Ρώσος επιστήμονας αποφάσισε να δημιουργήσει γενετικά τροποποιημένα παιδιά

Ένας από τους κορυφαίους Ρώσους ειδικούς στον τομέαοι μέθοδοι της μοριακής βιολογίας και της γενετικής μηχανικής Denis Vladimirovich Rebrikov σε μια συνέντευξη με το περιοδικό Nature είπε σχετικά με τα σχέδια για τη διεξαγωγή ενός πειράματος για τη δημιουργία παιδιών με επεξεργασμένα γονίδια. Δηλώνει ότι ήταν έτοιμος να επαναλάβει την εμπειρία του κινεζικού γενετιστή He Jiankui, κατά την οποία γεννήθηκαν τα δίδυμα Lula και Nana. Σύμφωνα με τον Rebrikov, εξετάζει τη δυνατότητα εμφύτευσης γενετικά τροποποιημένων εμβρύων πριν από το τέλος του έτους, εάν λάβει την κατάλληλη έγκριση από τρία τμήματα, συμπεριλαμβανομένου του Υπουργείου Υγείας της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Τι είναι το CRISPR-Cas9;

Το CRISPR-Cas9 είναι μια τεχνολογίαεπεξεργασία γονιδιώματος με βάση τις αρχές του ανοσοποιητικού συστήματος των βακτηριδίων (είναι σε θέση να βρουν και να εξαλείψουν το ιικό DNA). Το CRISPR-Cas9 περιλαμβάνει ένα οδηγό μόριο RNA που βρίσκει το επιθυμητό κομμάτι χρωμοσώματος και το ένζυμο Cas9 που κόβει το ϋΝΑ. Αν αυτή τη στιγμή για να προσθέσετε ένα κανονικό αντίγραφο του γονιδίου, είναι ενσωματωμένο στη σωστή θέση. Η διαδικασία μοιάζει με την επεξεργασία κειμένου, όταν ένα μέρος μιας πρότασης διαγράφεται και άλλες λέξεις έχουν εισαχθεί στη θέση της.

Επεξεργασία γονιδίων στη Ρωσία

Σκοπός του πειράματος του ρώσου βιολόγου θα είναιμια τροποποίηση του ίδιου γονιδίου που εργάστηκε ο Κινέζος ειδικός γενετικής μηχανικής CCR5. Σε συνέντευξή του στη Φύση, ο Ρεμπρίκοφ δήλωσε ότι επρόκειτο να απενεργοποιήσει το γονίδιο στο έμβρυο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που επιτρέπει στον Ηΐν να εισέλθει στα κύτταρα του σώματος. Τα έμβρυα θα εμφυτευθούν στη συνέχεια σε HIV-θετικές μητέρες που δεν ανταποκρίνονται στην τυποποιημένη θεραπεία. Σημειώνεται ότι ο κίνδυνος μετάδοσης στο παιδί σε αυτή την περίπτωση θα είναι υψηλότερος, αλλά αν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποδειχθεί ότι το γονίδιο CCR5 έχει απενεργοποιηθεί με επιτυχία, ο κίνδυνος αυτός θα μειωθεί σημαντικά.

Θυμηθείτε ότι ο Jiangkui, με τη σειρά του, πήρεκύτταρα θετικών για τον HIV πατέρα και στη συνέχεια μεταμόσχευσαν τα έμβρυα που προέκυψαν σε μητέρες αρνητικές για HIV. Δεν υπήρχε καμία πρακτική αίσθηση σε αυτό, το οποίο με τη σειρά του, μεταξύ άλλων, ήταν ένας άλλος λόγος για την κριτική της κινεζικής γενετικής από την παγκόσμια κοινότητα επιστημόνων. Η δουλειά του προκάλεσε έκρηξη κριτικής μεταξύ της επιστημονικής κοινότητας και οδήγησε στην εμφάνιση μιας ανοικτής επιστολής στην οποία οι επιστήμονες ζήτησαν ένα μορατόριουμ για τη διεξαγωγή πειραμάτων στη γενετική επεξεργασία εμβρυϊκών κυττάρων. Ο Ρέμπρικοβ υποστηρίζει ότι η μέθοδος τροποποίησης του γονιδίου του θα αποδειχθεί πιο ευεργετική, λιγότερο επικίνδυνη και πιο δεοντολογικά δικαιολογημένη και αποδεκτή από την κοινωνία.

Ο Ρέμπρικοφ προσθέτει ότι έχει ήδη καταλήξει σε συμφωνία με ένα τοπικό κέντρο HIV, όπου πρόκειται να προσελκύσει εθελοντές γυναικών που είναι έτοιμοι να συμμετάσχουν στο πείραμά του.

Το περιοδικό Nature ζήτησε σχόλιαγια το προγραμματισμένο πείραμα του Ρώσου επιστήμονα σε άλλους ερευνητές που, όπως αναμενόταν, εξέφρασαν την ανησυχία τους για τα σχέδια του Ρεμπρίκοφ. Για παράδειγμα, η Jennifer Dudna, μοριακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ και ένας από τους πρωτοπόρους της μεθόδου επεξεργασίας γονιδίων CRISPR-Cas9, λέει ότι αυτή η τεχνολογία δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή και δεν είναι έτοιμη για χρήση σε κλινικές καταστάσεις.

"Δεν εκπλήσσομαι σε τέτοιες δηλώσεις, αλλά αυτές οι ειδήσεις είναι πολύ απογοητευτικές και ταυτόχρονα ενοχλητικές", πρόσθεσε ο επιστήμονας.

Ακόμη και αν η εμπειρία είναι επιτυχής, ένας μικρός κίνδυνοςη μόλυνση θα παραμείνει. Και ακόμα δεν ξέρουμε ακριβώς πώς αυτό θα επηρεάσει τη ζωή ενός ατόμου στο σύνολό του. Για παράδειγμα, σε πρόσφατη μελέτη, οι φορείς και των δύο αντιγράφων του μεταλλαγμένου CCR5 βρήκαν τον κίνδυνο πρόωρου θανάτου σε σύγκριση με τους φορείς του φυσιολογικού γονιδίου.

"Πριν ξεκινήσουν οι επιστήμονεςΟι προσπάθειες να εμφυτευθούν γενετικά τροποποιημένα έμβρυα είναι απαραίτητες για τη διεξαγωγή μιας διαφανούς, αρχικής συζήτησης για την επιστημονική και δεοντολογική αποδοχή τέτοιων πειραμάτων », λέει ο γενετιστής Γιώργος Ντάλι της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ.

Ρώσοι ειδικοί εξέφρασαν επίσης τη διαφωνία τους με παρόμοια πειράματα.

"Αυτό είναι δυνητικά πολύ επικίνδυνο. Η πιθανότητα ακόμα και ένα μόνο άρρωστο άτομο επιβάλλει ήδη την απαγόρευση όλους», - δήλωσε ο VIEW εφημερίδα γενετιστής Ιγκόρ Dolotovsky, σχολιάζοντας τα σχέδια βιολόγος Denis Rebrikova να δημιουργήσει γενετικά τροποποιημένα παιδιά.

Ο μοριακός γενετιστής Konstantin Severinov, μεπου έρχονται σε επαφή με τους συντάκτες Η φύση σημείωσε ότι στη Ρωσία θα ήταν πολύ δύσκολο να επιτύχουμε την έγκριση για τέτοια πειράματα. Εξάλλου, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη όχι μόνο η άποψη των κρατικών δομών, αλλά και η εκκλησία, η οποία αντιτίθεται στην επεξεργασία των γονιδίων. Και αυτό μειώνει σημαντικά τις πιθανότητες έγκρισης - τουλάχιστον τα επόμενα χρόνια.

Και όμως το πιο σημαντικό ερώτημα είναι πόσο ρεαλιστική είναι η προοπτική που αντλεί ο Ρέμπικκοβιτς;

Ο Dolotovsky πιστεύει ότι το πείραμα είναι τεχνικά εφικτό, αλλά το πρόβλημα έγκειται στο ηθικό μέρος του θέματος.

"Όλα είναι δυνατά, οι Κινέζοι, ο επιστήμονας μας μπορεί επίσης. Εδώ υπάρχει μια ηθική ερώτηση - πειράματα στους ανθρώπους, αλλαγές στο ανθρώπινο γονιδίωμα. Και τεχνικά, πολλά μπορούν να γίνουν ", πρόσθεσε ο Dolotovsky.

Σύμφωνα με τον ίδιο τον Rebrikov, στον οποίο οι συντάκτες του Hi-News.ru στράφηκαν για σχόλια, η ηθική πλευρά της ερώτησης είναι μια εξαιρετικά σημαντική πτυχή.

"Η ηθική πλευρά είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό ζήτημα για εμάςθα είναι ασφαλώς απαραίτητο να λάβετε όλες τις εγκρίσεις από τις επιτροπές δεοντολογίας και από τις δομές ελέγχου. Αλλά το γεγονός είναι ότι υπάρχουν κλινικές καταστάσεις όπου δεν μπορεί να αμφισβητηθεί η ηθική μιας τέτοιας προσέγγισης (γονιδιακής επεξεργασίας). Αυτές είναι περιπτώσεις όπου το 100% των παιδιών σε μερικούς γονείς θα υποφέρει από σοβαρή γενετική διαταραχή. Τέτοιες καταστάσεις είναι σπάνιες, αλλά υπάρχουν. Όταν και οι δύο γονείς είναι ομόζυγοι για την παραβίαση του ίδιου γονιδίου, οδηγώντας σε κληρονομική νόσο (για παράδειγμα, κώφωση) », σημειώνει ο Rebrikov.

Γιατί οι άνθρωποι φοβούνται τα γενετικά πειράματα;

Ένας από τους λόγους για τους οποίους το θέμαΤα γενετικά τροποποιημένα έμβρυα έχουν προκαλέσει μια τόσο έντονη συζήτηση στην παγκόσμια κοινότητα, διότι αν επιτρέψουμε τέτοια πειράματα τώρα, τα προκύπτοντα «παιδιά ΓΤΟ» θα αναπτυχθούν και θα είναι σε θέση να μεταφέρουν τα τροποποιημένα γονίδια τους σε μελλοντικές γενιές. Οι επιστήμονες συμφωνούν γενικά ότι η τεχνολογία της επεξεργασίας των γονιδίων θα είναι μία ημέρα ικανή να βοηθήσει στην πλήρη εξάλειψη των γενετικών ασθενειών όπως η δρεπανοκυτταρική αναιμία και η κυστική ίνωση, αλλά σήμερα απαιτούνται πολύ περισσότερες πρόσθετες έρευνες.

Επιπλέον, υπάρχουν ανησυχίες σχετικά με την ασφάλεια.γονιδιακή επεξεργασία των εμβρύων με μια γενικότερη έννοια. Ο Ρέμπρικοφ δηλώνει ότι το πείραμά του, στο οποίο, όπως ο κινέζος γενετιστής Αυτός, πρόκειται να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR-Cas9, θα είναι απόλυτα ασφαλής. Ωστόσο, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η χρήση του CRISPR-Cas9 στην τρέχουσα μορφή του μπορεί να προκαλέσει "μη στοχοθετημένες" μεταλλάξεις σε άλλα γονίδια, χωρίς να καταγράφει τις απαραίτητες, οι οποίες είναι ο στόχος της διαδικασίας επεξεργασίας. Έτσι, είναι πιθανό ότι τα γονίδια, για παράδειγμα, που είναι υπεύθυνα για την καταστολή της ανάπτυξης των όγκων, μπορεί να απενεργοποιηθούν.

Σύμφωνα με τον Rebrikov, αναπτύσσει μια μέθοδοποιος μπορεί να εγγυηθεί τέτοιες παραλείψεις. Ο επιστήμονας σχεδιάζει να δημοσιεύσει τα προκαταρκτικά αποτελέσματα αυτής της εργασίας κατά τη διάρκεια του μήνα, ενδεχομένως στο bioRxiv online επιστημονικό reprint reprint ή peer-reviewed journal.

Όταν σας ζητήθηκε να σχολιάσουμε αυτή τη δήλωση στην πύλη μας, ο συντάκτης του έργου απάντησε ως εξής:

Έμαθα να ελέγξουμε την ασφάλεια σωστά.χρησιμοποιούμενο σύστημα CRISPR ακρίβεια προσδιορισμού off-στόχο του (αόριστες, -. Ed). Δραστηριότητα σε έμβρυα με ένα γνωστό γονιδίωμα. Αυτό, όσο γνωρίζω, δεν είναι διαθέσιμο σε κανέναν στον κόσμο. Και αυτό μας επιτρέπει να πάμε στην πρακτική εφαρμογή συνειδητά, και όχι με τον τρόπο που έκανε. "

Με τη σειρά τους, οι επιστήμονες, για τις οποίες σχόλιαΟι συγγραφείς της Φύσης έκαναν έκκληση, επιφυλακτικοί σχετικά με τους ισχυρισμούς του Ρέμπρικοβ σχετικά με την επίλυση του προβλήματος των μη-στοχευόμενων μεταλλάξεων και τη δυνατότητα υλοποίησης μόνο των στοχευόμενων, όπου μόνο τα απαραίτητα γονίδια θα επεξεργαστούν και ακριβώς όπως σχεδιάστηκε.

Πέρυσι στο περιοδικό Bulletin του ρωσικού κρατικού ιατρικού πανεπιστημίου, όπουείναι ο αρχισυντάκτης, ο Ρεμπρίκοφ δημοσίευσε ένα άρθρο στο οποίο υποστήριζε την ανάπτυξη μιας μεθόδου ικανής να απενεργοποιήσει αμφότερα τα αντίγραφα του γονιδίου CCR5 (αφαιρώντας ένα μέρος από 32 ζεύγη βάσεων) σε περισσότερο από το 50% των περιπτώσεων.

Ωστόσο, η Jennifer Dudna, μοριακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ, εξέφρασε σκεπτικισμό σχετικά με αυτά τα αποτελέσματα.

"Τα δεδομένα που έχω δει δείχνουν ότι δεν είναι εύκολο να ελέγξετε τη διαδικασία ανάκτησης DNA", λέει ο επιστήμονας.

Ο γενετιστής του Αυστραλιανού Εθνικού Πανεπιστημίου, Gaetan Burgio, συμφωνεί μαζί της, σημειώνοντας ότι στη διαδικασία επεξεργασίας υπάρχουν πιθανές διαγραφές και εισαγωγές που είναι δύσκολο να προσδιοριστούν.

Εσφαλμένη επεξεργασία μπορεί να οδηγήσει σεότι το γονίδιο δεν θα διακοπεί ακατάλληλα, πράγμα που με τη σειρά του θα αφήσει το κύτταρο ακόμα άοπλο έναντι του HIV ή θα προκαλέσει μια γονιδιακή μετάλλαξη που θα λειτουργήσει με εντελώς διαφορετικό και απρόβλεπτο τρόπο, είπε ο Burdge.

Επιπλέον, το Burdge, το μη μεταλλαγμένο γονίδιοΤο CCR5 μπορεί να έχει πολλές χρήσιμες λειτουργίες που δεν έχουν ακόμη μελετηθεί πλήρως. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν προηγουμένως διαπιστώσει ότι το γονίδιο φαίνεται να παρέχει κάποια προστασία από τις επιπλοκές που προκαλούνται από τη μόλυνση με πυρετό του Δυτικού Νείλου, καθώς και τη γρίπη.

"Γνωρίζουμε πολλά για το ρόλο του γονιδίου CCR5 στην είσοδο του HIV στα κύτταρα, αλλά δεν γνωρίζουμε πολλά για τις άλλες λειτουργίες του", προσθέτει ο Burggio.

CRISPR προοπτικές στη Ρωσία

Denis Vladimirovich Rebrikov (φωτογραφία φύσης)

Ζητήσαμε, επίσης, από τον Denis Vladimirovich να αναφέρει ποιες είναι οι προοπτικές της τεχνολογίας CRISPR-Cas9 και αν είναι σε θέση να νικήσει όλες τις γενετικές ασθένειες.

"Οι κληρονομικές ασθένειες δεν θα κερδίσουνCRISPR-Cas9 και γενετική διάγνωση πριν από την εμφύτευση (PGD). Το γεγονός είναι ότι, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η μοντάζ είναι δικαιολογημένη μόνο σε περίπτωση κατανομής και των τεσσάρων αλληλομόρφων (για ένα συγκεκριμένο ζευγάρι γονέων). Αυτή είναι μια εξαιρετικά σπάνια κατάσταση. Ένα σε ένα εκατομμύριο. Αλλά τα παιδιά με κληρονομικές ασθένειες γεννιούνται πολύ συχνά (σχεδόν το 1% των νεογέννητων!) Και είναι πολύ εύκολο να κερδίσετε: για μερικούς γονείς που έχουν κίνδυνο να έχουν ένα άρρωστο παιδί (επειδή γνωρίζουμε την γενετική τους εκ των προτέρων (από κάπου)) διεξάγει τη μέθοδο IVF και PGD προκειμένου να επιλέξει ένα υγιές έμβρυο. Και δεν απαιτείται CRISPR-Cas9! Για κάποιο λόγο, λίγοι μη ειδικοί καταλαβαίνουν αυτό. "

Στο ερώτημα πώς συμβαίνει γενικά η έρευνα CRISPR-Cas9 στη Ρωσία και ποιος είναι ο ρόλος που διαδραματίζει η κυβέρνηση σε αυτές, ο Rebrikov απάντησε ότι, γενικά, μέχρι στιγμής τόσο καλά.

"Στο γενικό πλαίσιο - τα πράγματα είναι καλά. Πολλές ομάδες συνεργάζονται με την τεχνολογία αυτή σε όλους τους τομείς: φυτά, ζώα, μικροοργανισμούς. Υπάρχουν προγραμματιστές νέων πυρηνικών όπως το Cas9 και τροποποιητές των υφιστάμενων. Υπάρχουν διερευνητικές μελέτες για νέα παρόμοια συστήματα. Τα πάντα είναι φυσιολογικά εδώ. "

"Το κράτος έχει πλέον ανακοινώσει ένα μεγάλο πρόγραμμα για την ανάπτυξη γενετικών τεχνολογιών. Μέχρι στιγμής, τα χρήματα δεν έχουν περάσει από αυτό, αλλά σίγουρα θα είναι ένα πλεονέκτημα για την ανάπτυξη και το CRISPR-Cas9 επίσης. "

Σχετικά με το πώς θα περιγράψει την τεχνολογία CRISPR-Cas9 και ποια είναι η στάση του απέναντι στον Ρεμπρίκοβα, απάντησε:

"Αυτή είναι μια άλλη μοριακή γενετική τεχνολογία. Τα τελευταία 50 χρόνια, πολλά από αυτά έχουν δημιουργηθεί, και αυτό δεν είναι πιο απότομο από την PCR ή την αλληλουχία (για τα οποία δόθηκαν τα βραβεία Νόμπελ, παρεμπιπτόντως). Ακριβώς μια άλλη τεχνολογία για να συνεργαστεί με το DNA και τα γονίδια. Πιστεύω ότι στο πολύ προβλέψιμο μέλλον (χρόνια 10) η ανθρωπότητα θα έρθει σε μια κατευθυνόμενη αλλαγή στο ανθρώπινο γονιδίωμα για να την βελτιώσει (και ίσως να εναλλάσσει την κλωνοποίηση και την επεξεργασία του γονιδιώματος - αυτό είναι πιο αποτελεσματικό).

Μπορείτε να συζητήσετε το άρθρο και να εκφράσετε την άποψή σας σχετικά με τα σχέδια του ρώσου βιολόγου στην τηλεγράφησή μας.