Применение вирусных векторов является рискованным по ряду причин. Во-первых, вирусная ДНК остается в модифицированных клетках, что может представлять серьезную проблему, если вирусные векторы использовались для модификации клеток зародышевой линии. Кроме того, вирусные векторы являются не слишком точными в том, что касается места внедрения новой ДНК. Часто внедрение ДНК в нужный участок хромосомы является существенно важным для ее адекватного функционирования. Наконец, первоначальная ДНК, которая могла привести к заражению, будучи расположенной на своем месте, могла быть оставлена там, где она может стать источником дальнейших проблем. Чтобы избежать первой из упомянутых проблем, некоторые исследователи создали векторы иного рода – "невирусные векторы". Но две другие проблемы – корректное внедрение новой и удаление старой ДНК – до сих пор актуальны. Любая из них может привести к неверному функционированию ДНК, что неизбежно скажется на здоровье.
Ученые разработали более точную технологию замены генов. Это "гомологическая рекомбинация", хорошо зарекомендовавшая себя при модификации зародышевой линии некоторых животных. Недавно ученым удалось успешно применить гомологическую рекомбинацию к стволовым клеткам человеческого эмбриона. Стволовые клетки эмбриона, впервые выделенные и культивированные в 1998 г., обладают потенциальной возможностью создавать любые типы клеток в теле человека. Их также можно выращивать в лаборатории в неограниченном количестве, при этом есть возможность контролировать их состояние: либо останавливать их на стадии эмбриона, либо стимулировать их развитие до какого-то определенного типа клеток, одного из множества возможных. Применяя методику гомологической рекомбинации, исследователи могли точно изменять ДНК в колонии стволовых клеток. Эти модифицированные клетки могут быть впоследствии подвергнуты процедуре отбора, когда остаются лишь корректно измененные клетки.
Совсем недавно другой группе исследователей, работавших со стволовыми клетками мышиного эмбриона, удалось направить развитие клеток таким образом, чтобы из них в дальнейшем сформировались клетки – предшественники мышиных яйцеклеток и сперматозоидов. Нет никаких оснований отрицать тот факт, что подобной же процедуре могут быть подвергнуты стволовые клетки человеческого эмбриона. В таком случае два упомянутых метода могут быть скомбинированы. Гомологическая рекомбинация может быть применена для получения точно модифицированных стволовых клеток эмбриона, а модифицированные стволовые клетки могут использоваться для производства клеток, из которых будут сформированы яйцеклетки или сперматозоиды. Эти яйцеклетки и сперматозоиды, произведенные модифицированной клеткой-предшественником, будут содержать точную генетическую модификацию и в случае использования их для создания эмбриона сделают его носителем этой модификации.
Рассматриваются также иные методы. Один из них подразумевает создание небольших молекулярных цепочек ДНК и РНК, которые смогут устранять дефекты ДНК в живых клетках. Будучи внедренной в эмбрион, эта молекула "репарации ДНК", возможно, окажется способной исправить специфические генетические нарушения. Другой метод состоит в использовании искусственных человеческих хромосом. Недавно исследователям удалось создать искусственные хромосомы, по своей структуру и возможностям идентичные натуральным. Несмотря на то, что по величине они значительно уступают натуральным хромосомам, они могут содержать большой объем ДНК – по меньшей мере, несколько целых генов или генных комплексов – гораздо больше, чем позволяют внедрить другие технологии. Многие исследователи надеются, что настанет день, когда возможно будет осуществить внедрение искусственных человеческих хромосом в эмбрион, где он будет удваиваться с каждым делением клетки.
Репродуктивное клонирование также следует рассматривать как один из видов модификации зародышевой линии, пусть и не столь обычный. Вместо модификации или внедрения определенного гена производится перенос всего генома ядра. Однако в настоящее время практически единогласно утверждается, что клонирование небезопасно и следует отказаться от попыток осуществить его на практике. Более того, детальное внимание уделялось и уделяется социальным и моральным проблемы, связанным с клонированием. И хотя клонирование и является одной из форм модификации зародышевой линии, его следует рассмотреть отдельно.
Если клонирование станет реальностью, модификация зародышевой линии обретет культурный контекст, сформировавшийся вокруг явления материнства в пору медицины нового века. Тестирование беременных на предмет генетических нарушений стало обычной практикой, и его результаты могут спровоцировать довольно серьезный вопрос о том, сохранять ли беременность или нет. В конце 1980-х годов была разработана новая технология, целью которой было предложить альтернативу парам, желавшим иметь собственных детей, но имевших повышенный фактор риска серьезного генетического заболевания. Эта технология, получившая название "предымплантационная генетическая диагностика" (ПГД), основана на оплодотворении in vitro (ОИВ). Пары используют ОИВ для образования нескольких эмбрионов, обычно около восьми. Эти эмбрионы делятся в пробирке до тех пор, пока у каждого не образуется восемь клеток. Одну из восьми клеток эмбриона можно удалить, не повреждая остальных. Эта клетка тестируется на предмет определенных патологий ДНК, и при обнаружении таковых зародыш, от которого была взята эта клетка, бракуется, то есть не имплантируется в матку. Процедура ПГД дорогая и сложная, но она была проведена тысячи раз, не только с целью избежать генетических болезней, но и с целью отбора эмбрионов, не предрасположенных к раку или подходящих на роль родственного донора, чтобы использовать клетки пуповинной крови для спасения старшего брата или сестры.
Многие возражают против применения ПГД по причине ее стоимости или из-за осложнений, особенно для женщины. Другие возражают против нее, поскольку ПГД подвергает своеобразному испытанию человеческую жизнь, эмбриона на ранней стадии развития – испытанию, которое необходимо выдержать, если жизни суждено продолжаться. Это наделяет одного человека правом вершить судьбы других – чем-то, что вызывает у людей тревогу, заставляет их признать ПГД аморальным.
Следует помнить, что метод ПГД было разработан в первую очередь с целью помочь парам избежать проблем пренатальной генетической диагностики. Можно рассматривать ПГД с той точки зрения, что в ходе этой процедуры эмбрион подвергается генетическому тестированию на четвертый день, в то время как пренатальная генетическая диагностика (с помощью амниоцентеза) подвергает плод генетическому тесту на сроке около 14 недель, когда беременность уже давно наступила. Для многих предымплантационное тестирование является более предпочтительным, чем постимплантационное, когда единственный способ вмешательства – аборт. Иначе говоря, лучше элиминировать эмбрион, чем произвести изгнание плода.
Многие все же надеются, что модификация зародышевой линии поможет избежать всех этих проблем сразу. Пары с риском генетических заболеваний получат возможность избежать образования несколько эмбрионов и элиминации некоторых из них – вместо этого им будет вначале предложена технология продуцирования здорового эмбриона. Лишь по одной этой причине модификация зародышевой линии одобрялась и одобряется некоторыми религиозными учеными и лидерами.
Любой противник модификации зародышевой линии должен в первую очередь признать тот факт, что в определенный момент в будущем все сомнения относительно безопасности будут разрешены. Лишь в этом случае можно будет обратиться к моральной составляющей модификации зародышевой линии как таковой.
Светские аргументы за использование модификации зародышевой линии можно в целом разделить на две категории. Первые утверждают, что у родителей есть свое право воспользоваться этой технологией без запрета со стороны государства, чтобы иметь такого ребенка, которого им хочется. Например, в США некоторые определяют это право как гарантированное Конституцией. Сторонники этого аргумента считают, что свобода выбора родителей – единственное моральное соображение, если, разумеется, гарантируется безопасность и отсутствие какого-либо медицинского ущерба для ребенка.
Второй светский аргумент заключается в том, что, возможно, существует ряд медицинских преимуществ, которые могут быть достигнуты лишь путем модификации зародышевой линии. Например, будь у нас возможность рожать детей с повышенным иммунитетом ко многим болезням, включая рак, – стоило бы отказываться от этого? И, в соответствии с аргументом, тем лучше, если это преимущество может передаваться последующим поколениям. Поскольку врачи обязаны делать все возможное для улучшения здоровья пациента, постольку и медицина должна развивать и использовать технологию модификации зародышевой линии.