opći

Možda je kineski znanstvenik skratio život genetski modificiranih djevojaka

Nedostaje komad DNA, dugačak 32 parabaze, izrezane u sredini gena CCR5, mogu biti najistraživanija mutacija u ljudskoj povijesti. Spontano uklanjanje, koje je nastalo prije više tisuća godina, izrazito je povezano s jednom od najstrašnijih ljudskih bolesti: HIV / AIDS. Ljudi koji nasljeđuju ovu mutaciju od oba roditelja prirodno imaju imunitet. Dvije osobe koje su uspjele izliječiti cijelo vrijeme bile su podvrgnute transplantaciji koštane srži od ljudi s mutacijom Δ32.

Farmaceutska industrija je investiralaznačajna sredstva u pokušajima da se ponovno stvore prednosti ove prirodne anomalije pomoću droga i genetskog inženjeringa. I prošle godine, kineski znanstvenik po imenu He Jiankui koristio je CRISPR, pokušavajući dati dva ljudska embrija mutaciji Δ32 i imunitet na HIV. Njegovi eksperimenti bili su široko osuđeni zbog kršenja etičkih granica i kršenja kineskog zakona. Završili su i rođenjem blizanki. Ali to nije kraj.

Što će se dogoditi s kineskim djevojkama koje su uredile gene?

Prošli tjedan se ispostavilo da su klinike uliječenje neplodnosti iz cijelog svijeta obraća se Hehu za savjet, nudeći korištenje uređivanja gena CCR5 koristeći CRISPR kao uslugu za buduće roditelje. Međutim, nova studija sugerira da takav postupak zapravo može biti smrtna presuda i dovesti do rane smrti.

To je zato što mutacija Δ32 ne samoljudi koji su otporni na HIV, ali također smanjuje godine života. U studiji objavljenoj jučer u časopisu Nature Medicine, znanstvenici sa Sveučilišta u Berkeleyu analizirali su više od 400.000 genoma i medicinskih zapisa pohranjenih u britanskoj Biobank (Biobank), velikoj britanskoj bazi podataka koja je nedavno otvorena znanstvenicima. Pokazalo se da ljudi s dvije kopije mutacije Δ32 umiru za 21% češće od ljudi sa ili bez jedne kopije.

"Vjeruje se da jedna mutacija vodijedna stvar, ali biologija ne radi na taj način ”, kaže Rasmus Nielsen, evolucijski biolog i koautor članka. Rezultati znanstvenika pokazuju kako jedna mutacija može istodobno utjecati na mnoge različite osobine i na načine koje je vrlo teško predvidjeti. "Nadam se da će sada postati jasno da prije modificiranja ljudskog genoma pomoću CRISPR-a, moramo pažljivo razmotriti sve moguće posljedice mutacija koje stvaramo."

Nielsen je bio zainteresiran za korištenje podatakaBritanska biobanka proučava kako se frekvencija gena formira pod pritiskom modernog života. Imali su nekoliko gena za razmatranje, ali nakon skandala Xe u studenom 2018. odlučili su se usredotočiti na CCR5.

Pronašli su dva retka u podacima britanske biobankeDokazi koji upućuju na to da u današnje vrijeme CCR5 zapravo nosi iznimnu štetu. U prvoj analizi, znanstvenici su pratili koliko su ljudi nastavili živjeti nakon registracije u anketi o biobanci. Pokazalo se da su u dobi od 41 do 78 godina osobe s dvije kopije mutacije Δ32 imale značajno višu stopu smrtnosti. Također su primijetili da je u istraživanje uključeno daleko manje ljudi s dvije kopije nego što se očekivalo, što, prema njihovom mišljenju, znači da je za takve ljude manje vjerojatno da će živjeti do srednje dobi od opće populacije.

"Nešto je dovelo do uklanjanja ljudi s dvije kopije mutacije [iz baze podataka], a vjerojatno objašnjenje je povećana smrtnost", kaže Nielsen.

Britanski podaci iz Biobank nisu to otkrilispecifične bi mogle ubiti te ljude, ali ranije studije na miševima pokazale su da nedostatak funkcionalnog CCR5 gena povećava osjetljivost na druge smrtonosne infekcije, uključujući gripu i virus zapadnog Nila.

Razumjeti kako se vjetrovi mogu promijenitievolucije, bit će korisno saznati nešto o povijesti nastanka ove mutacije. Prije nekoliko tisuća godina, negdje u nordijskim zemljama, devastirano kugom i boginjama, rođeno je dijete koje nije imalo velik dio DNA u genu CCR5. Ovaj gen kodira receptor na površini imunih stanica koji koordinira reakcije na invaziju patogenih mikroorganizama. I to spontano uklanjanje torpeda CCR5 proizvodnje: jedna kopija je smanjila broj receptora u stanicama, dvije kopije potpuno su izbrisale receptor.

U neko drugo vrijeme i na drugom mjestu takva mutacijaMogao bi biti problem, ali se tada ispostavilo da je to evolucijsko iznenađenje. Čovjekova obitelj i njegovi potomci čudesno su nadživjeli svoje vršnjake. Danas se mutacija Δ32 pojavljuje u oko 10% europske populacije s padom gradijenta od sjevera prema jugu. Prirodna selekcija gurnula ga je kroz populaciju 100 puta brže nego da je bila promjena neutralnog genoma. No, s izumom cjepiva i iskorjenjivanjem bolesti kao što su velike boginje, tijekom prošlog stoljeća, mutacija je postala manje korisna. Danas je ova mutacija iskreno štetna, kao što studija pokazuje.

U svakom slučaju, u populacijama sličnim onimakoji su bili u Biobank. Ti se podaci ne mogu razumno ekstrapolirati u Kinu, na primjer, gdje se patogena okolina i genetska pozadina ljudi jako razlikuju od Britanaca. Ali to sugerira da će genetski modificirani blizanci morati biti pažljivo promatrani kroz njihov život. Prema izvješćima, djevojke će ostati pod kontrolom vlade u Guangdongu, gdje su eksperimentirali s njima.

Za bioetiku kao što je Hank Greeley sa Stanforda, ova najnovija otkrića dodatno povećavaju rizike operacija CRISPR-a, daleko nadmašujući potencijalne koristi.

"Mislio sam da je eksperiment He prešao granicu etike jednom u 50 puta", kaže on. "A sada je postao još riskantniji."

Veliki problem je što nitko od njih ne možegenetski modificirane djevojčice nisu bile zaražene HIV-om - mogle su izbjeći bolest uz pomoć sigurnijih, dokazanih metoda kao što su kondomi i profilaktički lijekovi.

Ali za ljude koji su već inficirani, kažu znanstvenici, još je isplativije tolerirati mutaciju.

Pratite razvoj ove priče na našem kanalu u Telegramu.