З кожним роком молекулярна біологія стрімко розвивається. Що б ви назвали найбільшим успіхом?
Розвиток молекулярної діагностики дозволяє нам зазирнути у найбільші таємниці людського життя. Найбільшим успіхом є те, що тепер ми можемо відчитати генетичний код і передбачити певні біологічні процеси і в людини, і в тисячі інших організмів. Проте загрози криються у проведенні генетичних модифікацій. Завдяки винаходу технології CRISPR/Cas9 можемо не тільки діагностувати хвороби, але й «редагувати ДНК», тобто вносити зміни в геном людини (вирізати і вставляти необхідні ділянки геному і замінювати дефектний ген на здоровий).
На початку 2013 року кілька груп вчених встановили, що можна надзвичайно точно змінювати неправильну послідовність генів і лікувати спадкові хвороби. До цього таке було неможливим. Тепер працюють над експериментами з модифікації людських ембріонів. Запліднені яйцеклітини вирощують в пробірках, модифікують різні гени і проводять селекцію ембріонів відповідно до «замовлених» фізіологічних чи інтелектуальних характеристик, які хочуть бачити в майбутній дитині. Тоді такий ембріон імплантують в сурогатних матерів, і народжуються так звані «дизайн-діти». Ще 10-15 років тому про це тільки говорили, а зараз намагаються втілити. Поки що науковці досить обережні у проведенні таких експериментів, аби не спровокувати шкідливих змін в людському геномі, які передадуться наступним поколінням з невідомими наслідками.
Позаторік в Англії прийняли закон, який дозволив існування дітей від трьох батьків. Більше того, відомо, що вже можливо народження дитини від двох чоловіків.
Щодо народження дітей від трьох батьків є певні нюанси. Тут не йдеться про змішування хромосом від усіх трьох осіб і народження дитини з характеристиками кожної з них. Передається лише мітохондрійне ДНК – це надзвичайно маленька частка одного відсотка генетичної інформації від третьої особи – жінки-донора. Щодо можливості народження біологічної дитини від двох чоловіків, то це ще не впроваджували, але теоретично це можливо.
Під час експериментів встановили, що можна із будь-якої чоловічої чи жіночої клітини створити яйцеклітину чи сперматозоїд. Тепер планують перевірити, чи дійсно можна схрестити такий сперматозоїд і яйцеклітину і отримати біологічних дітей. Отже, на першій стадії дослідження підтвердили гіпотезу, на другій стадії планують провести власне експеримент.
Наскільки правомірними є такі генетичні модифікації і чи є вони безпечними для життя майбутньої дитини?
Звичайно, такі експерименти мають певні загрози. Є дві сторони медалі, на одну з яких майже не зважають. Здебільшого посилаються на права батьків, які не можуть мати дітей природнім шляхом. При цьому дуже мало уваги звертають на право дитини мати біологічну маму чи тата, а не бути створеною у пробірці. Отже, є конфлікти з правами дітей. В США був випадок, коли один дослідник видалив вагітній дружині деякі клітини з ембріона (ненародженої власної дитини) і відчитав генетичний код дитини. Тоді серед громадськості виникла дискусія, чи мав право цей дослідник відчитати генетичну інформацію своєї дитини без її згоди. Виходить, що у випадку аборту права дитини ігнорують, а у випадку відчитання генетичного коду ненародженої дитини – намагаються захистити.
Чи не призведуть такі експерименти до каліцтв на ембріональному рівні розвитку плоду?
Загалом є чимало небезпек. Хоча науковці запевняють, що експерименти з ембріонами проводитимуть під прицільним контролем і зможуть запобігти каліцтву. З-поміж модифікованих ембріонних клітин відберуть ті, які не мають жодних вад і є повністю здоровими. Такий спосіб зводить запліднену ембріонну клітину до матеріального об’єкта – вибираємо те, що хочемо, а те, що не відповідає характеристикам, просто ліквідовуємо.
Водночас не все ми можемо передбачити навіть, якщо відчитаємо геном ембріона, який будемо імплантувати. Мутації можуть виникнути вже після імплементації клітини. Хто візьме на себе відповідальність, якщо народиться дитина з вадами – лікарі, дослідники, які створили цей ембріон, чи батьки, які хочуть мати дитину штучним методом?
Те ж саме із клонуванням. Багато організмів вже успішно клонували. Є вже клоновані корови, миші, щури, вівці. Але перший клонований організм дуже часто родиться із великими вадами і його вбивають.
Якщо ми клонуватимемо людину, і народиться дитина з вадами, що ми будемо робити – викинемо як непотрібний матеріал після невдалої спроби, які права у цієї дитини? Це необумовлено. Знаю, що в Китаї вже роблять перші спроби модифікувати ембріони методом CRISPR/Cas9. Але чи братимуть генетики відповідальність за народження дітей з інвалідністю?
Проблеми також виникають, коли ми схрещуємо два неспоріднені організми, як вже роблять із людськими та коров’ячими чи свинячими стовбуровими клітинами. Більшість організмів мають різні родини генетичних вірусів – псевдогени, або jumping genes. Є навіть звичайні віруси, які в одному організмі не спричиняють жодної патології, але якщо їх ввести в неспоріднений організм, вони можуть завдати великої шкоди. Коли ми схрещуємо два неспоріднені організми, то ризикуємо впровадити генетичні мутації – спровадити jumping genes з одного організму в другий. Як це проявиться в схрещеному організмі, не завжди можна визначити.
Ідея євгеніки (наука про селекцію людини, відповідно до якої батьки зможуть вибрати колір волосся, ріст та інтелектуальні здібності майбутньої дитини) передусім полягає у поліпшенні генофонду. Але чи не є це втручанням у долю людини?
З точки зору християнської етики, це називається «бавитися в Бога». Визначаючи, яким має бути майбутнє дитини, ми закладаємо в ембріон потрібні якості, а ті, які вважаємо непотрібними, видаляємо. Якщо такі експерименти стануть масовими, то вони до певної міри будуть обмежувати різноманітність людського роду. А якщо генетичний склад є обмежений, до прикладу, внаслідок схрещування однакових організмів, то в таких організмах виникають різні фізіологічні чи анатомічні вади. Так, пси-вівчурі – схрещена порода. Щоб отримати чисту расу, ми схрещуємо їх одне з одним, але усі вони народжуються з анатомічною вадою клубової кістки. Старші пси мають проблеми з артритом, їм тяжко ходити. Ми впровадили чисту лінію псів-вівчурів, але вони мають анатомічну хворобу. Так може статися і з людьми.
Закладаючи в ембріони певні характеристики і видаляючи інші, ми можемо створити людей на власний смак, але при цьому вони можуть народжуватися з новими генетичними вадами. У природі закладено, що покращити породу можна лише шляхом змішування генетичного складу. Коли ми починаємо обмежувати генетичну різноманітність, то провокуємо появу різноманітних вад.
Молекулярна діагностика дозволяє за кілька годин спрогнозувати, на що особа захворіє через 10 років. А чи можна буде визначити, коли помре людина?
Наразі точно встановити неможливо. Смерть – це складний фізіологічний і біологічний процес. Хоча науковці над цим працюють. Питання в тому, для чого потрібна така інформація? Якщо медицина зможе використати її, щоб запобігти смерті людини через дану генетичну ваду, тоді це буде поступом. Якщо ж ми зможемо передбачити біологічні процеси без можливості впливати на них, то таке приречення є великим негативом і впаде тягарем на долю людини. Це буде обмежувати віру людини. До прикладу, якщо батьки відчитають у геномі дитини, що у 30-40 років вона буде фізично слабкою, то вже не будуть інвестувати кошти в розвиток її спортивних здібностей. Мовляв, якщо вона не скористається цими навиками і не стане успішною у цій сфері, то для чого марно гроші витрачати. Так ми заздалегідь позбавляємо людину шансу обирати власний шлях і взагалі розвиватися в повноті своїх зацікавлень та бажань. Це суперечить засадам християнської етики та етики інших релігій. Якщо ми обмежуємо дитину у такий спосіб, то зводимо її до стану предмету, а не сприймаємо її як повноцінну особистість.
Чи завжди наука є безпомильною, коли визначає сценарій життя людини на основі її генетичного коду?
Деяким людям прогнозують хворобу, але вона не з’являється. Або ж усе розвивається за інакшим сценарієм. До прикладу, фізик Стівен Гокінг усе життя прикований до візка і говорить за допомогою комп’ютера. Але це один з найбільших геніїв фізики, який будь-коли жив на землі. Попри те, що живе з інвалідністю, він має високий інтелектуальний потенціал і є надзвичайно цінним для суспільства. Якщо зважати лише на генетичне тло, то людство може позбавити себе багатьох унікальних особистостей, які фактично можуть бути дуже потрібними.
Якщо усі хвороби можна діагностувати і навіть деяким запобігти, то чи можна буде вилікувати на пренатальному рівні дітей з інвалідністю – синдромом Дауна, ДЦП?
Це одна з перших проблем, над якою працюють дослідники. Вони хочуть видалити певні генетичні вади з ембріону і запобігти розвитку інвалідності. Зараз генетики роблять спроби секвенувати геном ембріонних клітин і вибрати здорові клітини або клітини з виправленою вадою, а тоді імплантувати їх у матерів.
Найлегше виправити ваду в одноклітинному ембріоні, аніж виправляти її в багатоклітинному зародку. Коли ембріон росте, клітини з вадою дублюються.
Щоб виправити ваду, треба модифікувати склад генів у кожній з мільйона ембріонних клітин. У такому випадку науковцям легше абортувати – вбити небажаний ембріон, аніж повністю виправляти. А це вже неповага до людської гідності, адже кожна із запліднених клітин є зародком майбутньої людини. Тут ми вже «бавимося в Бога» і вибираємо, хто має жити, а хто має вмерти.
Важливо, аби науковці керувалися в першу чергу пошаною до людської гідності, а не лише бажанням позбутися інвалідності чи виправити її. Не можна сприймати ембріон як предмет, який при невдалій спробі викидаємо. Треба поважати таїнство людства.
Інколи трапляється, що лікарі прогнозують жінці народження хворої дитини, але народжується здорове немовля. Діагностують рак, але через деякий час хвороба зникає. Як науковці пояснюють таке надприродне явище зникнення хвороби, таке собі зцілення?
Це радше виняток аніж правило. Ми ще до кінця не знаємо, як гени взаємодіють між собою. Припускаю, що в майбутньому це також стане відомо. У лабораторіях проводять дослідження, як взаємодія між генами впливає на людський організм, але поки що науковці не розкрили цю сферу.
А як щодо лікування хворих органів в людини? Чи винайдені технології вирощення нових органів?
Певні спроби з трансплантації нових органів вже проводилися. Є небезпека, що хвора людина може відкинути донорський орган, який має інші молекулярні характеристики тому, що стовбурові клітини, з яких виростили орган, походить від іншої людини-донора. Щоб цьому запобігти, людина повинна приймати ліки для пониження роботи імунної системи. Наразі з’явилося цікаве рішення – вирощення здорових органів в інкубаторі, клитини яких походять від самого потерпілого пацієнта, так звані «автологічні стовбурові клітини». Хоча це досить складно зробити, оскільки орган має трьохвимірну форму.
Відносно легко такі експерименти вдалося провести з людською шкірою, бо вона є відносно одноманітною за структурою і має лише кілька шарів. Значно складніше виростити тканину нирки, селезінки чи підшлункову залозу. Для цього науковці проводять генетичні маніпуляції з іншими організмами.
Наприклад, якщо свинка через генетичну ваду не може виробити клітин підшлункової залози, в її ембріон вживлюють стовбурові клітини щура. Тоді народжується свинка з підшлунковою залозою, яка складається виключно із клітин щура. Новий орган можна трансплантувати в організм щура, який має хвору підшлункову залозу і таким чином його уздоровити. Подібні експерименти проводили із людськими клітинами, які імплантували в ембріон свинки. Свинка не0 народилася живою, її евтонізували. Але вдалося визначити, що людські ембріонні клітини були у всіх тканинах свинки, за винятком мозку. Так науковці довели, що людські клітини можуть розвиватися в іншому організмі. Наступний етап – це спроба імплантації людських клітин у свинок, вирощення здорового органу і трансплантація у людський організм, з якого взяли клітини.
На вашу думку, де пролягає межа, яку не варто переступати?
Межа є ще неокресленою. Шкода, що Церква дуже рідко бере участь в наукових дискусіях. Звичайно, це трапляється з різних причин. Зараз епоха секуляризму, коли духовність ігнорують і послуговуються лише доказами у сфері фізики, біології, хімії.
Але досвід минулого показав, що не все, що можемо, треба робити. Людство зайшло в глухий кут з ядерною енергією. Тепер використання ядерної зброї нависає загрозою над усім світом. Північна Корея активно працює над виготовленням ядерної зброї. І тільки тепер ми беремося за голову і розуміємо, що не в той напрямок спрямували свої дослідження. Така ж загроза може нависнути і в сфері генетики.
Атомна зброя спрямована на знищення, генетична модифікація без контролю може мати ще гірші наслідки. Вони можуть стати спадковими. Ми ще не знаємо, як вони впливають, але вже починаємо ними бавитися. Люблю цитувати фізика із фільму «Парк Юрського періоду»: «Науковці були настільки захоплені тим, що можуть зробити, що вони ні на хвилину не подумали, чи повинні вони це робити».
Думаю, це про нашу епоху. Наука захоплена собою і не зважає на етичні принципи. Людство нагадує підлітка, який знайшов рушницю, але не вміє нею користуватися. Витягнув із батькової шафи, взяв до рук і почав стріляти. Так само людство відкрило атомну енергію – з’явилася атомна зброя, відкрило електронну комунікацію – з’явився електронний шпіонаж. Маємо багато відкриттів, але з якою метою ми їх використовуємо.
Церква застерігає людство від надмірного втручання в природу і накладає табу на експерименти з клонуванням і деякими репродуктивними технологіями. Зазвичай у пориві до знань науковці-генетики не дослухаються і ставлять під сумнів релігію як таку. Що особисто вас спонукає довіряти Церкві?
Я переконався, що впровадження генетичних маніпуляцій без моральних принципів призведе до непоправної шкоди на довгі роки. Також я переконався, що завжди можна знайти альтернативний моральний вихід із ситуації. Бог створив природу, і вона не є злою. Але надуживання природою є злом.
Згадаймо, як 10-15 років тому відкрили стовбурові клітини, які стали рішенням багатьох генетичних проблем. Зокрема, за їх допомогою, здавалося що можна лікувати будь-які генетичні хвороби. Проблема була лише в тому, що ці клітини видобували із вбитих ембріонних клітин. Їх розбивали на поодинокі клітини і вирощували в інкубаторах. Хоча Церква гостро на це зреагувала, науковцям видавалося, що це єдиний метод отримати стовбурові клітини.
На превелике здивування, у 2007-2008 році два дослідники довели, що ми можемо взяти будь-яку клітину із будь-якої людини і в дуже легкий спосіб перетворити її в стовбуровий стан. Відтоді стало відомо, що у кожної людини є безконечне джерело стовбурових клітин. Відтак, відпала потреба вбивати людські ембріони.
Отже, минуло 10-20 років, як винайшли новий метод, який не передбачає вбивства людських ембріонів. Це один з доказів, що йти по найменшій лінії опору – це не вихід. Я впевнений, що ми зможемо знайти моральні альтернативи на будь-які виклики науки.
На вашу думку, усі ці знання і відкриття у сфері генетики зроблять людство щасливішим?
Якщо використовувати усі наукові здобутки в генетиці, зважаючи на моральні принципи, то людина може бути надзвичайно щасливою. Це стосується і будь-якої іншої сфери. Якби ми користувалися ядерною енергією відповідно до етичних принципів, не було б ніяких проблем і загроз. Справа не у генетиці чи ядерній енергії, але в людській мотивації, з якою ціллю ми використовуємо наукові відкриття. Щоб правильно використовувати, треба мати правильні моральні дороговкази.
Довідка
Юрій Мончак - професор молекулярної біології медичного факультету провідних світових університетів Макгільського та Монреальсьного (Канада). Закінчив бакалаврат і магістратуру з мікробіології, отримав докторський ступінь з молекулярної біології. Постдокторат закінчив у Вашингтоні в Національному інституті раку. Викладає молекулярну біологію в Університеті Маꥳлла та Монреальському університеті. З 1994 року очолює лабораторію молекулярної діагностики при одному зі шпиталів Університету Маꥳлла на посаді професора.
Для Юрія Мончака є важливою ідея гуманізації медицини на основі xристиянських цінностей та виховання поваги до людського життя.
Щороку він відвідує Україну, викладає молекулярну біологію у Школі біоетики Українського католицького університету у Львові.
Разом зі своєю матір’ю заснував фонд ім. Михайла Мончака, о. Івана Гаврилюка, Дарії Когутяк і Софії Кокоцької при УКОФ (Українській католицькій освітній фундації).