Kiinalaisen tutkijan He Jiankui -nimi, jonka mukaan hän on luonut maailman ensimmäiset geenieditoroidut vauvat - kaksoset, joiden perimät on muutettu alkioiksi CRISPR-tekniikkaa käyttämällä, järkytti tiedemaailmaa ja sai aikaan eettisen kiistanalaisen vastakkaisuuden. Koe, jos sen lopputulos varmennetaan vertaisarvioinnilla, vie CRISPR: n käytön ihmisissä varmasti pidemmälle kuin se on aiemmin mennyt. Mutta missä CRISPR-vauvat tarkalleen ovat, nopeasti liikkuvalla geneettisen editoinnin kentällä?
Hänen työssään (jota ei vielä ole julkaistu vertaisarvioidussa lehdessä tai itsenäisesti todennettu) oli kyse alkioiden luomisesta terveestä äidistä ja HIV-positiivisesta isästä ja geenimuokkaustyökalun CRISPR-Cas9 soveltamisesta näihin alkioihin CCR5-geenin poistamiseksi, jonka avulla HIV pääsee soluihin. Ne CRISPR-muunnetut alkiot johtivat raskauteen ja lopulta kaksoistytöiden syntymiseen nimeltään Lulu ja Nana. Yhdestä lapsesta sanotaan puuttuvan molemmat CCR5-geenin toiminnalliset kopiot, mikä estäisi häntä koskaan tarttumasta HIV: ään, kun taas toisella on yksi toiminnallinen kopio, mikä tarkoittaa, että hän voisi silti mahdollisesti tarttua virukseen.
Lulun ja Nanan syntymä edustaisi varmasti ensimmäistä geenien muokkauksen orastavasta kentästä. Mutta Pennsylvanian yliopiston Perelmanin lääketieteellisen korkeakoulun kardiologi ja geneetikko Kiran Musunuru, joka tarkasteli He-ryhmän Associated Press -lehden alustavaa käsikirjoitusta, sanoo, että Hänen ilmoitus "ei missään muodossa edusta tieteellistä kehitystä", koska "mikään ei estänyt edellinen Tutkijat, jotka toimittivat ihmisalkioita, toimivat samalla tavalla, paitsi omat etiikansa ja moraalinsa. "
CRISPR (joka tarkoittaa klusteroituja säännöllisesti välimatkan päässä sijaitsevia lyhyitä palindromisia toistoja) on bakteereissa ja muissa prokaryooteissa löydetty geneettinen materiaali, jota voidaan käyttää kohdistamaan tiettyihin DNA-osastoihin. Teknologia toimii tuomalla huolellisesti ohjelmoitu RNA-juoste soluun. RNA voi paikantaa kohde-DNA-sekvenssin ja leikata entsyymin (yleisimmin Cas9) avulla DNA: n osoitettuun kohtaan. Solujen natiivit DNA: n korjausmekanismit korjaavat tauon, poistaen osan geneettisestä sekvenssistä, ja tutkijat voivat myös lisätä halutun DNA-juosteen soluun, joka vaihdetaan juuri leikattuun geeniin.
Vuonna 2012 tutkijaryhmä, jota johtivat Jennifer Doudna Kalifornian yliopistosta, Berkeley, ja Emmanuelle Charpentier, nykyinen Max Planck Institute (ja melkein samaan aikaan, liettualainen tutkija Virginijus Siksnys), valjasti CRISPR-sekvenssit katkaistaan ja muokata prokaryoottinen tai yksisoluinen DNA. Puoli vuotta myöhemmin useat tutkijat aloittivat laajan instituutin Feng Zhangista ja Harvardin George-kirkosta tavan käyttää CRISPR: ää monisoluisen DNA: n muokkaamiseen, myös ihmisissä.
Tutkimukset mullistivat geenien muokkaamisen. CRISPRin yksinkertaisuus ja tehokkuus puhalsivat aikaisemmat tekniikat vedestä.
CRISPR: n ensimmäinen läpimurto ihmisalkioissa tapahtui vuonna 2015, kun kiinalaiset tutkijat Canquan Zhou ja Junjiu Huang käyttivät CRISPR: ää poistamaan geenin, joka mutatoituneena aiheuttaa verihäiriön beetatalassemiaa. Mitään tuloksena olevista alkioista ei kuitenkaan pidetty onnistuneina; he osoittivat tahattomia geenimuutoksia sekä mosaiikkisuutta, mikä tarkoittaa, että solut eivät omaksuneet CRISPR: n aiheuttamia muutoksia tasaisesti. Ratkaisevassa erotuksessa Hänen työstään Zhou ja Huang käyttivät tutkimuksessaan tripronukleaarisia sygootteja (yksi muna, kaksi siittiötä), jotka eivät olisi voineet kehittyä kasvaneiksi ihmisiksi, jos ne istutettaisiin kohdussa.
Viime vuonna Oukonin terveys- ja tiedeyliopiston Shoukhrat Mitalipovin johtama ryhmä rakensi Zhoun ja Huangin työhön ja käytti CRISPR: ää menestyksekkäästi alkioiden geneettisen muunnoksen poistamiseen, joka aiheuttaa hypertrofisen kardiomyopatian, tappavan sydämen. Mitalipovin alkiot olivat elinkelpoisia, ja niistä puuttui aikaisempien kokeiden tahattomia muokkauksia ja mosaiikkia, mutta tutkijat eivät antaneet niiden kehittyä yli kolmen päivän ajan, jolloin ne erotettiin ja analysoitiin geneettisesti. Mitalipov kirjoitti lausunnossaan, että toisin kuin hänen oma tutkimuksensa, Hänen työnsä "sisältää normaalin geenin mutaation ja sitten alkioiden siirron raskauden aikaansaamiseksi, ilmeisesti vähän tieteellistä valvontaa. Tämän työn lopputulos on arvaamaton, ja siitä puuttuu hyvin suunniteltu kliininen tutkimus.
Useat CRISPR-tekniikan kehittämistä auttaneet tutkijat ovat tuominneet häntä Zhangin kanssa vaatiessa "moratoriota muokattujen alkioiden implantoinnille", kunnes tekniikka etenee edelleen. Kirkko kuitenkin suhtautui maltillisempaan asenteeseen kyseenalaistamalla joitain Hänen valinnoista, mutta kertoi tieteelle : "Jossain vaiheessa meidän on sanottava, että olemme tehneet satoja eläintutkimuksia ja olemme tehneet varsin vähän ihmisalkioiden tutkimuksia."
CRISPR-tekniikalla on laaja valikoima potentiaalisia sovelluksia, etenkin maataloudessa ja lääketeollisuudessa. Viime vuosina CRISPR on kuitenkin myös siirtynyt kliiniseen tutkimukseen keskittyen ihmisten sairauksien ehkäisyyn.
Vuonna 2016 kiinalaiset tutkijat rikkoivat maanpinnan ensimmäisenä injektoidessaan CRISPR-muokkaamia soluja ihmiseen. Ensimmäinen vastaava tutkimus Yhdysvalloissa on tällä hetkellä rekrytointi. Sen tarkoituksena on auttaa syöpäpotilaita poistamalla heidän T-solunsa, säätämällä niitä tehostamaan niitä syöpäsolujen torjunnassa ja lisäämällä modifioidut immuunisolut potilaiden verivirtaan. Yksi ratkaiseva ero tämän linjan ja alkionmuokkauksen välillä, johtaa johtava tutkija Edward Stadtmauer, on se, että ”ex vivo” -työhön kuuluu geenimuutosten tekeminen potilaan kehon ulkopuolella ja vain tietyntyyppiselle solulle. Sitä vastoin alkion solujen muutoksella on potentiaali vaikuttaa jokaiseen soluun tuloksena olevan ihmisen kehossa, ja nämä ”ituradan” muutokset siirtyvät myös kaikille tuleville jälkeläisille.
Hän näyttää odottaneen kaksosvuosien syntymistä. YouTube sanoo päivässä, jolloin uutiset puhkesivat, hän sanoo englanniksi: "Ymmärrän työni olevan kiistanalaista, mutta uskon, että perheet tarvitsevat tätä tekniikkaa, ja olen valmis ottamaan kritiikin heidän puolestaan."
Hän Jiankui puhui ihmisten perimän muokkaamista koskevassa toisessa kansainvälisessä huippukokouksessa 28. marraskuuta 2018. (Public Domain) Kuten ennustettiin, Hänen työnsä ovat hylänneet sekä tutkijat että eetikot. Kansallisen tiedeakatemian paneeli päätti äskettäin, että ituraudan muutokset ihmisissä saattavat olla sallittuja ", mutta vasta sen jälkeen kun paljon enemmän tutkimusta on tehty sopivien riski- ja hyötystandardien täyttämiseksi", "tiukassa valvonnassa" ja vain "pakottavista syistä", kuten sallimalla pariskunnille perinnölliset, hoitamattomat sairaudet saada terveitä lapsia. Kiinalaiset ohjeet kieltävät kliinisen tutkimuksen, joka rikkoo ”eettisiä tai moraalisia periaatteita”, on epäselvä. Kiinan tiede- ja teknologiaministeri vastasi kuitenkin hänen tutkimustaan räikeästi rikkoneen valtion omistamaa televisiota koskevaa lakia.
Hänen työnsä, joka suoritettiin salassapitovelvollisuutena ja joka tunnistettiin tutkimukseksi ”AIDS-rokotteiden kehittämiselle” osallistujien suostumuslomakkeissa, on nyt paikallisten terveys- ja etiikkaviranomaisten yhteisen tutkimuksen alla. Lisäksi Shenzen HarMoniCare -sairaala, jonka luettelossa oli hyväksytty hankkeen etiikka, julkaisi lausunnon, jossa se kieltäytyi osallistumasta.
Koska Hänen töitään, vaikka se on toimitettu päiväkirjaan, ei ole vielä vertailtu ja julkaistu, on mahdotonta arvioida, oliko hänen geneettinen muokkaaminen onnistunut. Musunuru kertoo, että hänen näkemänsä tiedot osoittivat mosaiikkisuutta ainakin yhdessä istukassa ja kohteen ulkopuolista muokkausta yhdessä alkiossa (mutta ei istukanäytteissä). Hänen esittelynsä tällä viikolla Hongkongissa järjestetyssä geenien editointihuippukokouksessa jätti jotkut kollegat vakuuttuneiksi tuloksistaan, mutta toisilla on edelleen luonteen mukaan jatkuvia kysymyksiä.
Hänen väitteidensä tarkkuuden lisäksi tutkijat ovat ilmaisseet laajemman huolen, koska ihmiset, joilla ei ole CCR5-geeniä, voivat olla alttiimpia muille sairauksille, kuten influenssalle. Hän on myös piirtänyt CRISPR: n käytön, kun on olemassa muita tehokkaita menetelmiä, jotka antavat HIV-positiivisille parille mahdollisuuden saada terveitä lapsia, kuten sperman "peseminen" ennen in vitro -hedelmöitymistä tekemättä geneettisiä muutoksia. Hänen menetelmällä, johon sisältyy siittiöiden pesu ja alkioiden geenien muokkaaminen, on kuitenkin potentiaali tuottaa lapsia, jotka ovat immuuneja koskaan tartunnan saaneesta HIV: stä. Mutta tietysti ituradan editointi herättää tien eettisiä kysymyksiä, sillä Lulu ja Nana voivat siirtää mahdollisia tahattomia mutaatioita perimissään, jos he päättävät saada lapsia.
Kansainvälisen levottomuuden takia asiantuntijat ovat myös huolissaan siitä, että Hänen ratsuväen lähestymistavalla voi olla jäähdyttävä vaikutus tulevaisuuden tutkimukseen, mikä saattaa johtaa vastaaviin protokollan jalkaluukokeisiin.
"En kutsuisi tätä historialliseksi saavutukseksi", Musunuru sanoo. "Kutsun tätä historialliseksi eettiseksi rikkomukseksi."
