Amerikansk videnskabsmand, der redigerede menneskelige embryoner med CRISPR, reagerer på kritikere

OHSU

Over for kritik fra andre videnskabsmænd, lover forskeren bag verdens største indsats for at redigere menneskelige embryoner med CRISPR at fortsætte sine bestræbelser på at udvikle, hvad han kalder IVF-genterapi.

Shoukhrat Mitalipov, fra Oregon Health Sciences University i Portland, trak globale overskrifter i august sidste år, da han rapporterede med succes at reparere en genetisk mutation i snesevis af menneskelige embryoner, som senere blev ødelagt som en del af eksperimentet.

Laboratoriefundene på embryoner i tidlige stadier, sagde han, havde bragt den endelige fødsel af de første genetisk modificerede mennesker meget tættere på virkeligheden.

Gennembruddet tiltrak bred opmærksomhed, blandt andet fra kritikere, der hurtigt kastede sig ud og kaldte det biologisk usandsynligt og potentielt et resultat af skødesløse fejl og artefakter.

I dag får disse kritikere en usædvanlig høring i bladet Natur , som udgiver to kritikker af Oregon-forskningen samt et langt svar fra Mitalipov og 31 af hans kolleger i Sydkorea, Kina og Salk Institute i La Jolla, Californien.

Den videnskabelige sparring centrerer sig om CRISPRs velkendte tendens til at introducere uset skade i en celles DNA.

Sådanne skader er altid vanskelige at opdage og endnu mere, når man har at gøre med dagegamle menneskelige embryoner, der består af et dusin celler og så små, at de er usynlige for det blotte øje.

Paul Thomas, en musegenetiker ved University of Adelaide, og forfatter til en af ​​de rapporter, der tager sigte på Mitalipovs resultater, rejste spøgelset for børn født med frygtelige fødselsdefekter, hvis CRISPR-fejl, såsom slettede gener, forsvinder uopdaget.

Manglende opdagelse af store deletioner kan føre til katastrofale resultater i potentielle kliniske anvendelser, skrev Thomas og tilføjede, at behovet for bedre måder at måle, hvad CRISPR virkelig gør ved embryoner, ikke kan overvurderes.

Germline medicin

Mitalipov er fortsat opsat på at bevise, at CRISPR kan fungere sikkert på embryoner. I et interview sagde Mitalipov, at han tror, ​​det vil tage fem til 10 år, før processen er klar til at forsøge i et IVF-center.

Embryolog Shoukhrat Mitalipov leder et forsøg på at ændre embryoners DNA ved hjælp af CRISPR. OHSU

Den revolutionerende medicinske teknologi, der forfølges, er en måde at justere et embryos DNA for at fjerne sygdomsrisici. Det kaldes nogle gange kimlinie-genredigering, fordi enhver DNA-fiksering, som en baby er født med, så vil blive videregivet til fremtidige generationer gennem denne persons kønsceller, ægget eller sæden.

Til sin indledende forskning rekrutterede Oregon-teamet kvinder rundt om i Portland og betalte dem $5.000 hver for at gennemgå en ægudtagning. Med disse æg skabte holdet mere end 160 embryoner til CRISPR-eksperimenter.

Mitalipov sagde, at hans Oregon-center fortsætter med at få æg i en løbende indsats for at bekræfte hans resultater og udvide dem i nye retninger.

Mitalipov afviste at sige, hvor mange embryoner centret har lavet i løbet af det sidste år, men foreslog, at hans center er det eneste i verden, der forfølger genterapi for IVF-embryoner i stor skala.

Hold i Kina og Storbritannien har også prøvet at redigere embryoner med CRISPR. Men disse bestræbelser er begrænset i omfang, og i mange andre lande er embryoredigering begrænset ved lov.

Det har gjort det svært for nogen uafhængigt at bekræfte Mitalipovs fund i menneskelige embryoner, siger Thomas.

Genkonvertering

For at redigere en celle bruger forskere normalt CRISPR til at åbne dens DNA på et præcist sted. Hvis de også injicerer en korrekt kopi af et gen, kan en celle bruge denne skabelon til at guide en vellykket udskiftning af defekt DNA.

Mitalipovs overraskende opdagelse var, at nyligt befrugtede æg ignorerede de skabeloner, han havde tilføjet for at reparere en genmutation, der forårsager hypertrofisk kardiomyopati, en hjertesygdom. I stedet hævdede han, at muteret DNA fra faderens sædceller blev korrigeret ved hjælp af moderens sunde version af det samme gen.

Nogle skeptikere, herunder Maria Jasin ved Memorial Sloan Kettering Cancer Center, forfatter til den anden kritik, der optræder i Natur , mente, at en nær biologisk umulighed. Det skyldes, at faderens og moderens DNA umiddelbart efter befrugtningen er midlertidigt indkapslet i separate kerner.

Hvis de ikke rører fysisk, hvordan kan reparationen så blive lavet?

Tvivl om forskningen fik køb, fordi der var en mulighed for, at Mitalipovs første rapport ikke helt var udelukket. Hvis CRISPR ved et uheld havde slettet faderens gen, i stedet for at reparere det, kunne det fejlagtigt have set ud til, at proceduren var lykkedes.

Ny support

Mitalipov tror, ​​at hans konklusioner holder sig. Han siger, at hans gruppe genanalyserede DNA fra hundredvis af celler taget fra de redigerede embryoner og ikke fandt beviser for større CRISPR-fejl.

Hvad mere er, er der nye beviser, der dukker op fra andre laboratorier for, at det uventede reparationsfænomen er reelt. En gruppe ved MIT, der eksperimenterede med CRISPR på museembryoner, hævdede for eksempel tidligere på året, at de havde afgørende beviser for, at det også sker hos den art.

Guoping Feng, leder af denne undersøgelse, sagde i en e-mail, at hans forskning understøtter Mitalipovs konklusioner.

Brugen af ​​genredigering til at korrigere sygdomsmutationer i IVF-embryoner er fortsat meget omdiskuteret. En nylig meningsmåling viste, at amerikanere støtter ideen om at forebygge sygdom, men forbliver urolige for rent faktisk at teste genredigeringsteknologi på menneskelige embryoner.

Mitalipov siger, at afprøvning af CRISPR på embryoner er den eneste måde at gøre fremskridt på og bestemme, hvordan man gør kimlinie-genredigering sikker og effektiv.

Hvis vi ikke gør det, kommer det aldrig tættere på, siger han.

skjule