Jak naukowcy udowadniają, że bliźniaczki miały edytowane geny?

  • Gyles Lewis
  • 0
  • 4615
  • 416

Pytania krążą po ogłoszeniu, że pierwsze dzieci z edycją genów urodziły się na początku tego miesiąca - w tym, co dokładnie zrobili naukowcy i czy zadziałało.

Ogłoszenie nastąpiło za pośrednictwem wideo na YouTube opublikowanego w niedzielę (25 listopada) przez Jiankui He, chińskiego naukowca. Opublikował wideo po tym, jak MIT Technology Review poinformował o istnieniu dokumentów z badań klinicznych wskazujących, że naukowcy rekrutowali potencjalnych rodziców do badania nad edycją genów embrionów, które następnie zostaną wszczepione poprzez zapłodnienie in vitro. Wkrótce potem Associated Press doniosło, że twierdzi on, że dwie bliźniaczki, nazwane LuLu i NaNa, urodziły się tygodnie temu.

Jednak naukowcy nie mogli się doczekać, aby zrozumieć, co dokładnie zrobił on i jego koledzy - i czy ich edycja genów się powiodła. Po raz pierwszy publicznie przedstawił ich dane podczas Drugiego Międzynarodowego Szczytu Edycji Genomu Człowieka w Hongkongu 28 listopada bez uprzedniego poinformowania organizatorów konferencji o treści prezentacji, co jest jednym z wielu odstępstw od tradycyjnych norm naukowych i bioetyki. [Genetyka w liczbach: 10 Tantalizing Tales]

„Jest to dość niepokojące i dość szokujące dla wszystkich ludzi w tej dziedzinie” - powiedział Chengzu Long, adiunkt medycyny na New York University Langone Health, który zajmuje się edycją genów, jak twierdzi on i jego koledzy..

Udowadniając to

Eksperci, z którymi skontaktowali się wszyscy, twierdzą, że podejrzewają, że On i jego koledzy naprawdę próbowali edytować geny bliźniaków, tak jak mówią. Prawdopodobnie nie jest to mistyfikacja ani wyczyn, jak słynny fałszywy kult Raelian z 2002 roku, w którym grupa wierzących we UFO twierdziła, że ​​z powodzeniem sklonowała człowieka..

„Coś zostało zrobione” - powiedział genetyk Eric Topol, dyrektor Scripps Research Translational Institute w Kalifornii. "To możemy powiedzieć."

Kiran Musunuru, profesor nadzwyczajny medycyny sercowo-naczyniowej i genetyki w Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania, jest jednym z niewielu badaczy, którzy zapoznali się z danymi He. Associated Press dostarczyła mu niepublikowany rękopis twierdzeń He do przejrzenia. Manuskrypt był jednocześnie przekonujący i niepokojący, powiedział Musunuru .

„Dane, które zobaczyłem w manuskrypcie, były zgodne z edycją zachodzącą w embrionach i edycją trwającą u bliźniaków po ich urodzeniu” - powiedział.

Niepokojące, dodał Musunuru, ta edycja była błędna. Naukowcy wykorzystali technikę o nazwie CRISPR-Cas9, aby wyciąć gen zwany CCR5 z embrionów, które rozwinęły się w LuLu i NaNa. Osoby z mutacjami w tym genie często wykazują pewną odporność na zakażenie wirusem HIV, co było korzyścią, którą on i jego koledzy chcieli przekazać. Ale w jednym z bliźniaków, powiedział Musunuru, edycja genów tylko w jednej z dwóch kopii CCR5 zakończyła się sukcesem, co oznacza, że ​​druga kopia była aktywna. Powiedział, że ten bliźniak nie uzyska żadnej korzyści z odporności na HIV. W obu embrionach istniały dowody na mozaicyzm - niektóre komórki niosły wyedytowany gen, a inne niosły oryginał. Podczas swojego wystąpienia wspomniał, że w jednym zarodku istniał dowód na możliwy efekt niecelowy, w którym narzędzia molekularne używane przez naukowców do edycji genomu celują w niewłaściwe miejsce, zmieniając geny, których naukowcy nie chcieli zmienić . [Bioniczni ludzie: 10 najważniejszych technologii]

„Uważam za absolutnie przerażające, że wzięli te embriony, które miały wyraźne problemy z edycją i poszli z nimi do przodu” - powiedział Musunuru. "Jak mogłeś to zrobić?"

W swojej prezentacji powiedział, że trwa kolejna ciąża z wykorzystaniem embrionu poddanego edycji genu.

Ulepszenie procesu

Eksperci twierdzą, że w typowym procesie naukowym dane bliźniaków byłyby publikowane lub prezentowane w szerszym zakresie w celu poddania ich wzajemnej ocenie przez szerokie grono naukowców. Musunuru powiedział, że idealnie byłoby, gdyby istniało niezależne potwierdzenie sekwencjonowania genetycznego: DNA byłoby pobierane od obojga rodziców i obojga bliźniaków, aby pokazać, że edycja naprawdę miała miejsce i że jakiekolwiek mutacje w genach dzieci nie zostały przekazane przez mamę i tatę. (W swoim wystąpieniu pokazał dane z dowodami na takie sekwencjonowanie).

- Sekwencjonowanie genów w poszukiwaniu zmian w CCR5 nie jest takie skomplikowane - powiedział Long. - Komórki można pobrać z embrionów w celu sekwencjonowania genetycznego, zanim jeszcze zostaną wszczepione w łono matki - powiedział. Według Musunuru, w niepublikowanym rękopisie, on i jego koledzy twierdzą, że pobrali komórki z łożyska i krwi pępowinowej do sekwencjonowania genetycznego.

W Hongkongu przedstawił dane, które Musunuru opisał lekturę w niepublikowanym rękopisie, w tym możliwy efekt niecelowy we wczesnym embrionie, który, jak twierdził, nie był obecny u dziecka po urodzeniu. Jednak wykrywanie efektów niecelowych jest bardzo trudne, powiedział Topol. Odkrywanie tych błędów jest „łatwiejsze do powiedzenia niż do zrobienia” - powiedział Topol .

Powiedział, że DNA jest owinięte wewnątrz komórki jak splątany kawałek sznurka o złożonej strukturze 3D. Efekty niecelowe mogą się zdarzyć w dowolnym miejscu w tej plątaninie cząsteczek, więc trudno je znaleźć. Co więcej, konsekwencje wszelkich błędów mogą odbijać się echem od pokoleń, biorąc pod uwagę, że LuLu i NaNa przekażą swoje wyedytowane geny własnym dzieciom.

„Słowa„ głębokie konsekwencje ”nie oddają sprawiedliwości - powiedział Topol.

Nie jest jasne, co może oznaczać ewentualna zmiana poza celem dla zdrowia bliźniaków; - możliwe, że z dziewczynami wszystko będzie dobrze - powiedział, ale przyszłe pokolenia mogą cierpieć.

„Możesz sobie wyobrazić scenariusz, w którym szkodliwa mutacja w większości oszczędza jedno z ciał dziewczynki, ale trafia do jej jaj, a następnie kogo to dotyczy? Jej dzieci” - powiedział Musunuru.

Wątpliwa korzyść

Nawet jeśli edycja działała w tym sensie, że bliźniaki rzeczywiście noszą wyedytowane geny w swoich komórkach, nie jest tak jasne, czy te zmiany przyniosą im cokolwiek dobrego. I prawie niemożliwe jest sprawdzenie, czy działają w prawdziwym świecie.

Według Topola naukowcy mogliby usunąć komórki z bliźniaków, aby sprawdzić, czy wirus HIV może je zarazić w naczyniach laboratoryjnych. Jednak te zmiany nie zapewniają całkowitej odporności na HIV, a jedynie odporność, powiedział Kelly Hills, konsultant ds. Bioetyki w firmie Rogue Bioethics. Nie ma sposobu, aby naprawdę wiedzieć, że mają one wpływ na rzeczywisty świat, powiedział Hill, chyba że wielokrotnie narażasz dzieci na HIV i nie stwierdzisz, że nie dostały infekcji. To oczywiście, powiedziała, byłoby szalenie nieetyczne.

„Nigdy się nie dowiemy, czy się udało” - powiedział Hills .

  • 10 niesamowitych rzeczy, które naukowcy zrobili właśnie dzięki CRISPR
  • Odkrywanie ludzkiego genomu: 6 molekularnych kamieni milowych
  • 5 niesamowitych technologii, które rewolucjonizują biotechnologię

Uwaga redaktora: ta historia została zaktualizowana o 12:10. ET, aby poprawić tytuł i przynależność Kirana Musunuru. Jest na Uniwersytecie Pensylwanii, a nie na Uniwersytecie Harvarda. Imię Kelly Hills również zostało poprawione.




Jeszcze bez komentarzy

Najciekawsze artykuły o tajemnicach i odkryciach. Wiele przydatnych informacji o wszystkim
Artykuły o nauce, kosmosie, technologii, zdrowiu, środowisku, kulturze i historii. Wyjaśniasz tysiące tematów, abyś wiedział, jak wszystko działa