ген HPRT, по-видимому, работает по принципу "всегда включен"; даже небольшое количество продуцируемого фермента могло бы дать улучшение, а небольшое перепроизводство не было бы особенно вредным. С другой стороны, есть сомнения в том, что введением генов HPRT в клетки костного мозга можно будет повлиять на тяжелые нарушения поведения при этом синдроме, вызванные недостаточностью фермента в клетках головного мозга. Однако in vitro наблюдали метаболические взаимодействия: продуцирующие фермент клетки могут "питать" им или его предшественниками те, в которых он отсутствует (разд. 4.2.2.6). Это могло бы происходить и in vivo и улучшать работу нервных клеток. Еще лучшим кандидатом для генной терапии является недостаточность адениндезаминазы, ведущая к дефектам иммунной системы (разд. 4.2.2.6; см. [2363]). В этом случае, по-видимому, функциональный дефект локализован преимущественно или исключительно в костном мозге, и на него, следовательно, можно воздействовать in vitro, а затем ввести клетки обратно в ткань.

Меры безопасности. Чтобы применять на практике методы генной инженерии, нужно быть уверенным в их безопасности. Например, человеческие онкогены (разд. 5.1.6.5) по структуре отчасти гомологичны ретро-вирусам. При заражении таким вирусом, который может модифицироваться путем, например, рекомбинации, необходимо иметь гарантии, что это не произойдет. Существуют опасности, связанные и с другими системами переноса. Устранить их (насколько это возможно) помогут эксперименты, проводимые на нескольких уровнях - на клетках костного мозга человека in vitro и на мышах и приматах in vivo. Для очень тяжелых и до сих пор не поддававшихся лечению болезней требования к безопасности менее строги, чем для более легких заболеваний или заболеваний, для которых существуют другие виды терапии. Ситуация, следовательно, не слишком отличается от той, с которой мы сталкиваемся в других, более традиционных областях медицинской терапии.

Перенос генов в яйцеклетки или зиготы на ранних стадиях. Общественность обеспокоена не столько переносом генов в соматические клетки, сколько манипуляцией ими в зародышевых клетках и зиготах с целью изменения генетической конституции будущих поколений. Безответственные спекуляции некоторых молекулярных биологов и журналистов вызвали в обществе тревогу относительно мотивации и намерений ученых. Многие люди опасаются, что честолюбие молекулярных биологов не остановит их перед жестокими экспериментами на человеке.

Тем временем "генная терапия" на уровне зародышевых клеток была осуществлена у мышей: введение генов гормона роста крыс в оплодотворенные яйцеклетки мышей приводило к поразительному росту некоторых из подвергшихся воздействию животных. Из экспериментальных яйцеклеток развилась 21 мышь; слияние генов произошло в семи случаях, из них в шести размер животных существенно превышал размер остальных мышей в помете [2365]. В последующих экспериментах этой группы [2304] использовались карликовые мыши линии little (lit). Причина карликовости у них заключена в недостаточности гормона роста. Эта линия используется в качестве модели при изучении аутосомно-рецессивной недостаточности гормона роста (тип I) у человека (26240). При введении с помощью микроинъекции генов гормона роста в яйцеклетки мышей карликовой линии удалось получить 41 животное, 7 мышей оказались носителями чужеродных генов и 6 из них продемонстрировали поразительное увеличение размеров тела; размер не просто восстановился - карликовый фенотип изменился на гигантский.

Терапия оплодотворенных яйцеклеток у людей. Из результатов опытов на мышах следует, что генная терапия увенчалась успехом лишь у некоторого числа животных. В большинстве случаев она оказалась неудачной. Можно, однако, ожидать, что эффективность переноса генов со временем возрастет. Больше беспокоит чрезмерный эффект воздействия у тех животных, у которых перенос удался. Представьте себе человека, который в результате такой терапии достигает роста, скажем, в три метра! Очевидно, что вновь встроенные гены не подвергались нормальной регуляции. Возможно, использование регуляторных последовательностей поможет решить эти проблемы. Однако до сих пор не удавалось внедрить гены в места их обычной локализации в хромосоме. Встраивание происходит в случайном порядке, в некоторых случаях это вызывало у мышей-реципиентов серьезное нарушение (в результате мутации) работы нормальных генов в участках встраивания.

По мнению медицинских генетиков, метод генной терапии не следует в обозримом будущем применять к оплодотворенным яйцеклеткам человека. Опасность слишком велика и долго останется таковой. Кроме того, существуют другие способы достижения той же цели. Например, карликовость гипофизарного происхождения можно с успехом лечить гормоном роста человека, продуцируемым клонируемыми в бактериях генами. Еще важнее то, что для генной терапии нет медицинских показаний: большинство метаболических заболеваний наследуется по рецессивному типу. Соотношение между пораженными и непораженными детьми гетерозиготной пары составляет 1:3. Конечно, яйцеклетку сразу после оплодотворения (которое должно было бы происходить in vitro) можно было бы обработать. Но прежде следовало бы установить гомозиготность мутантного аллеля. Поскольку гены еще неактивны, это невозможно сделать на уровне продукта и нужно выполнить на уровне ДНК. Однако клетка не переживет диагностической процедуры, пока не разделится на две: тогда на одной проводится диагностика, а другая сохраняется для переноса гена. Очень сложная и опасная процедура! Если гомозиготное состояние в самом деле могло бы быть диагностировано на такой ранней стадии, не лучше ли было бы отказаться от этой зиготы и посоветовать паре попробовать еще раз?

В заключение заметим, что, по нашему мнению, нет никаких оснований для генной терапии яйцеклеток или ранних зигот и следует воздерживаться от попыток ее применения.

Реакция общества на новые достижения и перспективы молекулярной биологии. Достижения молекулярной биологии в последнее десятилетие и в еще большей мере ее перспективы вызвали чрезвычайно сильную реакцию общественности и в особенности тех кругов, которые формируют общественное мнение (теологи, философы, журналисты). Генетики и врачи подверглись яростным нападкам. Их благие намерения истолковывались многими совершенно неправильно. В массовой печати был сформирован образ честолюбивого и жестокого ученого, который вскоре, если не будет остановлен общественностью, начнет со злым умыслом производить манипуляции над человеческим родом. Однако мы не должны забывать о том, что именно ученые одними из первых "забили тревогу", когда обнаружилась опасность экспериментов с рекомбинантными ДНК. Правда, эта тревога оказалась напрасной, опасности вполне можно избежать при продуманных действиях.

Молекулярные биологи, которые участвовали в начальных этапах исследования рестриктаз, были обеспокоены потенциальной опасностью этих ферментов, позволяющих случайным образом расщеплять и объединять гены от различных организмов и использовать вездесущую Е. coli для их передачи. Они созвали конференцию для обсуждения предполагаемой опасности неконтролируемых инфекций и распространения рака в связи с использованием рекомбинантных ДНК [2264]. Общественность была сильно встревожена создавшимся положением. В Соединенных Штатах были быстро приняты законы, регулирующие работу с новыми методами. Вскоре, однако, выяснилось, что опасность сильно преувеличена. Штаммы Е. coli, которые использовались в этих опытах, имели настолько низкую жизнеспособность, что не могли вызвать эпидемий. Стало ясно и другое: перенос ДНК между видами в природе происходил в течение тысячелетий. Данные лабораторных экспериментов, а также столетний опыт клинической микробиологии и эпидемиологии убеждают нас в том, что выраженные ранее опасения неоправданны. Тем не менее ряд видных ученых продолжают беспокоиться по поводу возможных опасностей, связанных с межвидовым переносом ДНК.

Спекулятивные гипотезы относительно будущего генной инженерии. Некоторые биологи выдвигали претенциозные цели манипуляции генами. По их мнению, следовало бы создать людей с новыми свойствами. Если, например, заменить кожу головы или спины тканью, содержащей хлорофилл, это дало бы индивиду способность к фотосинтезу и частично решило бы проблему нехватки пищи в мире с нарастающим перенаселением.

Путем введения в энуклеированные яйцеклетки лягушек ядер кишечных клеток удалось добиться вегетативного размножения животных. Генетическая информация ядра оказалась способна обеспечить нормальное развитие лягушки при соответствующих условиях. Возможность на основе аналогичных принципов клонировать человека увлекла некоторых ученых. Хотя, насколько нам известно, исследовательская работа в этом направлении не проводится, очень многих увлекла такая фантазия. В книге, изданной в 1978 г. [2375], авторы утверждали, что вегетативное размножение человека достигнуто. Никаких доказательств приведено не было, но это утверждение способствовало популяризации книги, и средства массовой информации заполонили рассказы о возможностях вегетативного размножения. Одни писали, что вегетативное размножение людей позволит воспроизводить выдающихся творческих личностей типа Эйнштейна или Моцарта, забывая при этом, что генетический материал одного Эйнштейна вовсе не гарантирует развития другого Эйнштейна. Другие фантазировали, что диктаторские режимы будут клонировать военных ученых или жестоких солдат. Если бы это даже стало возможным, маловероятно, что какая-либо страна согласилась на подобное предприятие. Чтобы клоны полностью реализовали свой потенциал, требуется целое поколение; скорее всего диктаторы будут искать более быстрые способы достижения политического и военного успеха.

Еще один план подразумевал создание человекоподобных существ путем введения в энуклеированные яйцеклетки генетического материала, полученного при слиянии клеток человека и человекообразной обезьяны. Такие гуманоиды предназначались для выполнения скучной однообразной работы, не представляющей интереса для нормальных людей. Мы далеки от возможности реализации и таких планов тоже. В рамках более "традиционных" направлений Ледерберг [2330] предложил воздействие на центральную нервную систему с помощью несуществующих пока химических или ростовых факторов с целью повышения эффективности работы человеческого мозга. В таком проекте генетический материал, конечно, не подвергается изменениям, и в отличие от евгеники это направление назвали "эвфеникой".

Конечно, высказывание различных гипотез и обсуждение "отдаленных" планов [2303] полезно для выявления возможных новых путей исследования. Но еще важнее то, что они предупреждают нас об опасности возможных злоупотреблений достижениями науки [2329].

Необходимость диалога по этическим вопросам. В различных областях медицинской генетики - от цитогенетической диагностики до генетического консультирования - уже используется феномен полиморфизма длины рестрикционных фрагментов ДНК. Почти на пороге перенос генов в соматические клетки. Мы уже упоминали и о более претенциозных целях некоторых мечтателей; создавать людей по генетическим инструкциям, увеличить эффективность работы человеческого мозга, улучшить здоровье и продлить жизнь человека. Учитывая несовершенство наших сегодняшних знаний молекулярной биологии высших организмов и генетики нормальной изменчивости морфологии человека, эти идеи аналогичны идее о том, что мальчик, впервые получивший в подарок к Рождеству электронный прибор, мог бы усовершенствовать компьютер фирмы IBM последней модели. Можно также утверждать, что даже если технические условия для реализации некоторых из этих фантазий станут доступными, практическое воплощение будет невозможным по социологическим причинам. Однако полностью отбрасывать возможность злоупотреблений нельзя. Поэтому мы должны приветствовать широкое обсуждение этих проблем, даже если большая часть участников дискуссии не разбирается в технических тонкостях, а имеет лишь общие представления. Мы должны вступать в открытый диалог с общественностью и пытаться поднять уровень ее научных и этических знаний. Это поможет и нам стать более критичными по отношению к себе и своим идеям. Новые методы ставят множество новых этических проблем. Один пример: при хорее Гентингтона (14310) можно провести пренатальную диагностику в некоторых семьях с использованием ДНК-маркера. При этом иногда будет выявляться наличие заболевания у родителя, который прежде знал только, что он может заболеть с вероятностью 50%. Некоторые медицинские генетики считают, что нужно обязательно сообщить об этом пациенту при условии, что он был прежде информирован о возможных последствиях. Другие придерживаются мнения, что не следует говорить об этом, даже если консультируемые настаивают. Не всякий человек способен справиться с такой тяжелой психической травмой, он может покончить жизнь самоубийством.

В попытках помочь пациентам и их семьям медицинские генетики сталкиваются с этической дилеммой, которую иногда трудно разрешить. Необходим постоянный диалог с общественностью по этическим вопросам. Оба автора этой книги неоднократно участвовали в таких дискуссиях [2258; 2354; 2396а].

предыдущая главасодержаниеследующая глава









© Злыгостев А.С., подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2013-2019
При использовании материалов активная ссылка обязательна:
http://genetiku.ru/ 'Генетика'

Рейтинг@Mail.ru