copii

Modificarea și „îmbunătățirea” codului genetic la embrioni care duc la nașterea copiilor rezistenți la diferite boli poate suna ca o idee bună. Dar alte descoperiri arată din ce în ce mai multe capcane și efecte secundare.

Acest blog este o versiune prescurtată a subiectului, pe care o discut în sub-evenimentul Doză regulată, unde împreună cu Jakub Betinský și Andrej Zeman discutăm subiecte interesante din domeniile filosofiei, științei, religiei, bioingineriei și biologiei sintetice. Puteți asculta întregul podcast AICI.

Era 28 noiembrie 2018, când omul de știință chinez Dr. La cel de-al 2-lea Summit internațional privind modificarea genomului uman, He Jiankui a șocat lumea științei și medicinei prin modificarea embrionilor umani prin ștergerea literală a metodei de modificare a genei CRISPR-Cas9 prin ștergerea literală a genei CCR5 de la copii, care ar avea copii dezvoltați din acești embrioni. pentru a oferi o rezistență crescută la HIV, variolă sau holeră.

Embrionul sau embrionul este un stadiu incipient în dezvoltarea unui organism multicelular care, în cazul unui om, este rezultatul fertilizării unui ovul feminin cu sperma masculină. Conține toate genele (un set al acestor gene pe care le numim genom) care vor conține un nou organism după naștere. După cum știm, aceste gene determină multe dintre caracteristicile corpului, de la înălțime, până la culoarea părului, până la rezistența la anumite boli.

Ei bine, și doar obținerea rezistenței la un anumit subgrup de boli a devenit scopul Dr. El. Una dintre genele numite CCR5 este responsabilă pentru producerea unei proteine ​​cu același nume pe suprafața celulelor albe din sânge utilizate pentru procesarea unui anumit tip de comunicare intercelulară.

În plus, totuși, acest receptor este exploatat - sau mai degrabă abuzat - de virusul HIV, care distruge celulele sistemului imunitar și este responsabil pentru Sindromul de imunodeficiență dobândită (SIDA), care afectează sistemul imunitar și este în prezent incurabil și se termină adesea în moarte prematura. Virusul HIV poate folosi inteligent proteina CCR5 pentru a pătrunde într-o celulă a sistemului imunitar și apoi să se poată relaxa, înmulți și în cele din urmă să distrugă această celulă.

Inginerul își poate pune apoi întrebarea: „Ce se întâmplă dacă am modifica sau șterge gena CCR5? Apoi, probabil, virusul HIV nu a putut pătrunde în celula imună și, prin urmare, nu ar putea distruge sistemul imunitar. O persoană cu o astfel de variantă a genei (adică cu o astfel de mutație) ar putea fi apoi rezistentă la HIV ".

Ei bine, se pare că este cazul. Am constatat că persoanele care au o mutație naturală specifică în această genă (pentru experți, se numește CCR5-delta32 și implică îndepărtarea a 32 de baze), ceea ce - pur și simplu - împiedică producția adecvată de proteine ​​CCR5 sunt rezistente la infecția cu HIV. și au o rezistență crescută.de asemenea împotriva variolei sau a ciumei bubonice. Din punct de vedere epidemiologic, este foarte interesant faptul că această mutație apare în mod natural la aproximativ un procent din europeni, în special în nordul Europei, în timp ce în alte părți ale lumii această variantă a genei este aproape inexistentă. Unele cercetări arată că această variantă a genei s-a răspândit în Europa în urmă cu aproximativ 700 de ani, ceea ce ar corespunde epidemiilor de ciumă și apariției frecvente a variolei în Europa.

Dr. În timpul cercetărilor sale la Universitatea din China de Sud, a lucrat cu cupluri care au decis să rămână însărcinate, iar bărbatul trebuia să fie întotdeauna seropozitiv (adică să fie infectat cu virusul HIV), iar femeia trebuia să fie sănătoasă. Un om de știință chinez (presupus pentru că există o mulțime de ambiguitate în jurul lucrării sale) a luat spermă și ouă de la mai multe perechi și a efectuat inseminare artificială într-o eprubetă.

Ulterior, el a folosit metoda de modificare a genei CRISPR-Cas9 pentru a modifica gena CCR5 și a introduce o mutație pe care am menționat-o, care ar trebui să asigure rezistența la infecția cu HIV. Ulterior, el a folosit acești embrioni modificați genetic pentru fertilizare și, în octombrie 2018, s-au născut gemeni ale căror nume îi cunoaștem ca „Nana” și „Lulu”.

Deja în zilele de după descoperirea acestei cercetări, Dr. Ch a întâmpinat critici pe scară largă și condamnare a celor mai importanți membri ai comunității de cercetare genetică. Acest om de știință și-a păstrat secretul cercetării, nu a discutat-o ​​cu comunitatea științifică mai largă și se pare că ar fi putut încălca o serie de principii etice. De exemplu, nu știm dacă părinții care au luat parte la cercetarea sa și-au dat consimțământul pe deplin informat. China este cunoscută pentru reputația sa ca „Vestul sălbatic” al cercetării biomedicale, unde se acordă puțină atenție problemelor etice și documentele recent declasificate au arătat că guvernul chinez ar putea cofinanța acest experiment.

De ce oamenii de știință sunt revoltați de astfel de cercetări? În primul rând, a avut loc în secret și fără prea multe discuții științifice. Mai mult, experții în inginerie genetică, după ce i-au analizat rezultatele, susțin că munca sa „lipsește nu numai de etică medicală de bază, ci și de înțelegerea necesară a geneticii și a modificării genetice.” Omul de știință chinez a recunoscut că experimentul său nu a fost perfect și nu a reușit să modifice toate CCR5 în organism și astfel fetele ar putea fi infectate cu HIV. Aceasta înseamnă că embrionii au suferit o procedură extrem de periculoasă, care ar putea fi, de asemenea, inutilă.

Cercetătorii au crezut că această modificare genetică poate avea multe consecințe nefericite. De exemplu, s-a știut anterior că modificarea unei gene date poate avea efecte secundare sub forma unui risc crescut de a dezvolta cancer datorită activării accidentale a genelor care promovează creșterea cancerului în timpul procesului de modificare a genei. Ei bine, un studiu publicat săptămâna aceasta în revista Nature Medicine adaugă riscuri suplimentare.

Cercetările efectuate de geneticianul populației Rasmus Nielsen de la UC Berkeley, care a studiat datele ADN și înregistrările de mortalitate aparținând a mai mult de 400.000 de voluntari din baza de date genetice BioBank din Marea Britanie, au constatat că persoanele cu o mutație similară cu cea creată de Dr. Che a avut șanse cu 21% mai mari de moarte prematură, deși încă nu știm de ce. Această mutație a dus la o reducere medie a speranței de viață de aproximativ doi ani, ceea ce cu siguranță nu este neglijabil. Dr. Nielsen crede că acest lucru s-ar putea datora unei susceptibilități crescute la infecția gripală.

Aplicarea tehnicilor de inginerie în domeniile sensibile ale biologiei, cum ar fi modificarea genomului uman, necesită precauție și umilință extremă. Nu este o coincidență faptul că marea majoritate a cercetătorilor de top - în special cei care avansează cercetarea - sunt strict conservatori cu privire la aceste probleme.

Orice progres în activitatea de modificare a întregului genom trebuie discutat cu atenție - și nu doar în comunitatea științifică și inginerească. Modificarea genelor ființelor umane, care vor avea ulterior copii și își vor schimba caracteristicile genetice (modificate) în continuare, ne va afecta pe toți. Prin urmare, trebuie să aplicăm în mod viguros convențiile și regulile - și cu atât mai mult în cazul regimurilor totalitare și al dictaturilor, în care viața umană individuală nu are o valoare atât de mare ca în cultura noastră.

Deci, ce ar trebui să scoatem de pe acest blog?

  1. O mutație a genei pentru producerea de proteine ​​CCR5 poate provoca imunitate la infecția cu HIV, variolă sau ciumă.
  2. În China, ca urmare a cercetărilor efectuate de Dr. El Jiankui a născut copii care au avut gene modificate pentru a fi imune la infecția cu HIV, dar această modificare a fost inconsistentă și a implicat o serie de probleme tehnice și etice.
  3. Datorită modificării genetice, acești copii pot avea un risc crescut de cancer sau deces prematur și, prin urmare, trebuie să fim extrem de atenți în eforturile noastre de a modifica genetic organismele umane.

Creditul pentru știri interesante aparține oamenilor de știință și ingineri mari, criticile pentru greșeli și inexactități îmi aparțin. Dacă găsiți o greșeală sau dacă sunteți interesat de subiect în continuare, scrieți la [email protected].

Despre riscul crescut de deces din cauza mutației menționate în Nature Medicine.
Despre problemele etice și „tehnice” ale modificării genetice în PLoS Biology.