Tutkimus osoittaa geenien muokkaustekniikan, jolla suojellaan jälkeläisiä perinnöllisiltä sairauksilta
Tutkimus julkaistiin luonto on osoittanut ensimmäistä kertaa, että ihmisalkio voidaan korjata alkion kehityksen hyvin varhaisessa vaiheessa geenien muokkaus (kutsutaan myös geenikorjaukseksi) tekniikkaa nimeltä CRISPR. Salk Instituten, Portlandissa sijaitsevan Oregon Health and Science -yliopiston ja korealaisen Institute for Basic Sciencen välillä tehty tutkimus osoittaa, että tutkijat ovat korjaaneet patogeenisen geenimutaation ihmisalkion sydänsairauden vuoksi eliminoidakseen tämän tauti nykyisissä jälkeläisissä ja tulevissa sukupolvissa. Tutkimus tarjoaa merkittäviä oivalluksia tuhansien sairauksien ehkäisyyn, jotka johtuvat yhdestä tai useammasta mutaatiosta vain yhdessä geeni.
Sairauteen liittyvän yksittäisen geenin korjaaminen ennen elämän alkua
Sydänsairaus nimeltä hypertrofinen kardiomyopatia (HCM) on yleisin syy kuolemaan johtaviin äkillisiin sydämenpysähdyksiin, ja sitä esiintyy noin yhdellä 1:sta ihmisestä riippumatta iästä tai sukupuolesta. HCM:n uskotaan olevan yleisin perinnöllinen tai geneettinen sydänsairaus maailmanlaajuisesti. Sen aiheuttaa hallitseva mutaatio geenissä (MYBPC3), mutta tämän tilan esiintyminen havaitaan vasta on liian myöhäistä. Ihmisillä, joilla on tämän geenin mutanttikopio, on 50 prosentin todennäköisyys siirtää se omille lapsilleen ja siten tämän mutaation korjaaminen alkioissa estäisi tauti ei vain sairastuneilla lapsilla, vaan myös heidän tulevilla jälkeläisillä. IVF-tekniikalla (in vitro fertilization) tutkijat ruiskuttivat korjatut geenikomponentit terveisiin luovuttajan munasoluihin, jotka oli hedelmöitetty luovuttajan siittiöillä. Niiden menetelmä mahdollistaa luovuttajan solujen omat DNA-korjaus mekanismeja mutaation korjaamiseksi seuraavan solujakautumiskierroksen aikana. Mutaatio korjataan periaatteessa käyttämällä joko keinotekoista DNA sekvenssi tai alkuperäisen MYBPC3-geenin mutatoimaton kopio aloitustemplaattina.
Tutkijat analysoivat kaikki varhaisten alkioiden solut nähdäkseen, kuinka tehokkaasti mutaatio korjattiin. Tekniikka geeni muokkaus on todettu erittäin alustavassa vaiheessa turvalliseksi, tarkaksi ja tehokkaaksi. Lyhyesti sanottuna "se toimii". Tutkijoille oli yllättävää huomata, että geeninkäsittely sujui erittäin hyvin, eivätkä he nähneet mitään sivuhuolia, kuten havaittavien off-kohtmutaatioiden induktiota ja/tai genomin epävakautta. He kehittivät vankan strategian varmistaakseen jatkuvan korjauksen kaikissa alkion soluissa. Tämä on uusi strategia, jota ei ole toistaiseksi raportoitu ja tämä tekniikka korjaa onnistuneesti sairautta aiheuttavan yksittäisen geenin mutaation hyödyntämällä DNA korjausreaktio, joka on hyvin ainutlaatuinen alkioissa vain hyvin varhaisessa hedelmöittymisvaiheessa.
Eettinen keskustelu geenien muokkaamisesta
Tällaiset edistykset kantasoluteknologiassa ja geeninkäsittely – vaikka ne ovat vielä lapsenkengissä – ovat antaneet toivoa miljoonille ihmisille, jotka perivät sairauksia aiheuttavia mutaatioita geeneinsä näyttämällä tekniikan, jolla voidaan ehkäistä ja parantaa useita tällaisia sairauksia. Tämän tutkimuksen potentiaali on valtava ja vaikuttava; Tämä on kuitenkin eettisesti kiistanalainen aihe, ja kaikkiin tällaisiin tutkimuksiin johtaviin toimiin on ryhdyttävä varoen, kun otetaan huomioon kaikki tarvittavat eettiset arviot. Muita tämäntyyppisten tutkimusten esteitä ovat alkiotutkimuksen tukematta jättäminen ja ituradan (solut, joista tulee siittiöitä tai munasoluja) geneettiseen muuntamiseen liittyvien kliinisten tutkimusten kielto. Eräs esimerkki, jonka tutkijat ovat kategorisesti todenneet, on tahattomien mutaatioiden huolellinen välttäminen itulinjaan.
Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, että heidän tutkimuksensa on täysin yhdenmukainen vuoden 2016 tiekartan "Human" suositusten kanssa. Genomin muokkaus: Science, Ethics and Governance”, National Academy of Sciences, USA.
Tehdä valtava vaikutus mahdollisuuksilla
Tämän tutkimuksen tulokset julkaistiin vuonna luonto osoittavat alkion suuren potentiaalin geeninkäsittely. Tämä on ensimmäinen ja suurin tutkimus alueella geeninkäsittely. Tätä tutkimusaluetta rasittaa kuitenkin realistinen hyöty- ja riskiarviointi sekä jatkuva toimenpiteen turvallisuuden ja tehokkuuden arviointi laajemmasta näkökulmasta.
Tällä tutkimuksella tulee olemaan valtava vaikutus mahdollisten parannuskeinojen löytämiseen tuhansiin sairauksiin, jotka johtuvat yksittäisten geenien mutaatioista. "Hyvin kaukaisessa tulevaisuudessa" editoidut alkiot voitaisiin siirtää kohtuun raskauden synnyttämiseksi, ja tällaisen prosessin aikana kliinisellä tutkimuksella voitaisiin sitten seurata alkioita, kun niistä kehittyy jälkeläisiä. Se kuulostaa tällä hetkellä kaukaa haetulta, mutta se on tämän tutkimuksen pitkän aikavälin tavoite. Pohjatyö on tehty tuomalla tutkijat askeleen lähemmäksi perinnöllistä snipping geneettiset sairaudet ihmisten jälkeläisistä.
***
{Voit lukea alkuperäisen tutkimuspaperin napsauttamalla alla olevaa DOI-linkkiä lainattujen lähteiden luettelossa}
Lähteet)
Hong M et ai. 2017. Patogeenisen geenimutaation korjaaminen ihmisalkioissa. luonto. https://doi.org/10.1038/nature23305
