Najava kineskog istraživača He Jiankuija koji tvrdi da su stvorili prve bebe koje su uređivale gene - blizance kojima su genomi izmijenjeni kao embriji pomoću CRISPR tehnologije - uzdrmala je znanstveni svijet i potaknula vrtlog etičke polemike. Ako bi se eksperiment potvrdio stručnim pregledom, CRISPR bi sigurno koristio dalje od ljudi nego što je već propao. Ali gdje, točno, CRISPR bebe stoje u brzo pokretnom polju genetičkog uređivanja?
Njegov rad (koji još nije objavljen u časopisu sa recenzijom ili neovisno ovjeren) uključio se u stvaranje embrija od zdrave majke i HIV pozitivnog oca i primjenjujući aparat za uređivanje gena CRISPR-Cas9 na te embrije kako bi uklonili gen CCR5, što omogućuje HIV-u ulazak u stanice. Ti embrioni modificirani CRISPR-om doveli su do trudnoće i na kraju rođenja djevojčica blizanaca po imenu Lulu i Nana. Kaže se da jedno od djece nema obje funkcionalne kopije gena CCR5, što bi joj spriječilo da ikada zarazi HIV, dok drugo ima jednu funkcionalnu kopiju, što znači da bi se virus mogao još uvijek zaraziti.
Lulu i Naino rođenje sigurno bi predstavljalo prvo mjesto na polju uboda uređivanja gena. Ali Kiran Musunuru, kardiolog i genetičar sa Medicinskog fakulteta Perelman University of Pennsylvania koji je pregledao preliminarni rukopis tima njegovog tima za Associated Press, kaže da njegova najava "ni na koji način ne predstavlja znanstveni napredak" jer "ništa nije spriječilo prethodni istraživači koji su uređivali ljudske embrije radeći to isto, osim vlastite etike i morala. "
CRISPR (koji označava grupirane redovno interspaced kratke palindromske ponavljanja) je genetski materijal koji se nalazi u bakterijama i drugim prokariotima koji se mogu koristiti za ciljanje specifičnih sastojaka DNA. Tehnologija funkcionira uvođenjem pažljivo programiranog lanca RNA u stanicu. RNA može locirati ciljani slijed DNA i uz pomoć enzima (najčešće Cas9) presjeći DNK na određenom mjestu. Stanični mehanizmi za popravljanje DNK popravit će prekid, uklanjajući dio genetskog niza, a istraživači također mogu dodati željeni lanac DNK u ćeliju koji će biti zamijenjen za upravo odsječeni gen.
2012. godine, tim znanstvenika pod vodstvom Jennifer Doudna sa Kalifornijskog sveučilišta Berkeley i Emmanuelle Charpentier, sada s Instituta Max Planck, (a gotovo u isto vrijeme, litvanski istraživač Virginijus Siksnys), iskoristio je CRISPR sekvencije kako bi ih usmjerio i uredio prokariotski ili jednoćelijski DNK. Pola godine kasnije nekoliko znanstvenika, počevši od Feng Zhang-a i Harvard's George Church s Instituta Širokog instituta, pokrenulo je način pomoću CRISPR-a za uređivanje višećelijske DNA, uključujući i kod ljudi.
Studije su revoluirale uređivanje gena. CRISPR-ova jednostavnost i učinkovitost izbacile su ranije tehnike iz vode.
Prvi proboj CRISPR-a u ljudske embrije dogodio se 2015. godine, kada su kineski znanstvenici Canquan Zhou i Junjiu Huang koristili CRISPR za uklanjanje gena koji, kada mutiraju, uzrokuje beta talasemiju krvnog poremećaja. Međutim, niti jedan nastali zametak nije se smatrao uspješnim; pokazali su nenamjerne genetske promjene kao i mozaicizam, što znači da stanice nisu usvojile jednoobrazno promjene uzrokovane CRISPR-om. U presudnoj razlici od njegovog djela, Zhou i Huang koristili su tripronuklearne zigote (jedno jaje, dvije sperme) u svojim istraživanjima, koje se nisu mogle razviti u odrasle ljude da su implantirane u maternicu.
Prošle godine, tim na čelu sa Shoukhrat Mitalipov sa Sveučilišta u Oregon Health & Science izgrađen je na radu Zhoua i Huanga i uspješno je koristio CRISPR za uklanjanje genetske varijante iz zametaka koji uzrokuje hipertrofičnu kardiomiopatiju, smrtonosno stanje srca. Mitalipov embrioni bili su održivi i nedostajalo im je nenamjernih uređivanja i mozaicizma prethodnih pokusa, ali istraživači im nisu dozvolili da se razvijaju dulje od tri dana, nakon čega su razdvojeni i genetski analizirani. U izjavi, Mitalipov je napisao da za razliku od vlastitog istraživanja, rad "uključuje mutiranje normalnog gena i prenošenje embrija kako bi se utvrdila trudnoća, očito uz malo znanstvenog nadzora. Ishod ovog rada je nepredvidiv i nedostaje mu strogo planirano kliničko ispitivanje. "
Nekoliko znanstvenika koji su pomogli u razvoju CRISPR tehnologije izvršili su cenzuru He, a Zhang je pozvao na "moratorij na implantaciju editiranih embrija" sve dok tehnologija ne napreduje dalje. Church je, međutim, zauzeo umjereniji stav, dovodeći u pitanje neke od Heovih izbora, ali rekao je Scienceu : "U jednom trenutku moramo reći da smo uradili stotine studija na životinjama i napravili smo nekoliko studija na ljudskim embrionima."
CRISPR tehnologija ima širok spektar potencijalnih primjena, posebice u poljoprivredi i farmaceutskoj industriji. Posljednjih godina, međutim, CRISPR je također napravio svoj put u kliničkim istraživanjima s naglaskom na prevenciju bolesti kod ljudi.
Kineski znanstvenici su se 2016. godine slomili kao prve osobe koje su ubrizgavale CRISPR-ove stanice uređene u čovjeka. Prva slična studija u Sjedinjenim Državama trenutno se zapošljava. Cilj mu je pomoći oboljelima od raka uklanjanjem njihovih T-stanica, podešavanjem iste kako bi ih učinio učinkovitijima u borbi protiv stanica raka i ponovno uvođenje modificiranih imunoloških stanica u krvotok pacijenata. Jedna ključna razlika između ove vrste rada i uređivanja zametaka, prema glavnom istraživaču Edwardu Stadtmaueru, je da rad „ex vivo“ uključuje stvaranje genetskih promjena izvan pacijentovog tijela i samo za određenu vrstu ćelije. Suprotno tome, promjena u embrionalnim stanicama može utjecati na svaku pojedinu stanicu u tijelu osobe koja bi se stvorila te bi se te „germline“ promjene prenijele i na buduće potomke.
Izgleda da je predvidio bijes oko rođenja blizanaca. U videozapisu objavljenom na YouTubeu onog dana kada se vijest probila, on na engleskom kaže: "Razumijem da će moj rad biti kontroverzan, ali vjerujem da obitelji treba ova tehnologija i voljan sam podnijeti kritiku zbog njih."
He Jiankui, govoreći na Drugom međunarodnom samitu o uređivanju ljudskog genoma, 28. studenog 2018. (Public Domain) Kao što je predviđeno, njegov rad podbacili su podjednako i znanstvenici i etičari. Odbor Nacionalne akademije znanosti nedavno je zaključio da su promjene zaroda kod ljudi mogu biti dopuštene, „ali samo nakon mnogo više istraživanja kako bi se zadovoljili odgovarajući standardi rizika i koristi“, „pod strogim nadzorom“, i samo iz „uvjerljivih razloga“ poput dopuštanja parova s nasljedne, neizliječive bolesti imati zdravu djecu. Kineska smjernica, iako zabranjuje klinička istraživanja koja krše "etičke ili moralne principe", dvosmislena je. Međutim, kineski potpredsjednik za znanost i tehnologiju okarakterizirao je njegovo istraživanje kao „grubo“ kršenje zakona o državnoj televiziji.
Njegov rad, koji je sproveden u tajnosti i identificiran kao istraživanje za „razvoj cjepiva protiv AIDS-a“ u obrascima za pristanak sudionika, sada pod zajedničkom istragom lokalnih zdravstvenih i etičkih vlasti. Uz to je bolnica Shenzen HarMoniCare, koja je navedena kao da je odobrila etiku projekta, objavila izjavu negirajući njezino sudjelovanje.
Budući da je njegov rad, iako je poslan u časopis, još nije pregledan i objavljen, nemoguće je prosuditi je li njegovo genetičko uređivanje uspjelo ili nije. Musunuru kaže da podaci koje je vidio ukazuju na mozaicizam u najmanje jednoj posteljici i izvanmrežno uređivanje u jednom embriju (ali ne u uzorcima placente). Njegova prezentacija na ovotjednom samitu za uređivanje gena u Hong Kongu ostavila je neke kolege uvjerene u njegove rezultate, ali drugi i dalje imaju zaostala pitanja, prenosi Nature .
Osim točnosti njegovih tvrdnji, znanstvenici su izrazili širu zabrinutost jer ljudi bez CCR5 gena mogu biti osjetljiviji na druge bolesti poput gripe. Također je nacrtao rizik za primjenu CRISPR-a kada postoje druge učinkovite metode koje omogućuju HIV pozitivnim parovima da imaju zdravu djecu, poput "pranja" sperme prije in vitro oplodnje bez ikakvih genetskih modifikacija. Njegova metoda, koja uključuje pranje sperme kao i uređivanje gena embrija, može stvoriti djecu koja su imuna od ikad zaraženih HIV-om. Ali naravno, svako uređivanje zarodnih linija stvara groznicu etičkih pitanja niz put, budući da su Lulu i Nana mogli prenijeti bilo kakve nenamjerne mutacije u svojim genima ako odluče imati djecu.
S obzirom na međunarodna nereda, stručnjaci se također brinu da bi njegov pristup kavaliru mogao utjecati ublažavajući na buduća istraživanja, što bi moglo dovesti do sličnih eksperimenata u preskoku protokola.
"Ne bih to nazvao povijesnim postignućem", kaže Musunuru. "Ja bih to nazvao povijesnim etičkim kršenjem."
