Jeden z czołowych rosyjskich ekspertów w dziedzinie biologii molekularnej i inżynierii genetycznej Denis Vladimirovich Rebrikov w rozmowie z czasopismem Nature mówił o planach przeprowadzenia eksperymentu mającego na celu stworzenie dzieci z wyedytowanymi genami. Stwierdził, że jest gotów powtórzyć doświadczenie chińskiego genetyka He Jiankui, podczas którego urodziły się bliźniaczki Lulu i Nana. Według Rebrikova rozważa możliwość wszczepienia zarodków zmodyfikowanych genetycznie do końca roku, jeśli uzyska stosowną zgodę trzech resortów, w tym Ministerstwa Zdrowia Federacji Rosyjskiej.
Czym jest CRISPR-Cas9?
CRISPR-Cas9 to technologia edycji genomu oparta na zasadach układu odpornościowego bakterii (potrafią znaleźć i wyeliminować wirusowe DNA). CRISPR-Cas9 zawiera ukierunkowaną cząsteczkę RNA, która znajduje pożądany fragment chromosomu, oraz enzym Cas9, który rozszczepia DNA. Jeśli w tym miejscu dodasz normalną kopię genu, zostanie ona wstawiona we właściwym miejscu. Proces ten przypomina edycję tekstu, kiedy część zdania jest usuwana, a w jej miejsce wstawiane są inne słowa.
Edycja genów w Rosji
Celem eksperymentu rosyjskiego biologa będzie zmodyfikowanie tego samego genu, nad którym pracował chiński inżynier genetyczny - CCR5. W wywiadzie dla Nature Rebrikov powiedział, że zamierza wyłączyć gen w embrionach, który koduje białko, które pozwala wirusowi HIV dostać się do komórek ciała. Zarodki zostaną następnie wszczepione matkom zakażonym wirusem HIV, które nie reagują na standardową terapię. Należy zauważyć, że ryzyko przeniesienia zakażenia na dziecko w tym przypadku będzie większe, ale jeśli podczas zabiegu uda się skutecznie wyłączyć gen CCR5, to ryzyko to zostanie znacznie zmniejszone.
Przypomnijmy, że He Jiankui z kolei pobrał komórki od ojców zakażonych wirusem HIV, a następnie przeszczepił powstałe zarodki matkom zakażonym wirusem HIV. Nie było w tym praktycznego sensu, co z kolei między innymi było kolejnym powodem krytyki chińskiego genetyka ze strony światowej społeczności naukowców. Jego praca wywołała falę krytyki ze strony społeczności naukowej i doprowadziła do listu otwartego, w którym naukowcy wezwali do moratorium na eksperymenty dotyczące edycji genów komórek embrionalnych. Rebrikov twierdzi, że jego metoda modyfikacji genów będzie bardziej użyteczna, mniej ryzykowna, bardziej uzasadniona etycznie i akceptowalna dla społeczeństwa.
Film promocyjny:
Rebrikov dodaje, że osiągnął już porozumienie z lokalnym ośrodkiem HIV, w którym zamierza przyciągnąć ochotniczki do udziału w swoim eksperymencie.
Czasopismo Nature poprosiło innych badaczy o komentarz na temat planowanego eksperymentu rosyjskiego naukowca, który zgodnie z oczekiwaniami wyraził zaniepokojenie planami Rebrikowa. Na przykład Jennifer Doudna, biolog molekularny z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i jeden z pionierów metody edycji genów CRISPR-Cas9, twierdzi, że technologia nie jest w pełni poznana i nie jest gotowa do użycia w sytuacjach klinicznych.
Nawet jeśli eksperyment się powiedzie, ryzyko infekcji będzie niewielkie. Do tej pory nie wiemy dokładnie, jak wpłynie to na życie całej osoby. Na przykład w niedawnym badaniu nosiciele obu kopii zmutowanego CCR5 byli narażeni na ryzyko wcześniejszej śmierci w porównaniu z nosicielami normalnego genu.
Nie zgadzali się także rosyjscy eksperci z takimi eksperymentami.
Genetyk molekularny Konstantin Severinov, z którym skontaktowali się autorzy Nature, zauważył, że uzyskanie zgody na takie eksperymenty w Rosji byłoby bardzo trudne. W końcu będziesz musiał wziąć pod uwagę nie tylko opinię agencji rządowych, ale także kościoła, który sprzeciwia się edycji genów. A to znacznie zmniejsza szanse na uzyskanie aprobaty - przynajmniej w najbliższych latach.
A jednak najważniejsze pytanie brzmi: jak realistyczna jest perspektywa, którą rysuje Rebrikov?
Dolotovsky uważa, że eksperyment jest technicznie możliwy, ale problem tkwi w etycznej części pytania.
Zdaniem samego Rebrikova, do którego redaktorzy zwrócili się o uwagi, etyczna strona sprawy jest niezwykle ważnym aspektem.
Dlaczego ludzie boją się eksperymentów genetycznych?
Jednym z powodów, dla których temat genetycznie zmodyfikowanych embrionów wywołał tak gorącą debatę w społeczności światowej, jest fakt, że jeśli takie eksperymenty będą teraz dozwolone, powstałe w ich wyniku „dzieci GMO” dorosną i będą mogły przekazywać swoje zmodyfikowane geny kolejnym pokoleniom. Naukowcy na ogół zgadzają się, że technologia edycji genów może pewnego dnia pomóc wyeliminować choroby genetyczne, takie jak anemia sierpowata i mukowiscydoza, ale jak dotąd potrzeba znacznie więcej badań.
Ponadto istnieją obawy dotyczące bardziej ogólnego bezpieczeństwa edycji genów zarodków. Rebrikov mówi, że jego eksperyment, w którym, podobnie jak chiński genetyk He, użyje metody edycji genomu CRISPR-Cas9, będzie całkowicie bezpieczny. Jednak naukowcy są przekonani, że użycie CRISPR-Cas9 w jego obecnej formie może powodować mutacje „poza celem” w innych genach bez wychwytywania pożądanych, które są celem procesu edycji. Jest więc możliwe, że geny, na przykład te odpowiedzialne za hamowanie wzrostu guza, mogą zostać wyłączone.
Według Rebrikova opracowuje metodę, która może zagwarantować takie chybienia. Naukowiec planuje opublikowanie wstępnych wyników tej pracy w ciągu miesiąca, być może w internetowym repozytorium preprintów naukowych bioRxiv lub w recenzowanym czasopiśmie.
Poproszony o skomentowanie tego oświadczenia na naszym portalu, autor projektu odpowiedział w następujący sposób:
Z kolei naukowcy, z którymi autorzy Nature skontaktowali się w celu uzyskania komentarzy, byli sceptyczni co do twierdzeń Rebrikova o rozwiązaniu problemu mutacji niecelowych i możliwości zaimplementowania tylko tych docelowych, w których edytowane byłyby tylko niezbędne geny i dokładnie tak, jak planowano.
W zeszłym roku w czasopiśmie Vestnik RSMU, gdzie jest redaktorem naczelnym, Rebrikov opublikował artykuł, w którym argumentował, że opracował metodę, która może wyłączyć obie kopie genu CCR5 (poprzez usunięcie części 32 par zasad) w ponad 50 procentach przypadków.
Jednak Jennifer Doudna, biolog molekularny z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, wyraziła sceptycyzm co do tych wyników.
Genetyk z Australian National University, Gaetan Burjo, zgadza się z nią, zwracając uwagę, że w procesie edycji trudno jest określić ewentualne usunięcia i wstawienia.
Nieprawidłowa edycja może spowodować niewłaściwe wyłączenie genu, pozostawiając komórkę nadal nieuzbrojoną wobec wirusa HIV lub zmutować gen, który działa w zupełnie inny i nieprzewidywalny sposób, mówi Burjo.
Co więcej, zauważa Burgeau, niezmutowany gen CCR5 ma wiele przydatnych funkcji, które nie zostały jeszcze w pełni poznane. Na przykład naukowcy wcześniej ustalili, że gen wydaje się zapewniać pewną ochronę przed powikłaniami związanymi z infekcją wirusem Zachodniego Nilu, a także grypą.
Perspektywy CRISPR w Rosji
Zapytaliśmy również Denisa Vladimirovicha o perspektywy technologii CRISPR-Cas9 i czy jest w stanie pokonać wszystkie choroby genetyczne.
Denis Vladimirovich Rebrikov (fot. Nature).
„Choroby dziedziczne pokonają nie CRISPR-Cas9, ale preimplantacyjna diagnostyka genetyczna (PGD). Faktem jest, że jak wskazano powyżej, edycja jest uzasadniona tylko wtedy, gdy wszystkie cztery allele są zerwane (dla danej pary rodziców). Są to niezwykle rzadkie sytuacje. Jeden na milion. Ale dzieci z chorobami dziedzicznymi rodzą się bardzo często (prawie 1% noworodków!) I bardzo łatwo to pokonać: dla pary rodziców, którzy mają ryzyko urodzenia chorego dziecka (bo z góry znamy ich genetykę (skądś)) przeprowadzić IVF i PGD w celu wybrania zdrowego zarodka. I nie jest potrzebny CRISPR-Cas9! Z jakiegoś powodu niewielu nie-specjalistów to rozumie”.
Na pytanie, jak ogólnie mają się sprawy z badaniami CRISPR-Cas9 w Rosji i jaką rolę odgrywa w nich państwo, Rebrikow odpowiedział, że ogólnie wszystko jest w porządku.
O tym, jak opisałby technologię CRISPR-Cas9 i jaki jest jego stosunek do niej, Rebrikov odpowiedział:
Nikolay Khizhnyak