Primul copil modificat genetic. Primii copii modificați genetic s-au născut în China. Este posibil

He Jiankui, om de știință la Universitatea de Știință și Tehnologie de Sud din Shenzhen, a anunțat că a implantat un făt editat de genom în uter pentru prima dată în lume. Potrivit acestuia, sarcina a dus la nașterea a două fete gemene sănătoase, care se numeau Lulu și Nana.

Scopul acestei lucrări, potrivit cercetătorului, a fost nașterea copiilor cu rezistență la HIV. Omul de știință a folosit metoda obișnuită de editare a genelor CRISPR-cas9. Analiza ADN ulterioară a arătat că editarea a avut succes, iar modificările au afectat doar gena dorită. Vorbim despre gena CCR5: codifică o proteină care permite virusului imunodeficienței umane să intre în celulă. Mutațiile acestei gene, care conferă rezistență la HIV purtătorului, sunt prezente cu frecvență scăzută la unele populații umane.

Într-un videoclip postat pe Youtube, He Jiankui vorbește despre cum a decurs munca: aparatul molecular CRISPR-cas9 a fost introdus în ovul împreună cu spermatozoizii tatălui în momentul inseminarei artificiale. Potrivit acestuia, fetele sunt perfect sănătoase și sunt acasă cu părinții.

Detaliile lucrării nu au fost publicate în periodice științifice evaluate de colegi, iar declarațiile omului de știință nu au fost confirmate de o examinare independentă. Documente depuse la Registrul chinez al studiilor clinice. Specialistul în editare a genomului Fedor Urnov de la Institutul Altius de Științe Biomedicale din Seattle, la solicitarea presei științifice, a revizuit documentele prezentate și a ajuns la următoarea concluzie: „Datele pe care le-am văzut nu contrazic afirmația că editarea a făcut-o. avea loc." Totuși, potrivit acestuia, pentru concluziile finale, ar trebui efectuată o analiză independentă a ADN-ului fetelor.

Mesajul cercetătorului chinez ridică mai multe întrebări. În primul rând, una dintre problemele nerezolvate ale utilizării tehnologiei CRISPR-cas9 este probabilitatea mare de modificări nedorite în puncte aleatorii ale genomului. Pentru a vă asigura că acest lucru nu s-a întâmplat în acest caz, este necesar să se efectueze o decodificare completă a genomului pacienților și, eventual, să vă asigurați că nu există mozaicitate (adică mutațiile nedorite nu au apărut numai în celule ale unor țesuturi ale corpului). Declarația doctorului He nu indică faptul că a fost efectuată o astfel de inspecție la scară largă.

În al doilea rând, atunci când se decide asupra eticii utilizării tehnologiilor de editare a genelor, se ia în considerare, de obicei, un echilibru între posibilele consecințe periculoase ale intervenției în sine și severitatea bolii care se presupune a fi prevenită prin editarea genelor. Dacă această boală este fatală sau implică un handicap grav, atunci teoretic se poate suporta chiar și un risc destul de mare. Totuși, în acest caz, obiectul intervenției a fost un embrion complet sănătos.

În prezent, au fost dezvoltate proceduri medicale care exclud aproape complet posibilitatea transmiterii HIV de la părinte la copil. În special, dacă mama este infectată, copilul se naște prin cezariană, ceea ce reduce riscul de infecție la un nivel acceptabil de scăzut. Cu toate acestea, în cazul lui Lulu și Nana, mama nu era purtătoare de HIV. Tatăl a fost infectat, iar în acest caz, riscul de infectare este redus la zero dacă sunt respectate cele mai simple măsuri sanitare. În orice caz, opinia generală a experților a fost că nu era nevoie să se recurgă la metoda costisitoare și periculoasă de editare a genelor folosind tehnologia CRISPR-cas9.

He Jiankui nu susține că scopul lucrării a fost prevenirea infecției cu HIV. Într-un interviu pentru The Associated Press, el a declarat că intenționează să asigure celorlalte cupluri în care ambii părinți sunt seropozitivi, posibilitatea de a da naștere unui copil sănătos.

În același timp, dr. El susține că are în vedere editarea genomului uman doar pentru a preveni amenințarea bolii. În opinia sa, editarea genomului pentru a schimba culoarea ochilor unui copil sau pentru a-i crește IQ-ul ar trebui să fie strict interzisă. „Sunt conștient că munca mea va stârni controverse, dar cred că multe familii au nevoie de ea și, prin urmare, sunt gata să accept criticile”, a declarat He Jiankui pentru revista Nature.

Editarea genetică a fetușilor umani este contrară recomandărilor adoptate de Ministerul chinez al Sănătății în 2003. Cu toate acestea, opera lui He Jiankui nu încalcă legea chineză.

Detalii despre munca cercetătorului chinez și opiniile diverșilor experți pot fi găsite în

Oamenii de știință din întreaga lume concurează în dezvoltarea lor pentru a fi primii care creează un copil modificat genetic. Le pasă doar de tehnologie și cariere personale și vor continua să lupte pentru a elimina restricțiile asupra muncii lor.”

China, de exemplu, a anunțat că a creat o nouă rasă de câini modificați genetic „din eprubetă”. În ceea ce privește masa musculară, sunt de două ori mai mari decât rudele lor, au forță și viteză mult mai mari.

Oamenii de știință au explicat că genomul câinelui este greu de modificat și este foarte asemănător cu cel uman. Și asta înseamnă că în viitor, manipulări similare pot fi efectuate cu oameni.

Imediat au apărut în presă presupunerile că scopul chinezilor nu era să crească deloc câini campioni, ci să dezvolte o tehnologie care să permită crearea de supraoameni, soldați cu forță supraomenească și care nu cunosc oboseala, precum personajele de benzi desenate americane.

Directorul Human Genetics Alert, o organizație care unește oponenții experimentelor genetice, David King a spus:

În primul experiment privind clonarea câinilor, oamenii de știință chinezi au îndepărtat gena miostatinei din aceștia, ceea ce a făcut posibilă crearea de monștri musculari. Este posibil ca cineva să dorească să producă superprădători sau insecte superotrăvitoare care pot fi folosite ca arme biologice.

Adevărat, singurul experiment public de clonare a animalelor din Europa s-a încheiat cu un eșec. Oaia Dolly, clonată de britanici, era adesea bolnavă și a trăit doar șase ani.

La Institutul de Medicină Biologică din Guangzhou, experimentul cu câini se numește o descoperire științifică, anterior doar coreenii reușeau să cloneze un câine. Dar în China, pentru prima dată, a fost clonat un câine cu proprietățile dorite.

King crede că există tot mai multe încercări de a modifica embrionii umani. Acest lucru poate duce la construirea de bebeluși de designer. Părinții vor ordona medicilor ce fel de copii vor să aibă. În SUA, acest lucru se întâmplă deja - femeile frumoase și inteligente sunt plătite mult mai mult pentru ouăle lor.

Un alt specialist american, James Grifo, a fost pionier în transferul nucleului celular de la ovulele femeilor în vârstă la cele tinere. Drept urmare, copiii se nasc cu trei părinți genetici simultan. Cererea pentru acest serviciu poate îmbogăți inginerii genetici.

Simpozioane masive au loc în toată America, unde astfel de specialiști își promovează tehnologiile. Biologul de la Princeton, Lee Silver, admite că comanda unui copil cu proprietățile dorite va fi disponibilă doar unui grup mic de elită, adică, în timp, omenirea va fi împărțită într-o rasă guvernantă îmbunătățită genetic și muritori obișnuiți care lucrează pentru ea.

Întreaga lume științifică, și nu numai cea științifică, a fost răscolită de știrile din China. A devenit cunoscut faptul că pentru prima dată în lume s-au născut copii modificați genetic - aceștia sunt gemeni, fete. Tatăl-bunic, ca să spunem așa, omul de știință chinez a editat embrionii astfel încât nou-născuții să devină imuni la HIV. Și susține că totul a funcționat.

Până acum, nimeni nu i-a văzut pe acești copii, iar rezultatele nu au fost dovedite de nimic. Deși astfel de experimente cu oameni nu sunt permise nicăieri în lume, toată lumea înțelege că, mai devreme sau mai târziu, știința ar depăși această linie. Se pare că acum poți să „fai” literalmente un nou superom la comandă.

„Două fetițe chineze frumoase pe nume Lulu și Nana au venit în această lume plângând zgomotos”, spune Dr. He cu emoție despre experimentul său. El susține că a reușit să editeze genele, iar pe viitor aceste fete nou-născute nu vor lua niciodată HIV. Bebelușii nu sunt încă afișați, dar dr. El a spus deja: totul a mers.

„Când embrionii erau încă foarte tineri, am eliminat lacuna din genom prin care HIV infectează organismul”, a explicat He Jiankui, cercetător la Universitatea de Știință și Tehnologie din Shenzhen.

La experiment au participat șapte cupluri. Fiecare bărbat din aceste cupluri este infectat cu HIV, în timp ce femeile sunt sănătoase. Toate au fost supuse inseminarei artificiale. Dar o singură femeie a reușit să reziste. Ea a născut două fete. Potrivit omului de știință, o genă este complet schimbată, în timp ce cealaltă este parțial.

„Lumea a avansat în editarea genelor. Întotdeauna va exista cineva care o va face. Dacă nu eu, atunci altcineva”, a spus omul de știință.

„Acum putem trata bolile la nivel de gene - asta este important. Acest lucru va ajuta ca persoanele cu boli rare, în special cele cu HIV, să nu mai fie ținta discriminării”, a spus Lin Zhitong, administratorul spitalului.

Deci, până la urmă, ce este: o descoperire în medicină sau un experiment periculos? În lumea geneticii, aceștia sunt sceptici: deși nu există o singură publicație într-o revistă de specialitate, dr. He a ținut studiul secret pentru comunitatea științifică. Oamenii de știință studiază celulele umane in vitro, inclusiv în Rusia, dar înainte de asta nimeni nu a îndrăznit să îndure și să dea naștere unui copil modificat genetic.

„Unul dintre obiective este de a face aceste foarfece moleculare care taie ADN-ul atât de precis, încât probabilitatea unei tăieturi laterale a ADN-ului în locul greșit să fie neglijabilă. Mi se pare că vor trece destul de mulți ani până când o persoană va apărea undeva în al cărei embrion a fost schimbat ceva folosind orice metodă de inginerie genetică”, a spus Candidatul la Științe Biologice, cercetător principal la Institutul pentru Probleme de Transmitere a Informației al Academiei Ruse de Științe Alexander Panchin.

De peste mări au condamnat deja această experiență a unui medic chinez, spun ei, de ce deschide cutia Pandorei?

„Există încă multă muncă de făcut pentru a demonstra că această procedură este sigură. Aș spune că nașterea copiilor în acest experiment, cu această tehnologie, nu ar trebui încă permisă. În acest moment, acest lucru este prematur”, și-a exprimat încrederea Kiran Musunuru, doctor de la Universitatea din Pennsylvania.

„Cred că aceasta este o încălcare a ceea ce a fost recomandat într-o comunicare publicată anul trecut de Academia Națională de Științe. A menținut o abordare deschisă și transparentă a știrilor despre experimentele clinice în modificarea embrionilor. Cursul acestor experimente ar trebui să fie bine pregătit și efectuat în conformitate cu standardele stabilite de asociația internațională a oamenilor de știință. Nu cred că în acest caz au fost îndeplinite toate cerințele ”, a spus Jennifer Downa, profesor la Universitatea din California din Berkeley.

Chiar și universitatea de origine a lui Dr. He s-a grăbit să-l renege, spunând că nu știm nimic. Și autoritățile chineze au reacționat astfel.

„Declarația oficială a Comitetului de Stat al Republicii Populare Chineze pentru sănătate și naștere planificată: mass-media a raportat nașterea unor copii modificați genetic cu imunitate la HIV. Comitetul monitorizează îndeaproape acest fapt și a instruit deja Comitetului Provincial de Sănătate din Guangdong să efectueze o investigație amănunțită”, se arată în comunicatul oficial.

Tehnologia de editare a genomului în sine nu este nouă, ca să spunem ușor. A fost folosită de mult timp în selecția culturilor agricole. Și în aceeași China, cu ajutorul acestei tehnologii, schimbă ADN-ul animalelor. Experimentele cu modificarea genelor în Republica China nu sunt interzise, ​​ci chiar încurajate. Nu se știe încă la ce va duce această experiență a Dr. He, dar este deja clar: experimentul pe oameni de aici nu este ultimul.

Declarația senzațională a unui om de știință chinez despre nașterea primilor copii modificați genetic a șocat comunitatea științifică și a provocat un val de critici - atât din partea colegilor săi, experți genetici, cât și din partea autorităților oficiale ale țării și a organizațiilor internaționale.

Experimentul său - aparent destul de reușit - a fost numit nebun și chiar monstruos. Deși profesorul El însuși susține că a făcut doar gemeni nou-născuți rezistenți la infecția cu HIV.

În același timp, din punct de vedere al științei, nimic special – și cu atât mai mult revoluționar – nu s-a întâmplat. Oamenii de știință au reușit de mult timp să facă modificări în ADN-ul plantelor și animalelor pentru a le oferi proprietățile dorite, iar această tehnologie este utilizată activ în medicină și industria alimentară.

Mai mult, pentru descoperirile din domeniul evoluției dirijate a fost acordat anul acesta Premiul Nobel pentru Chimie.

Deci, ce a făcut profesorul He Jiankui? Și de ce declarația lui a provocat imediat scandal și furie în comunitatea profesională?

Care este esența experimentului?

Potrivit profesorului He însuși, a luat un ovul fertilizat de un tată infectat cu HIV și i-a editat ADN-ul, îndepărtând o parte din gena CCR5, prin care virusul imunodeficienței se alătură celulelor.

Această „genă trunchiată” apare în mod natural la aproximativ 10% dintre europeni din cauza unei mutații naturale care a avut loc acum aproximativ 700 de ani.

Potrivit unei versiuni, purtătorii săi au fost mai puțin sensibili la infecția cu ciuma bubonică - iar mutația a fost fixată evolutiv ca urmare a epidemiei de moarte neagră, deoarece supraviețuitorii au transmis gena mutantă descendenților lor.

Deci, dacă gemenilor le lipsește într-adevăr o parte din CCR5, ei sunt imuni biologic la cel mai frecvent tip de infecție cu HIV.

Este posibil?

Fara indoiala. Experții nu au nicio îndoială că un astfel de experiment poate fi realizat în practică.

Tehnologia CRISPR-Cas, dezvoltată în urmă cu câțiva ani, face posibilă efectuarea unor modificări foarte eficiente ale ADN-ului, eliminând secțiuni ale genelor de care au nevoie cercetătorii.

Este destul de ușor de utilizat și este utilizat pe scară largă în laboratoarele biologice din întreaga lume - atât în ​​scopuri medicale, cât și industriale.

Potrivit lui He, opt cupluri căsătorite au participat la experiment (toți cei opt bărbați sunt purtători de infecție cu HIV). Pe lângă gemenii deja născuți, în viitorul apropiat ar trebui să se nască un alt copil modificat genetic.

Atunci de ce oamenii de știință se îndoiesc de cuvintele profesorului?

În primul rând, este foarte ciudat că He Jiankui a vorbit despre experimentul său postând un videoclip pe YouTube și nu în mod tradițional - trimițând articolul corespunzător unui jurnal științific, unde ar putea fi studiat de experți genetici.

În al doilea rând, refuză să dezvăluie incognito-ul participanților la experiment - lumii nu i s-a arătat încă nici gemenii presupuși născuți, nici părinții lor.

În al treilea rând, la Universitatea de Știință și Tehnologie de Sud, unde se află profesorul He, au spus că nu știu nimic despre experiment, iar omul de știință însuși este în concediu fără plată din februarie.

În al patrulea rând, dacă scopul declarat al experimentului, așa cum susține însuși omul de știință, este de a ajuta familiile să scape de bolile ereditare, atunci alegerea infecției pare foarte ciudată. HIV nu este o boală genetică și, în plus, transmiterea virusului la embrion poate fi prevenită oricum prin metode clinice cunoscute și utilizate pe scară largă, fără editarea ADN-ului.

Care este pericolul editării genomului?

În general, ideea de a scăpa de boli ereditare severe prin înlocuirea unui segment de ADN „defect” sună tentant și pare foarte promițător din punctul de vedere al dezvoltării medicinei. Adevărat, nu se știe cum mutațiile artificiale pot afecta organismul pe termen lung - cunoștințele noastre despre propriul genom sunt departe de a fi exhaustive.

Cu toate acestea, problema unei astfel de editări genetice se află în principal în planul etic.

Efectuarea modificărilor codului genetic poate duce în viitor la crearea de „copii constructori” - atunci când părinții pot alege în prealabil caracteristicile copilului nenăscut. Nu doar sexul, culoarea părului sau forma ochilor, ci și speranța de viață, rezistența la anumite boli sau chiar abilitățile mentale crescute. Și el, la rândul său, va transmite urmașilor săi toate aceste semne.

Este clar că procedura de „construcție individuală” a ADN-ului va fi accesibilă doar pentru oameni destul de înstăriți - iar inegalitatea socială, potrivit oponenților metodei, riscă să capete un punct de sprijin la nivel biologic.

De aceea experimentele în acest domeniu sunt interzise în majoritatea țărilor.

Și chiar și acolo unde sunt permise în principiu (de exemplu, în Marea Britanie - tocmai pentru a studia posibilitatea tratării bolilor ereditare severe), există reguli stricte care impun distrugerea tuturor embrionilor modificați în stadiile incipiente.

De aceea, nașterea primilor copii modificați genetic – dacă s-a întâmplat cu adevărat – ar putea însemna o nouă pagină în istoria nu numai a medicinei, ci a întregii omeniri.

„Cutia Pandorei este deschisă. Și poate că mai avem o vagă sclipire de speranță că poate fi închis înainte de a fi prea târziu”, spune o scrisoare deschisă trimisă profesorului He de colegii săi.

Problema eticii unui astfel de experiment și a valorii sale pentru păstrarea sănătății oamenilor în viitor este discutată activ de comunitatea mondială a oamenilor de știință, cu toate acestea, cercetătorii chinezi, potrivit acestora, nu au fost ghidați de o sete de faimă pe o planetă. scară, dar prin obiectivele cele mai umane - de a proteja umanitatea de HIV.

Scopul modificării

Omul de știință He Jiankui a dezvăluit că a modificat ADN-ul embrionilor pentru mai multe cupluri care erau tratate pentru infertilitate. O sarcină s-a încheiat cu succes până acum.

Geneticianul a explicat că scopul său nu a fost să vindece sau să prevină o boală ereditară, ci să încerce să le ofere copiilor o abilitate pe care puțini oameni o au în mod natural - capacitatea de a rezista la o probabilă viitoare infecție cu HIV, virusul SIDA.

Esența experimentului

Cercetătorul chinez practică modificarea genelor la șoareci, maimuțe și embrioni umani în laborator de câțiva ani. Omul de știință plănuiește să-și patenteze metoda.

Alegerea HIV pentru corectarea genelor He Jiankui a explicat prin faptul că această boală este o problemă serioasă în China. El căuta o modalitate de a bloca gena CCR5, care permite virusului imunodeficienței să intre în celulă.

Toți bărbații din proiect erau seropozitivi, dar femeile nu. Schimbarea genei nu a fost menită să prevină un risc ușor de transmitere a virusului - la tați era deja profund suprimată de medicamentele standard și există modalități mai simple și mai sigure de a evita infectarea descendenților decât corectarea la nivel de ADN.

Intenția a fost de a oferi cuplurilor care trăiesc cu HIV șansa de a crește un copil protejat de virus.

Omul de știință a recrutat participanți printr-un grup din Beijing numit Baiualing. Liderul acesteia, cunoscut sub pseudonimul „Bai Hua”, a remarcat că nu este neobișnuit ca persoanele cu HIV să-și piardă locurile de muncă sau să aibă probleme cu accesul la îngrijiri medicale.

Algoritm de modificare

Schimbarea genomului a început în timpul FIV - fertilizarea in vitro. În primul rând, sperma a fost „spălată” pentru a reduce probabilitatea ca HIV să fie introdus în embrioni. Un spermatozoid a fost plasat într-un ovul. Apoi a fost adăugată o substanță care afectează genele.

În stadiul de dezvoltare a embrionilor la vârsta de 3 până la 5 zile, mai multe celule au fost îndepărtate și verificate pentru modificări. Cuplurile au avut de ales - să folosească embrioni modificați sau evitați prin interferența terților în structura ADN-ului pentru concepție. Potrivit lui He Jiankui, 16 din 22 de embrioni au fost modificați, 11 au fost folosiți în șase încercări de implantare pentru a obține o sarcină dublă.

Testele au arătat că un geamăn avea o pereche de gene modificate, celălalt doar una, fără nicio dovadă a unui efect asupra celorlalți. Persoanele cu o modificare genică sunt încă susceptibile de a contracta HIV, deși unele cercetări sugerează că boala este probabil să se dezvolte mai lent dacă o astfel de persoană se infectează.

Oamenii de știință au analizat materialele furnizate de He Jiankui. Concluziile lor nu au fost lipsite de ambiguitate, deoarece momentan nu există suficiente informații pentru a spune cât de benefică sau dăunătoare va fi modificarea.

Etica experimentului: opinia oamenilor de știință

Kiran Musunuru de la Universitatea din Pennsylvania a pus sub semnul întrebării etica unei astfel de utilizări a embrionilor într-o încercare de fertilizare, deoarece cercetătorii chinezi au spus că au presupus cu mare certitudine că un singur copil va fi afectat.

Dr. Musunuru a remarcat că geamănul parțial modificat are puține sau deloc mecanisme de apărare suplimentare împotriva HIV și, totuși, a fost expus unui risc necunoscut. Omul de știință consideră că utilizarea embrionului trădează sarcina principală a cercetătorilor - testarea modificării și nu căutarea posibilității de a evita boala.

Chiar dacă remedierea genelor funcționează, persoanele fără genele normale CCR5 se confruntă cu un risc mai mare de a contracta alți viruși, cum ar fi West Nile sau o varietate letală de gripă. Deoarece există multe modalități de a preveni infecția cu HIV, riscul crescut de a obține și de a dezvolta alte boli mortale nu este o problemă, ci, dimpotrivă, pune o persoană la un risc și mai mare.

Există, de asemenea, întrebări despre motivul pentru care liderul experimentului a notificat oficial comunitatea științifică din China după începerea studiilor clinice.

Nu este complet clar dacă participanții la experiență înțeleg pe deplin scopul acesteia, riscurile potențiale și beneficiile. De exemplu, documentele de consimțământ pentru studiu se referă la experiment ca „Programul de dezvoltare a vaccinului SIDA”.

Acest tip de modificare a genelor în afara laboratoarelor clinice este interzis în Rusia, Statele Unite și o serie de alte țări, deoarece pot provoca modificări neprevăzute ale ADN-ului în generațiile viitoare.

Savanții sunt împărțiți. Cineva consideră că riscul este justificat, iar experimentele umane sunt etice, dar mulți au recunoscut astfel de teste ca fiind imorale. Experiența a fost numită lipsită de scrupule, prematură.

Cu toate acestea, renumitul genetician George Chech de la Universitatea Harvard a susținut o astfel de cercetare, deoarece vede HIV ca o amenințare gravă și în creștere pentru societate. În apărarea conaționalului a vorbit și șeful grupului de etică. El a declarat: „Credem că este etic”.

Cercetare pre-experimentală

În ultimii ani, oamenii de știință au descoperit o modalitate relativ simplă de a corecta genele. Substanța, numită CRISPR-cas9, vă permite să influențați ADN-ul pentru a face gena necesară să funcționeze sau să o suprimați pe cea care provoacă probleme.

Această metodă a fost testată abia recent pe adulți în încercarea de a vindeca bolile mortale. Modificările în acest caz sunt limitate, doar o persoană este expusă la acestea. Experimentele pe ovule și spermatozoizi sunt interzise în aproape toate țările, deoarece pot provoca mutații ereditare.

Responsabilitatea oamenilor de știință și conștientizarea părinților

He Jiankui este încrezător că le-a clarificat participanților la experiment scopul studiului și a sfătuit că schimbarea genelor embrionilor nu a fost niciodată testată înainte și prezintă riscuri potențiale.

Omul de știință a promis că va asigura o asigurare pentru toți copiii concepuți ca parte a proiectului și planifică supravegherea medicală până la vârsta de 18 ani și, cu acordul, după. O parte a contractului a fost un tratament gratuit pentru infertilitate pentru femeile implicate în experiment.

Încercările ulterioare de astfel de fertilizare sunt suspendate până când siguranța procesului poate fi analizată și confirmată.