På trods af CRISPR baby-kontrovers vil Harvard University begynde at genredigere sædceller

Mikroskopisk fotografi af menneskelig sæd Dok. RNDr. Josef Reischig, CSc. | Wikimedia Commons

I det vilde tumult omkring et eksperiment i Kina, der hævdede at have skabt tvillingepiger, hvis gener blev ændret for at beskytte dem mod HIV, er der noget værd at vide - forskning for at forbedre den næste generation af mennesker foregår også i USA.

Faktisk er det ved at ske på Harvard University.

hos skolen Stamcelleinstituttet , IVF-læge og videnskabsmand Werner Neuhausser siger, at han planlægger at begynde at bruge CRISPR, genredigeringsværktøjet, til at ændre DNA-koden inde i sædceller. Målet: at vise, om det er muligt at skabe IVF-børn med en stærkt reduceret risiko for Alzheimers sygdom senere i livet.

For at være klar, er der ingen embryoner involveret - intet forsøg på at lave en baby. Ikke endnu. I stedet øver forskerne sig på, hvordan man ændrer DNA'et i sædceller indsamlet fra Boston IVF, et stort nationalt fertilitetskliniknetværk. Dette er stadig meget grundlæggende og upubliceret forskning.

Men i sit formål ligner projektet det arbejde, der udføres i Kina og rejser det samme grundlæggende spørgsmål: ønsker samfundet børn med gener, der er skræddersyet til at forebygge sygdom?

Siden søndag, hvor CRISPR-babypåstandene blev offentliggjort, har medicinske organer og eksperter voldsomt fordømt He Jiankui, den ansvarlige kinesiske videnskabsmand. Der er beviser hans eksperimenter - nu standset - blev ført videre på en uetisk, vildledende måde, der kan have bragt de børn, han skabte, i fare. Kinas viceminister for videnskab og teknologi, Xu Nanping, sagde, at indsatsen krydsede grænsen for moral og etik og var chokerende og uacceptabel.

Midt i fordømmelsen var det dog let at miste overblikket over, hvad nøgleeksperterne sagde. Teknologi til at ændre arvelighed er ægte. Det forbedres meget hurtigt, det har funktioner, der vil gøre det sikkert, og meget bredere udforskende brug til at skabe børn kan snart retfærdiggøres.

Det var budskabet, der blev leveret på et genredigeringstopmøde i Hong Kong onsdag den 28. november af Harvard Medical Schools dekan George Daley, lige forud for He's own dramatic. udseende på scenen (se video starter 1:15:30).

For at forbløffe nogle lyttere, fordømte Harvard-lægen og stamcelleforskeren Han ikke, men karakteriserede i stedet de kinesiske handlinger som en forkert drejning på den rigtige vej (se video ). Det faktum, at det er muligt, at den første instans af menneskelig kimlinjeredigering kom frem som et fejltrin, burde på ingen måde få os til at stikke hovedet i sandet, sagde Daley. Det er tid til at ... begynde at skitsere, hvad en egentlig vej til klinisk oversættelse ville være.

IVF-læge og bænkforsker Werner Neuhausser udforsker anvendelser af genredigering, med tilladelse fra Werner Neuhausser

Med kimlinjeredigering betyder Daley redigering af sæd, æg eller embryoner - alt, hvad der, hvis du ændrer dets DNA, kan formidle forandringen til fremtidige generationer. Mens andre stemmer krævede et forbud mod kimlinjeredigering, forsvarede Daley og de andre medlemmer af topmødets ledelse det. Deres endelige udtalelse sagde medicinens vovede og problemfyldte projekt for at modificere mennesker i en IVF-skål skal komme videre .

Det er helt klart, at dette er en transformativ videnskabelig teknologi med kraften til stor medicinsk brug. sagde Daley.

Harvard projekt

Kim-line redigering kunne bruges, sagde Daley - og potentielt bør bruges - til at forme morgendagens børns sundhed. Ved at redigere kønsceller vil det være muligt at fjerne mutationer, der forårsager børnekræft eller cystisk fibrose. Andre genetiske ændringer kunne give børn beskyttelse mod almindelige sygdomme. På Daleys liste over potentielt acceptable gener at redigere var CCR5, selve det gen, som Han ændrede i tvillingerne.

På Harvard siger Neuhausser, at han og en forsker, Denis Vaughan, i de næste par uger vil begynde at redigere sædceller for at ændre et gen kaldet ApoE, som er stærkt forbundet med Alzheimers risiko. En person, der arver to kopier af højrisikoversionen af ​​genet, har omkring 60 % livstidsrisiko for at få Alzheimers.

Neuhausser, en østrigsk fertilitetslæge, der kom til USA for at lave sin forskning og praksis ved Boston IVF, forudsiger, at om ikke så mange år vil embryoner blive dybt analyseret, udvalgt og i nogle tilfælde ændret med CRISPR, før de bruges til at skabe en graviditet. I fremtiden vil folk gå på klinikker og få testet deres genomer og få den sundeste baby, de kan få, siger han. Jeg tror, ​​at hele feltet vil skifte fra fertilitet til sygdomsprofylakse – forebyggelse af sygdom.

For at ændre DNA'et inde i sædceller bruger holdet en smart ny version af CRISPR kaldet baseredigering, udviklet af en anden Harvard-forsker, David Liu. I stedet for at bryde den dobbelte helix op, kan basisredigering vende et enkelt genetisk bogstav fra f.eks. G til A. En sådan molekylær justering er nok til at gøre den mest risikable version af ApoE-genet til den mindst risikable.

Det er ét bogstav, G til A. Man tager det fra risiko til ikke-risiko, siger Neuhausser.

Modreaktion

Du ved hvad er risikabel? Taler med journalister i disse dage om, hvordan du ændrer kimlinjen. Men Neuhausser har aldrig veget sig for at fortælle mig, hvad der foregår i laboratoriet.

Harvard Medical Schools dekan George Q. Daley forsvarer en ny form for medicin, hvor børns DNA ændres. Harvard

Og mangel på gennemsigtighed er en af ​​grundene til, at det kinesiske eksperiment er så bekymrende. Det blev gjort hemmeligt og ignorerede Kinas regler, der forbyder sådant arbejde. Problemet er, at det vil gøre tingene meget sværere for alle andre at følge reglerne, hvis man springer så langt frem uden ordentlige godkendelser, siger Neuhausser. Det er den største bekymring. Jeg tror ikke, at forskningen er kontroversiel, men alle er enige om, at den skal holdes væk fra patienter indtil videre.

Debatten har allerede fanget tilsynsmyndighedernes opmærksomhed. Scott Gottlieb, lederen af ​​den amerikanske fødevare- og lægemiddeladministration, tweetede onsdag, at visse anvendelser af videnskab skulle bedømmes som utålelige og forårsage, at videnskabsmænd bliver smidt ud. Brugen af ​​CRISPR til at redigere menneskelige embryoner eller kimlinjeceller bør falde i den spand. I et interview med BioCentury præciserede Gottlieb yderligere, at begrænsningen skulle gælde, hvis cellerne er til reproduktion.

Lige nu kan Gottlieb ikke smide folk ud, som Neuhausser, der laver grundforskning. Sperm, ligesom IVF-embryoner i prikstørrelse, har ikke meget i vejen for juridiske rettigheder i USA. Men han kan skræmme videnskabsmænd, gøre deres arbejde hårdere og drive arbejdet til udlandet.

Neuhausser arbejder allerede under mange restriktioner. Offentlig støtte til embryoforskning fra National Institutes of Health er forbudt. I Massachusetts, i modsætning til nogle andre stater, er det også ulovligt at lave et embryo bare for at studere det.

Det betyder, at hvis tiden er inde til at teste CRISPR-spermen for at lave et embryo, bliver forskningen nødt til at flytte væk fra Boston. Neuhausser var i Kina i sidste måned for at udforske mulighederne for at lave forskningsembryoner der. Indtil videre er de planer ikke gået sammen.

For nu er ApoE et legetøjseksempel, et at prøve i laboratoriet for at teste teknologien og dens potentiale. Det er endnu ikke sikkert, om en ændring af dette gen vil ændre et barns risiko for Alzheimers senere i livet. På trods af meget stærke forbindelser til hjernesygdommen, er der ikke noget stensikkert bevis for, at ApoE er en årsag. Det er en af ​​de vigtigste risikofaktorer for Alzheimers, selvom ingen har vist kausalitet, siger Neuhausser. Pointen er at vise princippet.

Men at skære ned på en nyfødts livslange risiko for Alzheimers ville være en kæmpe sag. Det samme ville evnen til at rette mutationer, der forårsager Lou Gehrigs sygdom, en anden sygdom, som holdet undersøger. Neuhausser forventer, at det i sidste ende vil være rutine at forbedre DNA'et af sæd eller embryoner - og de mennesker, de bliver til - på grundlæggende måder.

Det store spørgsmål er, hvornår er det klar til bedste sendetid, siger Alan Penzias, endokrinologen, der fører tilsyn med forskningen ved Boston IVF. Jeg vil sige, at vi er et par år væk. Men det lyder ret tæt på mig, for at sige dig sandheden. Det er noget, vi gerne vil gøre, og det vil vi gerne gøre på en ansvarlig måde.

Redder arten

Med Boston IVF har Neuhausser gennemført en undersøgelse af læger og hundredvis af patienter om, hvad de synes. For at behandle eller forebygge sygdom er stort set alle enige, siger han - det vil sige, de er for det.

Folk trækker grænsen ved ting som at øge højden eller ændre øjenfarve, med kun en lille procentdel, der synes, det er en god idé. Neuhausser indrømmer, at nogen måske også ville gøre det til sidst. Som enhver teknologi vil der være misbrug, siger han. Men det er vigtigt, at vi vender tilbage til en rationel tilgang, idet vi erkender, at dette har et stort potentiale og enorme risici. Problemet er, at når folk bliver bange, bliver tingene lukket ned. Det er derfor, folk er nervøse for ham - han skader alle andre.

Til enhver, der ønsker at afslutte denne forskningslinje, har Harvard-lægerne et sidste es at spille. De siger, at kimlinjeredigering kan være en vigtig teknologi at have for civilisationens skyld.

Hvad hvis en ny dræbervirus opstår og fejer verden over? Måske vil der ikke være nogen vaccine, men nogle mennesker vil være i stand til at modstå det takket være deres gener, da nogle klarede sig bedre med Den Sorte Død i middelalderen. Ville vi så ikke give den genetiske modgift til alle medlemmer af den næste generation?

Dette er en teknologi, der potentielt kan redde arten, siger Neuhausser. I sin tale i Hong Kong refererede Daley også til det potentielle forsvar mod fremtidig sygdom.

Vi som art er nødt til at bevare fleksibiliteten til at møde fremtidige trusler, for at tage kontrol over vores arv, sagde han.

skjule