В 2018 году научная общественность обсуждала поступок 34-летнего китайского молекулярного биолога Хэ Цзянькуя, который объявил о рождении детей с отредактированным геномом. Впоследствии он получил за свою работу срок. Выйдя на свободу, Хэ заявил о продолжении карьеры. Ученый уже получил первое предложение — теперь он попробует применить технологию для борьбы с болезнью Альцгеймера. Рассказываем, почему китаец стал одним из самых скандальных исследователей современности.
Детство в книжном магазине
О детстве Хэ Цзянькуя известно немного. Он родился в 1984 году в деревне в Синьхуа, уезде в китайской провинции Хунань. Будущий ученый рос в семье фермеров. Родители Хэ были настолько стеснены в средствах, что ему приходилось ходить в местный книжный магазин, чтобы почитать учебники, которые он не мог позволить себе купить. Однако мальчик демонстрировал успехи в школе с первого по последний класс и мечтал о высшем образовании.
Стипендия в Китае и Стэнфорд
Благодаря успешно сданному экзамену, который давал право на бесплатное обучение и стипендию, в 2002 году Х поступил в Китайский университет науки и технологий и в 2006 году получил степень магистра по физике.
В 2007 году в группе других перспективных аспирантов Хэ отправился в США, где он присоединился к лаборатории Майкла Дима — профессора кафедры Джона В. Кокса в Университете Райса. Аспирант начал работу над докторской диссертацией по биофизике. В 2010 году его группа опубликовала математическую модель в научном журнале Physical Review Letters. В ней исследовались эволюционные свойства бактериальной иммунной системы CRISPR. По завершению работы в Университете Райса Хэ получил степень доктора наук.
В 2011 году молодой специалист перешел в постдокторантуру в Стэнфорд по рекомендации Дима. Тот познакомил своего ученика с исследователем секвенирования генома Стивеном Куэйком. Секвенирование — это метод определения нуклеотидной последовательности ДНК и РНК, который используется для определения генетических мутаций.
В том же году Хэ откликнулся на объявление о наборе сотрудников в шэньчжэньский университет SUSTech. Его президентом был химик Чжу Цинши, который возглавлял кафедру Хэ во времена его учебы в Китае. В конце 2011 года Хэ объявил, что он совместно с профессором Димом откроет в SUSTech лабораторию. Он сообщил, что эта структура будет заниматься поиском и изучением генов, мутации которых могут вызывать аутоиммунные заболевания.
Стартап по секвенированию генома
Благодаря финансированию в размере $6 млн от китайской программы привлечения исследователей Peacock Plan Хэ открыл лабораторию в SUSTech в 2012 году. Часть денег он использовал для открытия собственных стартапов.
«Щедрость Шэньчжэня в поощрении стартапов, особенно венчурных капиталистов, которая сопоставима с Кремниевой долиной, — главная причина, которая привлекла меня. Я не профессор в традиционном смысле, а предпочитаю быть предпринимателем исследовательского типа», — объяснял он причины возвращения в КНР.
Хэ запустил стартап Direct Genomics. Компания получила лицензию на технологию секвенирования генома, который создал знакомый ученого по Стэнфорду Стивен Куэйк. Тот разработал аппарат, который позволял провести процедуру всего за пару недель, а ее стоимость не превышала $50 тысяч по сравнению с традиционным методом, который стоил миллионы долларов.
Сам Куэйк ранее создал в США фирму Helicos Biosciences для продвижения своего метода, но она обанкротилась. Теперь он хотел возродить технологию в качестве диагностического инструмента для рака или генетических отклонений у эмбрионов. Американский ученый вошел в консультативный совет Direct Genomics, хотя позднее, уже во время преследования Хэ, отрицал это.
Подготовка к эксперименту
В марте 2017 года Хэ подал заявку на проведение эксперимента в больницу для женщин и детей в Шэньчжэне HarMoniCare. В ней описывалась технология редактирования генов у человеческих эмбрионов. Ученый утверждал, что такие дети после рождения не смогут заболеть ВИЧ, оспой и холерой. Хэ выбрал для редактирования естественную мутацию генов CCR5, которая делает организм восприимчивым к этим заболеваниям. «Это будет великое достижение науки и медицины с тех пор, как разработчик технологии ЭКО получил Нобелевскую премию в 2010 году», — так описывал свою технологию биолог. В итоге ее одобрил комитет клиники по этике.
В январе 2018 года Хэ вернулся в Стэнфорд и встретился с Мэтью Портеусом, детским онкологом, который помог коллеге написать отчет о редактировании генома в 2017 году. Тот позднее рассказал, как пытался отговорить китайского исследователя от подобных экспериментов, так как для их проведения не было «никакого медицинского обоснования или потребности». Как выяснилось, эксперимент тогда уже шел.
Удачное испытание и скандал
26 ноября 2018 года журнал MIT Technology Review опубликовал статью о редактировании генома человеческих эмбрионов. В материале использовалось описание проекта, которые Хэ разместил в официальном китайском реестре клинических испытаний. Исследователь предоставил одному из репортеров подробный отчет, в котором говорилось, что в результате эксперимента родились девочки-близнецы Лулу и Нана.
Он также разместил пять видеороликов на YouTube, объясняющих и оправдывающих беспрецедентный эксперимент. В них Хэ утверждал, что использовал инструмент CRISPR-Cas9 для редактирования и вставки гена CCR5, чтобы сделать клетки устойчивыми к ВИЧ. Затем он имплантировал эмбрионы с измененными генами в женскую матку путем ЭКО. Позже, на конференции Second International Summit on Human Genome Editing в Гонконге, ученый объявил о рождении еще одного ребенка с отредактированным геномом — Эми. В обоих случаях родители согласились присоединиться к эксперименту, поскольку отцы были ВИЧ-инфицированы и в противном случае не имели бы доступа к ЭКО по китайским правилам.
Университет SUSTech опубликовал заявление, в котором говорилось, что там «не знали об исследовательском проекте и его природе». Комитет биологического факультета пришел к выводу, что подобные опыты «серьезно нарушили академическую этику и кодексы поведения». Клиника HarMoniCare заявила, что «никогда не участвовала ни в одной клинической операции, связанной с «генно-отредактированными» младенцами». После этого более 200 китайских ученых подписали онлайн-декларацию, назвав исследование «сумасшедшим». В ней отмечалось, что редактирование CCR5 является сомнительным средством улучшения здоровья, поскольку уже существуют эффективные способы профилактики ВИЧ-инфекции, которые гораздо менее рискованны.
Описание экспериментов Хэ никогда не публиковалось ни в одном научном журнале. MIT Technology Review позже получил черновики его статьи, которая, по словам одного эксперта, была пронизана «вопиющими научными и этическими ошибками».
Критики работы утверждают, что эксперимент Хэ был далек от чистого. Ученый использовал технологию CRISPR по-разному для каждого из близнецов: у первого он модифицировал только одну из двух хромосом, а у второго он изменил обе хромосомы. Кроме того, он вставил модифицированный ген CCR5 не во все клетки эмбрионов, что сделало его «мозаичным». Теперь правильный и неправильный набор хромосом могут передаваться потомкам Лулу и Наны, чьи дети могут родиться с аномалиями. Более ранние исследования также показали, что нехватка генов CCR5 может привести к более высокому риску заражения лихорадкой Западного Нила и тяжелыми формами гриппа.
Уголовное дело и заключение
После скандала китайское правительство объявило о расследовании. Хэ Цзянькуя уволили из Университета науки и технологий Китая и поместили под домашний арест. В декабре 2019 года ученго приговорили к трем годам к трем годам по обвинению в незаконной медицинской практике. Также его обязали выплатить штраф в размере ¥3 млн или $450 тыс. Суд постановил, что Хэ и его коллеги «намеренно нарушили соответствующие национальные правила научных исследований». Следствие выявило, что ученый и его команда «намеренно избежали надзора» при проведении исследования, а также подделали документы этической экспертизы.
Специалисты по этике заявили, что использование технологии CRISPR для изменения ДНК человеческих эмбрионов вызывает много вопросов. По их словам, генетические изменения будут переданы всему будущему потомству субъекта, но невозможно знать наверняка, к каким последствиям может привести процесс редактирования проблемного гена. К моменту эксперимента клинические испытания технологии уже проводили на людях, но в качестве терапии для лечения заболеваний крови, таких как серповидноклеточная анемия.
Заключение Хэ отсрочило проведение дальнейших экспериментов по редактированию генов в Китае. Власти страны ужесточили правила и этические стандарты при редактировании генов человека. Хэ пожизненно запретили заниматься работой, связанной с вспомогательными репродуктивными технологиями, и наложили ограничения на его работу с человеческими генетическими ресурсами.
История с «доверенным кругом»
«Необычно, что Хэ Цзянькуй и некоторые из его коллег были заключены в тюрьму за этот эксперимент. В то же время многие из сотрудников, такие как Майкл Дим, никогда не подвергались санкциям или формальному осуждению за участие в проекте. Во многих отношениях справедливость не восторжествовала», — говорит доцент Института Альфреда Дикина в Австралии Эбен Киркси.
Специалист по связям с общественностью Райан Феррелл, которого нанял Хэ, рассказал, что об экспериментах с эмбрионами знали около 50 человек, это был «доверенный круг» ученого. В него входили, в том числе, лауреаты Нобелевской премии из Китая и США, руководители предприятий, бизнесмены и один китайский политик. «У него была слишком большая компания, чтобы называть его просто «жуликом», — считает генетик Джордж Черч, пионер технологии CRISPR в Гарвардском университете, который не входил в этот круг.
Биоэтик Уильям Херлбат из Стэнфордского университета в Пало-Альто, который знал об эксперименте, говорит, что пытался отговорить Хэ. Он считает, что ученого «бросили под автобус» многие из тех, кто его поддерживал.
Лауреат Нобелевской премии Крейг Мелло из Медицинской школы Массачусетского университета рассказал, что его попросил проконсультировать Direct Genomics один из ее крупных инвесторов. Когда Хэ отправил Мелло сообщение об эксперименте, тот ответил: «Я рад за вас, но предпочел бы быть не в курсе этого».
Ученый предупредил коллегу, что тот рискует здоровьем ребенка, а его метод «подпитывает страх перед ВИЧ и стигму, которая не основана ни на каких медицинских фактах».
Стив Ломбарди, бывший генеральный директор Helicos, считает Хэ честным наивным ученым: «У него было верное чутье относительно того, что делать в Китае, но он просто не знал, как это сделать». Ломбарди отмечает, что расценивал технологию CRISPR как «слишком грубую» для безопасного редактирования эмбрионов, но такие «манипуляции с зародышами неизбежны».
Что стало с детьми
В 2023 году Хэ сообщил, что все родившиеся в результате эксперимента дети живут «нормальной, мирной и спокойной жизнью». Он продолжает следить за их здоровьем в рамках соглашения с родителями. Как отмечает ученый, после наступления совершеннолетия дети будут сами решать, продолжать ли медицинские наблюдения. Он пожаловался, что ни одна страховая компания не согласилась застраховать здоровье новорожденных, узнав, что их гены отредактировали. Теперь ученый хочет открыть благотворительный фонд, чтобы собрать деньги для них на любые непредвиденные медицинские расходы.
После тюрьмы
Хэ вышел на свободу в конце 2022 года. Тогда в интервью СМИ он признал свой эксперимент поспешным. Ученый пообещал выступить с докладами в ряде университетов и на конференциях, чтобы рассказать о технологии редактирования генов CRISPR в репродуктивной медицине. Хэ также планировал начать работу в Гонконге, но страна отозвала выданную ему ранее визу.
Тогда ученый создал лабораторию в Пекине для работы над терапией для редких генетических заболеваний. В 2023 году он предложил провести исследование, которое включало бы в себя редактирование генов эмбрионов мышей, а затем человеческих оплодотворенных яйцеклеток. Это позволит проверить, дает ли мутация защиту от болезни Альцгеймера.
«Старение населения становится социально-экономической проблемой и увеличивает нагрузку на медицинскую систему... В настоящее время не существует эффективного лекарства от болезни Альцгеймера», — так Хэ описал свое предложение.
Оно вызвало неоднозначную реакцию ученых и экспертов по медицинской этике. «Все это, прямо говоря, безумие», — заявил Петер Дроге, доцент Наньянского технологического университета в Сингапуре. Он пояснил, что редактирование генов эмбриона для лечения сложного заболевания, которое поражает людей к концу жизни и не имеет единой генетической причины, крайне сомнительно.
В ответ на критику Хэ пояснил, что «собирает отзывы от ученых и биоэтиков» и намерен вносить изменения в свое предложение. Он пообещал не проводить никаких экспериментов, пока не получит разрешение правительства КНР, а также одобрение международного комитета биоэтики из США и Европы.
Новые проекты
В 2024 году стало известно, что Хэ возобновил исследования по редактированию генома. Он уже открыл вторую лабораторию в Санье, в южной островной провинции Хайнань, используя финансирование от американских и китайских компаний. Ученый подчеркнул, что эксперименты будут проводить на мышах, обезьянах и нежизнеспособных человеческих эмбрионах, которые не будут использовать для оплодотворения. «Основная часть исследования может быть завершена за два года», — оценивает проект Хэ.
В июле он сообщил, что некий инвестор из Кремниевой долины предложил ему $1 млн за помощь в создании компании в США. Она будет заниматься технологиями редактирования генов для предотвращения болезни Альцгеймера.
«Это очень интересное предложение, и я его рассмотрю. Я был бы рад работать в Соединенных Штатах, если появится хорошая возможность», — отметил биолог.
Также ученый рассказал, что его звали работать в одну «маленькую восточноевропейскую страну» и в некое островное государство, но он отклонил оба предложения. «Мне нужно проводить исследования в США, Китае или других крупных странах», — пояснил Хэ.
Ученый уверен, что редактирование эмбрионов «будет таким же распространенным, как дети, полученные путем ЭКО», через 50 лет.
«Я верю, что общество в конечном итоге признает, что генетическое редактирование эмбрионов — это хорошо, потому что оно улучшает здоровье человека. Поэтому я жду, когда общество примет это», — заключил Хэ Цзянькуй.