A géneditáló szellem kiszabadult a palackból

A génszerkesztés módszerével már most lehetséges a HIV, továbbá a sarlósejtes anémia megelőzése és kezelése – hamarosan a témába vágó humán klinikai vizsgálatok is elkezdődnek -, azonban a sokkal ellentmondásosabb lehetőség, a dizájner babák teremtése is karnyújtásnyira van, írják a genetikai editálás aktuális helyzetéről beszámoló cikkükben Penny Sarchet és Michael Le Page, a New Scientist című tudományos-ismeretterjesztő magazin újságírói.

A humán embriókkal kapcsolatos génszerkesztési kísérletekről beszámoló cikkek idén április közepén kerültek az újságok címlapjára, és bár talán még évtizedekre lehetünk attól, hogy biztonságosan lehessen DNS-darabokat kivágni vagy beilleszteni az emberi genomba, vezető kutatók azonnal arra szólították fel tudóstársaikat, hogy szüneteltessék kísérleteiket addig, amíg a szükséges etikai szabályokat a közösség ki nem dolgozza.

A genetikai orvoslás új korszaka

A genetikusok 30 éve küzdenek azért, hogy végre elérkezhessen a genetikai orvoslás új korszaka – ami, úgy tűnik, most valóban el is érkezett.

Az elkövetkezendő hónapokban kezdődnek négy egyesült államokbeli klinikán a HIV géneditálásos módszerrel való gyógyításának klinikai vizsgálatai. Tavaly kutatók már bizonyos sikerrel kezeltek 12 HIV-fertőzött embert cink-ujj nukleáz enzimek (Zinc-finger nucleases (ZFNs) segítségével: tönkretették a betegek T-sejtjeinek azon receptorait (CCR5), amelyekhez a vírus kötődne (Pablo Tebas és munkatársai: Gene Editing of CCR5 in Autologous CD4 T Cells of Persons Infected with HIV; NEJM). A hamarosan induló vizsgálatok egy lépéssel tovább mennek: a hemopoetikus őssejtekben ütik ki a CCR5 génjét, ezáltal a kutatók reményei szerint hosszú távon is megmaradó eredményeket, funkcionális gyógyulást érnek el.

A HIV gyógyításával kapcsolatos géneditálási próbálkozás egyéb betegségek kezelése előtt is megnyithatja az utat, így pl. hamarosan kezdődnek a vizsgálatok, amelyekben a sarlósejtes anémia génjét akarják kiszerkeszteni, és a hemoglobin helyett egy másik fehérje génjét beilleszteni.

Azonban, mint egyes kutatók figyelmeztetnek, a módszer az óriási ígéret mellett szignifikáns kockázatokat is hordoz, mivel szándékolatlan genetikai változásokat is eredményezhet. Viszont, nyomatékosítják a New Scientist-cikk szerzői, a felnőtt őssejtek génjeinek átszerkesztése jóval kevesebb etikai akadályba ütközik, mint az embriók módosítása.

Öröklődő változtatások

Több kutatócsapat öröklődő változtatásokat akar létrehozni a géneditálás módszerével. Először in vitro sikerült sejtek hibás mitokondriumait elpusztítani, úgy, hogy a jól működő mitokondriumok épek maradtak (Sandra Bacman és munkatársai: Specific elimination of mutant mitochondrial genomes in patient-derived cells by mitoTALENs; Nature Medicine), majd mint arról a MedicalOnline is beszámolt, a múlt hónapban bejelentették, hogy egerekben öröklődő módon is sikerült ezt megtenni (Predeep Reddy és munkatársai: Selective Elimination of Mitochondrial Mutations in the Germline by Genome Editing; Cell). A mitokondriális betegségek általában heteroplazmikusak, azaz az anyától örökölt mitokondriumok egy része egészséges, míg más része hibásan működik. Az alkalmazott módszerrel TALEN-nek nevezett fehérjék (transcription activator-like effector nucleases) kötődnek a mutáns, rosszul működő mitokondriumok genetikai anyagához (a mitokondriumoknak saját génállományuk van), és a TALEN-ek a petesejtekben is, azaz tovább örökíthető módon csökkentik a hibás mitokondriumok számát - a betegség csak akkor jelenik meg, ha a mutáns mitokondriumok száma elér egy bizonyos határt, azaz ez a módszer megakadályozhatja a betegség kialakulását az utódokban. Ennek a módszernek az lehet a hátulütője, ha a génmódosító eszköz bejut a sejtmagba, és annak genetikai állományát módosítja, a kutatók mindazonáltal humán oocytákon és embriókon is meg akarják nézni, hogy működik-e a módszer.

Kriszper

A már említett moratóriumra való felhívás olyan géneditáló módszerrel kapcsolatos, amellyel humán embriók sejtjeinek magjában lévő DNS is módosítható. A CRISPR/Cas9 elnevezésű technikát (CRISPR: clustered regularly interspaced short palindromic repeats, illetve Cas: CRISPR-associated nukleáz) az elmúlt három évben fejlesztették ki, és mivel az eddigieknél jóval gyorsabb és olcsóbb (nem igényel nehezen és drágán előállítható géneditáló fehérjéket, mint a TALEN-módzser, hanem könnyen előállítható komplementer RNS-darabokkal dolgozik és a sejt saját DNS-javító mechanizmusát használja), a remények szerint a fejlődés hatalmas mértékben fel fog gyorsulni az elkövetkező években. Azonban még sokáig kell a módszert tökéletesíteni: a már említett ellentmondásos és sok vitát kiváltó munkájuk során a kínai kutatók 86 petesejttel próbálkoztak, amelyek közül csak négyet sikerült módosítaniuk. A többi embrió a módosított és változatlan sejtek mozaikja lett. A kutatók olyan életképtelen embriókat használtak, amelyek esetében a petesejtet két spermium is megtermékenyítette, azonban ezek a vizsgálatok az első lépést jelenthetik olyan humán embriók módosításához, amelyeket aztán implantálnak. A géneditáló szellem kiszabadult a palackból, hívja a figyelmet a New Scientist cikke. Ha a módszer tökéletesedik, ki tilthatja meg, hogy a gazdagok pl. kékszemű utódokat dizájnoltassanak maguknak?