Til tross for CRISPR baby-kontrovers, vil Harvard University begynne å genredigere sædceller

Mikroskopisk fotografi av menneskelig sæd Dok. RNDr. Josef Reischig, sivilingeniør. | Wikimedia Commons

I det ville oppstyret rundt et eksperiment i Kina som hevdet å ha skapt tvillingjenter hvis gener ble endret for å beskytte dem mot HIV, er det noe verdt å vite – forskning for å forbedre neste generasjon mennesker skjer også i USA.

Faktisk er det i ferd med å skje ved Harvard University.

Hos skolen Stamcelleinstituttet , IVF-lege og vitenskapsmann Werner Neuhausser sier at han planlegger å begynne å bruke CRISPR, genredigeringsverktøyet, for å endre DNA-koden inne i sædceller. Målet: å vise om det er mulig å skape IVF-babyer med sterkt redusert risiko for Alzheimers sykdom senere i livet.

For å være klar, det er ingen embryoer involvert - ingen forsøk på å lage en baby. Ikke ennå. I stedet øver forskerne på hvordan de kan endre DNA i sæd som samles inn fra Boston IVF, et stort nasjonalt fertilitetsklinikknettverk. Dette er fortsatt veldig grunnleggende, og upublisert forskning.

Men i sin hensikt ligner prosjektet på arbeidet som er utført i Kina og reiser det samme grunnleggende spørsmålet: ønsker samfunnet barn med gener skreddersydd for å forebygge sykdom?

Siden søndag, da CRISPR-babypåstandene ble offentliggjort, har medisinske instanser og eksperter voldsomt fordømt He Jiankui, den ansvarlige kinesiske vitenskapsmannen. Det er bevis eksperimentene hans – nå stoppet – ble videreført på en uetisk, villedende måte som kan ha satt barna han skapte i fare. Kinas viseminister for vitenskap og teknologi, Xu Nanping, sa at innsatsen krysset linjen for moral og etikk og var sjokkerende og uakseptabel.

Midt i fordømmelsen var det imidlertid lett å miste oversikten over hva nøkkelekspertene sa. Teknologi for å endre arv er ekte. Det forbedres veldig raskt, det har funksjoner som vil gjøre det trygt, og mye bredere utforskende bruk for å skape barn kan rettferdiggjøres snart.

Det var budskapet som ble levert på et genredigeringstoppmøte i Hong Kong onsdag 28. november av Harvard Medical Schools dekan George Daley, like foran He’s own dramatic. utseende på scenen (se video starter 1:15:30).

For å forbløffe noen lyttere, fordømte ikke Harvard-legen og stamcelleforskeren Han, men karakteriserte i stedet de kinesiske handlingene som en feil sving på rett vei (se video ). Det faktum at det er mulig at den første forekomsten av menneskelig kimlinjeredigering kom frem som et feiltrinn burde på ingen måte få oss til å stikke hodet i sanden, sa Daley. Det er på tide å ... begynne å skissere hva en faktisk vei for klinisk oversettelse ville være.

IVF-lege og benkforsker Werner Neuhausser utforsker anvendelser av genredigering, med tillatelse fra Werner Neuhausser

Med kimlinjeredigering betyr Daley redigering av sæd, egg eller embryoer – alt som, hvis du endrer DNA-et, kan formidle endringen til fremtidige generasjoner. Mens andre stemmer krevde et forbud mot kimlinjeredigering, forsvarte Daley og de andre medlemmene av toppmøtets ledelse det. Deres endelige uttalelse sa at medisinens vågale og urolige prosjekt for å modifisere mennesker i en IVF-skål bør gå videre .

Det er helt klart at dette er en transformativ vitenskapelig teknologi med kraft for stor medisinsk bruk. sa Daley.

Harvard-prosjektet

Kimlinjeredigering kan brukes, sa Daley - og potensielt bør brukes – for å forme helsen til morgendagens barn. Ved å redigere kjønnsceller vil det være mulig å fjerne mutasjoner som forårsaker barnekreft eller cystisk fibrose. Andre genetiske endringer kan gi barn beskyttelse mot vanlige sykdommer. På Daleys liste over potensielt akseptable gener å redigere var CCR5, selve genet som Han endret i tvillingene.

Ved Harvard sier Neuhausser at han og en stipendiat, Denis Vaughan, i løpet av de neste ukene vil begynne å redigere sædceller for å endre et gen kalt ApoE, som er sterkt knyttet til Alzheimers risiko. En person som arver to kopier av høyrisikoversjonen av genet har omtrent 60 % livstidsrisiko for å få Alzheimers.

Neuhausser, en østerriksk fruktbarhetslege som kom til USA for å gjøre forskning og praksis ved Boston IVF, spår at om ikke så mange år vil embryoer bli dypt analysert, utvalgt og i noen tilfeller endret med CRISPR før de brukes til å lage en graviditet. I fremtiden vil folk gå til klinikker og få testet genomet, og få den sunneste babyen de kan få, sier han. Jeg tror hele feltet vil gå fra fertilitet til sykdomsprofylakse – forebygge sykdom.

For å endre DNA i sædcellene bruker teamet en smart ny versjon av CRISPR kalt baseredigering, utviklet av en annen Harvard-forsker, David Liu. I stedet for å bryte opp den doble helixen, kan basisredigering snu en enkelt genetisk bokstav fra for eksempel G til A. En slik molekylær justering er nok til å gjøre den mest risikable versjonen av ApoE-genet til den minst risikable.

Det er én bokstav, G til A. Du tar det fra risiko til ikke-risiko, sier Neuhausser.

Tilbakeslag

Vet du hva er risikabelt? Snakker med journalister i disse dager om hvordan du endrer kimgrensen. Men Neuhausser har aldri holdt seg unna å fortelle meg hva som skjer i laboratoriet.

Dekan George Q. Daley ved Harvard Medical School forsvarer en ny form for medisin der barnas DNA endres. Harvard

Og mangel på åpenhet er en grunn til at det kinesiske eksperimentet er så urovekkende. Det ble gjort i hemmelighet, og ignorerte Kinas regler som forbyr slikt arbeid. Problemet er at det kommer til å gjøre ting mye vanskeligere for alle andre å følge reglene hvis du hopper så langt foran uten skikkelige godkjenninger, sier Neuhausser. Det er hovedbekymringen. Jeg tror ikke forskningen er kontroversiell, men alle er enige om at den bør holdes unna pasienter inntil videre.

Debatten har allerede fanget regulatorenes oppmerksomhet. Scott Gottlieb, sjefen for US Food and Drug Administration, tvitret onsdag at visse bruksområder av vitenskap bør bedømmes som utålelig, og føre til at forskere blir kastet ut. Bruken av CRISPR for å redigere menneskelige embryoer eller kimlinjeceller bør falle i den bøtta. I et intervju med BioCentury presiserte Gottlieb videre at begrensningen bør gjelde dersom cellene er for reproduksjon.

Akkurat nå kan ikke Gottlieb kaste ut folk, som Neuhausser, som driver med grunnleggende forskning. Sædceller, som IVF-embryoer i punktstørrelse, har ikke mye i veien for juridiske rettigheter i USA. Men han kan skremme forskere, gjøre arbeidet deres hardere og drive arbeidet utenlands.

Neuhausser jobber allerede under mange restriksjoner. Offentlig finansiering av embryoforskning fra Nasjonalt helseinstitutt er forbudt. I Massachusetts, i motsetning til noen andre stater, er det også ulovlig å lage et embryo bare for å studere det.

Det betyr at hvis tiden er inne for å teste CRISPR-spermen for å lage et embryo, må forskningen flyttes bort fra Boston. Neuhausser var i Kina forrige måned for å utforske mulighetene for å lage forskningsembryoer der. Så langt har ikke disse planene gått sammen.

Foreløpig er ApoE et lekeeksempel, et for å prøve i laboratoriet for å teste teknologien og dens potensial. Det er ennå ikke sikkert om endring av dette genet vil endre et barns risiko for Alzheimers senere i livet. Til tross for svært sterke koblinger til hjernesykdommen, er det ingen bunnsolide bevis for at ApoE er en årsak. Det er en av de viktigste risikofaktorene for Alzheimers, selv om ingen har vist årsakssammenheng, sier Neuhausser. Poenget er å vise prinsippet.

Men å kutte en nyfødts livslange risiko for Alzheimers ville være en stor sak. Det samme ville evnen til å fikse mutasjoner som forårsaker Lou Gehrigs sykdom, en annen sykdom teamet ser på. Neuhausser forventer at det til slutt vil bli rutine å forbedre DNAet til sædceller eller embryoer – og menneskene de blir til – på grunnleggende måter.

Det store spørsmålet er når det er klart for beste sendetid, sier Alan Penzias, endokrinologen som fører tilsyn med forskning ved Boston IVF. Jeg vil si vi er noen år unna. Men det høres ganske nært ut for meg, for å si deg sannheten. Det er noe vi gjerne vil gjøre, og vi vil gjerne gjøre på en ansvarlig måte.

Redder arten

Med Boston IVF har Neuhausser gjennomført en undersøkelse av leger og hundrevis av pasienter om hva de synes. For å behandle eller forebygge sykdom er stort sett alle enige, sier han - det vil si at de er for det.

Folk trekker grensen ved ting som å øke høyden eller endre øyenfarge, med bare en liten prosentandel som synes det er en god idé. Neuhausser innrømmer at noen kan gjøre det også, til slutt. Som all teknologi vil det være misbruk, sier han. Men det er viktig at vi går tilbake til en rasjonell tilnærming, og erkjenner at dette har et stort potensial og store risikoer. Problemet er at når folk blir redde, blir ting stengt. Det er derfor folk er nervøse for Han – han skader alle andre.

Til alle som ønsker å avslutte denne forskningslinjen, har Harvard-legene et siste ess å spille. De sier at kimlinjeredigering kan være en viktig teknologi å ha for sivilisasjonens skyld.

Hva om et nytt drepende virus oppstår og feier verden? Kanskje vil det ikke være noen vaksine, men noen mennesker vil være i stand til å motstå det takket være genene deres, ettersom noen klarte seg bedre med svartedauden i middelalderen. Ville vi ikke da gi den genetiske motgiften til alle medlemmer av neste generasjon?

Dette er en teknologi som potensielt kan redde arten, sier Neuhausser. I sin tale i Hong Kong refererte Daley også det potensielle forsvaret mot fremtidig sykdom.

Vi som art trenger å opprettholde fleksibiliteten til å møte fremtidige trusler, for å ta kontroll over arven vår, sa han.

gjemme seg