Eden vodilnih ruskih strokovnjakov s področja molekularne biologije in genskega inženiringa Denis Vladimirovič Rebrikov je v intervjuju za revijo Nature spregovoril o načrtih za izvedbo eksperimenta za ustvarjanje otrok z urejenimi geni. Izjavil je, da je pripravljen ponoviti izkušnjo kitajskega genetika He Jiankuija, med katerim sta se rodila dvojčka Lulu in Nana. Po Rebrikovem mnenju razmišlja o možnosti vsaditve gensko urejenih zarodkov do konca leta, če prejme ustrezno odobritev treh oddelkov, vključno z ministrstvom za zdravje Ruske federacije.
Kaj je CRISPR-Cas9?
CRISPR-Cas9 je tehnologija urejanja genomov, ki temelji na načelih imunskega sistema bakterij (sposobne najti in odpraviti virusno DNK). CRISPR-Cas9 vključuje ciljno molekulo RNA, ki najde želeni del kromosoma, in encim Cas9, ki cepi DNK. Če dodate normalno kopijo gena na tem mestu, bo ta vstavljen na pravem mestu. Postopek je podoben urejanju besedila, ko se del stavka črta in na njegovo mesto vstavijo druge besede.
Urejanje genov v Rusiji
Namen eksperimenta ruskega biologa bo spremeniti isti gen, ki ga je delal kitajski genski inženir - CCR5. V intervjuju za Nature je Rebrikov dejal, da bo onesposobil gen v zarodkih, ki kodira protein, ki virusu HIV omogoča vstop v celice telesa. Zarodki bodo naknadno vsadljeni pri HIV-pozitivnih materah, ki se ne odzovejo na standardno terapijo. Opozarja se, da bo tveganje za prenos okužbe na otroka v tem primeru večje, če pa je med postopkom mogoče uspešno onemogočiti gen CCR5, potem se bo to tveganje znatno zmanjšalo.
Spomnimo se, da je He Jiankui odvzel celice od HIV pozitivnih očetov, nato pa nastale zarodke presadil na HIV-negativne matere. V tem ni bilo nobenega praktičnega smisla, kar je bil med drugim še en razlog za kritiko kitajskega genetičara s strani svetovne skupnosti znanstvenikov. Njegovo delo je znanstveno skupnost potegnilo niz kritik in vodilo do odprtega pisma, v katerem so znanstveniki pozvali k moratoriju na eksperimente na urejanju genov embrionalnih celic. Rebrikov trdi, da bo njegov način spreminjanja genov bolj uporaben, manj tvegan in bolj etično utemeljen ter za družbo sprejemljiv.
Promocijski video:
Rebrikov dodaja, da je že dosegel dogovor z lokalnim centrom za HIV, kamor namerava pritegniti ženske prostovoljke, da sodelujejo v njegovem poskusu.
Revija Nature je prosila druge raziskovalce za komentar o načrtovanem poskusu ruskega znanstvenika, ki je po pričakovanjih izrazil zaskrbljenost zaradi Rebrikovih načrtov. Denimo, Jennifer Doudna, molekularna biologinja na kalifornijski univerzi v Berkeleyju in ena od pionirk metode urejanja genov CRISPR-Cas9, pravi, da tehnologija ni popolnoma razumljena in ni pripravljena za uporabo v kliničnih situacijah.
Tudi če je poskus uspešen, obstaja majhno tveganje za okužbo. In do zdaj ne vemo natančno, kako bo to vplivalo na življenje človeka kot celote. Na primer, v nedavni študiji so bili nosilci obeh izvodov mutiranega CCR5 v nevarnosti zgodnejše smrti v primerjavi z nosilci običajnega gena.
Ruski strokovnjaki so tudi izrazili svoje nestrinjanje s takšnimi poskusi.
Molekularni genetik Konstantin Severinov, ki so ga kontaktirali avtorji Nature, je ugotovil, da bi bilo težko dobiti dovoljenje za takšne poskuse v Rusiji. Konec koncev boste morali upoštevati ne le mnenje vladnih agencij, ampak tudi cerkve, ki nasprotuje urejanju genov. In to močno zmanjšuje možnosti za pridobitev odobritve - vsaj v naslednjih letih.
In vendar je najpomembnejše vprašanje, kako realna je perspektiva, ki jo riše Rebrikov?
Dolotovski meni, da je poskus tehnično možen, težava pa je v etičnem delu vprašanja.
Po besedah Rebrikova, h kateremu so se uredniki obrnili po komentarje, je etična plat vprašanja izjemno pomemben vidik.
Zakaj se ljudje bojijo genetskih poskusov?
Eden od razlogov, zakaj je tema gensko spremenjenih zarodkov povzročila tako burno razpravo v svetovni skupnosti, je dejstvo, da če bodo takšni poskusi zdaj dovoljeni, bodo posledično "otroci z GSO" odraščali in bodo lahko svoje spremenjene gene prenašali na naslednje generacije. Znanstveniki se na splošno strinjajo, da lahko tehnologija za urejanje genov nekega dne pomaga odpraviti genetske bolezni, kot sta anemija srpastih celic in cistična fibroza, toda do danes je potrebnih veliko več raziskav.
Poleg tega obstajajo pomisleki glede varnosti urejanja genov zarodkov na splošno. Rebrikov pravi, da bo njegov eksperiment, v katerem bo, tako kot kitajski genetik He, uporabil metodo urejanja genoma CRISPR-Cas9, popolnoma varen. Vendar pa znanstveniki verjamejo, da lahko uporaba CRISPR-Cas9 v trenutni obliki povzroči mutacije v drugih tarčah v drugih genih, ne da bi zajeli želene, ki so cilj postopka urejanja. Tako je mogoče, da bi bili geni, na primer tisti, ki so odgovorni za zatiranje rasti tumorja, onemogočeni.
Po Rebrikovem mnenju razvija metodo, ki lahko zagotavlja takšne napake. Znanstvenik načrtuje, da bo v roku enega meseca objavil predhodne rezultate tega dela, po možnosti v spletnem repozitoriju bioRxiv znanstvenih predtiskov ali v strokovno pregledni reviji.
Na vprašanje, da bi naš portal komentiral to izjavo, je avtor projekta odgovoril na naslednji način:
Znanstveniki, na katere so se avtorji Natureja za komentarje obrnili, so bili skeptični glede Rebrikovih trditev o reševanju problema neciljnih mutacij in možnosti izvajanja samo ciljnih, v katerih bodo urejeni le potrebni geni in natančno po načrtih.
Rebrikov je lani v reviji Vestnik RSMU, kjer je glavni urednik, objavil članek, v katerem trdi, da je razvil metodo, ki lahko onemogoči obe kopiji gena CCR5 (z odstranitvijo dela 32 baznih parov) v več kot 50 odstotkih primerov.
Vendar je Jennifer Doudna, molekularna biologinja z kalifornijske univerze Berkeley, izrazila skeptičnost do teh rezultatov.
Z njo se strinja tudi genetičar avstralske nacionalne univerze Gaetan Burjo, pri čemer ugotavlja, da je v postopku urejanja težko določiti morebitne izbrise in vstavke.
Burjo pravi, da nepravilno urejanje lahko povzroči neprimerno onesposobitev gena, če celica še vedno ostane neoborožena do virusa HIV ali mutiranje gena, ki deluje na popolnoma drugačen in nepredvidljiv način.
Poleg tega ugotavlja Burgeau, nespremenjeni gen CCR5 ima številne uporabne funkcije, ki še niso popolnoma razumljene. Znanstveniki so na primer že ugotovili, da se zdi, da gen zagotavlja določeno zaščito pred zapleti zaradi okužbe z virusom Zahodnega Nila in gripe.
Obeti za CRISPR v Rusiji
Denisa Vladimiroviča smo povprašali tudi o možnostih tehnologije CRISPR-Cas9 in ali je sposobna premagati vse genetske bolezni.
Denis Vladimirovič Rebrikov (foto Narava).
»Dedne bolezni ne bo premagal CRISPR-Cas9, temveč predimplantacijska genetska diagnoza (PGD). Dejstvo je, da je, kot je navedeno zgoraj, urejanje upravičeno le, če so vsi štirje aleli pokvarjeni (za dani par staršev). To so izjemno redke situacije. Ena na milijon. Toda otroci z dednimi boleznimi se rodijo zelo pogosto (skoraj 1% novorojenčkov!), In to je zelo enostavno premagati: za par staršev, ki tvegajo, da bodo imeli bolnega otroka (ker vnaprej poznamo njihovo genetiko (od nekje)) izvajajo IVF in PGD, da bi izbrali zdravega zarodka. In CRISPR-Cas9 ne potrebujete! Iz neznanega razloga to malo razume nestrokovnjaki."
Na vprašanje, kako gre na splošno s študijami CRISPR-Cas9 v Rusiji in kakšno vlogo igra država v njih, je Rebrikov odgovoril, da je na splošno vse v redu.
O tem, kako bi opisal tehnologijo CRISPR-Cas9 in kakšen je njen odnos do nje, je Rebrikov odgovoril:
Nikolaj Hizhnyak