Будущее генной инженерии ближе, чем вы думаете
В ноябре прошлого года появились новости о том, что китайский ученый тайно изменил гены эмбрионов пары китайских близнецов, и потрясли весь мир. Однако, хотя использование передовых технологий для изменения генофонда человека было преждевременным, оно стало предвестником того, как генетика изменит наше здравоохранение, отношение к детям и, в конечном итоге, наше отношение к себе и к нашему виду. Генетическая революция уже началась, но мы не готовы ответственно относиться к этим прометеевым технологиям.
Определив структуру ДНК в 1950-х годах, Уотсон, Крик, Уилкинс и Франклин показали, что книга жизни написана в двойной спирали ДНК. Когда в 2003 году был завершен проект генома человека, мы увидели, как можно переписать эту книгу о человеческой жизни. Кропотливые исследования в сочетании с продвинутыми вычислительными алгоритмами начали все больше открывать, что делают гены и как можно читать генетическую книгу жизни.
Теперь, благодаря появлению точных инструментов редактирования генов — вроде CRISPR (почитайте, что это такое) — мы точно поняли, что книгу жизни, да и всю биологию можно переписать. Биология стала еще одной формой читаемых, записываемых и взламываемых информационных технологий, которые мы, люди, кодируем.
Воздействие этой трансформации прежде всего ощущается в области здравоохранения. Генная терапия, включающая извлечение, изменение и повторное введение собственных клеток человека, улучшенных для борьбы, например, с раком, уже творит чудеса в клинических испытаниях. Тысячи заявок уже были поданы регуляторам по всему миру для испытаний с использованием генной терапии для лечения множества других заболеваний.
Не так давно было начато первое редактирование генов клеток внутри тела человека для лечения относительно простого с точки зрения генетики метаболического расстройства — синдром Хантера. Другие применения вскоре последуют. Эти примеры — буквально самые первые шаги в нашем переходе от существующей системы обобщенной медицины, основанной на средних показателях населения, к точной медицине, основанной на индивидуальной биологии каждого пациента, и прогностической медицине, основанной на сгенерированных искусственным интеллектом оценках будущего состояния здоровья человека.
Этот сдвиг в нашем здравоохранении гарантирует, что миллионы, а затем и миллиарды людей будут секвенировать свои геномы, закладывая этим основу для своего лечения. Аналитика больших данных поможет сравнивать масштабно человеческие генотипы (что говорят гены) с фенотипами (как гены экспрессируются в течение жизни).
Массивные наборы генетической и медицинской информации позволят выйти за рамки простого современного генетического анализа и понять гораздо более сложные человеческие заболевания и черты, на которые влияют сотни или тысячи генов. Наше понимание этой сложной генетической системы в обширной экосистеме нашего тела и окружающей нас среде преобразит здравоохранение в лучшую сторону и поможет нам вылечить ужасные заболевания, которые мучают наших предков на протяжении тысячелетий.
Но сколь бы революционной ни была эта задача для медицины, следствия генетической революции в здравоохранении — это лишь перевалочные станции на пути к конечному пункту назначения: глубокой и фундаментальной трансформации нашего вида.
Изменение человеческого вида
Первые проблески будущего, в которое мы движемся, можно увидеть в индустрии генетических тестов, ориентированной на потребителя. Многие люди по всему миру отправили свои мазки с внутренней части щек компаниям — вроде 23andMe — на анализ. Информация, которая будет им предоставлена, расскажет об относительно простых генетических чертах: статус заболеваний, связанных с мутацией одного гена, цвет глаз, нравится ли вкус кинзы, но умолчит о сложных чертах: спортивная предрасположенность, интеллект, личность.
Так будет не всегда. По мере увеличения пулов генетических данных и данных о здоровье, анализ большого количества секвенированных геномов позволит прогнозировать очень сложные генетические риски заболеваний и генетические черты, такие как рост, коэффициент интеллекта, темперамент и стиль личности. Этот процесс, называемый «полигенным подсчетом», уже проводит несколько компаний, а в будущем станет более важной частью нашей жизни.
Самое интересное следствие этого всего проявится в нашем рождении детей. Перед тем, как принять решение, какую из оплодотворенных яйцеклеток имплантировать, женщины в процессе ЭКО сегодня могут выбрать из небольшого числа клеток, которые были извлечены из ранее имплантированных эмбрионов, и секвенировать геном. Современные технологии позволяют увидеть мутации отдельных генов и относительно простые расстройства. Полигенный подсчет вскоре позволит видеть эмбрионы на ранних стадиях развития и оценивать риск развития сложных генетических заболеваний или даже возможность наследования сложных человеческих черт. Самые сокровенные элементы человеческого бытия вскоре будут подвергаться строгому отбору со стороны родителей.
Технологии стволовых клеток для взрослых, вероятно, позволят производить сотни или тысячи собственных яйцеклеток женщины из ее образца крови или кожного трансплантата. Это откроет двери для репродуктивных возможностей и позволит родителям выбирать эмбрионы с исключительным потенциалом из гораздо более широкого набора вариантов.
Сложность человеческой биологии накладывает некоторые ограничения на степень возможного редактирования генов, но вся биология, включая нашу собственную, чрезвычайно гибкая. Каким еще образом из одной только клетки четыре миллиарда лет назад появилось все это биоразнообразие? Ограничения нашего воображения станут самыми большими препятствиями для нашей биологии.
Но пока мы, люди, стремимся к силе богов, мы совсем не готовы ее использовать.
Игры с собственной биологией
Те же самые инструменты, которые помогут нам побороть наши худшие пристрастия, спасут наших детей, помогут нам жить дольше и здоровой жизнью, они же откроют дверь и злоупотреблениям. Предусмотрительные родители с благими намерениями или государства со слабой регулирующей структурой или агрессивными идеями, желающие повысить конкурентоспособность нации, могут ввергнуть нас в генетическую гонку, которая подорвет наше существенное разнообразие, опасно разделит общество, приведет к опасным, дестабилизирующим и даже возможно смертельным конфликтам между нами, поставит под угрозу все человечество.
Но если развитие генетических технологий неизбежно, то, как все это развернется — можно и нужно контролировать. Если мы не хотим, чтобы генетическая революция погубила наш вид или привела к смертельным конфликтам между имеющими нужные гены и неимущими, либо между социально адаптированными и социально неадаптированными, именно сейчас нужно принимать умные решения, отталкиваясь от наших лучших индивидуальных и коллективных ценностей. Хотя технологии, которые продвигают генетическую революцию, новы, система ценностей, которая нам понадобится для оптимизации преимуществ и минимизации ущерба в этом процессе массовой трансформации, разрабатывалась тысячи лет.
И хотя некоторые умные и благонамеренные ученые уже собирались, дабы обсудить, что будет дальше, никаких даже самых мудрых пророков не хватит, чтобы принять решения о будущем нашего вида. Нужно будет руководить процессом его формирования на национальном и даже международном уровне.
Каждой стране придется разработать собственные нормативные руководящие принципы для генной инженерии человека, основанные как на лучших международных практиках, так и на уникальных традициях и ценностях страны. Однако, поскольку мы все являемся одним видом, в конечном итоге нам придется разработать руководящие принципы, применимые ко всем нам.
Пересечение геномики и искусственного интеллекта может показаться научной фантастикой, но это ближе, чем вы думаете. Намного раньше, чем это признает большинство людей, преимущества, которые предлагают новые технологии, и конкуренция между нами, вызовет быструю реакцию. До того, как эта искра загорится, у нас есть совсем немного времени, чтобы собраться вместе как вид, сформулировать и воплотить в действительность будущее, которое мы увидим совместно.