Новости всё Наука - iCity.life Томск

У собак больше генетических заболеваний, чем у любых других видов на планете — это вам любой биолог подтвердит. И не соврет: ни одно другое животное люди не выводили так целенаправленно и долго, чтобы форма возобладала над содержанием — внешний вид над здоровьем. Столетия инбридинга привели к тому, что у многих пород собак сильно ограниченный генофонд, а отсутствие генетического разнообразия приводит к таким расстройствам, как брахицефалия у бульдогов, гиперурикемия у далматинцев и кардиомиопатия у боксеров.

Дэвид Айши — заводчик собак из сельской местности штата Миссисипи, который планирует изменить такое положение дел. До сих пор он использовал селекцию. Его первым большим проектом были мастифы, которые когда-то считались бойцовой породой, но превратились в послушных, ленивых домашних животных, которых мы видим сегодня. «Они потеряли свое здоровье, свою живость и атлетизм», говорит Айши. «Мой проект как заводчика должен вернуть им это».

В его глазах идеальный мастиф выглядит так: 70-90 килограммов, 80+ сантиметров в плечах, толстая кожа, сухой рот и отсутствие врожденных проблем со здоровьем. За восемь лет Айши удалось вернуть такому супермастифу (который, собственно, таким и должен быть) былую славу.

Теперь Айши планирует применить свою программу оздоравливающего выведения к другим собакам, но ему нужны инструменты получше.

Такие как редактирование генов.

Редактирование генов — всем и каждому

Можно подумать, что для того, чтобы настроить геном животного, нужно проделать некоторую серьезную работу — например, получить степень по биологии или несколько лет проработать в крупной компании по генетике.

Но демонстрируя на своем примере то, как демократичны и дешевы технологии сегодняшнего дня, Айши сам научился творить генную инженерию прямо на своем заднем дворе в сарае, используя набор и ДНК, которую заказывает через Интернет.

«Я думаю, каждый собаковод хочет более совершенные инструменты, а не просто разводить собак. Но все думают, что это невозможно или безумно дорого, поэтому никто даже и не пытается», говорит Айши. Все изменилось, когда он посмотрел лекцию TED о генетической инженерии, в которой рассказали о простоте и низкой стоимости заказа синтезированной ДНК.

«Самое главное, что цены на секвенирование и синтез ДНК падают. Вы можете заказать синтетическую ДНК всего за 9 центов за пару оснований. Когда я заказал свой конструкт полтора года назад, я заплатил 23 цента за пару оснований. А шесть лет назад пара оснований стоила 1,3 доллара. Когда цена упадет до копейки, люди смогут делать более сложные вещи».

Впрочем, сама идея этого — что любой сможет редактировать сложный ген дома, заказывая все нужно в Интернете — приводит к тому, что регуляторы затягивают петли.

Борьба с нормативами

В середине января FDA обновила свои нормативы для животных, произведенных с использованием редактирования генов, классифицировав отредактированные части генома животного как ветеринарное лекарство. То есть сами животные теперь относятся к новым нормативам, как новый препарат для животных.

Признавая, что технология редактирования генома может «потенциально оказать полезные эффекты на здоровье животных и людей», FDA также отмечает возможные нежелательные последствия таких манипуляций для окружающей среды и экосистемы, а также отдельных геномов.

Новые рекомендации бросают тень на следующий проект Айши: использовать редактирование генов, чтобы избавить далматинцев от гиперурикемии. Мутация гена SLC2A9 у собак приводит к избытку мочевой кислоты в крови, что вызывает появление болезненных камней в мочевом пузыре. Из-за них мочевой пузырь может даже лопнуть.

Чтобы вывести эту мутацию, заводчику приходится ждать случайного появления положительной мутации — и поскольку это закрытая инбредная популяция, на это могут уйти десятилетия. Редактирование генов CRISPR может сделать это за несколько месяцев.

Помимо сложных согласований и разрешений, нормативы FDA предписывают существенные сборы, достигающие шестизначных сумм за животное. Такую сумму может позволить выплатить крупная корпорация, но отдельный заводчик — вряд ли. Ни одна крупная корпорация не будет заниматься проектами, как у Айши, потому что на них не сделать денег. Если владельцы собак счастливы — или беззаботны — и так, зачем создавать здоровых собак?

Дизайнерские собаки, дизайнерские люди?

Руководство FDA отмечает, что редактирование генов «поднимает фундаментальные этические вопросы о жизни людей и животных». Именно эти вопросы вызывают негативную реакцию, когда речь доходит до темы редактирования генов. Если мы разрешим редактировать гены собак, встанем ли мы на скользкую дорожку? Смогу ли я заказать себе питомца на выбор в будущем, и если да, то хорошо это или плохо?

Что более важно, если заводчики вроде Айши смогут доказать, что CRISPR это простой способ избавить собак от проблем со здоровьем, проложит ли это путь для технологий, которые будут использоваться на людях? Ученые из Китая произвели генно-модифицированных гончих в 2015 году, и один из ученых сказал, что «собаки очень похожи на людей по метаболическим, физиологическим и анатомическим характеристикам».

По мнению Айши, генная инженерия и селекция не такие уж и разные. «CRISPR не позволяет делать нам чего-то такого, чего мы не могли делать раньше. Он просто проще, дешевле и быстрее», говорит он. «Разведение дает вам меньше контроля и меньше степеней свободы. Но с точки зрения этических опасений, это одно и то же».

Старый друг… хуже новых двух

Говоря об этике, если люди привели к тому, что у собак вообще появились все эти проблемы со здоровьем, а теперь у нас появилась технология, чтобы исправить эти проблемы, разве это не будет нашим моральным обязательством?

Английские бульдоги имеют серьезные проблемы со здоровьем, им тяжело дышать, у них дисплазия тазобедренного сустава, аллергия кожи. Вследствие разведения и утраты генетического разнообразия стало трудно улучшать здоровье породы в рамках существующего генофонда.

Или, как говорят ученые, из старых кирпичиков сложно построить новый дом. Айши может быть первым заводчиком, который создаст совершенно новые кирпичи, если FDA ему разрешит, и другие заводчики, вероятно, последуют за ним.

По мере того, как стоимость CRISPR продолжает падать, интерес к этой технологии растет, привлекая сотни новых биохакеров с идеями и проектами. Регулирующим органам придется найти золотую середину между запрещением злоупотребления технологией и разрешением ее использования в рамках дозволенного.

Очень скоро такие эксперименты станут доступны всем желающим. Сейчас, думая о генной инженерии, мы представляем себе безумных ученых в белых халатах, работающих в дорогих лабораториях. Вряд ли на ум придет обычный сельский собаковод где-то у Миссисипи, работающий в своем сарае. Но так выглядит будущее.