Loe esimest osa siit.
Isegi kui genoomi redigeerimise ajal oleks muudatuste sihtimine ja täpsus laitmatu, jääks ikkagi küsimus, millised muutused inimese iduliinis võivad olla ohutud. Ajakiri Loodus, jätkates vestlusi teadlastega, räägib probleemidest, millega tänapäevane geenitoimetamine silmitsi seisab.
Soovitav, kuid ohtlik: millised genoomi muutused on ohutud?
Isegi kui genoomi redigeerimise ajal oleks muudatuste sihtimine ja täpsus laitmatu, jääks ikkagi küsimus, millised muutused inimese iduliinis võivad olla ohutud. 2017. aastal määratles rahvusvaheline teadusringkond, mida juhib USA Riiklik Teaduste Akadeemia, Bioengineering ja Medicine, tingimused, mis peavad olema täidetud enne implanteeritava inimese embrüo genoomi redigeerimist. Üks selline tingimus on see, et redigeerimise tulemusel saadud DNA järjestus peab olema juba populatsioonis laiali jaotatud ega tohi sisaldada teadaolevat haiguste riski.
Ainuüksi see nõue muudaks lähitulevikus inimestel päriliku geeni redigeerimise võimatuks, väidab Porteus. On väga raske mitte ainult ennustada redigeerimise täpset järjestust, vaid ka kindlalt öelda, et see valik ei suurenda haigestumise riski.
Näiteks on PCSK geeni mõned mutatsioonid seotud madalama kolesteroolitasemega ja vähendavad seetõttu südamehaiguste riski. Seda geeni soovitatakse mõnikord redigeerimiseks kasutada. Kuid ainult vähestel inimestel on sellised kaitsvad mutatsioonid, märgib Porteous. Inimesed, keda me teame, on terved, kuid teadlased ei tea, kui palju teisi selle mutatsiooniga inimesi on surnud.
Esimene teadaolev katse päriliku geeni redigeerimise jaoks inimestel oli CCR5 geeni väljalülitamine, mis tekitab immuunrakkude retseptori, mis võimaldab HIV-l nakatada. Kui geen hävitati, oleksid lapsed viiruse suhtes resistentsed, põhjendas Jiankui He toona Hiinas Shenzhenis asuvas loodus- ja tehnikaülikoolis. Ta püüdis luua CCR5 mutatsiooni, mis leiab aset mõnel eurooplasel ja on seotud HIV-resistentsusega. Sel kuul avaldatud Suurbritannia Biopanga andmetel põhinev uuring näitas, et selle geeni kustutamine võib lühendada ka eluiga.
Reklaamvideo:
Teatud geenivariantide kasutamise tagajärjed võivad sõltuda ka keskkonnast ja teistest genoomis esinevatest alleelidest. Näiteks CCR5 mutatsioon on Hiina elanike seas väga haruldane, põhjustades kartust, et geen võib olla oluline viiruste eest kaitsmisel, mida Aasias inimesed sagedamini kogevad.
Kõik need keerukused võivad raskendada pärilike geenide redigeerimist, ütles Kameruni Yaounde ülikooli bioeetik Cletus Tandoh Andoh. "Enamik geenide ja haiguste vahelise seose uuringutest on tehtud eurooplastel," ütleb ta. Päritud DNA redigeerimise rakendamiseks Aafrikas tuleb Aafrika populatsioonides kõigepealt läbi viia laiaulatuslikud geeni- ja keskkonnauuringud, väidab ta.
Patchwork lapsed: kuidas saavad maadeavastajad mosaiiki vältida?
Mõnikord erinevad geenid mitte ainult populatsiooni erinevatel inimestel, vaid ka erinevates inimese rakkudes. Odava ja kiire genoomi järjestamise tulekuga selgus, et see mosaiikiks ehk mosaiikiks tuntud seisund on tavalisem, kui seni arvati.
Mosaiiklikkus võib tekitada probleeme geenide redigeerimisel. Embrüo, milles on Huntingtoni tõbe põhjustav geen korrigeeritud, võib sisaldada nii korrigeeritud kui ka korrigeerimata rakke. Kas see mõjutab saadud lapse tervist? Sõltub sellest, milliseid lahtrid redigeeritakse ja milliseid mitte - seda võib olla väga keeruline ette ennustada.
Massachusettsi osariigis Cambridge'is asuva Whiteheadi instituudi tüvirakkude spetsialist Rudolf Jaenisch kahtleb, kas teadlased välistavad kunagi mosaiikembrüote võimaluse. Ja embrüo DNA järjestuse analüüsimeetodid põhinevad asjaolul, et testimiseks valitakse väike arv rakke ja need hävitatakse. Teadlased ei saa järelejäänud rakke kontrollida. "Isegi kui teete implantatsioonieelse diagnoosi," on ta võimatu kindlaks teha, kui täpne see on."
Mõned teadlased teatavad CRISPR-Cas9 mehhanismi juurutamisest embrüodes väga varases arengujärgus, kui need on endiselt vaid üks rakk. See tehnika väldib mosaiiki, väidavad uuringu autorid. Kuid seda tuleb veel mitu korda kontrollida, et olla kindel, ütles Perry.
Genoomi redigeerimine nii varases arengujärgus tekitab uue probleemi: üherakulises staadiumis pole kuidagi võimalik eristada geneetilist haigust kandvaid embrüoid ülejäänud osadest, hoiatab Jenish. "Definitsiooni järgi sekkute tervislike embrüotega," ütleb Jenish, "ja seate need tarbetusse riski."
Kas teatav mosaiikkuse tase võiks olla vastuvõetav? Sõltub haigusest, mida nad üritavad ravida, ütles Wisconsini-Madisoni ülikooli bioinsener Krishanu Saha. "Kui 30% maksast on töödeldud ja tahame ravida näiteks võrkkestahaigust, kas see on vastuvõetav?" Ütleb ta. "Võib-olla mõnel juhul jah."
On aeg kontrollida kõike: kuidas peaksid kliinilised uuringud toimuma?
Siiani pole teadlastel kõigist nendest tehnilistest raskustest veel üle saadud ning neil on suhteliselt vähe arutlusi selle üle, kuidas päritud genoomi redigeerimist kliinilistes uuringutes testitakse ja milliseid andmeid tuleb koguda, et meetod sellele tasemele liikuda. Nõuded peavad olema kõrged, sest muutusi saab edaspidistele põlvkondadele edastada, ütles Cambridge'i Massachusettsi tehnoloogiainstituudi neuroloog Guoping Feng. "See pole just selline kõrvalmõju, kui see on lihtsalt väike kõht mul kõhus," ütleb ta. - see on igavesti ".
Mõned tsiteerivad Suurbritannia inimväetise ja embrüoloogia büroo (HFEA) praktika näidet, kus analüüsiti loomade ja inimeste andmeid 14 aasta jooksul, enne kui lubati teatud tingimustel kasutada mitokondriaalseks annetamiseks nimetatavat meetodit. See tehnika võimaldab naistel, kellel on raku elektrijaamade DNA-s haigusi põhjustavad mutatsioonid - mitokondrid - kasutada IVF ajal terve doonori munarakkude mitokondreid. Nagu geenide redigeerimise puhul, võib ka see võimaldada vanematel vältida ohtlike mutatsioonide edasikandumist. Selle protseduuri ohutuses on endiselt kahtlusi - mõned riigid, sealhulgas USA, seda ei luba. Selle meetodi kohta on aga CRISPR-Cas9 embrüote redigeerimise kohta saadud palju rohkem andmeid kui praegu, teatas Greenfield.kes kuulus HFEA uurimisrühma. (Enne IVF-i kasutamist tervislike raseduste jaoks kulus kolmkümmend aastat laboratoorseid uuringuid.)
Inimeste kliinilised uuringud seaksid palju uusi väljakutseid. Näiteks kui kaua võtab aega muudetud genoomiga laste jälgimine, enne kui tehnikat saab pidada ohutuks? Kuidas jälgivad teadlased neid lapsi, et teha kindlaks mõju tulevastele põlvedele? "See on täielik segadus," ütleb Oregoni Portlandi osariigi ülikooli bioeetik Bryan Cwik.
22. mail teatasid USA Riiklik Teaduste Akadeemia, USA Riiklik Meditsiiniakadeemia ja Suurbritannia Kuninglik Ühing moodustatud komisjonist, mis uuriks päritud geenitoimetamise neid aspekte. Grupi eesmärk on avaldada aruanne järgmisel aastal. "Me peame tõesti välja töötama sügavama kriteeriumikomplekti," ütleb Dudna. "Arvan, et me kõik tahaksime, et see juhtuks veelgi varem."
Põhiküsimus on: kas maailm on selleks valmis?
Vaatamata olulistele teaduslikele raskustele päritud geenide redigeerimisel on sellega seotud eetilised ja sotsiaalsed probleemid tõenäoliselt veelgi raskemad. Teadlaste kongressid jätkuvad, teaduslikud ettekanded ja avaldused metoodikasse suhtumise kohta pärinevad kogu maailma teadusseltsidest. Märtsis leidis Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) kokku kutsutud komisjon, et nüüd on vastutustundetu teha pärilikke muudatusi inimese genoomis. Looduse toetajad nõudsid ülemaailmset moratooriumi ning USA Riikliku Teaduste Akadeemia, USA Riikliku Meditsiiniakadeemia ja Kuningliku Ühingu liikmed ütlesid, et "enne mis tahes otsuste vastuvõtmist peame jõudma laia avalikkuse konsensusele".
Ülemaailmse konsensuse saavutamine pole kerge ülesanne, kuna enamik teadlaste kohtumisi peeti täna jõukates lääneriikides. Chandigarhis asuva Punjabi ülikooli antropoloog Kewal Krishan ütleb, et näiteks Indias räägitakse päritud DNA redigeerimise kohta väga vähe. Ando märgib ka, et mõnes Aafrika kultuuris avaldatakse suurt survet naistele, kes ei saa lapsi sündida, ning ühiskond võib neid taga kiusata. See võib suurendada nõudlust.
Nõudlus on täiesti teine küsimus. Praegu ei tee geneetiliste haigustega inimesed suurt asja, ütleb DC-s asuva Geneetilise Alliansi heategevusorganisatsiooni Washingtoni president ja tegevjuht Sharon Terry. Aja jooksul taandub esialgne entusiasm, kui seda küsimust arutati, ja pärast seda, kui patsientide pooldajad mõistsid, et see ravimeetod polnud ainus võimalus. Paljud pered, kes kardavad, et nende geneetilisi haigusi võib edasi anda oma lastele, ütlesid talle, et praegu piisab, kui nad saavad oma embrüoid mutatsioonide osas testida. Kuid skriinimine pole vaevalt imerohi. See ei sobi kõigile paaridele.
Sellised otsused on sügavalt isiklikud, ütles Andrew Imparato, Marylandis Silver Springis asuva kolleegiumi puuetega inimeste keskuste liidu tegevdirektor. Näiteks on mõnel kurtide kogukonnal mõte kurtide laste saamisest ja nad võivad olla mures, et kurtuse mutatsioonide eemaldamiseks genoomist võivad nad olla sunnitud selle sammu astuma.
Arvamusküsitluste kohaselt toetavad inimesed tõenäoliselt pärilikku genoomi redigeerimist, kui see on osutunud geneetiliste haiguste raviks ohutuks ja kasulikuks. Suurbritannia kuningliku seltsi korraldatud uuringust selgus, et 83% osalejatest pooldas suguelundi muutmist ravimatute haiguste vastu võitlemiseks. Kuid paljud tõmbasid joont, kui küsiti redigeerimise kohta, et "paremaks muuta": näiteks 60% olid vastu ideele kasutada päritud genoomi redigeerimist intelligentsuse parandamiseks.
Paljud teadlased ja eetikud teevad sarnase vahet genoomi modifitseerimisel, näiteks füüsilise tugevnemise või silmavärvi muutmise parandamiseks, ja haiguste raviks või ennetamiseks. Ja isegi siis arutletakse selle üle, milliste haiguste puhul on õigustatud selle lähenemisviisi kasutamine. Selliste haiguste näidetena tuuakse enamasti surmaga lõppevaid haigusi, mis on ühemõtteliselt põhjustatud peamiselt geneetilistest põhjustest - näiteks Huntingtoni tõbi, mis peaaegu ilmneb paratamatult mutatsiooni olemasolul. Kuid kui rääkida sellise geeni redigeerimisest nagu PCSK9, et vältida kõrge kolesteroolitaset ja potentsiaalselt ära hoida südamehaigusi, on asjad pisut keerukamad, ütleb Feng. Porteus loodab, et spetsialistid koostavad lõpuks haiguste loetelumille puhul peetakse õigustatuks selliseid sekkumisi nagu päritud geenide redigeerimine - nagu ka PGD, mida nüüd toetab ka Suurbritannia.
Mõnedel inimestel on aga mõte sellest, et sündiks rohkem toimetatud geenidega lapsi, rahulikumaks. Vene teadlane teatas sel kuul, et on huvitatud inimembrüote geenide redigeerimise projektist. Ja Ameerika meediaettevõte STAT teatas möödunud kuu lõpus, et Dubai viljakuskliinik pöördus Tema poole geeni redigeerimise nõuannete saamiseks vahetult pärast seda, kui ta oli oma teadaande teinud.
Šveitsi Genfi ülikooli bioeetik ja WHO endine nõustaja Abha Saxena loodab, et kohtumised jätkuvad ka siis, kui ülemaailmse konsensuse saavutamise lõppeesmärk võib osutuda tabamatuks. “Kas me oleme kunagi valmis? Seda on raske öelda, ütleb Saxena. "Kuid inimkonnale on alati meeldinud riske võtta."
Heidi Ledford
