Γενικά

Ίσως ένας Κινέζος επιστήμονας συντόμευσε τη ζωή των γενετικά τροποποιημένων κοριτσιών

Το κομμάτι που λείπει από DNA, έχει μήκος 32 ζευγώνβάσεις, που έχουν αποκοπεί στη μέση του γονιδίου CCR5, μπορεί να είναι η πιο μελετημένη μετάλλαξη στο ανθρώπινο ιστορικό. Η αυθόρμητη αφαίρεση, η οποία προέκυψε πριν από χιλιάδες χρόνια, συνδέεται εντυπωσιακά με μία από τις πιο τρομερές ανθρώπινες ασθένειες: τον ιό HIV / AIDS. Οι άνθρωποι που κληρονομούν αυτή τη μετάλλαξη και από τους δύο γονείς έχουν φυσικά ανοσία. Δύο άνθρωποι που κατάφεραν να θεραπευτούν για όλη την ώρα υποβλήθηκαν σε μεταμόσχευση μυελού των οστών από άτομα με μετάλλαξη Δ32.

Η φαρμακευτική βιομηχανία έχει επενδύσεισημαντικά κεφάλαια προσπαθώντας να αναδημιουργήσουν τα οφέλη αυτής της φυσικής ανωμαλίας χρησιμοποιώντας φάρμακα και γενετική μηχανική. Και πέρυσι, ένας Κινέζος επιστήμονας με τον όνομα He Jiankui χρησιμοποίησε το CRISPR, προσπαθώντας να προικίσει δύο ανθρώπινα έμβρυα με τη μετάλλαξη Δ32 και την ανοσία του HIV. Τα πειράματά του καταδικάστηκαν ευρέως για παραβίαση των ηθικών ορίων και παραβίαση του κινεζικού νόμου. Τελείωσαν επίσης με τη γέννηση των δίδυμων κοριτσιών. Αλλά αυτό δεν είναι το τέλος.

Τι θα συμβεί με τα κινέζικα κορίτσια που έχουν επεξεργαστεί τα γονίδια;

Την περασμένη εβδομάδα, αποδείχτηκε ότι οι κλινικές μέσαη θεραπεία της υπογονιμότητας από όλο τον κόσμο μεταβείτε στο Heh για συμβουλές, προσφέροντας τη χρήση της επεξεργασίας του γονιδίου CCR5 χρησιμοποιώντας το CRISPR ως υπηρεσία για τους μελλοντικούς γονείς. Ωστόσο, μια νέα μελέτη δείχνει ότι μια τέτοια διαδικασία μπορεί στην πραγματικότητα να είναι μια θανατική ποινή και να οδηγήσει σε πρόωρο θάνατο.

Αυτό συμβαίνει επειδή η μετάλλαξη Δ32 όχι μόνοάτομα που είναι ανθεκτικά στον ιό HIV, αλλά επίσης μειώνει τα χρόνια ζωής. Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε χθες στο περιοδικό Nature Medicine, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ ανέλυσαν περισσότερα από 400.000 γονιδιώματα και ιατρικά αρχεία αποθηκευμένα στη βρετανική βάση δεδομένων Biobank (Biobank), μια τεράστια βρετανική βάση δεδομένων που άνοιξε πρόσφατα σε επιστήμονες. Και αποδείχθηκε ότι οι άνθρωποι με δύο αντίγραφα της μετάλλαξης Δ32 πεθαίνουν 21% πιο συχνά από τους ανθρώπους με ή χωρίς ένα αντίγραφο.

"Πιστεύεται ότι μια μετάλλαξη οδηγεί σεένα πράγμα, αλλά η βιολογία δεν λειτουργεί έτσι », λέει ο Rasmus Nielsen, ένας εξελικτικός βιολόγος και συν-συγγραφέας του άρθρου. Τα αποτελέσματα των επιστημόνων δείχνουν πώς μια μεμονωμένη μετάλλαξη μπορεί να επηρεάσει ταυτόχρονα πολλά διαφορετικά γνωρίσματα και με τρόπους που είναι πολύ δύσκολο να προβλεφθούν. «Ελπίζω ότι τώρα θα καταστεί σαφές ότι πριν τροποποιήσουμε το ανθρώπινο γονιδίωμα με το CRISPR, πρέπει να εξετάσουμε προσεκτικά όλες τις πιθανές συνέπειες των μεταλλάξεων που δημιουργούμε».

Ο Nielsen ενδιαφέρθηκε να χρησιμοποιήσει δεδομέναΒρετανική βιοτράπεζα για να μελετήσει πώς σχηματίζεται η συχνότητα των γονιδίων υπό την πίεση της σύγχρονης ζωής. Είχαν αρκετά γονίδια για εξέταση, αλλά μετά το σκάνδαλο Xe τον Νοέμβριο του 2018, αποφάσισαν να επικεντρωθούν στο CCR5.

Βρήκαν δύο γραμμές στα στοιχεία της βρετανικής biobankστοιχεία που υποδηλώνουν ότι στην εποχή μας το CCR5 φέρει πραγματικά εξαιρετική βλάβη. Στην πρώτη ανάλυση, οι επιστήμονες παρακολούθησαν πόσο καιρό συνέχιζαν να ζουν οι άνθρωποι μετά την εγγραφή τους σε βιολογική έρευνα. Αποδείχθηκε ότι στην ηλικία 41 έως 78 ετών τα άτομα με δύο αντίγραφα της μετάλλαξης Δ32 είχαν σημαντικά υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας. Σημείωσαν επίσης ότι η μελέτη περιελάμβανε πολύ λιγότερους ανθρώπους με δύο αντίγραφα από ό, τι αναμενόταν, γεγονός που, κατά την άποψή τους, σημαίνει ότι οι άνθρωποι αυτοί είναι λιγότερο πιθανό να ζουν στη μεσαία ηλικία από ό, τι ο γενικός πληθυσμός.

"Κάτι οδήγησε στην απομάκρυνση των ανθρώπων με δύο αντίγραφα της μετάλλαξης [από τη βάση δεδομένων] και η πιθανή εξήγηση είναι η αυξημένη θνησιμότητα", λέει ο Nielsen.

Τα στοιχεία της Βρετανικής Biobank δεν το αποκάλυψανΕιδικά θα μπορούσαν να σκοτωθούν αυτοί οι άνθρωποι, αλλά προηγούμενες μελέτες σε ποντίκια έδειξαν ότι η έλλειψη λειτουργικού γονιδίου CCR5 αυξάνει την ευαισθησία σε άλλες θανατηφόρες λοιμώξεις, συμπεριλαμβανομένου του ιού της γρίπης και του Δυτικού Νείλου.

Να κατανοήσουμε πώς θα μπορούσαν να αλλάξουν οι άνεμοιεξέλιξη, θα είναι χρήσιμο να μάθουμε κάτι για την ιστορία της προέλευσης αυτής της μετάλλαξης. Πριν από μερικές χιλιάδες χρόνια, κάπου στις σκανδιναβικές χώρες, που καταστράφηκε από την πανώλη και την ευλογιά, γεννήθηκε ένα παιδί που δεν είχε ένα μεγάλο κομμάτι DNA στο γονίδιο CCR5. Αυτό το γονίδιο κωδικοποιεί έναν υποδοχέα στην επιφάνεια των ανοσοκυττάρων που συντονίζει τις αποκρίσεις στην εισβολή των παθογόνων μικροοργανισμών. Και αυτή η αυθόρμητη απομάκρυνση τορπίλησε την παραγωγή CCR5: ένα αντίγραφο μείωσε τον αριθμό των υποδοχέων στα κύτταρα, δύο αντίγραφα διαγράψανε πλήρως τον υποδοχέα.

Σε άλλη εποχή και σε άλλη θέση μια τέτοια μετάλλαξηΘα μπορούσε να είναι ένα πρόβλημα, αλλά εκείνη την εποχή αποδείχθηκε μια εξελικτική έκπληξη. Η οικογένεια του ανθρώπου και οι απόγονοί του ξεπέρασαν με θαυμασμό τους συνομηλίκους τους. Σήμερα, η μετάλλαξη Δ32 εμφανίζεται σε περίπου 10% του ευρωπαϊκού πληθυσμού με μειούμενη κλίση από βορρά προς νότο. Η φυσική επιλογή την έσπρωξε μέσω του πληθυσμού 100 φορές ταχύτερα απ 'ό, τι αν ήταν μια ουδέτερη αλλαγή γονιδιώματος. Αλλά με την εφεύρεση των εμβολίων και την εξάλειψη ασθενειών όπως η ευλογιά, τον τελευταίο αιώνα, η μετάλλαξη έχει γίνει λιγότερο χρήσιμη. Σήμερα, αυτή η μετάλλαξη είναι ειλικρινά επιβλαβής, όπως δείχνει η μελέτη.

Σε κάθε περίπτωση, σε πληθυσμούς παρόμοιους με αυτούςπου ήταν στη Biobank. Αυτά τα δεδομένα δεν μπορούν να παραληφθούν με εύλογο τρόπο στην Κίνα, για παράδειγμα, όπου το παθογόνο περιβάλλον και το γενετικό υπόβαθρο των ανθρώπων είναι πολύ διαφορετικά από τα Βρετανοί. Αλλά αυτό υποδηλώνει ότι τα γενετικά τροποποιημένα δίδυμα θα πρέπει να παρακολουθούνται στενά καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Σύμφωνα με δημοσιεύματα, τα κορίτσια θα παραμείνουν υπό τον έλεγχο της κυβέρνησης στο Γκουανγκντόνγκ, όπου πειραματίζονταν μαζί τους.

Για τη βιοηθική όπως ο Hank Greeley του Στάνφορντ, αυτές οι τελευταίες ανακαλύψεις αυξάνουν περαιτέρω τους κινδύνους των πράξεων CRISPR, υπερβαίνοντας κατά πολύ τα πιθανά οφέλη.

«Νόμιζα ότι το πείραμα Του είχε ξεπεράσει το ηθικό όριο μία φορά σε 50 φορές», λέει. "Και τώρα έχει γίνει ακόμα πιο επικίνδυνο."

Το μεγάλο πρόβλημα είναι ότι κανένας από αυτούςτα γενετικά τροποποιημένα κορίτσια δεν είχαν μολυνθεί από τον ιό HIV - θα μπορούσαν να αποφύγουν την ασθένεια χρησιμοποιώντας ασφαλέστερες, πιο αποδεδειγμένες μεθόδους όπως προφυλακτικά και προφυλακτικά φάρμακα.

Αλλά για τους ανθρώπους που έχουν ήδη μολυνθεί, λένε οι επιστήμονες, είναι ακόμα πιο αποδοτικό να ανεχθεί μια μετάλλαξη.

Ακολουθήστε την εξέλιξη αυτής της ιστορίας στο κανάλι μας στο Telegram.