Jiankui kínai tudós hétfőn jelentette be, hogy a történelem első géntechnológiával módosított emberei már élünk köztünk: ikerlányok születéséről beszélünk, akik a CRISPR technológiával mesterségesen megváltoztatják a HIV-érzékenységért felelős gént. Ebben a szenzációs történetben sok minden még nem tisztázott. Először is, a szerző maga a kísérletet nem általánosan elfogadott módon jelentette be - tudományos folyóiratban való közzététel útján, hanem egy videóban a YouTube-on.
Az egyetem, ahol Jiankui dolgozott, tagadta a projektet, a kollégák elítélték a kísérletet, és a kínai hatóságok nyomozást indítottak. Az N + 1 felkérte a tudósokat, hogy mondják el, mennyire reális a kínai tudós által elmondott történet, milyen hozzáférhető az emberi embriók genetikai módosítási módszere, milyen kockázatok és veszélyek merülhetnek fel az ilyen kísérletekben, miért tiltják az ilyen kísérleteket a legtöbb nyugati országban, és várhatunk-e a közeljövőben géntechnológiával módosított sportolók, értelmiségiek vagy „kiszolgáló emberek”.
Mi történt?
Röviden: Jiankui, a déli tudományos és technológiai egyetem, a Shenzhen, a CRISPR / Cas9 szerkesztette azt a zigótát, amelyet az anyai pete megtermékenyítésével kapott egy HIV-fertőzött apa spermájával (kimutathatatlan vírusterheléssel), módosítva a benne lévő CCR5 gént. Ez a mutáció kevésbé hajlandó személyt kezelni a HIV-fertőzés kockázatára. Az embriót azután implantáltuk az anyához az in vitro megtermékenyítésben alkalmazott standard módszerekkel (IVF), és az eredmény iker lányok, Lulu és Nana.
Azt állítja, hogy egy másik nő már terhes egy genetikailag módosított gyermekkel, és hét másik pár vesz részt a kísérletben, amelyet "a jelenlegi helyzet miatt" felfüggesztenek.
Miért kételkedik az eredményekben?
Kétségek merültek fel az új eredmény bejelentésének formája miatt. Először: nem tette közzé munkáját tudományos folyóiratban, megsértve a kísérletek eredményeinek közzétételére szolgáló szokásos eljárást. A folyóiratcikkeket általában több recenzens és szerkesztő elolvassa és értékeli a közzététel előtt.
Ehelyett egy videót rögzített a YouTube-on, amelyben nemcsak a sikert jelentette be, hanem azt is, hogy a született lányokat nem lehet látni, és a családjukkal kapcsolatos információkat besorolták. A déli egyetem, ahol a tudósot hivatalosan felsorolták, üzemanyagot töltött a tűzbe - azt mondták, hogy hat hónapig nem volt fizetett szabadságon, és semmit sem tudtak erről a munkáról.
Másodszor, általánosabb kétségek merülnek fel: Leonid Schneider, a híres tudományos újságíró azt kérdezi, hogy miért választották HIV-t egy ilyen korszakos kísérlethez, nem pedig valamilyen halálos veleszületett genetikai betegséget?
Paul Kalinichenko, a Kutafin Moszkvai Állami Jogi Egyetem (MSLA) professzora, aki a genetikai kísérletek törvényi szabályozásának világgyakorlatát tanulmányozza, egyetért Schneiderrel. „Ez egy nagyon furcsa példa. A HIV nem genetikai betegség, vagyis a genom szerkesztése nem eredményez kezelést, hanem csak a fertőzés kockázatának csökkentését eredményezi. A HIV azonban egy nagyon ismert betegség. Mivel a szívelégtelenség vagy a hemofília ritka, nem annyira izgatják az embereket, sokan egyáltalán nem hallottak róluk. Nem hozhat létre szenzációt velük, de a HIV-vel lehetséges, ez járvány, egyfajta tribunus. Ezért kételkedtem a [Ő kijelentései] valódiságában”- mondja Kalinichenko.
Lehetséges-e a géntechnológiával módosított emberek születése?
Igen, igen - és a legtöbb szakértő egyetért az ilyen munka gyakorlati lehetőségével. Sőt, ő az ilyen kutatások egyik legjobb helyén van.
„Nehéz ellenőrizni, hogy mit mondtak, de egy hipotetikus lehetőség felbecsülésekor a korábbi évek történetére támaszkodhatunk. És tudjuk, hogy a kínai tudósok szerkesztették elő elsőként az emberi embrió genomját - ezt a kísérletet 2015-ben hajtották végre. Ott volt a nem életképes zigótákról, azaz az embriót nem implantálták az anyába. Egy évvel később, híres honfitársunk, Shukhrat Mitalipov, aki most az Oregon Egészségügyi és Tudományos Egyetemen dolgozik, kifejlesztette és megerősítette ezt a tapasztalatot - mondta Pavel Volchkov, a moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet (MIPT) genommérnöki laboratóriumának vezetője.
Mitalipov az összes kánon szerint közzétette a Nature-cikket. Bizonyítja, hogy az emberi genom az embrionális stádiumban szerkeszthető egy genetikai betegség - hipertrofikus kardiomiopátia - megnyilvánulásának elkerülése érdekében, amelyre manapság csak tüneti kezelés vonatkozik. A génszerkesztő gyógyszert befecskendezték a zigótába - egy embrióba, az egysejtű fejlődés szakaszában. A zigótát ezután engedték, hogy blastocystá alakuljon, az első többsejtű stádiumban. A sejtek genomjának elemzésével kimutatták, hogy a szerkesztésre sor került. A kísérletet ezen a ponton megszakították.
„Mint láthatja, az összes alapvető munka megtörtént, ennek a blastocistának az átültetése csak az anya felé maradt, vagyis egy teljesen rutin műtétet hajtott végre, amely gyakori az IVF-ben, amelyet például a nők használnak a petevezetékek elzáródásakor. Miért mindig megszakították a kísérletet korábban? Annak érdekében, hogy ne végezzenek illegális kísérletet emberekkel. Az a tény, hogy az embriókkal végzett kísérletek legálisak, mivel különféle országokban egy adott korig nem tekintik személynek. A törvényben előírt korhatárig emelték a többsejtű stádiumot”- magyarázza Volchkov.
Mennyire nehéz?
Nyilvánvalóan nem nagyon nehéz géntechnológiával módosított embereket tenyészteni - természetesen egy modern laboratórium körülményei között, amely genomszerkesztéssel foglalkozik, és lehetőleg egy nagy reproduktív klinikán dolgozik.
"A megtermékenyített zigóta mikroinjekciójának technológiája, amelynek segítségével a genomot szerkesztjük, nem nehéz" - mondja Pavel Volchkov. - És egy laboratóriumban dolgozott, ahol IVF-et végeznek. Egy ilyen laboratóriumban mindig van nagy számú megtermékenyített tojás a szülést próbáló szülõktõl - általában IVF-hez szükség esetén több tojást vesznek, ha kudarcot okoznak, és a klinikán maradnak. Ez azt jelenti, hogy mindig van lehetőség arra, hogy a genetikai szerkesztés eszközeit zigótokba helyezzük, hagyjuk, hogy egy bizonyos szakaszba fejlődjenek, és értékeljék ezen eljárás hatékonyságát."
„A technika több eljárásból áll. Az embriológiai eljárások - embrió, zigóta, mikromanipulátor, injekció - laboratóriumonként változhatnak. Legalábbis, a videóban szereplő szerint, ugyanúgy hajtotta végre őket, mint munkánkban. - mondja genetikus, a Pirogovi Orosz Nemzeti Kutató Orvostudományi Egyetem (RNRMU) rektorhelyettese, a Kulakov Tudományos Központ genomszerkesztő laboratóriumának vezetője. Denis Rebrikov. Korábban egy vezetői tudományos csoport szinte ugyanazt a kísérletet végzett az emberi embriókkal, azzal a különbséggel, hogy a szerkesztett tojásokat nem implantálták az anyába.
Rebrikov szerint ez egy standard eljárás a férfiak meddőségének kezelésére az ICSI (Intracellularis Sperma Injection Protocol) protokoll szerint, amelyet akkor alkalmaznak, amikor a sperma túl mozgékony a fogamzáshoz: „A spermával egyidejűleg egy mikromanipulátort használunk, hogy keveréket vezetjünk a géneket a petesejtbe történő beépítéséhez. így megszerezzük a zigótát”- mondja a tudós.
„A szokásos kereskedelmi enzimeket, például a Cas9-et általában használják a szerkesztéshez. Ma nagyon sok enzim van, tehát nem mondható el, hogy melyik enzimet használta. A reakcióelegy többi alkotóeleme: a vezető RNS vezető enzim, az oligonukleotidok és a speciális „DNS-tapasz” (egy DNS-fragmentum, amely a varrás során sablonként működik) - általában minden laboratórium ezt függetlenül végzi.”- folytatja Rebrikov.
Az embriókba bevitt mutáció szintén nem teljesen új. Sőt, ez sem mesterséges - az európaiak kb. Egy százaléka veleszületetten rezisztens a HIV-re, vagyis ennek a mutáns génnek két allélját hordozza, 10% -uk pedig egy allélt hordoz.
„Ez a módosítás megfelel a populációban jelen lévő génvariánsnak, amely evolúciós allél, egy 32 betű nélküli génvariáns. És ebben van egyfajta etikai megkönnyebbülés, mert nem azt mondjuk, hogy új allélt hoztak létre, egy olyan gén új változatát, amely nem található meg az emberekben. Emberek ezrei születtek teljesen természetes módon, és csak a gén ilyen változatával élnek”- hangsúlyozza Rebrikov.
Mennyire veszélyes?
A technikát már tesztelték, de a laboratóriumból a klinikai gyakorlatba való áttérés teljesen más kérdés, és ehhez a gyógyszeripari társaságok éveket, ha nem évtizedeket igényel. Tisztán technikai szempontból a biztonság garantálása érdekében két tényt kell biztosítani: a módszer hatékonyan szerkeszti a cél-DNS régiót, és ez történik egy statisztikailag szignifikáns mintán, alacsony százalékban az elutasításokkal (a cél lókusz szerkesztése), és ugyanakkor a genom többi részét sem szerkesztik (egy nem specifikus lokusz szerkesztése).
„Tekintettel a központ méretére, mellyel dolgozott, ezt a technikát valószínűleg három-négy évig gyakorolták. Információkat gyűjtöttünk az embriókról, és statisztikai adataink alapján megengedtük magunknak, hogy ilyen típusú kísérletet végezzünk”- javasolja Volchkov.
Maga a HIV genetikai kezelése sem teljesen új. A Songamo ezt a módszert vizsgálja a vírus kezelésére, de csak szomatikus, „normál” sejteken, nem embrionális őssejteken. Klinikai vizsgálatokhoz került sor, ami azt jelenti, hogy sok adat halmozott fel a problémáról. Ez mind a vállalati, mind a tudományos publikációkban szereplő nyílt adat.
"Ezt a gént és a célzási rendszert jól tanulmányozták, a kínaiak nem ezt tették vakon, ezt a technológiát csak az embrió szerkesztésére adták át, nem pedig a szomatikus sejteket" - jegyzi meg Volchkov.
Ugyanakkor nem biztos abban, hogy az elvégzett eljárás 100% -ban helyes-e.
„Mit szeretnék látni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelelően működik? Mindenekelőtt ezek előzetes kísérletek a sejtvonalakon (embrionális őssejtek). Statisztikailag jelentős számú megszakított fejlõdésû embriókkal végzett kísérletek - mondjuk, 25-50 eset, amikor egyértelmûen bebizonyosodik, hogy a célgént szerkesztik, és nincs vagy csaknem nincs olyan specifikus célzás más allélekkel, amelyek negatívan járulhatnak hozzá a jövõbeni személy állapotához. Csak ezután léphetünk a következő szakaszba”- mondja Volchkov.
Szerinte azonban felmerül a kérdés az ilyen kísérletek jogi szabályozásáról. „Csak a szabályozó, ebben az esetben az FDA kínai ekvivalense állíthatja be a„ szinte hiányzó”kritériumát. Amíg nincs kritérium, nehéz megmondani, mi elfogadható és mi elfogadhatatlan”- állítja a tudós.
„De képzeljük el, hogy ez a szakasz már elmúlt. Ezután szeretnék látni állatokon végzett teszteket. Az emberhez leginkább kapcsolódó modell a nagy majom. Ha a genetikai szerkesztést először rájuk mutatnák, és nem az emberi ikrekre, akkor helyesebb lenne, - folytatja Volchkov. "Ráadásul ezen a területen már folyamatban van a munka: ebben az évben a kínai tudósok egy cikket tettek közzé a Nautre-ban, amelyben makákót (nem ember majomot) klónoztak, és egy újabb, hogy szerkesztették annak genomját."
Ezzel szemben úgy tűnik, hogy ő és csoportja nem akar pazarolni az időt a majmokkal való kísérletezésre. "Az a tény, hogy kihagyták ezt a fontos stádiumot, és az emberekkel végzett kísérletekbe mentek, nem az általuk kedvező" - zárja le Volchkov.
Ugyanakkor az emberi embriógenezis erősen önszabályozó rendszer, és ha valami rosszul megy belőle, akkor az embrionális fejlődés megszűnik (vetélés történik a terhesség egyik vagy másik szakaszában). Ez a mechanizmus azonban sajnos nem mindig működik - jegyzi meg a tudós. De ha a munkájának nagy valószínűségére támaszkodik, ez azt jelenti, hogy az a tény, hogy a lányok születnek, megerősíti genomjuk sértetlenségét.
Konstantin Severinov, a Skoltech és a Rutgers Egyetem professzora megjegyzi, hogy szigorúan véve a biztonsággal kapcsolatos következtetéseket csak akkor lehet levonni, ha a kísérletet logikus következtetésekre juttatjuk: a tojás genetikai manipulációja után egy gyermeknek szülnie kell, érettnek kell lennie, saját gyermekeket kell szülnie, többé-kevésbé normálisnak kell élnie. Egy élet. - Tehát Dollynál volt a juhok. A vele végzett kísérlet sikere különösen abban a tényben rejlik, hogy egy másik juhot szült. De az emberekben az élettartam összehasonlítható a kutatókéval. Ebben az értelemben nagyon nehéz egy kísérletet felállítani, hogy megfeleljen annak a bizonyítékoknak a szintjére, amelyre szükség van, mielőtt az eljárást felhasználnák”- mondta a tudós.
Lulu és Nana / Sean Ryder eredeti és szerkesztett genetikai kódjának összehasonlítása.
Etikus?
A szakértők nem hiszik. Sőt, több okból is egyszerre.
Oksana Moroz, az Orosz Orosz Nemzetgazdasági és Közigazgatási Akadémia (RANEPA) Kulturológiai és Társadalmi Kommunikációs Tanszékének egyetemi docens szerint két megközelítés indokolja bizonyos cselekedetek erkölcsét - a deontológia és a következményesség.
„A deontológia azt javasolja, hogy az erkölcsről döntéseket hozzanak a társadalomban elfogadott szabályok alapján. Ha követjük a szabályokat, akkor erkölcsi módon cselekszünk, ha nem, akkor erkölcstelen. Az a történet, miszerint az embriókkal való kísérletezés és egy bizonyos idő elteltével nem pusztítja el őket, erkölcstelen cselekedet, jól illeszkedik a deontológiai megközelítésbe. A konszekvencializmus az akció morálját az eredményén keresztül értékeli. Ha a következmények jók, hasznosak, akkor ez jó. És erre a megközelítésre szólít fel a kínai tudós. Nem számít, hogyan mondja, hogy olyan erkölcsi feltételekről indultam ki, amelyeket nem mindenki fogad el. Fontos, hogy tetteim csodálatos következményei legyenek”- magyarázza Oksana Moroz.
De a globális következmények kérdése ebben az esetben túllép az egyes emberek egészségétől. Az emberi populáció genetikai alapjának integritásáról beszélünk - jegyzi meg a tudós.
„Amikor szerkesztjük a genomot, és mint éppen új személyt építünk fel, nem lehetünk biztosak abban, hogy pontosan szerkesztettük azt, amit javítani kellett, és nem rongáltunk valamit, ami hosszú távon fontos. Első pillantásra úgy tűnik, hogy az ilyen manipulációk nem ártanak, de mivel nincs longitudinális adat, nem tudjuk megítélni, hogy a genomba történő beavatkozásunk milyen mértékben segít csak a gyógyulásban, és nem okoz semmiféle késleltetett kárt. Valójában a jövőben ezek a géntechnológiával módosított emberek esnek az emberi genetikai anyag mennyiségébe, maguk lesznek szülők. És valószínű, hogy a közös genetikai térbe való behatolásunk késleltetett hatással lehet”- jegyzi meg Moroz.
Ezen felül felmerül a tájékozott szülői hozzájárulás kérdése is. Ő maga már kijelentette, hogy az emberek, akiknek ezt a kísérletet tették (az ikrek szülei) tudták, mit csinálnak. De ebben a pontszámban kétségek merülnek fel. „A papíron rögzítették, hogy kísérletet folytat a HIV terápiáról, és csak szóbeli módon mondta el a szüleinek, mit tervez. És a nagy kérdés az, hogy meddig tudják megérteni a cselekedeteinek lényegét a genetikától távol lévő emberek”- mondja a tudós.
Az elitizmus lehetséges problémája szintén aggasztó.
Feltételezhetjük, hogy mindenkit meggyógyítunk - még az embrionális fejlődés szakaszában is, amikor a jövőbeli emberek még mindig nem érznek semmit, és nem szenvednek. De ha technológiánkat bevezetik és forgalomba hozzák, akkor valószínűleg nem lesz mindenki számára elérhető. És akkor néhány X-ember megjelenik a társadalomban, új típusú egyenlőtlenségek lépnek fel - nem társadalmi és nem élettani, a születésüktől örököltek, hanem a mesterségesen előállított élettan alapuló egyenlőtlenségek - mondja Oksana Moroz. - És nem túl egyértelmű, hogy hogyan fogunk megbirkózni ezzel, mert már küzdenek azzal a ténnyel, hogy fennáll a nemek közötti sokféleség és a harmadik nem. Mennyire kész a társadalom az ilyen karakterű karakterek számára?
Végül, ez egy kísérlet emberekkel.
„A tudós dicséretet akar, de nem gondolja, hogy cselekedetei eredményeként olyan emberek jelennek meg, akik gondolkodni fognak, és érezni fogják, és megértik, hogy egy kísérlet eredményeként születtek. Ez egy történet Frankenstein szörnyetegeiről, akiket létrehozták, majd megkínozták az a tény, hogy ők az emberi büszkeség gyümölcsei. A vallási és erkölcsi tényezők összefonódnak itt, amelyek megkérdőjelezik az ilyen cselekedetek legitimitását. Nem véletlen, hogy a kínai intézmények elhatárolódtak ettől a munkától”- jegyzi meg a szakértő.
Denis Rebrikov, az Orosz Nemzeti Kutatási Orvostudományi Egyetem szerint azonban még korai gondolkodni a „szuper emberek” megjelenésének problémájáról a genetikai szerkesztés eredményeként. Eddig minden esetben az embriók genetikai módosítása csak azokra a genetikai variánsokra korlátozódott, amelyek már a populációban vannak. „Tudjuk, hogy vannak olyan emberek, akiknek deléciója van a CCR5 génben, nagyon sokan vannak Észak-Európában, hogy ez nem olyan mutáció, amely súlyos következményekkel jár. Senki sem fog betűket beilleszteni az emberi genomba, amelyek nem léteznek benne”- magyarázta.
Rebrikov hangsúlyozza, hogy ezekben a kísérletekben mindkét szülő genomját, valamint a kapott embrió genomját meg kell szekvenálni, mielőtt az átadódna a jövőbeli anyának. Ebben az esetben biztos lehet benne, hogy csak a tervezett DNS-szakaszokat változtatták meg, és nem történt más genetikai változás.
Ez tiltott?
Itt fordulunk az erkölcs biztosításának deontológiai megközelítéséhez.
„Ez a terület gyengén fejlett jogi szabályozással rendelkezik. A tilalmak és korlátozások körül halmozódik fel, de az eljárási jellegű szabályok, amelyek bizonyos kérdésekre pozitív megoldást tesznek lehetővé, minimálisak”- mondta Paul Kalinichenko a moszkvai Állami Jogi Akadémiáról.
Ez az oka annak, hogy az ilyen kísérletek inkább Délkelet-Ázsia országaiban lehetséges, ahol ezen a területen a szabályozás gyengébb, mint Európában vagy az Egyesült Államokban. Európában az etikai korlátok mélyen gyökerezik a jogi gyakorlatban, tehát a vizsgált eset szélesebb kategóriába esik - „emberkísérletek”. Szigorúan tilos, és ezt történelmileg előre meghatározták. „Európában ez az eugenikus kutatásra vonatkozik, az EU-ban az eugenika általában tilos, sőt a pozitív eugenika is. Ezért ilyen munka ott lehetetlen”- vonja le a szakértő.
Nagy-Britannia külön áll ebben a sorban. 2016-ban Kína után megengedték az embriók genomjának szerkesztését - természetesen, etikai és kutatási bizottságok felügyelete alatt.
„Az Egyesült Államokban enyhébb a helyzet, de ez nem azt jelenti, hogy az amerikaiak engedhetik meg maguknak az ilyen kísérleteket. Ott a törvény országonként különbözik, és a jogi szabályozás még mindig nem fejlõdött ki teljesen. Ezenkívül az amerikai megközelítés, mondjuk, gyakorlat-orientált. A jogalkotás bizonyos hiányosságát kifejezetten úgy határozták meg, hogy ne akadályozzák az ipar munkáját, ha van kereskedelmi potenciál. A teljes szabályozást későbbre halasztják: ha valami rosszul fordul elő, gondoskodnak róla. Időközben minden ártalmatlan, hagyjuk fejlődni”- magyarázza Kalinichenko.
Ez a megközelítés látható az embrionális őssejtekkel végzett munka szabályozásában: a korlátozások csak a szövetségi támogatásban részesülő kutatásokra vonatkoznak.
„Kína nem jogi állam, ezért az állam politikájának jelentését és céljait nem lehet teljes mértékben megérteni. Céljaiban utilitárius, azaz engedelmeskedik a KKP feladatainak. Fontos azonban, hogy a kínai hatóságok támogassák a tudományos kutatást, hatalmas összegeket fordítsanak a tudósok túllicitálására és tevékenységük feltételeinek megteremtésére. Nyilvánvaló, hogy az eredmény számukra fontos, és ez magyarázhatja a jogszabályok bizonyos liberalizációját. Vagyis a kényeztetések, amelyeket a kínaiak a tudomány, és nem az üzleti célokat szolgálnak. Ha a klinikai gyakorlatról van szó, a törvények liberalizációja gyorsan helyettesíthető szigorú szabályozással - jegyzi meg a tudós.
Oroszországban az e területen a helyi szintre csökkent a szabályozás. Sok itt meghatározásra kerül a meglévő gyakorlat és az egyes intézmények normái alapján, nem tart be semmilyen merev körlevelet. A szakértő nem vállalja annak felmérését, hogy ez jó vagy rossz, hanem az orosz jogi valóság javítására szólít fel az igények objektív elemzése alapján, ideértve a tudományos munkát is.
Milyen hamarosan lesznek ilyen műveletek?
Úgy tűnik, nem számít, hogy a genetikailag módosított csecsemők születnek-e most. Ha ez még nem történt meg, akkor bármikor megtörténhet, és kudarc nélkül történik.
„Csak idő kérdése, hogy ez megtörténjen. Nem számít, hogy ő vagy valaki más. Van egy ilyen kifejezés: nem az a kérdés, hogy mikor, hanem mikor, - "nem az a kérdés, hogy megtörténik-e, hanem az, hogy mikor fog megtörténni." Úgy gondolom, hogy az a személy, aki először csinálja, és sikerrel jár, eleinte nagyon nehéz idő lesz. De aztán a kezükön hordozzák - zárja be Konstantin Severinov.
Alexandra Borisova, Daria Spasskaya
