Nauka

Kolejne dzieci GMO? „Jestem wystarczająco szalony, by to zrobić” – twierdzi rosyjski naukowiec

Rok temu chiński naukowiec He Jiankui poinformował o narodzinach dwóch dziewczynek, których genom edytowano przy pomocy narzędzi inżynierii genetycznej. Rok temu chiński naukowiec He Jiankui poinformował o narodzinach dwóch dziewczynek, których genom edytowano przy pomocy narzędzi inżynierii genetycznej. vchalup2 / PantherMedia
Rok temu chiński naukowiec He Jiankui poinformował o narodzinach dwóch dziewczynek, których genom edytowano przy pomocy narzędzi inżynierii genetycznej. Spadła na niego zasłużona fala krytyki. Już znaleźli się jego potencjalni następcy.

Celem modyfikacji przeprowadzonej przez He Jiankui był gen kodujący receptor CCR5. Tak się składa, że receptor ten jest wykorzystywany przez wirusa HIV-1 do infekcji limfocytów. Ale jeden z wariantów tego genu, charakteryzujący się delecją ciągu 32 par zasad w określonym miejscu, znany jako Delta32, zabezpiecza przed infekcją wirusem, o ile człowiek posiada obydwie jego kopie. Gen posiada ok. 100 mln Europejczyków i odpowiada za dwa udokumentowane przypadki wyleczenia z infekcji wirusem HIV. Pacjentom, jednemu w 1995 r. (tzw. pacjent berliński), drugiemu w 2019 r. (tzw. pacjent londyński), którzy zachorowali na białaczkę, przeszczepiono szpik od dawców, którzy byli posiadaczami wariantu Delta32.

Chiński badacz He JiankuiWikipediaChiński badacz He Jiankui

Chińczyk zrekrutował osiem par starających się o dziecko, w których przyszły ojciec był nosicielem HIV. Wykorzystując CRISPR/Cas9, narzędzie inżynierii genetycznej, które pozwala na usunięcie wybranego odcinka genu, chciał zmodyfikować obydwie kopie genu CCR5 w zapłodnionych in vitro komórkach jajowych, tak by uzyskać wariant Delta32. Urodzone dzieci byłyby wtedy odporne na zakażenie HIV. Wiadomo, że zmodyfikowane genetycznie blastocysty zagnieżdżono w macicy przynajmniej dwóm pacjentkom. Jedna urodziła w listopadzie ubiegłego roku dwie dziewczynki, Lulu i Nanę. Druga ciąża bliska jest rozwiązania, lecz szczegóły pozostają niewiadome.

Czytaj więcej: Eksperyment He Jiankui. Co wiemy, a czego nie wiemy o modyfikacji genomu pierwszych „dzieci GMO”?

Eksperyment He Jiankui jednoznacznie nieetyczny. I nieudany

Nie sposób krótko omówić wielopłaszczyznowości nieetycznego działania He Jiankui. Procedury prowadzono w tajemnicy, bez jakiejkolwiek konsultacji z międzynarodowym środowiskiem naukowym. Powinny być zresztą poprzedzone rygorystycznymi badaniami przedklinicznymi na zwierzętach. Te niby przeprowadzano, ale do dziś ich rezultaty nie zostały opublikowane w żadnym z naukowych czasopism. Nie jest też jasne, czy rekrutowane do badania pary były prawidłowo informowane o planowanych procedurach i związanym z nim ryzyku. A to było spore, bo CRISPR/Cas9 to narzędzie niepozbawione ograniczeń. Do najpoważniejszych należy wykonanie innych zmian w genie, niż zaplanowano, bądź wprowadzenie modyfikacji w obrębie zupełnie innych sekwencji niż docelowa. W przypadku Lulu i Nany sprawdziło się i jedno, i drugie. Co gorsza, tylko u jednej z dziewczynek modyfikacja zaszła na obu kopiach genu, ale nie jest to modyfikacja Delta32. W gruncie rzeczy dziewczynka jest posiadaczką wariantów genu, które w ogóle nie występują naturalnie i o których funkcjonalności nie wiadomo zupełnie nic. Nie jest nawet pewne, czy wywołane przez Jiankui mutacje zabezpieczają ją przed infekcją wirusem HIV.

Czytaj także: Co przyniesie nauce poprawianie ludzkiego genomu

Załóżmy, że jedna z dziewczynek faktycznie ma nieaktywny receptor CCR5, podobnie jak ma to miejsce w przypadku posiadania wariantu Delta32. Czy podejmowanie takiego ryzyka w celu rzekomego zabezpieczenia przed infekcją HIV jest uzasadnione w rzeczywistości, w której przeprowadzając zapłodnienie in vitro, można pozbyć się cząstek wirusa ze spermy ojca, ryzyko transmisji postnatalnej z ojca na dziecko jest minimalne, a w przypadku stosowania przez niego leków antyretrowirusowych jest w zasadzie zerowe? Nic dziwnego, że w środowisku naukowym panuje konsensus, że działania Jiankui nie miały etycznego uzasadnienia, a technologia CRISPR/Cas9 nie jest obecnie gotowa do w pełni kontrolowanej edycji genomu zarodków. W związku z tym rosnąca liczba naukowców postuluje wprowadzenie międzynarodowego moratorium na tego typu modyfikacje. Czy to cokolwiek da? W końcu gdyby Jiankui nie postanowił nagrać filmu na YouTube, to do dziś pewnie większość nie wiedziałaby o jego pozbawionych transparentności i etyki naukowej działaniach.

Niedługo po publikacji filmu i wystąpieniu na konferencji w Hongkongu wszystkie prace badawcze Jiankui zostały wstrzymane przez władze uniwersytetu, naukowiec stał się nieosiągalny dla jakichkolwiek mediów, przetrzymywany był w okratowanym mieszkaniu budynku należącego do uczelni, następnie został zwolniony z pracy, a obecnie toczy się przeciw niemu postępowanie prawne. Nie ma wątpliwości, że jego proces będzie pokazowy. Nie sposób jednak uwierzyć, by Jiankui w pojedynkę przeprowadził i sfinansował wszystkie badania eksperymentalne na zwierzętach i działania kliniczne związane z edycją genomu zarodków. Na własne życzenie stał się po prostu kozłem ofiarnym.

Przekraczanie granic fascynuje i pociąga. Są już naśladowcy Jiankui

Trudno również nie odnieść wrażenia, że gdzieś w tle tli się pewna fascynacja przekroczeniem granicy, która wcześniej była nieprzekraczalna, w każdym razie dla legalnie uprawianej nauki. Dał temu wyraz zarówno prof. Hartman na swoim blogu, jak i światowej sławy biolog molekularny George Church, który stwierdził, że przecież prędzej czy później musiało dojść do wyjścia poza badania czysto eksperymentalne. Okazuje się, że zaledwie tydzień po ogłoszeniu narodzin Nany i Lulu jedna z klinik in vitro w Dubaju nie tylko pogratulowała Jiankui sukcesu, ale zaproponowała, by przeprowadził szkolenia dla personelu z zastosowania CRISPR/Cas w edycji ludzkich zarodków. Być może globalne moratorium ma jednak sens?

Czytaj także: Amatorskie grzebanie w genach

Zwłaszcza że znalazł się inny badacz, który zadeklarował właśnie chęć kontynuowania modyfikacji Jiankui. Rosyjski biolog molekularny Denis Rebrikov, bo o nim mowa, twierdzi, że edycja, którą planuje, ma być, w przeciwieństwie do tej wykonanej przez Chińczyka, uzasadniona etycznie. Rebrikov chciałby przy pomocy CRISPR/Cas wywołać delecję w genie kodującym receptor CCR5, tak by jego deaktywacja chroniła przed infekcją HIV. Edytowane blastocysty miałyby być zagnieżdżone w macicy matek, które są zakażone wirusem HIV. Rebrikov jest kierownikiem największej kliniki płodności w Rosji. Twierdzi, że podpisał już zgodę z moskiewskim Centrum AIDS na rekrutację kobiet do planowanych eksperymentów. Chce zdążyć, zanim w Rosji wprowadzone zostaną prawne ograniczenia modyfikowania genetycznego ludzkich zarodków. Jak sam mówi: „Myślę, że jestem wystarczająco szalony, by to zrobić”.

Rosyjski biolog molekularny Denis Rebrikovmat. pr./•Rosyjski biolog molekularny Denis Rebrikov

Rebrikov bardziej etyczny?

Czy plany Rebrikova są faktycznie bardziej uzasadnione etycznie? W przypadku zapłodnienia in vitro ryzyko transmisji wirusa HIV po narodzinach z ojca na dziecko jest niewielkie, a w przypadku stosowania przez niego terapii antyretrowirusowej praktycznie zerowe. Choćby z tego powodu działania Jiankui były nieuzasadnione. Jak to natomiast wygląda w przypadku matek, które są HIV-pozytywne? Jeżeli stosują podobną terapię, to ryzyko transmisji w trakcie ciąży również jest bardzo niewielkie. Według informacji Ministerstwa Zdrowia w latach 1985–2016 w Polsce zarejestrowano ok. 220 zakażeń wirusem HIV u dzieci, niemal wszystkie wynikały z nierozpoznania zakażenia u matki.

Rebrikov rekrutuje kobiety, które wiedzą przecież, że są nosicielkami. Twierdzi jednak, że chciałby edytować zapłodnione komórki jajowe pochodzące od kobiet, u których występuje oporność na stosowanie leków antyretrowirusowych. Faktycznie bowiem pod wpływem stosowania leków dochodzi do selekcji mutacji w materiale genetycznym wirusa, które umożliwiają mu przeżycie w nieprzyjaznym środowisku. Możliwe więc, że u osoby poddawanej terapii wyselekcjonują się warianty lekoopornego wirusa, jak również że osoba została zakażona jednym z takich wariantów. Jeżeli dotyczy to kobiety, która zachodzi w ciążę, to ryzyko transmisji wirusa HIV na dziecko jest wysokie. Klasyczne techniki zapłodnienia in vitro nic tu nie wskórają.

Wydaje się więc, że Rebrikov chce umożliwić lekoopornym HIV-pozytywnym matkom możliwość urodzenia niezakażonego wirusem dziecka. Brzmi dobrze? Tylko powierzchownie. Po pierwsze, według pionierów CRISPR/Cas, takich jak Jennifer Doudna z Uniwersytetu Kalifornijskiego, narzędzie to nie jest gotowe do takich celów. Ma rację. Przekonał się o tym już Jiankui, który u jednej z dziewczynek uzyskał modyfikację obu genów, ale w przypadku jednego z nich była to delecja (czyli usunięcie fragmentu sekwencji zasad azotowych), a w przypadku drugiego insercja (czyli wstawienie sekwencji).

Rebrikov twierdzi, że potrafi zapanować nad CRISPR/Cas. W zeszłym roku opublikował pracę, w której opisał optymalizację CRISPR/Cas, tak by po jego wprowadzeniu zwiększać szansę uzyskania wariantu Delta32 obu kopii genu CCR5. Według przeprowadzonego przez niego badania tylko osiem z 16 zygot, do których wprowadzono CRISPR/Cas, dożyło etapu blastocysty i spośród nich pięć (czyli 62 proc.) charakteryzowała się pożądanymi zmianami. Problem w tym, że wyniki opublikował w czasopiśmie „Bulletin of the RSMU”, którego jest redaktorem naczelnym. Rebrikov, zamiast rekrutować kobiety do procedur klinicznych, powinien najpierw przeprowadzić kolejne rygorystyczne badania na większej próbie, nad oceną których powinno pochylić się niezależne środowisko naukowe.

Czytaj także: Usunięto gen odpowiedzialny za wrodzoną chorobę serca u ludzkiego embrionu

Ochrona przed HIV-1, ryzyko innych chorób

Należy również nadmienić, że choć inaktywacja receptora CCR5 faktycznie wiąże się z ochroną przed infekcją wirusem HIV-1, to nie pozostaje bez wpływu na ryzyko innych zdarzeń. Między innymi zwiększa podatność na wirusa kleszczowego zapalenia mózgu oraz ryzyko śmierci w wyniku infekcji wirusem grypy. Według badań opublikowanych niedawno na łamach „Nature Medicine” posiadanie obu kopii genu z mutacją inaktywującą receptor CCR5 zmniejsza o 20 proc. szanse dożycia 76 lat. Czy zatem jej intencjonalne wprowadzenie u dzieci jest uzasadnione etycznie?

Przyjmijmy jednak, że Rebrikov naprawdę chce pomóc kobietom HIV-pozytywnym, u których lekoterapia nie przynosi skutków, a ryzyko transmisji wirusa HIV na dziecko w trakcie ciąży jest bardzo wysokie. Badania wskazują, że pacjenci z HIV, u których zdiagnozowano oporność na kilka leków antyretrowirusowych, mają trzykrotnie wyższe ryzyko zgonu w okresie następnych trzech lat niż osoby, które prawidłowo odpowiadają na takie leki. Innymi słowy Rebrikov chciałby zastosować bardzo ryzykowną procedurę, co do której skuteczności po eksperymentach Jiankui jest jeszcze więcej wątpliwości, po to, by umożliwić przyjście na świat dzieci o podwyższonym ryzyku zostania półsierotami we wczesnym dzieciństwie. Etyczne?

Inaktywacja CCR5 zwiększy neuroplastyczność?

Jest jeszcze jedna ciekawostka dotycząca genu CCR5. Kodowany przez niego receptor odgrywa prawdopodobnie bardzo istotną rolę w hamowaniu neuroplastyczności. Jego inaktywacja u zwierząt doświadczalnych wiąże się z istotną poprawą zdolności uczenia się i pamięci. Może więc cała ta historia z rolą, jaką CCR5 odgrywa w zakażeniu HIV, jest tylko przykrywką, by sprawdzić, czy możliwe jest zwiększenie funkcji poznawczych potomstwa? Z pewnością znaleźliby się skłonni zapłacić za takie „ulepszenia” swoich przyszłych dzieci.

Czytaj także: Czy „ośrodek pamięci” może się odradzać? Naukowa bitwa o neurogenezę w hipokampie

Rebrikov, który z pewnością zdaje sobie sprawę ze wszystkich powyższych kontrowersji, wymyślił również plan B. Zrekrutował pięć par, które są całkowicie głuche z powodu braku pojedynczej zasady azotowej w miejscu 35. w obu kopiach genu GJB2. Tego typu wariant jest relatywnie częsty w populacji zachodniej Syberii. Przy wykorzystaniu technologii CRISPR Rebrikov chciałby edytować gen zygot tak, by urodzone dzieci były w pełni słyszące. W praktyce wystarczy edycja choćby jednej kopii, by cel został osiągnięty.

Czy taka ingerencja jest uzasadniona? Czy głuchym rodzicom łatwo będzie wychować słyszące dziecko? Trudno nie odnieść wrażenia, że Rebrikov wymyślił ten pomysł, by zmiękczyć opinię publiczną. Na ten moment nie wiadomo nawet, czy planowana edycja może się w ogóle udać, czy jest bezpieczna, czy nie dojdzie do zmian poza genem docelowym. To wymaga przeprowadzenia rygorystycznych badań przedklinicznych i poddania ich ocenie międzynarodowego środowiska biotechnologów. A poza tym zastanowienia się, czy edycja genomu zygot nie powinna być ograniczona tylko do przypadków, gdy potomstwo narażone jest na stany zagrażające życiu. Głuchota nie jest takim stanem.

Współczesna biotechnologia medyczna oferuje całą gamę rozwiązań problemów, które niedawno wydawały się nierozwiązywalne. Przykłady? Terapie CRISPR/Cas9 dają szansę na wyleczenie z anemii sierpowatej i talasemii, przy pomocy genetycznie zmodyfikowanych wirusów AAV możliwe jest przeprogramowanie komórek alfa trzustki w funkcjonalne komórki beta, co jest potencjalną szansą dla chorych na cukrzycę typu 1., a otrzymane technikami biologii syntetycznej bakterie są nadzieją, by chorzy na fenyloketonurię mogli cieszyć się niczym nieograniczoną dietą. Inżynieria genetyczna nie jest zła, może być co najwyżej nieprawidłowo zastosowana. Podobnie jak młotek, gdy zamiast do wbijania gwoździ, posłuży komuś do roztrzaskania czyjeś głowy. Nie osądzajmy jej więc tylko po działaniach Jiankui czy planach Rebrikova, by przypadkiem nie wylać dziecka z kąpielą.

Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

Ja My Oni

Uroda przynosi w życiu profity. Ale nie jest źródłem szczęścia

Już trzymiesięczne niemowlęta przyglądają się ładnym twarzom istotnie dłużej niż nieładnym. I niezależnie od wieku, płci i rasy pochylającej się nad nimi osoby.

Grzegorz Gustaw
26.11.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną