Новые карьерные возможности открываются перед теми, кто обладает знаниями, необходимыми в стремительно развивающейся отрасли генного редактирования, обещающей совершить революцию в медицине.
…Лежа на больничной койке под капельницей, Брайан Мадо улыбается немного напряженно. В вену Брайана поступает жидкость с миллиардами крошечных фрагментов ДНК, которые должны войти в его геном и отредактировать эту своеобразную биологическую инструкцию, содержащуюся в каждой клетке человеческого тела.
44-летний уроженец Финикса (штат Аризона) всю жизнь прожил с редким, опасным для жизни генетическим заболеванием — синдромом Хантера.
В ноябре прошлого года он стал первым в мире пациентом, подвергшимся новому типу лечения, при котором гены в его организме подвергаются редактированию.
В его кровь были добавлены микроскопические «молекулярные ножницы», которые отрежут часть ДНК в клетках его печени и вставят ген, который должен починить «сломанный» от рождения.
«Мы на пороге нового рубежа генной медицины», — говорит Сэнди Макрей, директор Sangamo Therapeutics, биотехнологической компании, разработавшей метод лечения.
И хотя пока рано говорить о том, насколько успешным будет редактирование генома Брайана Мадо, произошедшее с ним — серьезная веха в новой области науки, которая, как считается, совершит революцию в медицине.
По мере того, как новые и новые методы лечения будут переходить из исследовательских лабораторий в обычные больницы по всему миру, нужда в квалифицированных инженерах-генетиках станет необыкновенно острой.
В британском правительстве прогнозируют, что к 2030 году генная и клеточная терапия создаст только в Великобритании более 18 тысяч новых рабочих мест.
По мнению американского Бюро трудовой статистики, спрос на биомедицинских инженеров в стране возрастет на 7%, а на ученых-медиков — на 13%, что вместе создаст около 17500 новых рабочих мест.
Однако возникнет и нужда в тех, чья работа — не в медицинских лабораториях. Надо будет перерабатывать и осмысливать большие массивы данных, получаемых в ходе исследований, поскольку лечение будет становиться все более и более персонифицированным, подстроенным под индивидуальный геном пациента.
«Генная терапия быстро становится признанной сферой медицинских исследований и при этом — быстро растущей, развивающейся индустрией», — говорит Мишель Калос, президент Американского общества генной и клеточной терапии, профессор генетики Стэнфордского университета.
«Рост количества новых компаний, занимающихся генной терапией, и также развитие уже существующих, приведет к увеличению числа рабочих мест для научных сотрудников в этой сфере».
«Индустрии генной терапии требуются самые разные молодые специалисты — генетики, молекулярные биологи, вирусологи, биоинженеры, химики. Ну и, конечно, специалисты по ведению бизнеса».
Такой ажиотаж вокруг редактирования генома объясняется просто: ведь это даст возможность исправить генетические дефекты, которые в настоящее время не лечатся, — например, гемофилию или муковисцидоз.
Во многих ведущих фармацевтических компаниях мира считают, что в будущем генное редактирование станет главным инструментом здравоохранения.
Согласно некоторым прогнозам, в ближайшие пять лет глобальный рынок генного редактирования вырастет вдвое и достигнет объема в 6,28 миллиарда долларов.
В начале этого года британское правительство объявило о том, что инвестирует 60 млн фунтов стерлингов (76 млн долларов) в создание центра клеточной и генной терапии, чтобы ускорить создание новых методов лечения.
В США Национальный исследовательский институт генома человека прогнозирует значительное увеличение спроса на специалистов в этой сфере.
В мире сейчас уже апробированы или проходят клинические испытания примерно 2700 разных способов генной терапии. С их помощью надеются лечить самые разные заболевания — от рака до мышечной дистрофии и серповидно-клеточной анемии.
Большинство мелких компаний генной терапии делают это в партнерстве с гигантами фармацевтического рынка — такими как Bayer, GlaxoSmithKline, Pfizer, Merck и Novartis (и часто на их деньги). Достаточно быстрого поиска по сайтам рекрутинговых агентств, чтобы понять: большинство этих фармацевтических компаний активно ищут специалистов по генной терапии, чтобы иметь их в штате.
Одна из причин такого спроса состоит в том, что генная терапия — настолько широкая сфера, что требует экспертов в самых разных областях знаний.
«Это по-настоящему многопрофильная сфера деятельности», — говорит Гунеш Тейлор, исследовательница из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне.
Тейлор применяет технику генного редактирования для своих исследований хромосом пола, что в итоге должно помочь людям с проблемами бесплодия или с пороками развития, подобными синдрому Рокитанского, когда девочки рождаются без матки.
«Нам нужны специалисты по молекулярной биологии, инженеры и ученые-компьютерщики, которые помогут нам проанализировать огромные массивы данных, выдаваемые современными методами генетической модификации», — говорит она.
Зарплата таких специалистов, конечно, зависит от их квалификации, но, судя по всему, она будет выше средней — из-за того, что в этой отрасли требуется высокий уровень подготовки.
Например, врачи-генетики могут рассчитывать на годовую зарплату между 39 870 и 134 770 долл., а биофармацевты, помогающие анализировать данные генома, будут зарабатывать от 35 620 до 101 030 долларов в год, считают в Национальном исследовательском институте генома человека.
«По поводу генного редактирования много шума, — отмечает Тейлор. — Но, по мере того как все большее количество методов будет апробировано, нам будут нужны специалисты по медицинской этике, которые помогут справляться с некоторыми возникающими проблемами».
Тейлор применяет в своей работе CRISPR-Cas9 — довольно новую технологию редактирования генома, базирующуюся на иммунной системе бактерий (этот механизм защиты бактерии используют для редактирования генов в чужих организмах).
Открытие этой технологии пять лет назад коренным образом повлияло на скорость и стоимость редактирования генома, позволив ученым с недостижимой ранее точностью убирать из генома проблемные гены или создавать разрывы в цепочке ДНК в тех местах, куда необходимо вставить новые гены.
Изобретение CRISPR-Cas9 дало серьезный толчок исследованиям по установлению дефективных генов при разных заболеваниях.
Конечно, далеко не все болезни можно остановить, просто убрав из генома эти дефективные гены, но технология CRISPR-Cas9 дала надежду на излечение людей и на то, что мы в конце концов поймем, как справляться с заболеваниями, ранее считавшимися неизлечимыми.
«Сейчас — невероятно вдохновляющее и интересное время для специалистов по молекулярной биологии, — говорит Тейлор. — Мне хотелось стать ученым примерно с 15 лет, и я попала в научную сферу генетического редактирования практически случайно. Да, у меня случаются дни в лаборатории, когда приходится кропотливо выполнять одну и ту же работу, но все дни — разные, и моя работа позволяет мне находить ответы на очень важные вопросы».
И тем не менее масштаб того, как будет в ближайшие годы использоваться потенциал редактирования генома, зависит и от законов. По-прежнему вмешательство в ДНК человека рождает споры в обществе — не в малой степени потому, что неизвестно, чем это может закончиться в долгосрочной перспективе.
Например, непреднамеренные или непредвиденные перемены могут спровоцировать превращение клеток в раковые или негативную реакцию иммунной системы на новый ген.
Возникают и этические вопросы, особенно когда речь идет о редактировании генов на этапе яйцеклетки или сперматозоида. Ведь помимо борьбы с болезнями эта технология может быть использована для создания детей с определенными внешними чертами — предположим, с заданным цветом глаз или ростом.
В таких регионах планеты, как Европа, редактирование генома у растений, животных и человека строго регламентировано. В США законы чуть более гибкие, позволяющие проводить некоторые клинические испытания.
Мировой лидер в генном редактировании — Китай. В начале этого года выяснилось, что там разрешили клинические испытания на 300 пациентах технологии CRISPR-Cas9, чтобы попытаться вылечить ряд заболеваний.
Кроме того, китайские ученые уже использовали эту технологию для лечения 86 пациентов с раком и ВИЧ.
Хотя многие из китайских специалистов прошли обучение за границей, сейчас они воспитывают себе смену внутри страны. Правительство Китая сделало редактирование генома одним из приоритетов в пятилетнем плане, предусмотрев инвестиции миллиардов долларов в эти исследования.
Но по мере того, как технология генного редактирования перемещается из лабораторий в больницы, все громче слышны голоса несогласных с самой идеей вмешательства в индивидуальный код ДНК человека.
Стоит отметить, что применение генетики для диагностики болезней, передаваемых по наследству, привело к быстрому увеличению числа специалистов, о которых еще несколько лет назад никто не слышал, — консультантов по генетическим вопросам.
«Пациентам и медикам приходится принимать непростые решения, и им нужна помощь тех, кто умеет анализировать информацию о генах», — подчеркивает Кристин Пэтч, вице-президент Европейского общества генетики человека и консультант по генетическим вопросам.
Американское Бюро трудовой статистики оценивает потребность в таких консультантах как одну из 20 самых быстро растущих в стране. Бюро прогнозирует, что нужда в них к 2026 году вырастет на 29%.
«Генная терапия часто предлагает пациентам сделать непростой выбор, и поэтому им нужен кто-то, кто поможет оценить все возможные риски от того или иного лечения», — предупреждает Пэтч.
«Профессионалам сферы здравоохранения тоже будет нужно расширить свои знания генетики, а для экспертов в этой сфере откроются новые возможности».
Ричард Грей
Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Capital.
