Pasirodo, pakeitus žmogaus embriono DNR, genetinė korekcija būtų perduodama ne tik būsimam vaikui, bet galėtų pasiekti ir vėlesnes kartas. Šis procesas vadinamas žmogaus gemalinės linijos genų redagavimu.
Mokslo bendruomenė ilgą laiką laikė tokią procedūrą pernelyg pavojinga. Genetiškai pakeistus embrionus nėštumui kurti draudžia ir maždaug 70 valstybių teisės aktai. Vis dėlto nauji tyrimai parodė, kad žmogaus embrionų DNR jau galima redaguoti gerokai tiksliau nei anksčiau. Tai leidžia svarstyti, kad paveldimas žmogaus genomo redagavimas ateityje galėtų tapti įmanomas, nors iki saugaus jo pritaikymo dar liko daug kliūčių.
„Prieš šešerius metus maniau, kad genų redagavimas žmogaus embrionuose neturi perspektyvų. Šie darbai sugrąžina galimybę, kad ateityje gydomasis genų redagavimas galėtų būti taikomas per pagalbinį apvaisinimą sukurtiems embrionams“, – teigė tyrimuose nedalyvavusi Kalifornijos universiteto Los Andžele profesorė Amander Clark.
Tyrimai griežtai reguliuojami
Laboratoriniams tyrimams paprastai naudojami žmonių, kuriems buvo atliktos pagalbinio apvaisinimo procedūros, mokslui paaukoti embrionai. Daugelyje valstybių tokie tyrimai griežtai reguliuojami, o embrionus dažniausiai leidžiama tirti tik iki keturioliktos dienos nuo jų sukūrimo.
Mokslininkai nėra tikri, kaip visuomenė vertintų galimybę susilaukti genetiškai redaguotų vaikų. Abejonių jiems kelia ne tik medicininis saugumas, bet ir pavojus, kad technologija gali būti pradėta naudoti kuriant vadinamuosius genetiškai suprojektuotus kūdikius – vaikus, kurių genai būtų redaguojami arba parenkami siekiant pageidaujamų savybių.
Mokslininkai nėra tikri, kaip visuomenė vertintų galimybę susilaukti genetiškai redaguotų vaikų.
Įprastas CRISPR metodas gali pažeisti chromosomas
CRISPR-Cas9 technologija naudojama laboratorijose visame pasaulyje. Ji iš esmės pakeitė biologinius ir medicinos tyrimus, nes suteikė galimybę redaguoti gyvų organizmų genus.
2020 m. dviem šią technologiją sukūrusioms mokslininkėms buvo skirta Nobelio chemijos premija. 2023 m. JAV Maisto ir vaistų administracija patvirtino pirmąsias dvi genų terapijas, skirtas pjautuvinei anemijai – sunkiai ir gyvenimo trukmę trumpinančiai paveldimai kraujo ligai – gydyti.
Vis dėlto tam tikrais atžvilgiais CRISPR-Cas9 yra gana grubus įrankis. Redaguojant DNR, norimoje dvigubos spiralės vietoje perkerpamos abi jos grandinės. Tyrimai parodė, kad taip keičiant žmogaus embrionus gali atsirasti didelių ir neplanuotų genetinių pakitimų. Kai kuriais atvejais embrionas gali prarasti net visą chromosomą.
Nežinomo poveikio sveikatai rizika buvo viena priežasčių, dėl kurių mokslo bendruomenė pasmerkė kinų mokslininko He Jiankui eksperimentą.
2018 m. jis paskelbė, kad gimė dvi mergaitės iš embrionų, kurių DNR jis teigė pakeitęs CRISPR-Cas9 metodu. Mokslininkas siekė, kad mergaitės būtų atsparios ŽIV. 2019 m. už šį eksperimentą He Jiankui buvo nuteistas trejus metus kalėti. Vėliau jis buvo paleistas į laisvę.
Pakeičia tik vieną DNR „raidę“
Naujesnis ir tikslesnis CRISPR metodas, vadinamas bazių redagavimu, leidžia vienu metu pakeisti vieną DNR „raidę“, arba bazę. Kitaip nei įprasto CRISPR-Cas9 atveju, nereikia perkirpti abiejų DNR grandinių, todėl sumažėja didelių chromosomų pažeidimų tikimybė.
Bazių redagavimas pirmą kartą klinikiniame tyrime panaudotas 2022 m., kai Jungtinėje Karalystėje gydytojai pakeitė leukemija sergančios paauglės imunines ląsteles. Šio gydymo imtasi išnaudojus kitas galimybes.
Vėliau tokiu pačiu būdu buvo gydomi dar aštuoni vaikai ir du suaugusieji. 2025 m. gydytojai bazių redagavimą pritaikė ir kūdikiui, gimusiam su sunkia bei pavojinga reta genetine liga – CPS1 fermento stoka.
Iki šiol šiuo metodu buvo keičiamos konkrečių pacientų ląstelės, tačiau dviejuose naujuose tyrimuose mokslininkai jį pritaikė ankstyvosiose vystymosi stadijose esantiems žmogaus embrionams.
Tyrimams paaukoti embrionai buvo gauti iš žmonių, kuriems atliktos pagalbinio apvaisinimo procedūros. Abi mokslininkų komandos nustatė, kad tikslesnis redagavimo metodas sumažino nepageidaujamų chromosomų pakitimų tikimybę.
Tyrė svarbų embriono vystymosi geną
Kembridžo universiteto reprodukcinės fiziologijos profesorė Kathy Niakan ir jos komanda bazių redagavimą panaudojo siekdami išsiaiškinti, kaip veikia vienas svarbiausių ankstyvojo žmogaus embriono vystymosi genų.
Mokslininkai nustatė, kad NANOG genas atlieka svarbų vaidmenį formuojantis pirmosioms embriono ląstelėms, iš kurių vėliau vystosi vaisius ir placenta. Geno pavadinimas kilo iš mitinės keltų jaunystės šalies Tír na nÓg. Tyrimas birželio 25 dieną paskelbtas mokslo žurnale „Nature“.
Pasak K. Niakan, bazių redagavimas yra reikšmingas žingsnis pirmyn, palyginti su įprastu CRISPR-Cas9, nes naujoji technologija kelia gerokai mažesnę netyčinių chromosomų pakitimų riziką.
Žmogaus genome yra apie tris milijardus bazių porų, o bazių redagavimo technologija leidžia tiksliai vieną jų pakeisti kita. Mokslininkė tokį tikslumą pavadino neįtikėtinu pasiekimu.
Kitame tyrime Kolumbijos universiteto vystymosi ląstelių biologijos profesorius Dietrichas Egli bazių redagavimą pritaikė ką tik apvaisintoms kiaušialąstėms. Jis įterpė vieną iš dviejų genetinių mutacijų.
Viena jų buvo susijusi su PCSK9 genu, padedančiu reguliuoti cholesterolio kiekį. Kita paveikė HBG geną, kuriame užkoduota vaisiaus hemoglobino – deguonį pernešančio baltymo – gamyba.
Šie genai buvo pasirinkti todėl, kad jau yra gerai ištirti atliekant nepaveldimą žmogaus ląstelių genų redagavimą. D. Egli teigimu, jo tyrimą sąlyginai priėmė recenzuojamas mokslo žurnalas.
Norimas pakeitimas įvyko ne visose ląstelėse
Nors abu tyrimai laikomi žingsniu paveldimo genų redagavimo link, jų autoriai pabrėžia, kad iki klinikinio technologijos naudojimo dar labai toli.
Bazių redagavimas nesukėlė didelių chromosomų pažeidimų, tačiau išliko bent dvi svarbios problemos.
Dalyje redaguotų embrionų buvo nustatytas mozaikiškumas. Tai reiškia, kad mokslininkų siektas genetinis pakeitimas įvyko ne visose embriono ląstelėse. Vienose ląstelėse genas buvo pakeistas, kitose – ne.
Abi komandos taip pat aptiko vadinamųjų pašalinių poveikių – genetinių pakitimų tose DNR vietose, kurių mokslininkai neketino redaguoti.
Embrionų atveju tai ypač pavojinga, nes iš ankstyvųjų embriono ląstelių vėliau išsivysto visos žmogaus kūno ląstelės, audiniai ir organai.
„Tai ilgi laiptai su daugybe pakopų ir galbūt keliomis aikštelėmis tarp jų. Pradėjome pačioje apačioje ir žengėme kelis žingsnius. Galime įvertinti padarytą pažangą ir pradėti diskusiją apie tolesnio kelio privalumus bei trūkumus“, – teigė D. Egli.
Gali padėti suprasti nesėkmingus nėštumus
Londono universitetinio koledžo reprodukcinės ir molekulinės genetikos docentė Helen O’Neill, nedalyvavusi nė viename iš tyrimų, pabrėžė, kad embrionų genomo redagavimas vertingas ir kaip mokslinių tyrimų priemonė.
Jis gali padėti mokslininkams suprasti ankstyviausias žmogaus gyvybės vystymosi taisykles ir išsiaiškinti, kodėl tiek daug per pagalbinio apvaisinimo procedūras sukurtų embrionų nustoja vystytis, neįsitvirtina gimdoje arba nėštumas nutrūksta, nors išoriškai embrionai atrodo tinkami.
Tolimesnėje ateityje tokie tyrimai galėtų padėti nedidelei grupei žmonių, susiduriančių su sunkiomis paveldimomis ligomis, kuriems embrionų genetinių tyrimų prieš jų perkėlimą į gimdą nepakanka.
H. O’Neill teigimu, diskusijos apie embrionų redagavimą dažnai pateikiamos taip, tarsi vienintelė galima jų baigtis būtų dizainerių kūdikiai. Tačiau toks požiūris neleidžia tinkamai įvertinti realios mokslinės ir galimos klinikinės tyrimų vertės.
Baiminasi genetiškai suprojektuotų kūdikių
Čikagos universiteto religijos ir etikos profesorė Laurie Zoloth teigė, kad nauji tyrimai iš naujo suaktyvino diskusijas apie žmogaus embrionų keitimo etiką.
Jos nuomone, embrionų genų redagavimas, išskyrus mokslinius tyrimus, kol kas turėtų likti uždraustas jau vien dėl saugumo. Mozaikiškumo problema neišspręsta, ilgalaikis poveikis nežinomas, o patikrinti, kaip procedūra paveiktų nėštumą ir vaiką, būtų įmanoma tik sukėlus tikrą nėštumą.
Embrionų genų redagavimas, išskyrus mokslinius tyrimus, kol kas turėtų likti uždraustas jau vien dėl saugumo.
Be to, jau egzistuoja kitų būdų sumažinti genetinių sutrikimų perdavimo riziką. Galima atlikti genetinius tyrimus prieš pastojimą ir nėštumo metu, o taikant pagalbinį apvaisinimą – ištirti embrionus prieš perkeliant juos į gimdą.
L. Zoloth pripažįsta, kad embriono genų redagavimą būtų galima bandyti pateisinti siekiu išvengti tokios sunkios ligos kaip Tay-Sachso liga – mirtinas neurologinis sutrikimas, pasireiškiantis pirmaisiais kūdikio gyvenimo mėnesiais.
Tačiau, jos teigimu, ilgainiui gali išnykti riba tarp ligų gydymo ir žmogaus savybių tobulinimo. Tokį scenarijų ji pavadino „Gattaca“ problema, prisimindama 1997 m. filmą apie genetinio tobulumo apsėstą visuomenę.
Etikos specialistė baiminasi, kad technologija galėtų dar labiau padidinti socialinę nelygybę. Turtingiausių šeimų vaikų genetinės savybės būtų koreguojamos, o mažiau pasiturinčių žmonių vaikai neturėtų tokių galimybių ir negalėtų lygiomis sąlygomis konkuruoti visuomenėje.
Dauguma pritartų tik dėl sunkios ligos
Keturių Europos valstybių gyventojų apklausa parodė, kad Jungtinėje Karalystėje, Nyderlanduose ir Ispanijoje dauguma respondentų pritartų žmogaus embrionų genomo redagavimui, jeigu jis padėtų išvengti sunkios arba gyvybei pavojingos ligos ir sėkmingai pradėti nėštumą.
Italijoje tokios technologijos naudojimą palaikė 46 proc. apklaustųjų.
L. Zoloth pabrėžė, kad bioetikos specialistai privalo kelti klausimus ir vertinti galimas grėsmes, tačiau visiškai uždrausti mokslinius tyrimus taip pat būtų rizikinga.
„Nenorime uždrausti tyrinėjimų. Todėl svarbu nustatyti apsaugines ribas naujam mokslui – jos apsaugotų ir pačius tyrimus, ir visuomenę“, – sakė ji.
(be temos)
(be temos)
(be temos)