Medtem ko po vsem svetu govorijo o nevarnostih genetskega urejanja, se s tem aktivno ukvarja Kitajska. V tekmi za tehnologijo urejanja človeškega genoma bo zmagovalec tisti, ki ne le aktivno vlaga v znanost, ampak je tudi najmanj pripravljen omejiti sebe.
"Bili smo besni nad tem zelo neodgovornim ravnanjem, ki je očitno kršilo normativno in medicinsko etiko Kitajske in držav po vsem svetu," - tako so avtoritativni kitajski znanstveniki ocenili tvegan eksperiment svojega rojaka biofizika He Jiankuija.
Leta 2018 je objavil, da je mutiral genomese dveh embrionalnih deklic dvojčkov, ki naj bi jih zaščitil pred virusom HIV. Novica o tej nevarni izkušnji je pritegnila svetovno pozornost. Znanstvenik je prvič prestopil mejo, da je genetika po vsem svetu javno in tiho pristala, da ne bo križala. Posledično se je Južna univerza za znanost in tehnologijo v Shenzhenu odpovedala njegovim poskusom in odpustila znanstvenika, ministrstvo za zdravje v provinci Guangdong pa se je odločilo za preiskavo.
A škandal se umiri: "Kitajski zdravnik Frankenstein" se je z okvirno obsodbo kolegov izognil. Medtem nova poročila o razvoju kitajske znanosti zvenijo nič manj zaskrbljujoče.
Možganski erektus
Na istem južnem Kitajskem, nekaj več kot tisoč kilometrov zahodno od laboratorija He's, je skupina biologov vzgajala opice s človeško različico gena, ki vpliva na razvoj možganov. Transgene opice so se izkazale za pametnejše od navadnih - izboljšal se jim je kratkoročni spomin.
In ta izkušnja je prežeta z nič manj resnimi posledicami. V trenutnem raziskovalnem ozračju se bo poudarek še bolj preusmeril na spreminjanje opic: genetski poskusi s primati se bodo pomnožili in od tod bo prišel levji delež znanja o medsebojnem delovanju genov.
Promocijski video:
Ključno vprašanje je, kakšni bodo poskusi in kje se bodo izvajali.
Znanstveniki so se spraševali, ali je bilo etično dodajanje človeške DNK v genom opice leta 2010. Članek o tem je bil objavljen v reviji Nature Reviews Genetics in je povzročil resno razpravo. Skušnjava je bila velika: mogoče je vzeti gensko zaporedje, ki je edinstveno za naše vrste, vzgajati žival s tem zaporedjem in videti, kako se bo spremenilo njeno vedenje. Pred devetimi leti so avtorji članka argumentirali: ali je treba najti način, kako preučiti, kako in kateri geni nas delajo človeka, ali je to potrebno?
Danes Zoološki inštitut Kitajske akademije znanosti ustvarja transgene transparenčne opice z uporabo različnih metod genskega inženiringa. Novo delo - pet posameznikov, vzgojenih s človeškim genom MCPH1, vstavljenim v njihovo DNK. Ta gen vpliva na intrauterini razvoj plodovih možganov, imenujejo ga tudi "mikrocefalin", vendar njegova vloga ni dobro razumljena. Transgenične živali se glede na velikost možganov in značilno vedenje niso razlikovale od navadnih živali, vendar se je njihov kratkoročni spomin in hitrost reakcije pri nekaterih nalogah izkazala za boljše.
Verjetno je človeški gen MCPH1 vplival na razvoj makačnih možganov. Njihovi nevroni so dozorevali počasneje, pozneje se je pojavila mielinska ovojnica na živčnih vlaknih, izražanje sinaptičnih genov pa se je zavleklo. Avtorji eksperimenta pišejo: "Predpostavljamo, da bi zamuda nevronskega dozorevanja pri transgenih opicah lahko povečala njihovo časovno obdobje za plastičnost nevronske mreže, podobno kot neoteny v človekovem razvoju možganov." Zato so bili maki na testih boljši - njihovi možgani so bili nekoliko bolj plastični, hitreje so se lahko učili. Zdi se, da so avtorji našli orodje, s katerim lahko vplivajo na kognitivne sposobnosti.
Pogoji za genetski preboj
Da bi iskanje "edinstvenih" človeških genov prineslo še bolj impresivne rezultate, so potrebni trije pogoji. Kitajska jih ima.
Prvi pogoj: mora biti veliko opic. Kmetijo opic upravlja Zoološki inštitut Kitajske akademije znanosti. Tam živi več kot dva tisoč posameznikov, mnogi nosijo transgene. Za vzgojo opice potrebuje 4-5 let, da je dražja od istih miši, vendar se v zadnjih letih s podporo vlade pojavljajo podobne kmetije tudi v Kunmingu, Shenzhenu, Hangzhouu, Suzhouu in Guangzhouu. Populacija makakov za raziskovalne namene v državi nenehno narašča in je dosegla več deset tisoč.
Drugi pogoj je politična volja, namen namenskih opic, da bi raziskali možgane. Opice razen človeka služijo kot modeli za različne bolezni, vključno z nevrodegenerativnimi boleznimi, avtizmom, depresijo, shizofrenijo. Kitajska celo izvozi živali v druge države. Število laboratorijskih makakov v ZDA je primerljivo, vendar jih do 43% uporabljajo v ZDA za preučevanje virusa HIV / aidsa, poleg tega pa je ameriški kongres pred kratkim vztrajal pri zmanjšanju obsega eksperimentalnega dela z njimi. Kitajska postaja svetovno središče za raziskovanje primatov in bo povečala svoj vir opic.
Kitajski projekt možganov (CBP) je znanstvena pobuda, pri kateri ima vlada velik delež. Podobne pobude se v ZDA in EU začnejo že od leta 2013, toda kitajska izstopa po osredotočenosti na delo s primati, ki niso ljudje. Poskusi na njih so zapisani v prednostnih nalogah SVR.
Tretji pogoj za preboj v raziskovanju človeških genov je usposabljanje pravih ljudi. Kitajska jih intenzivno pripravlja. To je razvidno iz dinamike udeležbe kitajskih univerz v iGEM-u (mednarodnem gensko inženirskem stroju), glavnem mednarodnem tekmovanju v sintetični biologiji in genskem inženiringu. Če je leta 2012 vloge oddalo 29 kitajskih skupin (od 250 udeležencev z vsega sveta), jih je bilo v letu 2016 že 63 (od 299), v letu 2017 - 83 (od 312), v letu 2018 - 103 (od 343) in 117 kitajskih ekip (od 376) je že vstopilo v iGEM-2019. Za primerjavo: statistika Združenih držav Amerike, ki je najbližji konkurent: 94, 76, 73, 79, 65. Drugi zaostajajo z veliko maržo.
Človeška hiba
Glavni poskusi edinstvenih poskusov genskega inženiringa v zadnjih letih prihajajo s Kitajske. Tako kot He Jiankui so tudi znanstveniki iz Kunminga prestopili črto in ustvarili makake s človeško DNK ne za klinične (torej življenjsko pomembne za človeka), temveč za genetsko testiranje. In ni brez razloga, da je bil njihov članek objavljen le v kitajski reviji, medtem ko On sploh nima objave.
Kitajske raziskave nadomeščanja in urejanja človeških genov se bodo še naprej kopičile. Človek ima veliko genov. Če jih predstavite opicam v dveh in treh, ki preučujejo učinke kombinacij, potem področje aktivnosti ni prazno. In ni dovolj, da bi uvedli človeškega transgena: potem morate resnično izbrisati ustrezen opičji gen, česar avtorji niso storili (vendar bodo to zagotovo storili v naslednjem krogu).
Tako lahko znanstveniki te posebne države v prihodnosti pridobijo dragoceno znanje - predvsem o tem, kako posebne spremembe DNK vplivajo na um in psiho.
Kaj lahko storimo s takšnim znanjem ob upoštevanju tehnične možnosti urejanja človeške DNK v fazi zarodka? Praksa poseganja v zarodno linijo bo v svet prišla z majhnimi koraki, začenši s popravljanjem zelo redkih in sicer nepopravljivih napak. Vse je odvisno od tega, kako uspešen je.
Pred nami je vilica: bodisi se nekateri neželeni učinki hitro pojavijo in tema bo dolgo časa zaprta, ali pa bo sprva vse teklo gladko, morebitni "hrošči" pa bodo vplivali na primer šele po dveh ali treh generacijah. Ali pa hroščev sploh ne bo? Kratek odgovor: ne vemo. Za to so raziskave.
Še ena vilica: od popravljanja napak in nato z zmanjšanjem tveganja zbolevanja do oblikovanja novih človeških lastnosti. Barva oči ali kože ni zanimiva, to so malenkosti. Gre za možgane. Vsekakor je nekaj, kar bi lahko "popravili".
Meje DNK
Tretji otrok z blokiranim genom He naj bi se rodil avgusta 2019. Sodeč po ostri reakciji znanstvenikov in zdravnikov na trik He’ts in prevladujočem tonu njihovih komentarjev se bodo standardi za prihodnja leta bolj zaostrili kot obratno, poskusi urejanja človeške DNK pa se bodo začeli zadržati tudi na Kitajskem.
Mednarodna skupina znanstvenikov se je v reviji Nature z odprtim pismom svetovni skupnosti pojavila s predlogom za uvedbo moratorija na klinično urejanje DNK človeške zarodne linije (sperme, jajčeca, zarodkov). Strokovna komisija WHO prav tako ni stala ob strani, ki ima tudi svoje stališče: "Trenutno je neodgovorno uporabljati klinično urejanje genoma človeške zarodne linije."
Kljub temu je očitno, da se bo tehnologija za urejanje genomov razvijala in to vedno bolj in hitreje. In zmagovalec na tej dirki je tisti, ki s finančnega vidika ne samo aktivno vlaga v znanost, ampak je tudi manj pripravljen omejiti sebe kot drugi.
Kitajska lahko velja za enega izmed favoritov na tej dirki. Za raziskovanje so vzgojili ogromno kolonij opic, veliko stavijo na gensko inženirstvo in začenjajo projekt raziskovanja možganov, ki temelji na transgenih tehnologijah in tehnologiji urejanja genov ter nečloveških primatih.
ZDA imajo v nevroznanosti večji potencial, na voljo ni nič manj opic, vendar njihova pobuda BRAIN ne cilja neposredno na genetsko modifikacijo opic, zato bodo takšni poskusi verjetno imeli več omejitev.
Rusija ima tudi dober potencial za razvoj genetskih raziskav, tudi na stiku z nevroznanostjo. Vendar namerava Rospotrebnadzor v bližnji prihodnosti Državni dumi predložiti v obravnavo predlog zakona o zaščiti genetskih podatkov svojih državljanov. Pred kakršnim koli preskusom DNK na človeku mora zakon zahtevati pisno dovoljenje državljana.
Isti ukrep uvaja Kitajska, ki namerava zdrave človeške gene in zarodke vključiti med neodtujljive pravice svojih državljanov. To bi teoretično lahko pomenilo, da bodo raziskovalci genoma odgovorni za poskuse, ki potencialno ogrožajo zdravje ljudi.
Vendar LRK ne bo uvedla druge omejitve, ki jo priporoča Rospotrebnadzor. Kdor izvaja kakršne koli manipulacije s človeško DNK, bo ruski račun dal status upravljavca osebnih podatkov. Pravzaprav bo dokument znanstvene centre obvezal, da ustvarijo ločene sisteme za zaščito genetskih osebnih podatkov. Je drago in zamudno. Uvedba takšne norme, če ne bo nehala obljubljati genetskih raziskav v Rusiji, bo zagotovo močno upočasnila.
Članek je bil pripravljen s sodelovanjem vira Laba.media
Avtor: Denis Tulinov