Техно

Первый искусственный человек появится уже через 10 лет

Как ученые разных стран мира по генетическим кирпичикам собирают людей «из пробирки»

Фото: 04849.com.ua

В журнале Science вышла статья, в которой сообщается о новом проекте Genome Project-Write, или HGP-Write. В процессе его реализации планируется воспроизвести в лабораторных условиях весь геном человека. Слухи об этом появились еще в мае, когда в Гарварде прошло совещание при участии ученых из ведущих мировых лабораторий, а также юристов и предпринимателей. Мероприятие сразу привлекло внимание масс-медиа, поскольку журналистов на него не позвали, а с участников взяли подписку о неразглашении. Вскоре стало известно, что темой совещания стало создание синтетического генома человека — обсуждались детали технологии, правовые аспекты проекта, а также размер необходимых для его реализации инвестиций.

Идея Genome Project-Write весьма амбициозна, ведь речь идет уже не о ДНК-редактировании: ученые создадут полный геном человека, то есть соберут по кирпичикам полноценный синтетический организм. Главным вдохновителем HGP-Write стал американский генетик с мировым именем, молекулярный инженер и химик Джордж Черч. Он является профессором генетики в Гарвардской медицинской школе  и отделе медицинских наук и технологий Гарварда и Массачусетского технологического университета. Кроме того, Черч стал одним из основателей Института биологической инженерии и руководителем ряда научных проектов, большая часть которых связана с секвенированием генома, синтетической биологией и генной инженерией. Поэтому есть все основания предполагать, что Genome Project-Write действительно воплотят в реальность. Тем более что Черч — тот редкий случай, когда наука и деньги слились воедино: генетик успешно развивает несколько коммерческих предприятий, в том числе топливных.

У HGP-Write есть и достойная научная база. В 2003 г. в рамках глобального международного проекта The Human Genome Project полностью секвенировали геном человека, определив последовательность нуклеотидов, которые составляют ДНК, и идентифицировав 20–25 тыс. генов. Однако в задачи проекта «Геном человека» не входило определение последовательности всей ДНК, находящейся в человеческих клетках, к тому же некоторые участки так и остались несеквенированными. Тем не менее The Human Genome Project стал огромной научной базой для последующих проектов по изучению генома, а также важным шагом для разработки новых медикаментов и методик лечения заболеваний.

В частности, команда ученых, объединившая специалистов из всех университетов и НИИ Великобритании, создала на основе генной терапии методику лечения кистозного фиброза (муковисцидоза) — тяжелого наследственного заболевания, которое сопровождается серьезными нарушениями функций дыхательной системы. Как оказалось, его провоцирует мутация гена CFTR, кодирующего белок-регулятор мембранной проводимости. На базах Лондонской королевской больницы Бромтона и Западной больницы Эдинбурга ученые провели эксперимент, заменив дефектный ген больных кистозным фиброзом на его здоровый вариант. Терапия заключается в доставке здорового гена в клетки легочной ткани. Клинические испытания на добровольцах прошли успешно, и теперь методика дорабатывается для массового применения.

А недавно впервые в истории с помощью генной терапии удалось омолодить организм человека. Глава компании BioViva Элизабет Пэрриш испытала на себе разработанную ее же исследовательской компанией методику. Пэрриш прошла два курса генной терапии: для предотвращения потерь мышечной массы и увеличения уровня продукции теломеразы — фермента, добавляющего повторяющиеся последовательности к концу цепи ДНК на участках теломер. Теломеры — концевые участки хромосом, выполняющие защитные функции. С каждым делением они становятся все короче, в результате чего человек стареет и болеет различными «возрастными» заболеваниями. Ученым удалось замедлить укорочение теломер и остановить процесс старения.

Фото: sipse.com

В последнее время большое внимание уделяется генной терапии как перспективному методу лечения онкозаболеваний, который в будущем станет особо важным инструментом для предотвращения и снижения смертности от рака. В этом случае генная терапии  подразумевает перенос генов — введение генетических конструкций в раковые клетки или в ткани, которые окружают опухоль. Еще один метод:  выделение раковых клеток из организма пациента, встраивание терапевтического «здорового» гена в раковый геном и введение измененных клеток обратно в организм человека. Обычно для этого используются вирусы, которые выявляют и уничтожают раковые клетки, при этом оставаясь безвредными для здоровых тканей. Есть и немало других примеров успешного внедрения методов генной терапии, основанных на базе The Human Genome Project.

Что касается нового проекта Genome Project-Write, то последствия его реализации могут быть куда более впечатляющими. Ведь если воссоздать в лаборатории полный геном, то теоретически на его основе можно вырастить искусственного человека с любыми заданными свойствами, способного не болеть и не стареть. Хотя авторы такой сценарий полностью отрицают. По словам куратора HGP-Write Джефа Буке из Медицинского центра Лангон при Университете Нью-Йорка, речь идет лишь о создании клеточных линий человека, а также ДНК других организмов, которые помогут лучше разобраться в биологических функциях homo sapiens. В рамках исследований, которые продлятся десять лет, тщательно изучат механизмы генной регуляции, генетические заболевания и эволюционные процессы.

В процессе реализации Genome Project-Write предполагается создать немало «побочных продуктов», представляющих высокую научную ценность. В  частности, вырастят трансплантируемые органы человека, разработают революционные способы укрепления иммунитета и новые методики лечения рака. Проект также поможет создать эффективные вакцины нового поколения и препараты на основе полученных в лабораторных условиях человеческих клеток и органоидов. Разумеется, все разработки будут подкреплены правовой базой, а ориентировочная стоимость Genome Project-Write составит $2,5 млрд.

Фото: designntrend.com

Похоже, идея создания искусственного человека приобрела совершенно реальную основу. Тем более что есть и ряд других проектов, аналогичных HGP-Write. Так, в апреле этого года одна из крупнейших фармацевтических компаний мира, англо-шведская AstraZeneca, начала масштабное исследование по расшифровке геномов. Проект будет реализовываться совместно с крупнейшими европейскими научно-исследовательскими институтами и геномными центрами. Предполагается, что наработанная в течение 10 лет база станет основой для создания революционных лекарств от всех болезней.

В процессе исследований специалисты выявят редкие генетические последовательности, связанные с определенными заболеваниями. Для этого будут изучаться гены 2 млн людей. До того на протяжении многих лет генетики исследовали общие вариации в коде ДНК, теперь же будут анализировать «персональные» гены отдельных пациентов, являющихся носителями редких генетических вариаций.

А параллельно в Великобритании уже на официальной основе проводят эксперименты по редактированию геномов эмбриона человека: в феврале 2016 г. британское правительство разрешило такие исследования. Это, в свою очередь, может стать первым шагом к созданию «дизайнерских детей» с заданными свойствами. Сфера использования таких организмов не ограничена: это могут быть как гениальные ученые, так и хладнокровные солдаты-убийцы для непобедимой армии будущего.