Съобщението на китайския изследовател He Jiankui, който твърди, че е създал първите в света бебета, редактирани от ген - близнаци, чиито геноми са променени като ембриони, използвайки CRISPR технология, разтърси научния свят и предизвика бит на етични спорове. Експериментът, ако резултатът му бъде потвърден от партньорска проверка, със сигурност би отнел CRISPR при хора по-далеч от предишния. Но къде точно са бебетата CRISPR в бързо движещото се поле на генетичното редактиране?
Работата му (която все още не е публикувана в рецензиран журнал или независимо проверена) включва създаването на ембриони от здрава майка и ХИВ-позитивен баща и прилага инструмента за редактиране на гени CRISPR-Cas9 върху тези ембриони за премахване на гена CCR5, което позволява на ХИВ да влиза в клетки. Тези модифицирани CRISPR ембриони доведоха до бременност и в крайна сметка, раждане на момичета близнаци на име Лулу и Нана. Твърди се, че едно от децата липсва и двете функционални копия на гена CCR5, което би й попречило да се зарази с ХИВ, докато другото има едно функционално копие, което означава, че все още би могла да зарази вируса.
Раждането на Лулу и Нана със сигурност би представлявало първо място в областта на пъпките на редактирането на гени. Но Киран Мусунуру, кардиолог и генетик от Медицинското училище на Перлманвански университет в Пенсилвания, който прегледа предварителен ръкопис на екипа на Ейс за Асошиейтед прес, казва, че съобщението му „не представлява по никакъв начин научен напредък“, тъй като „нищо не е попречило на предишните изследователи, които са редактирали човешки ембриони да правят същото, с изключение на собствената си етика и морал. "
CRISPR (което означава клъстерирани редовно взаимосвързани къси палиндромни повторения) е генетичен материал, открит в бактерии и други прокариоти, които могат да бъдат използвани за насочване към специфични стойки на ДНК. Технологията работи, като въвежда внимателно програмирано направление от РНК в клетка. РНК може да локализира целева последователност на ДНК и с помощта на ензим (най-често Cas9) да отреже ДНК на определеното място. Местните механизми за възстановяване на ДНК на клетката ще поправят разкъсването, премахвайки част от генетичната последователност и изследователите могат също да добавят желана ДНК верига в клетката, която ще бъде заменена за току-що отрязания ген.
През 2012 г. екип от учени, ръководен от Дженифър Дудна от Калифорнийския университет, Бъркли и Еманюел Шарпентие, сега от Института Макс Планк, (и почти в същото време, литовският изследовател Вирджиниус Сикснис), е впрегнал CRISPR последователности, за да отреже и редактира прокариотична или едноклетъчна ДНК. Половин година по-късно няколко учени, започвайки с Фън Джанг на Широкия институт и Джордж Църквата на Харвард, въведоха начин да използват CRISPR за редактиране на многоклетъчна ДНК, включително и при хора.
Проучванията революционизират генното редактиране. Простотата и ефективността на CRISPR издуха по-ранните техники от водата.
Първият пробив на CRISPR в човешките ембриони дойде през 2015 г., когато китайските учени Canquan Zhou и Junjiu Huang използват CRISPR за отстраняване на ген, който при мутация му причинява бета таласемия на кръвното заболяване. Нито един от получените ембриони обаче не се счита за успешен; те показаха нежелани генетични редакции, както и мозаицизъм, което означава, че клетките не са приели равномерно предизвиканите от CRISPR промени. В решаващо разграничение от работата му, Джоу и Хуанг използвали трипронуклеарни зиготи (едно яйце, две сперматозоиди) в своите изследвания, които не биха могли да се развият в пораснали хора, ако бъдат имплантирани в утроба.
Миналата година екип, ръководен от Шухурат Миталипов от Университета в Орегон Здраве и Наука, изграден върху работата на Джоу и Хуанг и успешно използва CRISPR за отстраняване на генетичен вариант от ембриони, причиняващ хипертрофична кардиомиопатия, смъртоносно сърдечно заболяване. Ембрионите на Миталипов бяха жизнеспособни и им липсваха неволни редакции и мозаицизъм на предишни експерименти, но изследователите не им позволяваха да се развиват повече от три дни, след което те бяха разделени и генетично анализирани. В изявление Миталипов пише, че за разлика от собствените си изследвания, той работи „включва мутиране на нормален ген и след това прехвърляне на ембрионите за установяване на бременност, очевидно с малък научен контрол. Резултатът от тази работа е непредсказуем и липсва строгостта на добре планирано клинично изпитване. "
Няколко от учените, които помогнаха за разработването на технологията CRISPR, преброиха Хе, като Джан призова за „мораториум върху имплантацията на редактирани ембриони“, докато технологията не напредне по-нататък. Църквата обаче зае по-умерена позиция, като постави под въпрос някои от изборите на He, но каза на Science : "В един момент трябва да кажем, че сме направили стотици изследвания върху животни и сме направили доста изследвания върху човешки ембриони."
CRISPR технологията има широк спектър от потенциални приложения, особено в селското и фармацевтичното производство. През последните години обаче CRISPR също направи своя път в клиничните изследвания с акцент върху превенцията на човешките заболявания.
През 2016 г. китайските учени се разпаднаха като първите, които инжектираха редактирани от CRISPR клетки в човек. В момента се набира първото подобно проучване в Съединените щати. Той има за цел да помогне на пациенти с рак, като премахва техните Т-клетки, ощипва ги, за да ги направи по-ефективни в борбата с раковите клетки и повторно въвеждане на модифицираните имунни клетки в кръвообращението на пациентите. Една от съществените различия между тази работа и редактирането на ембриони, според водещия изследовател Едуард Щадтмауер, е, че „ex vivo“ работата включва извършване на генетични промени извън тялото на пациента и само към конкретен тип клетка. За разлика от това, промяната в ембрионалните клетки може да повлияе на всяка отделна клетка в тялото на получения човек и тези „зародишни“ промени ще бъдат прехвърлени и на бъдещите потомци.
Изглежда, че е предвидил фурора над ражданията на близнаците. Във видео, публикувано в YouTube в деня, когато новината се разчупи, той казва на английски: „Разбирам, че работата ми ще бъде противоречива, но вярвам, че семействата се нуждаят от тази технология и съм готов да поема критиката към тях.“
Той Jiankui говори на Втората международна среща на високо равнище за редактиране на човешкия геном, 28 ноември 2018 г. (Public Domain) Както бе предсказано, работата му е отхвърлена и от учени и етици. Наскоро панел на Националната академия на науките заключи, че промените в зародиш на хора могат да бъдат допустими, „но само след много повече изследвания за постигане на подходящи стандарти за риск / полза“, „под строг надзор“ и само по „непреодолими причини“ като допускане на двойки с наследствени, нелечими заболявания да имат здрави деца. Китайското ръководство, макар да забранява клиничните изследвания, които нарушават „етичните или морални принципи“, е нееднозначно. Въпреки това, заместник-министърът на Китай за науката и технологиите определи характеристиките на неговото проучване като „грубо“ нарушаване на закона за държавната телевизия.
Работата му, която беше проведена в тайна и определена като изследвания за „развитие на ваксина срещу СПИН“ във формулярите за съгласие на участниците, сега е под съвместно разследване от местните здравни и етични власти. Освен това болницата Shenzen HarMoniCare, която беше посочена като одобрила етиката на проекта, пусна изявление, отказващо участието си.
Тъй като работата му, докато е изпратена в списание, все още не е била прегледана и публикувана, е невъзможно да се прецени дали генетичното му редактиране е било успешно или не. Мусунуру казва, че данните, които е видял, показват мозаицизъм в поне една плацента и нецелево редактиране в един ембрион (но не в проби от плацента). Представянето му на тази седмица на срещата на върха за редактиране на гени в Хонконг остави някои колеги убедени в резултатите му, но други все още имат закъсняли въпроси, съобщава Nature .
Отвъд точността на твърденията на He’s, учените са изразили по-голяма загриженост, тъй като хората без CCR5 гена могат да бъдат по-уязвими към други заболявания като грип. Той също така е нарисувал риск за използване на CRISPR, когато съществуват други ефективни методи, които позволяват на ХИВ-позитивните двойки да имат здрави деца, като например "измиване" на сперматозоиди преди ин витро оплождане, без да правят генетични изменения. Методът му, който включва измиване на сперматозоиди, както и редактиране на гените на ембрионите, има потенциал да произведе деца, които са имунизирани от някога заразен ХИВ. Но разбира се, всяко редактиране на зародишни линии поражда труд от етични въпроси по пътя, тъй като Лулу и Нана биха могли да предадат всякакви непредвидени мутации в геномите си, ако решат да имат деца.
Като се има предвид международната размирица, експертите също се притесняват, че подходът на Кавалер може да окаже смразяващ ефект върху бъдещите изследвания, което потенциално би довело до подобни експерименти с первази на бордюри.
„Не бих нарекъл това историческо постижение“, казва Мусунуру. „Бих нарекъл това историческо етично нарушение.“
