Медицина и генная инженерия: достижения и проблемы (на пересечении биологии, медицины и биоэтики)

04.05.2020

Генная инженерия представляет собой новое направление в сфере молекулярной биологии, которое получило широкое распространение во многих сферах медицины и биологии относительно недавно.

Генная инженерия позволяет целенаправленно, по заранее намеченной программе, экспериментально модифицировать геном с использованием генетической информации из разных гетерологических систем: вирусов, бактерий, насекомых, животных и человека. Применяя методы генной инженерии, ученые способны модифицировать структуру генов, а также создавать гибридные гены.

Следует отметить огромный вклад генной инженерии в улучшение сферы медицинского обслуживания. Так, благодаря генной инженерии стало возможным создание новых диагностических препаратов, вакцин и препаратов для заместительной терапии, а также лечение наследственных заболеваний. Применение генной терапии в лечении такой патологии как первичные иммунодефициты является единственным терапевтическим методом, обеспечивающим полное излечение, что значительно улучшает качество жизни пациентов и снижает риск летального исхода. В последнее время рассматриваются новые варианты применения генной инженерии в трансплантологии и редактировании генома эмбрионов. Возможность применения этой инновационной технологии порождает множество биоэтических вопросов. Считаю, что анализ предполагаемых последствий применения генной инженерии для общества должен создавать рамки возможного вмешательства в геном организмов.

Среди многих достижений генной инженерии, получивших применение в медицине, наиболее значимое — получение человеческого инсулина в промышленных масштабах. Генные инженеры в качестве первой практической задачи решили клонировать ген инсулина. Клонированные гены человеческого инсулина были введены с плазмидой в бактериальную клетку, где начался синтез гормона, который природные микробные штаммы никогда не синтезировали.

Использование генно-инженерного инсулина не вызывало каких-либо патологических реакций в организме, в том числе и иммунопатологических, которые часто наблюдались у пациентов, использующих в терапии диабета инсулин животного происхождения. Масштабное использование генно-инженерного инсулина значительно снизило летальность от диабета, в особенности у пациентов детского возраста, так как именно у этой категории населения преимущественно развивается инсулинозависимый диабет 1 типа. Следующими разрабатываемыми генно-инженерными препаратами были интерфероны и интерлейкины, используемые в терапии вирусных и онкологических заболеваний.

Около 200 новых диагностических препаратов уже введены в медицинскую практику, и более 100 генно-инженерных лекарственных веществ находятся на стадии клинических исследований. Среди них лекарства, используемые в терапии артрозов, сердечно-сосудистых заболеваний, онкологических заболеваний.

Сферы использования генной инженерии в медицине значительно расширяются. Так актуальной является возможность применения генной инженерии в диагностике и терапии наследственных заболеваний.

В настоящее время известно более 4000 наследственных заболеваний, для большинства из которых не найдено эффективных способов лечения. Генные инженеры разрабатывают диагностические препараты, позволяющие обнаруживать генетические аномалии в период беременности, что дает возможность предотвратить рождение ребенка с генетической аномалией [4].

Генная терапия наследственных заболеваний заключается в замене мутантных генов на гены «дикого типа», в которых отсутствуют мутации.

Так в 1989 году в Национальных Институтах Здоровья США впервые была предпринята попытка применить в клинической практике генную терапию для лечения пациентов с диагнозом тяжелая комбинированная иммунная недостаточность (ТКИН). Наиболее обнадеживающие результаты ожидают в тех случаях, когда заболевание обусловлено дефектом одного гена. В этом случае полагают, что удастся вводить нормальный ген в соматические клетки прицельно в то место на хромосоме, где находится дефектный ген. При гомологичной рекомбинации введенный ген заместит дефектный. Такой однократной процедуры в ряде случаев будет достаточно, чтобы излечить болезнь. Однако на практике очень трудно проконтролировать судьбу введенной в клетки ДНК, и на одно правильное встраивание в геном приходится более 1000 случайных. Разрабатывается и другой подход, когда введенный ген не заменяет дефектный, а компенсирует его функцию, встраиваясь в хромосому в другом месте.

Инновационной технологией в редактировании генома является технология CRISPR. По причине легкости редактирования генома с использованием технологии CRISPR существует значительный интерес к перспективам редактирования генома эмбриона человека.

Основной метод применения технологии CRISPR — доставка редактирующих агентов в клетки эмбриона, созданного путем оплодотворения in vitro. В последствии может оказаться более целесообразным и этически приемлемым редактировать гаметогенные клетки-предшественники у будущих родителей. Преимущество зародышевой коррекции аллелей генов, соответствующих патологическим состояниям, заключается в том, что они навсегда исчезнут из генома.

Еще одной сферой использования генной инженерии в медицине является CAR-T-терапия. На сегодняшний день одним из наиболее перспективных направлений в терапии онкологических заболеваний является адоптивная клеточная иммунотерапия. При проведении такой терапии выделяют, активируют и размножают аутологичные T-лимфоциты, а затем вводят их обратно пациенту, что приводит к частичной регрессии или эрадикации опухоли. Введение Т-клеток, модифицированных химерными антигенными рецепторами (CAR-T-клеток), является одним из наиболее активно развивающихся направлений иммуноонкологии [6]. CAR-T-клетки представляют собой генетически модифицированные собственные Т-клетки пациентов, которые содержат химерный антигенный рецептор. Этот рецептор содержит в себе часть антитела, специфического к антигену опухоли и часть, рецептора Т-клеток. С использованием CAR-T-терапии получены обнадеживающие результаты при гематологических опухолевых заболеваниях. Так, клинические испытания CAR-T-клеток, направленных против В-лимфоцитарного антигена CD19, показали их эффективность при лечении резистентных к химиотерапии опухолей В-клеточного происхождения.

Биоэтические проблемы

С точки зрения биоэтики возникает ряд вопросов о допустимости применения генной инженерии по отношению к человеку. Помимо биоэтических проблем существует ряд дополнительных вопросов как в непосредственно самой процедуре генетической модификации клеток организма человека, так и в отдаленных последствиях этой процедуры для отдельного человека и для человеческой популяции в целом.

Примером проблемы при использовании генной инженерии в редактировании генома эмбриона является риск того, что попытка исправить генетический код не родившегося ребенка может принести больше вреда, чем пользы. Современная технология редактирования генома не обладает достаточной эффективностью и специфичностью, чтобы полностью гарантировать безопасность. Мутации, возникающие в нецелевых локусах хромосом вследствие введения редактирующих конструкций, могут влиять на организм ребенка и передаваться из поколения в поколение, а их эффекты не всегда могут быть доброкачественными, предсказуемыми или обратимыми.

Использование генной терапии в лечении наследственных заболеваний также сопровождается рядом проблем, так при лечении некоторых заболеваний отдаленным последствием такой терапии является развитие онкологических заболеваний.

Обратной стороной CAR-T-терапии является высокий риск возникновения системных и опасных для жизни побочных эффектов, в первую очередь, гиперцитокинемии (цитокиновый шторм, цитокиновый каскад, синдром выброса цитокинов и синдром лизиса опухоли). Эти осложнения могут спровоцировать развитие синдрома полиорганной недостаточности и, как следствие, привести к летальному исходу. Еще одна существенная проблема применения CAR-T-терапии – неспецифическая цитотоксичность, особенно актуальная в случае терапии солидных опухолей, к которым крайне сложно подобрать специфичные антигены. Неспецифическая цитотоксичность обусловлена развитием интенсивной и быстрой кросс-реакции введенных Т-клеток на здоровые клетки, что часто приводит к летальному исходу.

Ценностные суждения из области биоэтики можно подразделить на два типа, как это делает М. Хяурю в своей работе «Категорические возражения генной инженерии − критика». Суждения первого типа касаются вероятных последствий тех или иных биотехнологических процедур, их можно назвать прагматическими (или консеквенционалистскими). Суждения второго типа высказываются вне зависимости от возможных последствий предмета суждений, их называют деонтологическими (или категорическими).

Примером этических суждений о конкретных последствиях может служить то, что граница между лечением и улучшением в области медицинской генетики не является очевидной, и улучшающая генная инженерия сама по себе может быть благом, но угрозу представляет социальное неравенство относительно распределения выгод генной инженерии так как это может привести к созданию серьезной и необратимой несправедливости. Любые генно-инженерные процедуры будут доступны в первую очередь для развитых стран, в то время как страны третьего мира будут лишены возможности использования генно-инженерных технологий.

Отдельные генетические последовательности, пригодные для улучшающей генной инженерии людей, в будущем могут быть запатентованы. Рынок улучшающей генной инженерии представляется перспективным: все люди будут заинтересованы в улучшении параметров своего потомства, но, иметь доступ к таким процедурам в первую очередь будут жители развитых стран.

Использование генной инженерии приведет не только к усугублению неравенства между жителями отдельных стран, но и к расслоению общества внутри этих стран. Генетически привилегированные люди могут стать не стареющими, здоровыми супер гениями безупречной физической красоты, отличающимися блестящим остроумием и обезоруживающим, умаляющим чувство собственного достоинства юмором, излучающими тепло, эмпатический шарм и ослабленную непоколебимость. Непривилегированные останутся сегодняшними людьми, возможно, не имеющими чувства самоуважения и страдающими от случайных приступов зависти. Мобильность между низшими и высшими классами может исчезнуть, и ребенок, рожденный в бедной семье, не имеющий генетического усовершенствования, не сможет успешно соперничать с супер детьми богатых родителей. Даже если не случится дискриминация или эксплуатация низшего класса, все еще будет что-то разрушительное в перспективе общества с такими крайними формами неравенства.

Примерами категорических суждений являются изменение уникальности и ценности личности человека, подвергшегося воздействию генной инженерии, а также дискриминация по отношению к еще не родившемуся ребенку, в случае проведения генно-инженерных процедур на зародышевой линии.

Хотя, и современному обществу свойственна социальная дифференциация, генная инженерия сможет закрепить неравенство не в стартовых условиях, образовании и условиях среды, а в самой природе людей, и, в конечном счете, биотехнологии могут привести к утрате человеческой сущности. Огромную опасность представляет реальная угроза манипулирования человеческими генами с целью создания детей с улучшенными умственными и физическими возможностями, так называемых «дизайнерских детей», по «заказу» родителей. В последние годы также появились тревожные симптомы возрождения евгенических концепций, скрытых за достижениями биогенных технологий .

В случае участия в создании «дизайнерских детей», ученый принимает (в соответствии с собственными предпочтениями и/или общественными стереотипами) необратимые решения, задающие основания и границы органических черт будущего индивида, а вместе с тем и черт будущей личности. Из этого следует, что генетически запрограммированные личности уже более не смогут рассматривать себя как безусловных творцов своей собственной истории жизни. Это может повлечь за собой множество самых неожиданных последствий, включая расщепление идентичности, изменение механизмов, формирующих самосознание, самопонимание, самооценку, а значит и существенный сдвиг морально-нравственных норм, ценностей и идеалов. Необходимо отдавать себе отчет в том, что реализация возможностей генетической инженерии приводит к угрозе трансформации не только человеческой телесности (которая является результатом биологической эволюции, насчитывающей миллионы лет), но и собственно человеческой культуры, ее эмоционального строя, черт личности, особенности индивидуального сознания, духовного мира, способов переживания бытия, а также характера самоидентификации личности..

Присвоив себе роль творцов, человечество начинает переделывать природу, исходя исключительно из своей выгоды и не считаясь с балансом, тем самым нарушая всю структуру природных механизмов. Новаторские методы породили дилеммы, несущие в себе вызов моральным ценностям. Здесь важно обратить внимание на то чрезвычайно негативное обстоятельство, что достижения генетики и биомедицины, делая геном человека объектом постороннего вмешательства, катализируют не только возрастание значимости человеческой жизни, но и её падение. Как это ни парадоксально, но девальвация ценности жизни проявляет себя особенно ярко в технологиях, обеспечивающих воспроизводство человеческой жизни. Создание «запасных» зигот и их последующее уничтожение — условие процедуры искусственного оплодотворения. Негативные результаты пренатальной диагностики — повод для искусственного прерывания жизни. Существует реальный риск овеществления эмбриона, а значит, и выросшего из него человека. Человек здесь выступает как творец, проявляя тем самым свою универсальность. Впервые в истории живое становится объектом проектирования и конструирования; тем самым нивелируется различие между живым и неживым как объектами познания и преобразования. Безусловно, такого рода практическая деятельность должна быть ограничена определенными рамками и запретами. Однако до какой степени подобные исследования совместимы с природой и свободой человека? До какого предела следует разрешать экспериментальную интервенцию в человеческий организм, чтобы не нанести непоправимый ущерб человеческому достоинству, уникальности и неповторимости каждого индивида? [19].

В воспроизводстве наиболее важными вопросами являются интересы ребенка, который не может дать свое предварительное согласие или свободно вступать в любую форму договора. Ведь эмбрион является будущей личностью, которая не давала разрешения на проведение опытов.

Также следует отметить, что способность отбирать гены детей и создавать так называемых «дизайнерских детей» будет изменять родителей, которые будут рассматривать своих детей как обычный продукт. Тогда люди начнут оценивать потомство в соответствии со стандартами контроля качества, и это отрицательно повлияет на этический идеал безоговорочного принятия детей, не важно, каковы их способности и индивидуальные черты.

Еще одним вопросом является то, что сегодня никто не может даже приблизительно оценить те последствия, которые повлечет за собой размножение живой материи, созданной искусственно.

Экспертами в области биоэтики также рассматривается вероятность создания биологического оружия при использовании генной инженерии. Наиболее часто рассматриваются варианты создания генно-модифицированных организмов в качестве инфекционного агента, приводящего к развитию пандемий.

Отдельного рассмотрения заслуживает разработанное на основе генной инженерии «этническое оружие». «Этническое оружие» обладает выборочным летальным воздействием на представителей различных этнических и расовых групп. Технология «этнического оружия» может базироваться на достижениях генной инженерии, причем особые свойства такого оружия полностью блокируют усилия медиков найти «противоядие» для людей, подвергшихся его воздействию.

Также хочется осветить биоэтические вопросы генетического тестирования. Наиболее глубокие проблемы, относящиеся к прогнозированию, лежат в сфере здравоохранения, где проводится генетическое тестирование. Генные технологии имеют отношение к правам человека и в судебных случаях —  например, при установлении отцовства или материнства и при идентификации подозреваемых преступников. Права человека нарушаются и тогда, когда насильственное или даже добровольное тестирование методами генной технологии может представлять угрозу частной жизни индивида, если информация помещается в общедоступную базу данных. Нарушение прав человека в данном случае состоит в том, что подозреваемым становится любой, кто отказывается подвергнуться ДНК-тестированию.

Возможными биоэтическими проблемами применения генной инженерии являются проблемы неравенства, проблемы изменения самосознания, самопонимания индивидов, изменения идеалов, изменения человеческой сущности, проблемы отношения детей и родителей, проблемы ценности человеческой жизни, проблемы создания биологического и «этнического» оружия.

Двигаться вперед или остановиться? Предлагаем поразмышлять….

Автор — Валерия Пугачева

 

Использованные источники:

  1. Лещинская, И. Б. Генетическая инженерия / И. Б. Лещинская // Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 1. – С. 32-394.

  2. Мохов, А. А. Использование технологии геномного редактирования: достижения и перспективы / А. А. Мохов, А. А. Чапленко, А. Н. Яворский // Биомедицина. – 2019. – Т. 15, № 2. – С. 34-42.

  3. Молекулярные подходы к безопасной и контролируемой Т-клеточной терапии / Р. С. Калинин [и др.] // Acta Naturae. – 2018. – Т. 10, № 2. – С. 17-25.

  4. Буйнякова, И. С. «Дизайнерские младенцы» социально-этические проблемы биотехнологического проектирования будущих детей / И. С. Буйнякова // Научные ведомости. – 2017. – Т. 40, № 9. – С. 130-139.

  5. Воронцова, З. И. Философские и социокультурные проблемы биогенных технологий / З. И. Воронцова // Новые технологии. – 2009. – № 4. – С. 13-19.

  6. Найдыш, В. М. Философские проблемы антропогенетики генной инженерии (статья вторая) / В. М. Найдыш, Е. Н. Гнатик // Вестник РУДН. – 2009. – № 3. – С. 31-38.

  7. Воронцов, С. А. Морально-этические проблемы развития биотехнологии / С. А. Воронцов // Вестник молодежной науки. – 2017. – Т. 5, № 12. – С. 22-27.

  8. International Union of Immunological Societies: 2017 Primary Immunodeficiency Diseases Committee Report on Inborn Errors of Immunity / C. Picard [et al.] // J. Clin. Immunol. – 2018. – Vol. 38, N 1. – P. 96-128.

  9. Первичные иммунодефициты: принципы терапии и организации медицинской помощи / Н. Chapel [et al] // Frontiers in Immunology. – 2014. – Т. 5, № 12. – С. 1-15.



Предыдушая новостьСледующая новость