Теорія неймовірності

Дизайнерські діти

Поговорімо про дизайнерських дітей. У сенсі не про дітей дизайнерів, а про немовлят, чиї властивості можна запрограмувати до народження. Чи варто найближчим часом очікувати на появу генетично модифікованих дітлахів, і коли так, то яким буде це ГМО-покоління?

2020-го американська біохімікиня Дженніфер Дудна розділила Нобелівську премію з хімії із француженкою Емманюель Шарпантьє. Жінки досліджували повторювані фрагменти в ДНК бактерій, які мають назву CRISPR і забезпечують захист від вірусів-бактеріофагів. У двох словах: бактерія, що успішно відбилася від вірусів, розрізає залишки нападників і зберігає фрагменти їхнього ДНК всередині послідовностей CRISPR. Ця інформація допомагає відбивати наступні атаки. Як саме?

Бактерія порівнює фрагменти, збережені в CRISPR, із ДНК вірусу, і якщо ті збігаються, спеціальний білок миттєво розрізає вірус на шматки. Дудна й Шарпантьє, вивчаючи роботу CRISPR, виявили, що цей білок можна обдурити, підсунувши йому штучну ДНК. Як наслідок — вони розробили простий і точний метод розрізання та редагування будь-якого геному в обраному місці. Будь-якого означає й людського також.

Із використанням цього методу вже інші вчені вивели покращену породу біглів. Вони змінили один нуклеотид у гені, який відповідає за формування м’язів, і замість худорлявого потішного песика отримали собачу подобу Арнольда Шварценеггера. Під час іншого експерименту науковці в геномі свині деактивували ген, який відповідає за продукування гормону росту, і створили цілком життєздатну мікросвинку, завбільшки з кота.

То як щодо людей? Чи можливі такі самі зміни з людським організмом?

Відповідь: і так, і ні. Все насправді трохи складно. І перш ніж продовжити, треба розібратися, що таке фенотип. Загалом фенотип — це сукупність усіх спостережуваних характеристик організму. Фенотипними ознаками є не лише зріст, вага, колір очей чи волосся, а й індивідуальні особливості розвитку та поведінка. Фенотип формується на основі генотипу. Тобто гени визначають, якими будуть фенотипні ознаки. Іноді один ген відповідає за одну ознаку. Проте більшість складних, зокрема поведінкових, характеристик реалізує поєднання різних генів, їхній певний патерн. Що важливіше, нерідко одна й та сама ділянка ДНК належить до різних патернів, тобто залучена до реалізації не пов’язаних між собою фенотипних ознак.

Що ж на практиці? Ну, по-перше, те, що не існує єдиного гена, який відповідав би, скажімо, за інтелект. У людській ДНК просто немає регулятора, який можна підкрутити, наче гучність на динаміках, і одержати на виході вундеркінда. По-друге, навіть якщо колись науковці встановлять генний патерн, який відповідає за розумові здібності, навряд чи хтось наважиться його чіпати, бо людський геном — це щось на кшталт безладного горища: пересунеш щось в одному місці — одразу щось завалиться в іншому. Дженніфер Дудна у книзі «Зламати ДНК» наводить аналогію, яка це чудово демонструє. Візьмімо яке-небудь достатньо довге слово, нехай ПЕРШІСТЬ, і уявімо, що це фрагмент ДНК, а кожна літера в ньому — окремий нуклеотид. І домовмося, що білки, які цей фрагмент кодує, мають бути осмисленими словами, а не просто довільним набором літер. Отже, які «білки» можна створити на основі фрагмента ПЕРШІСТЬ? Їх декілька. Наприклад, ПІСТ. Перша, п’ята, шоста й сьома літери. Або ШІСТЬ — п’ять останніх літер. А ще ПЕРСТ, ПІТ, РІСТ і так далі. Це все — осмислені слова, створені на основі слова ПЕРШІСТЬ.

А тепер припустімо, ніби вчені дізналися, що заміна білка ПІТ на білок ПІК зробить людину вчетверо розумнішою. Завдяки Дудні та Шарпантьє ми володіємо технологією, яка дає змогу у фрагменті ДНК ПЕРШІСТЬ замінити нуклеотид Т на нуклеотид К, щоби замість білка ПІТ формувався білок ПІК. Ось тільки це не створить вундеркінда, тому що така заміна зруйнує інші білки, які кодує цей фрагмент. Замість ПЕРСТ буде ПЕРСК, замість ШІСТЬ — ШІСКЬ. Це вже не осмислені слова, це нісенітниця, якісь незрозумілі органічні сполуки, які не виконуватимуть потрібної функції чи взагалі виявляться токсичними. У кращому разі ваш вундеркінд не з’явиться на світ, у гіршому — народиться покручем.

Тобто ми можемо перетворити свинку на карлика, але зробити з неї Ейнштейна, просто замінивши кілька генів, не вдасться. Це неможливо в принципі.

Іще один важливий нюанс: коли вчені кажуть про заміну того чи того нуклеотиду, йдеться про заміну нуклеотиду в ДНК заплідненої яйцеклітини. Міняти ДНК в усіх клітинах тіла дорослої людини ми поки що не вміємо, а ідеї щодо того, як це можна реалізувати, наразі значно ближчі до царини наукової фантастики, ніж до практичної науки. Відповідно під час редагування ДНК яйцеклітини внесені зміни перейдуть усім нащадкам індивіда, який із цієї клітини розвинеться. І це все страшенно ускладнює. Уявімо, що ми маємо певний ген, мутація в якому спричиняє серйозне захворювання. Ми можемо все виправити, змінивши один чи декілька нуклеотидів у цьому гені, проте чинити так ризиковано, бо ніхто не спроможний передбачити, якими будуть довгострокові наслідки та що взагалі станеться, якщо цей ген почне дрейфувати популяцією.

Це і є причиною запеклих суперечок, які точаться сьогодні щодо генної інженерії. «Дизайнерські діти» — це радше лякалка від ЗМІ. Навряд чи найближчими роками ви зустрінете на вулиці дівчаток зі справжніми ельфійськими вухами чи хлопчиків із півнячими гребенями на маківках. Проблема в іншому. В руках учених опинився інструмент, який можна використати й на благо, і завдати ним страшної шкоди. Уперше в історії ми здатні не лише редагувати ДНК будь-якої людини, а й змінити геном майбутніх поколінь. На одній шальці терезів лежить шанс позбутися муковісцидозу, хореї Гантінгтона, серповидноклітинної анемії та багатьох інших жахливих хвороб, а на іншій — ризик виникнення генетичної нерівності чи ненавмисне внесення в геном шкідливих змін, які швидко поширяться популяцією.

Попри все, ми не маємо зупинятися. ДНК — це щось на кшталт плутаного програмного коду, і якщо ми можемо щось у ньому покращити, це треба робити. Із засторогами, відповідально, проте робити. Лишати людей на милість недосконалої генетики не тільки нерозумно, а й аморально. Може, колись невтручання в людську ДНК з метою полегшити страждання взагалі вважатимуть неетичним. Тож якщо ми зараз введемо мораторій на маніпуляції з геномом людини, якщо заборонимо науковцям продовжувати дослідження, наступне покоління, озираючись, цілком імовірно думатиме про нас як про варварів.