A kutatók először alkalmazták a „bázisszerkesztés” nevű precíz genomszerkesztési technikát emberi embriók genomjának módosítására. A bejelentés izgalmat és aggodalmat váltott ki a kutatók és a bioetikusok körében. Sokan úgy vélik, hogy a munka lenyűgöző lépés afelé, hogy a szakértők képesek legyenek kijavítani a betegségeket okozó mutációkat az embriókban. Azonban attól is tartanak, hogy a technológiát felhasználhatják „előnyös” tulajdonságokkal rendelkező embriók létrehozására is. Dieter Egli, a Columbia Egyetem fejlődésbiológusa és kollégái a napokban tették közzé eredményeiket a bioRxiv oldalán. A tanulmányt még nem lektorálták.
Korábbi vizsgálatok arra utaltak, hogy az embriókon alkalmazott szabványos, de kevésbé pontos génszerkesztési módszer a szerkesztett kromoszómák elvesztését okozhatja – ez pedig használhatatlanná tette a technológiát. Az új munka koncepcionális váltást jelent, amely valóban előrelépést hozhat a területen, mondja Emre Seli, a Yale Egyetem szülész-nőgyógyásza. „Ez pozitívan fog bevonulni a történelembe – kevésbé meggondolatlan, óvatosabb és etikusabb, mint a korábbi kísérletek” – mondja Greg Neely, a Sydney-i Egyetem genomikai kutatója.
De egyes kutatók aggodalmukat fejezték ki a munka következményeivel kapcsolatban. Hank Greely, a Stanford orvos-etikus professzora attól tart, hogy a tehetős egyének a kutatást kiindulópontként használhatják fel embrióik bázisszerkesztésére.
„Valószínűleg néhány millió dollárból létre lehetne hozni egy in vitro megtermékenyítéssel foglalkozó laboratóriumot és egy genetikai vizsgálati laboratóriumot, és el lehetne kezdeni ezt a tevékenységet. És könnyen lehet, hogy ennek az eredményei nagyon beteg gyerekek lennének”
– mondja Greely. Egli elmondása szerint maguk is úgy vélik, hogy egy ilyen kezdeményezés túl korai lenne, mivel a bázisszerkesztés alkalmazása embriókon kockázatos vállalkozás.
A genom korrektorai
A genomszerkesztés területén még mindig meghatározó He Jiankui kínai kutató munkássága, aki 2018-ban a CRISPR-Cas9 nevű első generációs genomszerkesztési technikát használt emberi embriók DNS-ének szerkesztésére. Ezután beültette ezeket az embriókat két nőbe, akik később világra is hozták a gyerekeket. Munkája széles körű felháborodást váltott ki a szakmai körökben, mert sokak szerint a technológia túl kockázatos volt ahhoz, hogy embereken alkalmazzák. He végül három évet töltött börtönben illegális orvosi tevékenység miatt Kínában. Januárban azonban a The New York Timesnak azt nyilatkozta, hogy nagyon büszke munkájára.
A bázisszerkesztés egy második generációs génszerkesztő módszer, amely lehetővé teszi a kutatók számára, hogy pontos, egyetlen bázisnyi változtatásokat hajtsanak végre a DNS-en. Bár a bázisszerkesztés szintén okozhat nem kívánt genetikai változásokat, sokkal megbízhatóbb, mint a régebbi CRISPR-technika, amely a DNS mindkét szálát elvágja.
Egli és csapata bázisszerkesztést alkalmazott korai stádiumú emberi embriókon, hogy három génben egyetlen bázisnyi módosítást valósítson meg. Ezek egyike, a PCSK9 nevű gén segít szabályozni a vérben található „rossz” koleszterin szintjét, és már számos, a szívroham vagy a sztrók kockázatának csökkentésére alkalmazott kezelés célpontja. A másik két gén, a HBG1 és a HBG2 a magzati hemoglobin termelésében vesz részt. A kutatók jelenleg azt vizsgálják, hogy ezeket a géneket módosítani lehet-e olyan vérbetegségek kezelésére, mint a sarlósejtes vérszegénység és a talasszémia.
A PCSK9 esetében a Columbia Egyetem csapat egyetlen módosítást hajtott végre: a genomban egy meghatározott helyen egy adenint guaninra cseréltek, ami a gén kikapcsolását eredményezte. Kimutatták, hogy a gén más, természetesen előforduló változatai, amelyek szintén a gén kikapcsolását okozzák, csökkentik a koszorúér-betegség kockázatát. Az HBG1 és HGB2 esetében a kutatók szintén egy A-ról G-re történő bázismódosítást hajtottak végre. Ez is egy a természetes mutációt imitál, amely segít egy olyan védő típusú hemoglobin termelődésében, amely csökkentheti a sarlósejtes vérszegénység és a talasszémia tüneteit.
A módosítások azonban nem egyenletesen valósultak meg a sejtekben: egyesek az új bázisokat kapták, míg mások megtartották az eredetieket, így az eredmény szakszóval mozaikos lett. Egli elmondása szerint a kéziratban leírt kísérletek befejezése óta csapata továbbfejlesztette eljárásait a mozaikosság csökkentése érdekében. Azt is hozzátette ugyanakkor, hogy a technológia még nem áll készen a klinikai alkalmazásra, mert túl nagy dózisokban az a rövid mRNS-szakasz, amelyet a DNS-szerkesztő sejtekbe juttatására használtak, a sejtek osztódásának leállását okozta.
„Ezek a bázisszerkesztők káros hatással lehetnek az embrióra. Szóval miért használnánk őket, amíg ezt nem értjük teljesen? Jelenlegi formájában nem lehet használni a módszert. Ez olyan egyértelmű, mint a nappal és az éjszaka”
– mondja a szakértő.
Aggodalmak és kritikák
Több kutató is aggodalmát fejezte ki a kísérlet következményeivel kapcsolatban. Például mind Neely, mind Fyodor Urnov, aki a Berkeley Egyetemen molekuláris terápiákat tanulmányoz, megjegyzi, hogy az in vitro megtermékenyítést (IVF) és a genetikai szűrést máris alkalmazzák annak megakadályozására, hogy a párok genetikai rendellenességet örökítsenek át utódjaikra. Ahogy Urnov mondja: „Gyakorlati szempontból ez a preprint kizárólag a babajavítási célú, gyorsan növekvő embriószerkesztő mozgalomra lesz hatással.”
Mások attól tartanak, hogy az új munka nagyon rossz precedenst teremthet. „Nagyon aggódom. Minden ilyen lépés normalizálja a hasonló kutatásokat. Az emberek hozzászoknak” – mondja Stuart Newman, a New York Medical College fejlődésbiológusa.
Egli szerint logikusabb az embriók szerkesztése, mint megvárni, amíg a gyermek világra jön, esetleg teljesen felnő, és csak akkor kijavítani a genetikai rendellenességeket. Utóbbi esetben egy mutáció fokozódhat, amíg milliárdnyi hiba nem keletkezik. Az embriószerkesztésnél csak egy példány van, így azt kell kijavítani, mondja. A kutatás elsődleges motivációja az emberi embriókban zajló DNS-javítási folyamat jobb megértése, amely eltér a későbbi életkorokban jellemzőtől, teszi hozzá a kutató. Arra a kérdésre, hogy mit gondol azokról az aggodalmakról, miszerint a vállalatok ki fogják használni a munkáját, Egli azt válaszolja, hogy a kockázatok miatt nem lenne szabad ilyen irányú törekvéseket folytatni.
Egli ugyanakkor együttműködést kötött a Nucleus Genomics nevű, New York-i embrióvizsgáló céggel, amely IVF-hez használt embriók szűrésére kínál teszteket. A Nucleus Genomics ügyfeleinek számos „genetikai optimalizációs” vizsgálatot kínál, amelyek magukban foglalják a súlyos genetikai betegségek szűrését, valamint olyan komplex genetikai modellezéseket is, amelyek célja olyan tulajdonságok előrejelzése, mint az intelligencia és a magasság. A cég egyik kutatója az új tanulmány egyik társszerzője.
Kian Sadeghi, a cég alapítója és vezérigazgatója szerint ügyfeleik számára az embriószerkesztési lehetőség felvétele logikus következő lépés – bár ez egyelőre csak távoli cél marad. „Mindez ugyanazon cél része. Hozzájárulni ahhoz, hogy a páciensek tájékozottabb reproduktív döntéseket hozzanak, hogy egészségesebb gyermekük szülessen” – mondja.
Egli hangsúlyozza, hogy határozottan ellenzi az embriók „fejlesztését”, és hogy a megfelelő kutatások fékezni fogják ezt a gyakorlatot:
„A kutatásra azért is van szükség, hogy információval szolgáljon a technológia helytelen használatának megakadályozására.”
Sadeghi szerint az embriószerkesztés inkább egy csak speciális alkalmazás lesz azok számára, akik attól tartanak, hogy genetikai rendellenességeket örökítenek át gyermekeikre, és nincs elég egészséges embriójuk a válogatáshoz. Szerinte az embriók szerkesztése olyan tulajdonságok érdekében, mint az intelligencia és a magasság, jelenleg kivitelezhetetlen. Ezek ugyanis rendkívül összetettek, és számos gén együttesen befolyásolja őket, ezért a bázisszerkesztés nem lenne előnyös hozzájuk. Ráadásul, teszi hozzá a szakértő, azoknak az ügyfeleinek, akik ilyen tulajdonságok alapján szeretnének válogatni, jelenleg is lehetőségük van a cég embriószűrő tesztjeinek igénybevételére:
„Ezeket már ma is alkalmazzák az IVF-klinikákon.”
