Обзор главных новостей Genetics-info в 2018 году

Обзор главных новостей Genetics-info в 2018 году

В конце года принято подводить итоги. Вот и мы решили еще раз вспомнить все самые громкие события в мире медицинской генетики в 2018 году. Они не только определили облик генетики в уходящем году, но и прочертили основные направления развития этой науки в году наступающем. Обзор главных новостей медицинской генетики сделала автор Genetics-info, кандидат медицинских наук, врач-генетик Александра Галактионова.
 6 •
  0
29.12.2018

Британский совет по этике признал моральным редактирование человеческого генома ​

На протяжении долгих лет коррекция ДНК людей поднимала серьезные этические вопросы и перед научным сообществом, и перед широкой общественностью.

В 2018 году главная организация по биоэтике в Соединенном королевстве заявила, что изменение ДНК младенцев не противоречит этике.

Изначально технология, связанная с улучшением или изменением ДНК человека, была разработана для лечения болезней, путем устранения дефективных частей генов. Однако пока она не внедрена в практику.

Геном человека - очень сложная «конструкция». Направленное воздействие на определенные участки ДНК, приводит к замене «дефектных» генов «нормальными». Но к каким изменениям данные действия приводят в других – условно «здоровых» участках генома на данный момент неизвестно. Доктор медицинских наук, заведующий Лабораторией генетики нарушений репродукции ФГБНУ «Медико-генетический научный центр» Вячеслав Борисович Черных в интервью для Genetics-info сообщил, что проблема офтаргетной (нецелевой) активности не решена. Более того, возможны другие побочные эффекты, в том числе – трансгенерационные, то есть проявляющиеся через поколения.

Еще одна причина для критики внедрения в практику редактирования генома человека – ее использование не в медицинских целях. Например, редактирование человеческого генома также может позволить ученым подбирать черты будущему ребенку, чему противостоят многие ученые и религиозные группы. Уже сейчас при проведении процедуры ЭКО, возможно выбирать пол, цвет глаз, цвет волос будущего ребенка. В прессе появился термин "дизайнерские дети", который сейчас подразумевает конструирование эмбрионов не только без патологических и смертельных болезней, но и возможность замены других известных генов, отвечающих, в том числе за интеллект, предрасположенность к определенной профессии, например, идеальный слух. И многие ученые уверены, что в будущем будет возможно редактировать ДНК по очень многим параметрам.

Отношение к этому методу в целом критическое. Кто-то утверждает, что такие дети погубят человечество или попросту заменят Хомо Сапиенс новой расой, кто-то обеспокоен непредсказуемыми последствиями изменения генов.

Между тем, Нуффилдским советом по биоэтике утверждено, что изменение человеческих эмбрионов может быть этически приемлемым даже, если речь идет не об устранении болезни.

В то же время, Совет по этике заявил, что необходимо обозначить этические границы коррекции ДНК детей и взрослых. Редактирование человеческого генома, для воздействия на характеристики будущего поколения, может быть этически приемлемым, при условии, что соблюдены два принципа:

- данные вмешательства должны быть направлены на защиту и благополучие личности, которая в итоге может появиться на свет;

- любые вмешательства должны соответствовать принципам социальной справедливости и солидарности (не должны производить или обострять социальное разделение).

На сегодняшний день в мире было проведено восемь крупных исследований по редактированию генов человека. Большинство из них проведено в Китае и США, где использование этой технологии не нарушает никаких законов, однако может состояться только при частном финансировании. Еще несколько прошли в Великобритании.

В России пока исследования по редактированию генома человека находятся на стадии сбора информации.

Стартовал проект All of Us по расшифровке ДНК миллиона человек

Геном человека был расшифрован 15 лет назад, но ученым еще предстоит много узнать о связях между наследственностью и здоровьем, а также о генетическом разнообразии человечества. Чтобы ускорить этот процесс, в США в 2018 году был запущен масштабный проект по секвенированию генома миллиона добровольцев.

На первую в истории расшифровку человеческого генома ушло 13 лет и около $3 млрд. Проект «Геном человека», успешно завершившийся в 2003 году, позволил по-новому взглянуть на нашу природу и происхождение, однако он не учитывал невероятное разнообразие человечества. Для того чтобы исправить этот пробел, и создан новый проект «All of Us».

В рамках этой программы проанализируют ДНК 1 млн добровольцев из США. Изучением их ДНК занимаются в трех центрах. Помимо генетической информации будут проанализированы медицинские записи, данные фитнес-трекеров и образцы крови испытуемых, что позволит уточнить связь между ДНК и здоровьем.

Благодаря данной программе, ученые надеются лучше понять генетические различия между людьми, что позволит создать основу для лечения болезней с наследственным компонентом (некоторых видов рака и болезни Паркинсона).

За 15 лет, прошедших с момента расшифровки человеческого генома, технологии сильно продвинулись вперед. Теперь анализ ДНК производится дешевле и быстрее, но так до конца и не ясно, сколько времени уйдет на новый проект. Конечная стоимость также не разглашается, известно только, что программа получила $28,6 млн. на работы по секвенированию.

Собранные данные будут состоять из сведений о 59 генах, варианты которых связывают с риском развития различных заболеваний. Исследование также позволит выявить, влияют ли генетические особенности на эффективность принимаемых человеком лекарств.

В 2008 году ученые из Азии, Европы, Африки, США и Латинской Америки включились в беспрецедентное по масштабам исследование "1000 геномов". Целью проекта было создание максимально подробной карты генетических вариаций человека. Исследователи планировали секвенировать геномы, по крайней мере, тысячи анонимных участников - представителей разных этнических групп. Проект завершился в 2015 году с перевыполнением плана: секвенировали 2,5 тыс. геномов представителей 26 популяций из 5 регионов мира; описали свыше 88 млн. генетических вариаций.

Наша страна в проект "1000 геномов" не попала и теперь наверстывает упущенное. В 2015 году сотрудники Центра геномной биоинформатики им. Ф.Г. Добржанского Санкт-Петербургского госуниверситета запустили исследование "Российские геномы".

Целью проекта «Российские геномы» является создание открытой компьютерной базы данных, содержащей анонимную информацию о полногеномных последовательностях по меньшей мере от 3000 мужчин и женщин из разных регионов России, чьи предки являются коренными жителями данного региона в нескольких поколениях, а также описание вариаций в геноме у этих групп, определение особенностей, влияющих на распространение заболеваний и создание информационной базы медицински значимых геномных вариантов, характерных для населения России, что станет основой для разработки принципов медицины будущего.

Иммунотерапия вылечила первую пациентку с последней стадией рака груди

Новый подход к иммунотерапии, разработанный исследователями из Национального института рака (США) в этом году, привел к полной регрессии рака молочной железы у пациентки, которая не реагировала на другие виды лечения.

Обычно раковым клеткам удается маскироваться, оставаясь невидимыми для иммунной системы. Справиться с этим дает шанс иммунотерапия, в рамках которой ученые собирают иммунные клетки человека (Т-лимфоциты), снабжающие их молекулами, распознающими рак, и снова вводят в тело.

Ранее эту перспективную форму иммунотерапии неоднократно применяли в клинических испытаниях, но она помогла не всем пациентам. Лечение было менее эффективным при распространенных эпителиальных опухолях с более низкими уровнями мутаций, например, при раке яичников. Именно мутации имеют фундаментальное значение для программирования иммунных клеток, которые должны распознать и поразить цель.

Конкретная форма иммунотерапии, которую тестировали в исследовании, использует новый подход. Ученые секвенировали ДНК и РНК опухоли пациентки, чтобы найти уникальные для нее мутации. Затем они выделили из ее крови Т-лимфоциты, которые могут наиболее эффективно распознавать и атаковать эти мутации, размножили их в лаборатории, после чего ввели в тело пациентки.

Под действием терапии опухоль быстро рассосалась. Уже через 6 недель она уменьшилась на 50%.

Несмотря на экстраординарный успех терапии, до ее применения в клинической практике могут пройти десятилетия. Текущее испытание должно длиться до 2023 года. Затем последует третья фаза, когда врачи смогут увеличить количество пациентов, чтобы подтвердить или опровергнуть любые положительные результаты.

Иммунотерапия уже эффективно справляется с раками печени, толстой кишки и шейки матки. Успешное излечение от рака молочной железы вселяет надежду, что новый прогрессивный метод сможет также результативно бороться и с другими видами раков даже на стадии метастазирования, когда все остальные способы, увы, уже бессильны.

Ранее сообщалось о том, что 30 августа 2017 года в США была впервые одобрена генная терапия рака на основе химерных антигенных рецепторов — CAR-T.

Генная терапия CAR-T разработана специально для борьбы с В-клеточной лимфомой — раком крови, вызванным размножением В-лимфоцитов. Устроена она следующим образом: у пациента забирают собственные Т-лимфоциты и вводят в них новый ген. Этот ген кодирует рецептор, узнающий молекулу, характерную для всех В-лимфоцитов. Затем Т-лимфоциты размножают, возвращают пациенту, и они отправляются убивать опухолевые В-клетки.

30 ноября 2018 года ученые подвели итоги первого года применения генной терапии на практике. Всего за этот год терапию прошли 93 пациента с В-клеточной лимфомой.

Из них 37 удалось вылечить полностью, а еще 11 «частично» (это означает, что на момент подведения итогов им стало лучше, но полная победа над раком еще не была одержана). Таким образом, учитывая эти 11 «частичных» излечений, технология cработала более чем в 50% случаев.

Определенные успехи достигнуты и при использовании генной терапии в лечении злокачественных новообразований кожи. Новая технология, уже применяемая в Израиле в качестве экспериментальной, состоит в следующем: из удаленной опухоли выделяется опухолевая клетка, в которую вводятся гены, кодирующие определенные белки иммунной системы. Введенные заново в организм простой инъекцией полученные вещества изменяют метаболизм опухоли, ее клетки начинают продуцировать определенные белки, становясь видимыми собственной иммунной системе пациента, что позволяет ей уничтожать их с минимальными побочными явлениями для организма.

Данные достижения могут изменить подход к лечению любого вида рака в будущем. На сегодняшний день много говориться о персонализированной медицине и инновационных подходах к лечению человека. Главной трудностью персонализированного подхода к терапии, является выявить именно те клетки, на которые будут оказывать воздействие Т-лимфоциты для каждого конкретного пациента.

Китайский ученый заявил о рождении первых детей с отредактированным геномом

Пожалуй, это главная сенсация в медицинской генетике 2018 года, а, возможно, и последнего десятилетия. Группа китайских ученых во главе с Хэ Цзянкуем из Южного научно-технологического Университета в Шеньчжене объявила о рождении первых генно-модифицированных близнецов. Ученые утверждают, что близнецы стали невосприимчивы к ВИЧ и появились на свет здоровыми, как и все обычные дети. Если это так, то мы имеем дело с революционным событием в науке и медицине, которое кардинально изменит облик человечества. Но есть одно «но». Подобные эксперименты строго запрещены в большинстве стран мира.

По словам Хэ Цзянкуя, яйцеклетка матери Грейс была искусственно оплодотворена спермой, полученной у ВИЧ-инфицированного отца, Марка. Сразу после оплодотворения яйцеклетки в нее был применен механизм редактирования гена, который удалил из генома участок ДНК, ответственный за внедрение вируса ВИЧ в клетку человека. Механизм, по словам ученых, успешно сработал, эмбрионы пересадили в организм матери, и женщина родила двойню. Однако, до сих пор никто «близнецов-ГМО» не видел и не обследовал. Пошаговых подробностей самого эксперимента тоже нет. Истинные масштабы события на данный момент оценить не представляется возможным.

Но экспертам очевидно – подобное редактирование может вызывать мутации других генов. Более того, есть более безопасный способ профилактики ВИЧ-инфекции и предотвращения передачи вируса от инфицированного отца эмбриону. Эксперт из Университета Пенсильвании Киран Мусунуру считает, что медицинские риски проведения экспериментов, подобных китайскому, не оправданы. Если инфицированный партнер получает антивирусную терапию, то риск передачи ВИЧ эмбриону снижается на 96%. Специалисты уже сегодня могут проводить искусственное оплодотворение с очисткой цельной спермы и выделении из нее подвижных сперматозоидов, с их последующим тестированием на ВИЧ. То есть без опасного вмешательства в геном будущего ребенка.

Кроме ВИЧ, для человека опасны и другие вирусы, например лихорадки Западного Нила и вирус гриппа, смертность от которого по-прежнему велика. И именно этим вирусам становятся в большей степени подвержены люди, у которых нет гена CCR5, удаленного у близнецов. «Выключив» одну страшную болезнь, открыт путь для не менее опасных заболеваний.

К сожалению или к счастью, прорыв китайского ученого вызвал бурю негативной критики в мировом научном обществе, так как редактирование генов эмбрионов запрещено законом во многих странах. Измененные ДНК будут переданы следующим поколениям, и неизвестно какие мутации могут возникнуть у детей и внуков генетически модифицированных людей.

После появления новости о рождении «ГМО-близнецов», Дженнифер Дудна, профессор химии и молекулярной и клеточной биологии в Калифорнийском университете Беркли и соавтор технологии редактирования генома CRISPR-Cas9, в своём официальном заявлении отметила, что научному сообществунеобходимо ограничить использование методики CRISPR. В частности, американская исследовательница считает допустимым применение этого инструмента лишь тогда, когда в нем есть явная медицинская необходимость, и никакой другой подход не может быть "жизнеспособным вариантом".

Ситуация сложившаяся вокруг заявления китайского ученого, очень напоминает ту, что была в 70-х годах, когда впервые применили метод эктракорпорального оплодотворения. По поводу метода получения «детей из пробирки» было много шума, общественность боялась, что ни к чему хорошему это не приведет. Однако спустя годы мы имеем уже миллионы людей, которые родились только благодаря методу искусственного оплодотворения. Возможно, технология редактирования генома – может быть, не сейчас, может быть, не с этим ученым и не с этими «ГМО-близнецами» - в будущем, приведет к такой же революции.


Актуальное

Главное


Партнеры

Все партнеры