Уолтер Айзексон – Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества (страница 45)

Ситуация в Европе сначала обстояла подобным образом: Даудне и Шарпантье выдали патент, а затем патент получил и Чжан[264]. Но к этому моменту снова дал о себе знать спор Чжана с Марраффини. После пересмотра заявок Чжана и исключения имени Марраффини европейский патентный суд постановил, что Чжан не может считать дату подачи своей первой заявки “датой приоритета”. В результате было признано, что другие заявки на патент имеют более раннюю дату приоритета, и суд отозвал патент Чжана. “Европейский патент Фэна был аннулирован, потому что он исключил мое имя”, – говорит Марраффини[265]. К 2020 году Даудна и Шарпантье также получили приоритетные патенты в Великобритании, Китае, Японии, Австралии, Новой Зеландии и Мексике.

Стоили ли того все описанные патентные битвы? Может, Даудне и Чжану было выгоднее заключить сделку, чем судиться друг с другом? Оглядываясь назад, партнер Даудны по бизнесу Энди Мэй так и считает. “Мы сэкономили бы немало времени и денег на судебных спорах, если бы сумели найти общий язык”, – говорит он[266].

Затянувшаяся борьба подпитывалась ненужными эмоциями и обидами. Вместо этого Даудна и Чжан могли бы последовать примеру Джека Килби из Texas Instruments и Роберта Нойса из Intel, которые после пяти лет ожесточенных споров согласились разделить патентные права на микросхему, заключив соглашение о кросс-лицензировании своей интеллектуальной собственности и разделе роялти, что обеспечило отрасли производства микросхем экспоненциальный рост и определило облик новой технологической эпохи. В отличие от сторон в споре о CRISPR, Нойс и Килби не стали отступать от важнейшего принципа ведения бизнеса: не стоит делить шкуру неубитого медведя.

Часть четвертая. CRISPR в действии

Прежде не было

Спасенья от болезней. Ни травы такой,

Ни мази, ни питья не знали смертные

И гибли без лекарства до тех пор, пока

Я всяких смесей болеутоляющих

Не указал им, чтоб любой пресечь недуг[267].

Глава 32. Методы лечения

В июле 2019 года врач из нэшвиллской больницы ввел иглу большого шприца в руку 34-летней афроамериканки из маленького города в центральной части штата Миссисипи и сделал ей инъекцию стволовых клеток, которые были выделены из взятой у нее крови и отредактированы с помощью системы CRISRP-Cas9. Теперь их возвращали в организм, пытаясь вылечить женщину от серповидноклеточной анемии, которая с младенчества вызывала у нее сильнейшие боли. Так Виктория Грей, мать четырех детей, стала первым в США человеком, для лечения которого был использован инструмент редактирования генома на базе CRISPR. Клинические испытания проводила компания CRISPR Therapeutics, основанная Эмманюэль Шарпантье. После инъекции у Грей резко участилось сердцебиение, и некоторое время ей было сложно дышать. “В тот момент мне стало немного страшно и тяжело, – сказала она журналисту NPR Робу Стейну, который получил разрешение следить за ее лечением. – Потом я заплакала. Но это были слезы счастья”[268].

Доктор Хайдар Франгул из Научно-исследовательского института Сары Кэннон в Нэшвилле с Викторией Грей

Сегодня внимание к CRISPR во многом объясняется потенциалом системы к внесению в клетки человека наследуемых изменений или к редактированию зародышевой линии. Такие изменения передаются в клетки всех будущих потомков человека и могут в будущем преобразить человеческий род. Редактированию подвергаются гаметы эмбрионов на ранних этапах развития. Именно так CRISPR в 2018 году применили к близнецам из Китая, и этой темы, требующей отдельного обсуждения, я коснусь позже. В этой главе я сосредоточусь на способах применения CRISPR, которые (по крайней мере, до поры до времени) будут наиболее широко распространены и привлекательны: на таких случаях, как лечение Виктории Грей, когда CRISPR используется для редактирования лишь некоторых клеток тела, не передающих свои гены в следующее поколение (такие клетки называются соматическими). Изменения в генах соматических клеток не наследуются. Для этого можно брать клетки у пациента и затем редактировать и возвращать их в организм (ex vivo), а можно помещать инструмент редактирования на базе CRISPR в организм пациента (in vivo).

Серповидноклеточная анемия – один из самых подходящих случаев для редактирования генома ex vivo, поскольку при этом заболевании поражаются клетки крови, которые можно легко забрать из организма и вернуть обратно. Болезнь вызывается мутацией единственной буквы из более чем трех миллиардов спаренных оснований в ДНК человека, в результате которой возникает аномалия в белке гемоглобине. Нормальный гемоглобин формирует круглые и гладкие кровяные тельца, способные легко проходить по сосудам и переносить кислород из легких к остальным частям тела. Но аномальный гемоглобин формирует длинные волокна, которые искажают красные кровяные тельца, отчего они слипаются и изгибаются в форме серпа. Кислород не поступает в ткани и легкие, что вызывает сильные боли. В большинстве случаев больной умирает, не доживая до пятидесяти лет. Серповидноклеточной анемией страдают более четырех миллионов человек во всем мире, причем около 80 % из них живет в Африке и около 90 тысяч – жители США, в основном афроамериканцы.

Простота генетической ошибки и серьезность синдрома делает его прекрасным кандидатом на лечение путем редактирования генома. Работая с Викторией Грей, врачи выделили стволовые клетки из ее собственной крови и отредактировали их, применив CRISPR, чтобы активировать ген, который обычно работает в клетках крови только в период эмбрионального развития. Такой эмбриональный гемоглобин нормален, поэтому, если генетическая модификация оказывается действенной, у пациентов начинает вырабатываться собственная хорошая кровь.

Через несколько месяцев после введения отредактированных клеток Грей приехала в нэшвиллскую больницу, чтобы узнать, помогает ли лечение. Она была настроена оптимистически. После получения отредактированных клеток ей ни разу не понадобилось переливание крови и приступы боли ее тоже не мучили. Медсестра ввела иглу и наполнила кровью несколько пробирок. Грей нервничала, ожидая результатов. В конце концов врач пришел сообщить ей новости. “Мне очень понравились результаты ваших сегодняшних анализов, – сказал он. – По ним видно, что у вас начал вырабатываться эмбриональный гемоглобин, и это замечательно”. Ее кровь теперь примерно на половину состояла из эмбрионального гемоглобина со здоровыми клетками.

В июне 2020 года Грей получила еще более радостную новость: судя по всему, улучшение длительное. По истечении девяти месяцев она не испытала ни одного приступа боли из-за серповидноклеточной анемии и ни разу не нуждалась в переливании крови. Анализы показали, что 81 % клеток ее костного мозга производили нормальный эмбриональный гемоглобин, а значит, изменения в генах сохранились[269]. “Школьные и университетские выпускные, свадьбы, внуки – я думала, что ничего этого не увижу, – сказала она, узнав о результатах. – Теперь я смогу помочь своим дочерям выбрать свадебные платья”[270]. Это была важнейшая веха: очевидно, система CRISPR вылечила генетическую болезнь человека. Находясь в Берлине, Шарпантье слушала запись прочувствованного интервью, которое Грей дала корреспонденту NPR. “Слушая ее, я радостно осознавала, – говорит она, – что дитя, которое я помогла создать, редактирование на базе CRISPR, избавило ее от страданий”[271].

Подобные способы применения CRISPR, вероятно, помогут спасать жизни. Но они, несомненно, стоят немалых денег. На лечение единственного пациента может уходить миллион долларов, а то и больше, по крайней мере на первых порах. В связи с этим применение CRISPR на благо людям может обанкротить систему здравоохранения.

Даудна занялась этой проблемой после беседы с группой американских сенаторов, состоявшейся в декабре 2018 года. Встреча в Капитолии прошла через несколько недель после объявления о том, что в Китае родились “CRISPR-близнецы” с наследуемыми изменениями генома, и Даудна ожидала, что там будет обсуждаться эта громкая новость. Сначала так и было. Однако, к ее удивлению, участники дискуссии очень быстро переключились с опасностей наследуемого редактирования генома на потенциал применения редактирования генома для лечения болезней.

Даудна сообщила сенаторам, что на базе CRISPR совсем скоро будет разработана терапия серповидноклеточной анемии, и собравшиеся оживились, но сразу же забросали ее вопросами о стоимости такого лечения. “От серповидноклеточной анемии в США страдает 100 тысяч человек, – отметил один сенатор. – Разве мы можем позволить себе тратить по миллиону долларов на пациента? Так у нас никаких денег не хватит”.

Даудна решила, что обеспечить доступность терапии серповидноклеточной анемии должен ее Институт инновационной геномики. “Слушание в Сенате стало для меня поворотным моментом, – говорит она. – Я и раньше много думала о затратах, но не так пристально”. Вернувшись в Беркли, она провела серию встреч, на которых обсуждала с членами своей команды, как сделать обеспечение широкого доступа к терапии серповидноклеточной анемии новой главной задачей их миссии[272].

Ориентируясь на государственно-частное партнерство, благодаря которому доступной стала вакцина от полиомиелита, Даудна связалась с Фондом Билла и Мелинды Гейтс и Национальными институтами здоровья, недавно объявившими о заключении партнерства в рамках инициативы “Вылечим серповидноклеточную анемию” и выделении финансирования в объеме 200 миллионов долларов[273]. Основная научная цель инициативы состоит в том, чтобы найти способ редактировать серповидноклеточную мутацию в организме пациента, не производя забор костного мозга. Для этого можно ввести в кровь пациента молекулу, осуществляющую редактирование генома, заранее снабдив ее адресным маркером, который направит ее прямо к клеткам костного мозга. Самое сложное – найти подходящий механизм доставки такой молекулы, например задействовав вирусоподобную частицу, которая не спровоцирует иммунный ответ организма.