Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают

Участниками эксперимента выступили 7 семейных пар[376], в которых все потенциальные матери были здоровы, а все потенциальные отцы имели положительный ВИЧ-статус. Однако все мужчины своевременно получали АРВТ (антиретровирусная терапия – комплекс препаратов, способствующий подавлению вируса иммунодефицита в организме) и к моменту оплодотворения шансов передать ВИЧ ребенку не имели. Сам автор эксперимента, по его словам, и не ставил целью получение здоровых детей, это и без него прекрасно умеет делать современная медицинская практика. Его цель была создать детей, которым ВИЧ не мог бы грозить и в будущем. То есть устойчивых к потенциальному заражению[377].

От каждой пары был получен материал – сперма у мужчин и яйцеклетки у женщин. Далее сперма была промыта – из нее удалили семенную жидкость, так как в ней могли быть частицы ВИЧ. На следующем шаге выделенные сперматозоиды были искусственно введены в яйцеклетки вместе со специальными ферментами системы генетического редактирования CRISPR/Cas9[378]. О том, как работает эта система и чего именно хотели добиться ученые, мы поговорим чуть дальше, а пока сосредоточимся на «человеческой» части эксперимента. Всего таким образом были получены 22 оплодотворенные яйцеклетки. В следующие дни эксперимента было установлено, что 16 из них стали жизнеспособными эмбрионами, а генетический анализ показал, что ожидаемые учеными изменения в них произошли.

Два из 16 эмбрионов были подсажены одной из женщин[379] и в ноябре 2018 года на свет появились две здоровые (по заверениям автора исследования) девочки. Заметить стоит, что только в одном из двух эмбрионов искусственно произведенная мутация произошла в обеих хромосомах – отцовской и материнской. Второй эмбрион был отредактирован лишь «наполовину» – одна копия гена осталась неизмененной, а во второй редактирование произошло. Но удалась ли основная цель эксперимента? Действительно ли дети получили пожизненную защиту от ВИЧ?

6.4. Возможно ли иметь пожизненный иммунитет к ВИЧ?

Простой ответ – да. Дело в том, что есть в нашем организме важный для работы иммунной системы белок, который кодируется геном CCR5[380]. Представить его себе проще всего в виде космической станции, например МКС.

Теперь представим небольшой космический шаттл, который доставляет астронавтов на борт МКС, – это ВИЧ. Если все пройдет по плану, то автоматика шаттла опознает место расположения стыковочного узла на МКС и сможет к нему успешно пристыковаться. Шлюзы откроются, а астронавты переберутся на борт станции. В мире молекул в роли шаттла – вирус, а в роли МКС – лейкоциты, клетки иммунной системы. В роли шлюза на станции – рецептор CD4 на поверхности лейкоцита. К рецептору при помощи специального вирусного гликопротеина gp120 надежно прицепляется вирус иммунодефицита[381]. Это немного похоже на то, как действует роботизированная рука, корректируя стыковку шаттла со станцией. Но в этот момент «шлюзы заперты» – просто так в клетку не проникнуть. Однако когда стыковка уже завершена, форма «руки» – гликопротеина – изменяется. Теперь она может «ухватиться» за еще один важный рецептор на поверхности клетки – CCR5. После такой надежной стыковки пора приступать ко взлому шлюза – ведь наш шаттл только притворяется доставкой нового экипажа и свежих фруктов, а на самом деле в его кабине притаились коварные космические пираты. За взлом отвечает еще один вирусный белок – gp41. Он проникает в мембрану клетки и изменяет ее так, что она начинает сливаться с мембраной вируса. После чего вирус оказывается внутри клетки. Его капсид (вирусная белковая оболочка) раскрывается, и в клетку проникает РНК – информационная молекула ВИЧ. Следом в дело вступает еще один компонент, который коварный вирус контрабандой притащил с собой – обратная транскриптаза. Этот фермент позволяет по РНК вируса синтезировать ДНК. А уже ДНК далее встроится в ДНК клетки человека и заставит ее следовать своим инструкциям. Так происходит процесс заражения[382].

Как видно, он состоит из нескольких последовательных этапов. И мы можем попробовать нарушить каждый из них, чтобы предотвратить заражение. Например, часть современных антиретровирусных препаратов (АРВТ) направлены на блокировку работы обратной транскриптазы. Без нее, даже проникнув внутрь клетки, вирус остается совершенно беспомощным, ведь он не имеет возможности размножаться. Он оказывается обезоружен и заточен в клетке, и это заточение будет для него пожизненным, если пациент не прекратит принимать препараты[383]. Но можно применить и иную тактику.

Помните тот самый рецептор CCR5, без которого не пройдет «стыковка»? А что если изменить его так, чтобы вирус больше не мог использовать его для своих целей?