He Jiankui kínai kutató bejelentése, amely állítólag létrehozta a világ első génszerkesztéssel ellátott csecsemőit - ikreket, akiknek genomját CRISPR technológiával embrióként megváltoztatták - megrázta a tudományos világot, és az etikai viták elmélyülését váltotta ki. A kísérlet, ha eredményét szakértői értékelés igazolja, minden bizonnyal a CRISPR alkalmazását az embereknél is tovább fogja vezetni, mint korábban. De pontosan hol áll a CRISPR csecsemők a genetikai szerkesztés gyorsan mozgó területén?
Munkája (amelyet még nem jelentettek meg egy recenzált folyóiratban, vagy függetlenül ellenőriztek) magában foglalja az embriók létrehozását egészséges anya és HIV-pozitív apától, és a CRISPR-Cas9 génszerkesztő eszköz alkalmazását azokra az embriókra a CCR5 gén eltávolítására, amely lehetővé teszi a HIV bejutását a sejtekbe. Ezek a CRISPR-módosított embriók terhességhez és végül iker lányok születéséhez vezettek, Lulu és Nana néven. Úgy mondják, hogy az egyik gyermeknek hiányzik a CCR5 gén mindkét funkcionális példánya, ami megakadályozná, hogy a HIV-fertőzés bármikor megtörténjen, míg a másiknak van egy funkcionális példánya, ami azt jelenti, hogy még mindig megteheti a vírust.
Lulu és Nana születése minden bizonnyal az első a génszerkesztés kezdő területén. Kiran Musunuru, a Pennsylvaniai Egyetem Perelman Orvostudományi Iskolájának kardiológusa és genetikusa, aki áttekintette a csapata által az Associated Press számára készített előzetes kéziratot, azt mondja, hogy bejelentése „semmiképpen sem jelenti a tudományos előrelépést”, mert „semmi sem akadályozta meg a korábbi Az emberi embriókat szerkesztõ kutatók ugyanúgy cselekedtek, kivéve a saját etikájukat és erkölcsüket. "
A CRISPR (amely csoportosulva rendszeresen egymástól elválasztott, rövid palindróm ismétlődéseket jelent) egy baktériumokban és más prokariótákban található genetikai anyag, amelyet felhasználhatunk a DNS specifikus állományainak megcélzására. A technológia úgy működik, hogy egy RNA gondosan programozott szálat vezet be egy sejtbe. Az RNS meg tudja határozni a DNS célszekvenciáját, és egy enzim (leggyakrabban Cas9) segítségével levágja a DNS-t a kijelölt helyre. A sejt natív DNS-javító mechanizmusai kijavítják a törést, eltávolítva a genetikai szekvencia egy részét, és a kutatók a kívánt DNS-szálat is hozzáadhatják a sejthez, amelyet felcserélnek az éppen becsatolt génre.
2012-ben egy tudósok csoportja, amelyet Jennifer Doudna (a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem) és Emmanuelle Charpentier, most a Max Planck Intézet (és szinte egyidejűleg a litván kutató, Virginijus Siksnys) vezette, felhasználta a CRISPR szekvenciákat, hogy beilleszthessék és szerkeszthessék. prokarióta vagy egysejtű DNS. Fél évvel később, több kutató, kezdve a Broad Institute Feng Zhang-ját és a Harvard George-i templomot, úttörőként írta elő a CRISPR segítségével a többsejtű DNS szerkesztését, beleértve az embereket is.
A tanulmányok forradalmasították a génszerkesztést. A CRISPR egyszerűsége és hatékonysága kiszorította a vízből a korábbi technikákat.
Az első CRISPR áttörés az emberi embriókban 2015-ben jött létre, amikor Canquan Zhou és Junjiu Huang kínai tudósok a CRISPR segítségével eltávolították a gént, amely mutáció után vérzavarokat okoz a béta-talassémiában. A kapott embriók egyikét sem tekintik sikeresnek; nem szándékos genetikai szerkesztéseket és mozaikosságot mutattak, vagyis a sejtek nem egységesen alkalmazták a CRISPR által kiváltott változásokat. Munkájától elkülönítve, Zhou és Huang kutatásaik során tripronukleáris zigótákat (egy tojás, két sperma) használtak, amelyek nem válhatnának felnőtt emberré, ha méhbe implantálják.
Tavaly egy csapat, amelyet Shoukhrat Mitalipov vezet az Oregon Egészségügyi és Tudományos Egyetemen, Zhou és Huang munkájára épül, és sikeresen felhasználta a CRISPR-t az embriók genetikai változatának eltávolítására, amely hipertrofikus kardiomyopathiát, halálos szívbetegséget okoz. A Mitalipov embriói életképesek voltak, és hiányzott a korábbi kísérletek nem szándékos szerkesztése és mozaikszerűsége, ám a kutatók három napnál tovább nem engedték, hogy kifejlődjenek, és ekkor elválasztották őket és genetikailag elemezték őket. Mitalipov egy nyilatkozatában azt írta, hogy a saját kutatásaival ellentétben munkája „magában foglalja egy normál gén mutációját, majd az embriók átadását terhesség megállapítása érdekében, látszólag kevés tudományos felügyelet mellett. E munka kimenetele kiszámíthatatlan, és hiányzik a jól megtervezett klinikai vizsgálat szigoráról. ”
A CRISPR technológia kifejlesztésében segített több tudós cenzúrázta őt, Zhang „moratóriumot sürget a szerkesztett embriók implantációjára”, amíg a technológia tovább nem fejlődik. A templom azonban mérsékelt álláspontot vett fel, megkérdőjelezve néhány választását, de azt mondta a Tudománynak : "Egy időben azt kell mondanunk, hogy több száz állatkísérletet végeztünk, és jó néhány emberi embrió vizsgálatot végeztünk."
A CRISPR technológiának számos lehetséges felhasználási lehetősége van, nevezetesen a mezőgazdasági és gyógyszeriparban. Az utóbbi években azonban a CRISPR a klinikai kutatásba is bekerült, az emberi betegségek megelőzésével összpontosítva.
2016-ban a kínai tudósok terepték meg az elsőként a CRISPR által szerkesztett sejteket az emberbe. Az Egyesült Államokban jelenleg zajlik az első hasonló tanulmány. Célja, hogy segítse a rákos betegeket a T-sejtek eltávolításával, hozzáigazításával, hogy hatékonyabbak legyenek a rákos sejtek leküzdésében, és a módosított immunsejteket visszatelepítse a betegek véráramába. Az egyik fő különbség a munkavégzés és az embriószerkesztés között, Edward Stadtmauer vezető kutató szerint, az „ex vivo” munka magában foglalja a genetikai változtatásokat a páciens testén kívül és csak egy meghatározott sejttípusra. Ezzel szemben az embrionális sejtek megváltoztatása hatással lehet a kapott test minden egyes sejtjére, és ezeket a „csíravonal” változásokat minden jövőbeli leszármazottra is átadják.
Úgy tűnik, hogy előre látta az ikrek születésének furorját. A hír elhúzódásának napján a YouTube-on elküldött videóban azt mondja, angolul: „Megértem, hogy munkám ellentmondásos lesz, de úgy gondolom, hogy a családoknak szükségük van erre a technológiára, és hajlandóak vagyok kritikát vállalni értük.”
Jiankui, az emberi genomszerkesztésről szóló második nemzetközi csúcstalálkozón, 2018. november 28-án beszélt (Public Domain) Ahogy jósolta, munkáját a tudósok és az etikusok is elítélték. A Nemzeti Tudományos Akadémia nemrégiben arra a következtetésre jutott, hogy az emberekben a csíravonal megváltozása megengedhető, „de csak sokkal több kutatás elvégzése után, hogy megfeleljenek a megfelelő kockázat / haszon szabványoknak”, „szigorú felügyelet mellett”, és csak „kényszerítő okok miatt”, mint például a örökölhető, kezelhetetlen betegségek egészséges gyermekek szülésére. A kínai útmutatás, bár tiltja az „etikai vagy erkölcsi elveket” sértő klinikai kutatásokat, nem egyértelmű. Kína tudományos és technológiai miniszterelnöke mindazonáltal úgy határozta meg, hogy kutatását „nyilvánvalóan” megsérti az állami tulajdonú televízióról szóló törvényt.
Titoktartással végzett munkáját, amelyet a résztvevők hozzájárulási formáiban az „AIDS-oltóanyag-fejlesztés” kutatásaként azonosítottak, ma a helyi egészségügyi és etikai hatóságok együttesen vizsgálják. Ezenkívül a Shenzen HarMoniCare Kórház, amelyet a projekt etikájának jóváhagyására soroltak be, nyilatkozatot tett közzé, amelyben tagadta a részvételét.
Mivel munkáját, bár egy folyóiratba benyújtották, még nem vizsgálták meg és nem tették közzé, lehetetlen megítélni, hogy genetikai szerkesztése sikeres volt-e. Musunuru szerint az általa megtekintett adatok mozaicizmust jeleztek legalább egy placentában és egy célpont nélküli szerkesztésben egy embrióban (de a placenták mintáiban nem). A heti hongkongi székhelyű génszerkesztő csúcstalálkozóján néhány kollégája meg volt győződve az eredményekről, másoknak azonban a Nature szerint továbbra is fennálló kérdések vannak.
Az állítások pontosságán túl a tudósok szélesebb aggodalmát fejezték ki, mivel a CCR5 gén nélküli emberek érzékenyebbek lehetnek más betegségekre, például az influenzára. Megállapította a CRISPR használatát is, ha léteznek olyan hatékony módszerek, amelyek lehetővé teszik a HIV-pozitív párok számára, hogy egészséges gyermekeket szüljenek, például a sperma „mosását” az in vitro megtermékenyítés előtt, genetikai módosítások nélkül. Azon módszer, amely magában foglalja a sperma mosását és az embriók génjeinek szerkesztését, olyan gyermekeket hozhat létre, akik immunrendszerben vannak a HIV-fertőzés ellen. De természetesen, a csíravonalak szerkesztése komoly etikai kérdéseket vet fel az úton, mivel Lulu és Nana továbbadhatja a nem kívánt mutációkat genomjukban, ha gyermeket választanak.
A nemzetközi felfordulás miatt a szakértők attól is aggódnak, hogy Heves lovas megközelítése hűvös hatást gyakorolhat a jövőbeli kutatásokra, potenciálisan hasonló protokoll alapú kísérletekhez vezetve.
"Ezt nem nevezem történelmi eredménynek" - mondja Musunuru. "Ezt történelmi etikai megsértésnek nevezem."
