Uuring näitab geenide redigeerimise tehnikat, et kaitsta oma järeltulijaid pärilike haiguste eest
Uuring avaldati loodus on esimest korda näidanud, et inimese embrüot saab embrüonaalse arengu väga varases staadiumis korrigeerida geenide redigeerimine (nimetatakse ka geenikorrektsiooniks) tehnikaks CRISPR. Salki Instituudi, Oregoni Tervise- ja Teadusülikooli Portlandis ja Korea alusteaduste instituudi koostöös tehtud uuring näitab, et teadlased on parandanud inimese embrüo südamehaiguse patogeenset geenimutatsiooni, et see kõrvaldada. haigus praegustes järglastes ja tulevastes põlvedes. Uuring annab olulise ülevaate tuhandete haiguste ennetamisest, mis on põhjustatud ainult ühest või mitmest mutatsioonist. geen.
Haigusega seotud üksiku geeni korrigeerimine enne elu algust
Südamehaigus, mida nimetatakse hüpertroofiliseks kardiomüopaatiaks (HCM), on kõige sagedasem äkilise südameseiskumise põhjus, mis põhjustab surma ja mõjutab ligikaudu 1 inimest 500-st igas vanuses või soost. Arvatakse, et HCM on kõige levinum pärilik või geneetiline südamehaigused kogu maailmas. Selle põhjustab domineeriv mutatsioon geenis (MYBPC3), kuid selle seisundi olemasolu tuvastatakse alles siis, kui on liiga hilja. Inimestel, kellel on selle geeni mutantne koopia, on 50-protsendiline tõenäosus anda see edasi oma lastele ja seega takistaks selle mutatsiooni korrigeerimine embrüodes haigus mitte ainult haigetel lastel, vaid ka nende tulevastel järglastel. IVF (in vitro fertilization) tehnikaid kasutades süstisid teadlased korrigeeritud geenikomponendid doonori spermaga viljastatud tervetesse doonori munarakkudesse. Nende metoodika võimaldab doonori rakkude omi DNA parandamine mehhanismid mutatsiooni korrigeerimiseks järgmise raku jagunemise vooru ajal. Mutatsiooni korrigeeritakse põhimõtteliselt kas kunstliku meetodiga DNA järjestus või algse MYBPC3 geeni muteerimata koopia lähtematriitsina.
Teadlased analüüsisid kõiki varajaste embrüote rakke, et näha, kui tõhusalt mutatsioon paranes. Tehnika, geen redigeerimine, kuigi väga esialgses etapis, on leitud olevat ohutu, täpne ja tõhus. Lühidalt, "see töötab". Teadlaste jaoks oli üllatav näha, et geeni redigeerimine läks väga hästi ja nad ei näinud mingeid kõrvalprobleeme, nagu tuvastatavate sihtmärgiväliste mutatsioonide esilekutsumine ja/või genoomi ebastabiilsus. Nad töötasid välja tugeva strateegia, et tagada kõigi embrüo rakkude järjepidev paranemine. See on uudne strateegia, millest pole seni teatatud ja see tehnoloogia parandab edukalt haigust põhjustava üksiku geeni mutatsiooni, kasutades ära DNA parandusreaktsioon, mis on väga ainulaadne embrüotele ainult väga varases viljastumise staadiumis.
Eetiline arutelu geenide redigeerimise ümber
Sellised edusammud tüvirakkude tehnoloogiates ja geeni redigeerimine – ehkki alles lapsekingades – on andnud lootust, et võib-olla miljonid inimesed pärivad oma geenides haigusi põhjustavaid mutatsioone, näidates välja meetodid mitmete selliste haiguste ennetamiseks ja raviks. Selle uuringu potentsiaal on tohutu ja mõjukas; see on aga eetiliselt vaieldav teema ja mis tahes samme selliste uuringute suunas tuleb astuda ettevaatlikult, võttes arvesse kõiki vajalikke eetilisi hinnanguid. Muud seda tüüpi uuringute takistused hõlmavad embrüouuringute toetamise puudumist ja idutee (rakud, millest saavad spermatosoidid või munad) geneetilise muundamisega seotud kliiniliste uuringute keelamist. Üks näide, mille teadlased on kategooriliselt väitnud, on soovimatute mutatsioonide hoolikas vältimine iduliini.
Autorid on väitnud, et nende uuring on täielikult kooskõlas soovitustega 2016. aasta tegevuskavas „Inimene Genoomi redigeerimine: Science, Ethics and Governance”, Ameerika Ühendriikide Riiklik Teaduste Akadeemia.
Võimalustega tohutu mõju avaldamine
Selle uuringu tulemused avaldati aastal loodus demonstreerida embrüo suurt potentsiaali geeni redigeerimine. See on esimene ja suurim uuring selles piirkonnas geeni redigeerimine. See uurimisvaldkond on aga koormatud nii kasulikkuse kui ka riskide realistliku hindamisega ning menetluse ohutuse ja tõhususe pideva hindamisega laiemas perspektiivis.
Sellel uuringul on tohutu mõju võimalike ravivõimaluste avastamisel tuhandetele haigustele, mis on põhjustatud üksikute geenide mutatsioonidest. "Väga kauges tulevikus" saaks töödeldud embrüod siirdada emakasse eesmärgiga luua rasedus ja sellise protsessi käigus saaks kliinilise uuringu käigus jälgida embrüoid, kui nad arenevad järglasteks. Praegu kõlab see kaugeleulatuvalt, kuid see on selle uuringu pikaajaline eesmärk. Põhitöö on tehtud, viies teadlased ühe sammu võrra lähemale päritud tükeldamisele geneetilised haigused inimeste järglastest.
***
{Saate lugeda esialgset uurimistööd, klõpsates alltoodud allika(te) loendis DOI lingil}
Allikas (d)
Hong M et al. 2017. Patogeense geenimutatsiooni korrigeerimine inimese embrüodes. loodus. https://doi.org/10.1038/nature23305
