Преди малко повече от година, светът беше шокиран от опита

Преди малко повече от година, светът беше шокиран от опита на китайския биофизик Хе Джианкуи да употребява CRISPR технологията, с цел да модифицира човешки ембриони и да ги направи устойчиви на ХИВ вируса, което докара до раждането на близнаците Лулу и Нана.

Сега бяха оповестени фрагменти от истинското изследването и бяха разкрити най-важните детайлности, които провокират редица опасения за това, по какъв начин е модифициран геномът на Лулу и Нана.

Как работи CRISPR

CRISPR е техника, която разрешава на учените да вършат точни редакции на всяка ДНК, като трансформират нейната поредност. Когато употребяват CRISPR, може да се опитат да отстранят ген, като го вършат неактивен или се пробват да реализират характерни модификации, като да вземем за пример въвеждане или унищожаване на мечтано парче от ДНК.

Редактирането на гени със системата CRISPR разчита на свързване на две молекули. Едната е протеин, наименуван Cas9, който е виновен за „ разрязването “ на ДНК. Другата молекула е къса молекула на РНК (рибонуклеинова киселина), която работи като „ лидер “, който води Cas9 до ситуацията, в което би трябвало да отреже мечтаното парче от ДНК.

Системата също се нуждае от помощ от клетките, които се редактират. Увреждането на ДНК е постоянно, тъй че клетките постоянно би трябвало да поправят ДНК лезиите. Свързаните механизми за корекция са това, което вкарва вмъкванията или модификациите при осъществяване на редактиране на ген.

Как са били модифицирани геномите на Лулу и Нана?

Джианкуи и неговите сътрудници са били ориентирани към ген, наименуван CCR5, който е нужен на вируса на ХИВ с цел да влезе в белите кръвни кафези (лимфоцити) и да болести тялото на човек.

В един вид на CCR5, наименуван CCR5 Δ32, липсва специфичен низ от 32 „ букви “ от кода на ДНК. Този вид се среща естествено в човешката популация и води до високо равнище на устойчивост към най-често срещания вид вируса на ХИВ.

Екипът желае да пресъздаде тази разновидност, употребявайки CRISPR върху човешки ембриони, в опит да ги направи устойчиви на ХИВ зараза. За страдание, това не е минало съгласно упованията на учените и има няколко аргументи, поради които може да не са съумели.

Първо, макар че в резюмето на тяхната публикация се твърди, че те възпроизвеждат човешката CCR5 разновидност, в реалност екипът се е опитал да модифицира CCR5 наоколо до разновидността на Δ32. В резултат те генерират разнообразни разновидности, от които резултатите са незнайни. Те може да дават устойчивост към ХИВ, само че може и да не дават такава устойчивост. От тази интервенция може и да няма други последствия. Притеснително е, че те не са тествали нито една от тези благоприятни условия и са траяли с имплантирането на ембрионите. Това е безпричинно.

Втори източник на неточности може да е, че редактирането не е изцяло дейно. Това значи, че не всички кафези в ембрионите наложително са били редактирани. Когато даден организъм има примес от редактирани и не редактирани кафези, той се назовава „ мозайка “. Въпреки че наличните данни са към момента лимитирани, наподобява, че и Лулу, и Нана са „ мозайка “.

Това прави още по-малко евентуалните генетично редактираните бебета да са резистентни към ХИВ зараза. Рискът от приемането на „ организъм мозайка “ е трябвало да бъде друга причина да не се вграждат ембрионите. Освен това, редактирането може да има нежелани въздействия на всички места другаде в генома.

Когато се проектира CRISPR опит, се избира „ водещата “ РНК, тъй че нейната поредност да е неповторима за гена, към който е ориентирана. Въпреки това, може да се получат нежелани отрязвания на други места в генома, които са с сходна поредност. Екипът е тествал кафези от редактираните ембриони и оповестява единствено за една трансформация отвън задачата. Това проучване обаче изисква взимане на проби от клетките, които затова към този момент не са част от ембрионите – които не престават да се развиват. По този метод, останалите кафези в ембрионите не са били тествани и може да са получили разнообразни модификации отвън задачата.

Това не е виновност на екипа, защото постоянно ще има ограничавания в откриването на промени отвън задачата и организъм „ мозайка “ и можем да получим единствено частична картина. Обаче точно тази частична картина е трябвало да ги накара да спрат. Редактирането на ембриони е целесъобразно единствено в случаите, когато изгодите ясно надвишават рисковете.

Като оставим настрани техническите проблеми, откривателите в този случай даже не са дали отговор на неотложна здравна потребност.
Наистина бащата на близнаците е бил ХИВ-позитивен, само че към този момент има одобрен метод да се предотврати заразяването на ембриони от ХИВ-позитивен татко. И този способ за „ промиване на сперматозоиди “ в действителност е бил употребен от екипа.

Единствената изгода от опита за генна трансформация, в случай че бъде потвърдена, би била понижен риск от ХИВ зараза за близнаците по-късно в живота. Но има по-безопасни съществуващи способи за надзор на риска от зараза, като потреблението на презервативи и наложително тестване при вероятно кръводаряване.

Редактирането на гени има безкрайни приложения. Може да се употребява, с цел да направи растенията по-устойчиви на опустошителни болести. Или може да играе значима роля в акомодацията към изменението на климата.

В опазването на здравето към този момент виждаме обещаващи резултати с редактирането на соматични кафези (тоест не наследяващи модификации на личните кафези на пациента) при бета таласемия и сърповидно-клетъчно заболяване.

Все още обаче просто не сме подготвени за редактиране на човешки ембриони. Съществуващите техники не са задоволително зрели и не е основан случай за необятно публикувана потребност, с която други техники, като генетично тестване преди пред обмисляне, не биха могли да се оправят.

Предстои още доста работа по ръководството на тази техника. Имаше и разнообразни апели за мораториум върху редактирането на ембриони от експертни групи от Световната здравна организация и ЮНЕСКО. Но въпреки всичко не е реализиран консенсус.

Важно е тези полемики по-бързо да преминат към втора фаза, при която други заинтригувани страни, като групи пациенти или компании, се съветват и осведомят по-широко за техниката на редактиране CRISPR. Ангажирането на обществеността също ще е от решаващо значение.

Статията е оповестена в изданието The Conversation.