Фогель, Мотульски - Генетика человека - 3 (947313), страница 58
Текст из файла (страница 58)
4.2.2.6). Это могло бы происходить и ш у(уо и улучшать работу нервных клеток. Еще лучшим кандидатом для ген- Клетки костного мозга о о о о Культивирование о оо о ооо о л, садерммцзн мимикой «ДИК латредуктазм чй ген устойчивости ал дозе вского облу'мнил Селезенка Я'ч.".::::т,.';Р Исследование имллантации гав~: ж ствоновмх клеток, интеграции ДИК и активации генов днк дигндрсфолатредуктеза Ряс. 9.6. Схема переноса генов животному-рецяпяевту с помощью рстровяруса с встроенной КДНК мышиного гона после разрушения собственного костного мозга реципиента с помощью рслттсловского излучения [2296).
ной терапии является недостаточность адениндезаминазы, ведущая к дефектам иммунной сястемы (разд. 4.2.2.6; см. [2363)). В этом случае, по-видимому, функциональный дефект локализован преимущественно или исключительно в костном мозге, и на него, следовательно, можно воздействовать ш у(гго, а затем ввести клетки обратно в ткань. Меры безоласиоети.
Чтобы применять на практике методы генной инженерии, нужно быль уверенным в их безопасности. Например, человеческие онкогевы (разд. 5.1.6.5) 170 9. Пракгическив аспекты генетики человека по структуре отчасти гомологичны ретро- вирусам. При заражении таким вирусом, который может модифицироваться путем, например, рекомбинации, необходимо иметь гарантии, что это не произойдет. Существуют опасности, связанные и с другими системами переноса. Устранить их (насколько это возможно) помогут эксперименты, проводимые на нескольких уровнях — на клетках костного мозга человека ш кйго и на мышах и приматах ш нчо.
Для очень тяжелых и до сих пор не поддававшихся лечению болезней требования к безопасности менее строги, чем для более легких заболеваний нли заболеваний, для которых существуют другие виды терапии. Ситуация, следовательно, не слишком отличается от той, с которой мы сталкиваемся в других, более традиционных областях медицинской терапии.
Перенос генов в яйцеклетки ияи зиготы на ранних стадиях. Общественность обеспокоена не столько переносом генов в соматические клетки, сколько манипуляцией ими в зародышевых клетках и зиготах с целью изменения генетической конституции будущих поколений. Безответственные спекуляции некоторых молекулярных биологов и журналистов вызвали в обществе тревогу относительно мотивации и намерений ученых. Многие люди опасаются, что честолюбие молекулярных биологов не остановит их перед жестокими экспериментами на человеке. Тем временем «генная терапия» на уровне зародышевых клеток была осуществлена у мышей: введение генов гормона роста крыс в оплодотворенные яйпеклетки мышей приводило к поразительному росту некоторых из подвергшихся воздействию животных.
Из экспериментальных яйцеклеток развилась 21 мышь; слияние генов произошло в семи случаях, из них в шести размер животных существенно превышал размер остальных мышей в помете [23651. В последующих экспериментах этой группы (23043 использовались карликовые мыши линии )ййв 1'10). Причина карликовости у ннх заключена в недостаточности гормона роста.
Эта линия нспользуется в качестве модели при изучении аутосомно-рецессив- ной недостаточности гормона роста (тип 1) у человека (26240). При введении с помощью мнкроинъекции генов гормона роста в яйцеклетки мышей карликовой линии удалось получить 41 животное, 7 мышей оказались носителями чужеродных генов и 6 из них продемонстрировали поразительное увеличение размеров тела; размер не просто восстановился-карликовый фенотип изменился на гигантский. Терапия оняодотворвнных яйцвкяеток у яюдвй.
Из результатов опытов на мышах следует, что генная терапия увенчалась успехом лишь у некоторого числа животных. В большинстве случаев она оказалась неудачной. Можно, однако, оящдать, что эффективность переноса генов со временем возрастет. Больше беспокоит чрезмерный эффект воздействия у тех животных, у которых перенос удался. Представьте себе человека, который в результате такой терапии достигает роста, скажем, в три метра! Очевидно, что вновь встроенные гены не подвергалнсь нормальной регуляции. Возможно, использование регуляторных последовательностей поможет решить этн проблемы.
Однако до сих пор не удавалось внедрить гены в места их обычной локализации в хромосоме. Встраивание происходит в случайном порядке, в некоторых случаях это вызывало у мышей-реципиентов серьезное нарушение (в результате мутации) работы нормальных генов в участках встраивания. По мнению медицинских генетиков, метод генной терапии не следует в обозримом будущем применять к оплодотворенным яйцеклеткам человека.
Опасность слишком велика и долго останется таковой. Кроме того, существуют другие способы достижения той же цели. Например, карликовость гипофнзарного происхождения. можно с успехом лечить гормоном роста человека, продуцируемым клоннруемыми в бактериях генами. Еще важнее то, что для генной терапии нет медицинских показаний: большинство метаболическнх заболеваний наследуется по рецессивному типу. Соотношение между пораженными и непораженными детьми гетерознготной пары составляет 1: 3. Конечно, яйцеклетку сразу после 9.
Практические аспекты генетики человека 171 оплодотворения (которое должно было бы происходить ш кйго) можно было бы обработать. Но прежде следовало бы установить гомозиготность мутантного аллеля. Поскольку гены еще неактивны, это невозможно сделать на уровне продукта и нужно выполнить на уровне ДНК. Однако клетка яе переживет диагностической процедуры, пока не разделится на две: тогда на одной проводится диагностика, а другая сохраняется для переноса гена. Очень сложная и опасная процедура! Если гомознготное состояние в самом деле могло бы быть диагностировано на такой ранней стадии, не лучше ли было бы отказаться от этой ипаты и посоветовать паре попробовать еще раз? В заюпочение заметим, что, по нашему мнению, нет никаких оснований для генной терапии яйцеклеток или ранних зигот и следует воздерживаться от попыток ее применения.
Реакция общества на новые достижения и перспективы молекулярной биологии. Достикения молекулярной биологии в последнее десятилетие и в еще большей мере ее перспективы вызвали чрезвычайно сильную реакцию общественности и в особенности тех кругов, которые формируют общественное мнение (теологи, философы, журналисты). Генетики и врачи подверглись яростным нападкам. Их благие намерения истолковывались многими совершенно неправильло.
В массовой печати был сформирован образ честолюбивого и жестокого ученого, который вскоре, если не будет остановлен общественностью, начнет со злым умыслом производить манипуляции над человеческим родом. Однако мы не должны забывать о том, что именно ученые одними яз первых «забили тревогу», когда обнаружилась опасность экспериментов с рекомбинавтнымн ДНК.
Правда, зта тревога оказалась напрасной, опасности вполне можно избежать при продуманных дейст- Молекулярные биологи, которые участвовали в начальных этапах исследования рестрнктаз, были обеспокоены потенциальюй опасностью этих ферментов, позволяющих случайным образом расщеплять и объединять гены от различных органвзмов и использовать вездесущую Е. сой для их передачи. Онн созвали конференцию для обсуждения предполагаемой опасности неконтролируемых ннфекшш и распространения рака в связи с использованием рекомбинантных ДНК [22641. Общественность была сильно встревожена создавшимся положением.
В Соединенных Штатах были быстро првняты законы, регулирующие работу с новыми методами. Вскоре, однако, въиснилось, что опасность сильно преувеличен». Штаммы Е. со11, которые использовались в этих опытах, имели настолько низкую жизнеспособность, что не могли вызвать эпидемий. Стало ясно и другое: перенос ДНК между видами в природе происходил в течение тысячелетий. Данные лабораторных экспериментов, а также столетний опыт клинической микробиологии и эпидемиологии убеждают нас в том, что выраженные ранее опасения неоправданны. Тем не менее ряд видных ученых продолжают беспокоиться по поводу возможных опасностей, связанных с межвидовым переносом ДНК. Спгкулятивныг гипотезы относительно будущего генной инженерии. Некоторые биологи выдвигали претенциозные цели манипуляции генами.
По их мнению, следовало бы создать людей с новыми свойствами. Если, например, заменить кожу головы или спины тканью, содержащей хлорофилл, это дало бы индивнду способносп к фотосинтезу и частично решило бы проблему нехватки пищи в мире с нарастающим перенаселением. Путем введения в энуклеированные яйцеклетки лягушек ядер кишечных клеток удалось добиться вегетативного размножения животных. Генетическая информация ядра оказалась способна обеспечить нормальное развитие лягушки при соответствующих условиях. Возможность на основе аналогичных принципов клонировать человека увлекла некоторых ученых. Хотя, насколько нам известно, исследовательская работа в этом направлении не проводится, очень многих увлекла такая фантазия.
В книге, изданной в 1978 г. 1237э), авторы утверждали, что вегетативное размножение чело- 172 9. Практические аспекты генетики человека века достигнуто. Никаких доказательств приведено не было, но это утверждение способствовало популяризации книги, и средства массовой информации заполонили рассказы о возможностях вегетативного размножения. Одни писали, что вегетативное размножение людей позволит воспроизводить выдающихся творческих личностей типа Эйнштейна или Моцарта, забывая при этом, что генетический материал одного Эйнштейна вовсе не гарантирует развития другого Эйнштейна.