Нобель в кровь через химию

Алексей Крижевский

Нобель в кровь через химию

Главную научную премию получили изобретатели метода генной инженерии, с помощью которого можно лечить заболевания крови. Даже некоторые из тех, которые сейчас можно победить только с помощью трансплантации костного мозга

Нобелевская неделя в 2020 году принесла сюрприз. Лауреатами в области химии в этом году стали француженка Эммануэль Шарпантье из Института инфекционной биологии Общества Макса Планка и американка Дженнифер Дудна — за развитие метода редактирования генома. Они разделят 10 млн шведских крон, то есть более 87 млн рублей.

Награда ждала своих героев довольно долго — о применении так называемых генетических ножниц для редактирования генома человека ученые впервые объявили в 2012 году. Оно предоставляет медицине огромные возможности. В прошлом году открытый лауреатками метод впервые был применен в США для лечения больных с заболеваниями крови, в частности серповидноклеточной анемией. Об этом пишет журнал N+1. При данном заболевании в костном мозге образуется гемоглобин S, вызывающий появление поврежденных эритроцитов в виде серпа (здоровые имеют форму двояковогнутого диска), которые хуже переносят по организму кислород — это влияет на продолжительность жизни больного и его самочувствие.

Американские ученые забрали кроветворные клетки Виктории Грей, страдавшей этим заболеванием, отредактировали их, изменив два нуклеотида, а затем вернули пациентке. Исправленные стволовые клетки стали производить нормальные эритроциты, о возникновении побочных эффектов пока не сообщалось. Наблюдение за пациенткой продолжается, в случае успеха испытания проведут уже на 45 пациентах.

Перспективы применения этого метода для лечения генетических заболеваний крови — самые хорошие, рассказал Кровь5 Алексей Масчан, директор Института гематологии, иммунологии и клеточных технологий, член-корреспондент РАН.

Это связано в первую очередь с тем, что кровь — одна из самых быстро и хорошо регенерирующих тканей человека; исправив геном кроветворной клетки, можно, говоря грубо, заставить ее производить нормальную кровь. Масчан полагает, что с помощью «генных ножниц» можно будет лечить даже ВИЧ — путем изменения генома можно сделать лимфоциты человека устойчивыми к вирусу приобретенного иммунодефицита.

Вообще с помощью применения «генных ножниц» можно будет лечить любые моногенные заболевания крови — то есть те, к возникновению которых приводит единичный ген, а не их совокупность. Именно поэтому серповидноклеточную анемию или бета-талассемию будет поддаваться излечению без трансплантации кроветворных клеток. А вот применение нового метода для лечения тех же лейкозов довольно сомнительно: говоря упрощенного, за каждым вызывающим его геном с ножницами не побегаешь. По крайней мере Масчан сомневается в том, что «генные ножницы» найдут широкое применение для лечения лейкозов — к их возникновению ведет целая система генетических повреждений. Другое дело, что с помощью отмеченной «Нобелем» технологии можно будет создавать так называемые клеточные продукты с заданными свойствами, которые применяют для лечения острых лейкозов и других онкогематологических заболеваний, рассказал Масчан. А «терапией последней надежды» при таких немоногенных заболеваниях, видимо, все равно останется трансплантация костного мозга.

В России серповидноклеточной анемией болеет совсем небольшое количество людей, это заболевание распространено в Африке и Юго-Восточной Азии — там насчитываются сотни тысяч больных с таким диагнозом. И для здравоохранения государств этих регионов, рассказывает Масчан, оно является серьезной проблемой. Продолжительность жизни и трудоспособность таких больных снижена (в том числе из-за плохого самочувствия), они подвержены инсультам и часто становятся инвалидами. Широкое применение новой технологии может повысить качество жизни людей в странах этих частей света.

Конечно, велик соблазн использовать эту методику для изначального генного программирования людей — еще на стадии зачатия. Однако законодательство многих стран прямо запрещает такие опыты. В том числе и в Китае — где, тем не менее, был поставлен первый в мире опыт по генной модификации человека. С помощью подсаженного вместе с отцовской спермой молекулярного аппарата биофизик Хэ Цзянькуй, работавший в Южном научно-технологическом университете в Шэньчжэне, в 2017 году смог добиться рождения девочек-близнецов, невосприимчивых к ВИЧ (отец их при этом был носителем инфекции). Однако научное сообщество подвергло его критике: решившись на свой опыт, Хэ Цзянькуй не учел возможности проявления случайных генетических повреждений (которые могли — и еще могут — проявиться в периферических органах и частях тела девочек). Университет открестился от ученого — официальные представители научной институции сообщили, что Хэ делал свою работу, не будучи сотрудником и не получая зарплату на биофаке. А правительство и вовсе наказало его тремя годами тюрьмы — за нарушение запрета на опыты в области генетических модификации людей и работу без лицензии. Видимо, памятуя об этом скандале, Нобелевский комитет решил премировать ученых не в номинации «Физиология и медицина», а представить их как авторов прорыва именно в области химии.