"Kemisk kirurgi" genredigerande embryon?

Är det möjligt att eliminera sjukdomsframkallande mutationer från det humana genomet?

I en studie rapporterad i tidningen Protein & Cell har forskare från Kina använt genetisk redigering för att rätta till sjukdomsframkallande mutationer i klonade mänskliga embryon.

AnnonsAdvertisement

Utredarna använde ett förfarande som kallas grundredigering för att reparera mutationer i genen HBB som ger upphov till beta-talassemi.

Beta-talassemi är en ärftlig blodproblem. Det orsakar potentiellt livshotande anemi hos personer som bär två kopior av den muterade HBB genen.

"Vår studie visade möjligheten att korrigera patogen mutation genom basredigeringen i humana celler och embryon," sa Healthline. Puping Liang, doktor, den första författaren av studien.

Annons

Trots att det krävs mer forskning om effektiviteten, säkerheten och precisionen av basredigeringen i mänskliga embryon, anser utredarna att det innehar ett löfte om att härda genetiska sjukdomar.

"Germline genterapi av grundredaktör behöver fortfarande undersökas och diskuteras grundligt," sade Liang. "Men kliniska tillämpningar av somatisk cellgenterapi av basredaktörer kan vara tillgängliga inom en snar framtid. "

AnnonsAdvertisement

Basredigeringen är exakt och effektiv

Denna studie är den första som använder basredigeringen för att rätta till sjukdomsframkallande mutationer i mänskliga embryon.

Basredigeringen var banbrytande av David Liu, doktor, professor i kemi och kemisk biologi vid Harvard University.

Även känd som "kemisk kirurgi" använder basredigeringen ett RNA-proteinkomplex för att katalysera omvandlingar i nukleotiderna som utgör humana gener.

Denna process tillåter forskare att rikta sig mot och ändra specifika nukleotider i muterade gener med mer precision än CRISPR-Cas9, en äldre genetisk redigeringsteknik.

"För vissa tillämpningar är traditionellt CRISPR-nukleas ett föredraget tillvägagångssätt," sa Liu Healthline.

"Men många mänskliga genetiska sjukdomar orsakas av enpunktsmutationer som behöver justeras, snarare än störda, för att behandla eller studera motsvarande sjukdom" fortsatte han.

Beta-talassemi är en av dessa sjukdomar.

I tidigare studier försökte Liang och andra kinesiska forskare korrigera

HBB mutationer med CRISPR-Cas9 och en annan teknik som kallas homologeradriktad reparation. Annons

Jämfört med tidigare ansträngningar visade grundredigeringen vara mer exakt.

"Forskarna observerade ganska effektiv korrigering av målmutationen, genom in vivo genomredigeringsstandarder," sade Liu.

Annonsannonsering

Löpande tekniska framsteg kan bidra till att förbättra effektiviteten i grundredigeringen ytterligare.

Liu's team vid Harvard har till exempel utvecklat fjärde generationens grundredaktörer. De visar förbättrad redigeringseffektivitet och produktrenhet.

"Vi hoppas att basredigeringen kan främja studier och behandling av genetiska sjukdomar, och vårt laboratorium arbetar hårt mot detta mål," sa han.

Annons

Etiska problem kvarstår

Inget av de redigerade embryon i Liangs studie implanterades i utero eller fick utvecklas till foster.

Men förändringarna till de muterade

HBB -generna är ärftliga. AnnonsAdvertisement

Med andra ord kan de teoretiskt överföras från föräldra till barn.

Denna möjlighet har väckt oro bland bioetiker, forskare och politiker.

"Det har skett en långvarig debatt inom bioetik och det offentliga forumet om tanken på att göra permanenta eller ärftliga förändringar av individernas genom", Josephine Johnston, forskningschef vid Hastings Center, ett bioetikforskningsinstitut, berättade Healthline.

"Det finns många skriftliga säkerhetsproblem som ökar med tanken att förändringen skulle vara ärftlig. För hur bedömer du generationen mellan generationerna? Det är väldigt svårt att veta hur du faktiskt utformar dessa studier och om det är etiskt att göra det, "fortsatte hon.

"Det finns också bekymmer som vissa människor har om huruvida det är en lämplig roll för människor att spela i mänsklig utveckling," tillade hon.

Några intressenter har tagit ställning till att arvsmedelförädling av människorna bör undvikas helt.

Andra har hävdat att det kan vara etiskt tillåtet att använda ärftligt humant genomredigering för att förebygga eller behandla allvarliga genetiska sjukdomar.

Tidigare i våras släppte National Academies of Sciences, Engineering och Medicine en rapport om ämnet.

Det tog ställning att kliniska prövningar för genomredigering av den mänskliga grodden skulle kunna tillåtas i framtiden, men endast för allvarliga förhållanden under stringent övervakning. "

För närvarande begränsar federala bestämmelser emellertid detta forskningsområde i USA.

"I USA, om du kommer att utveckla detta [förfarande] för att erbjuda det till patienter, skulle du behöva gå till [U. S. Food and Drug Administration] med din studie. Och FDA är för närvarande förbjudet att överväga någon ansökan som involverar groddar eller ärftlig modifiering, säger Johnston.

"Det är inte exakt olagligt, men du kunde inte göra mänskliga kliniska prövningar av detta" fortsatte hon.

Liang anser att mer forskning och diskussion behövs för att ta itu med etiska frågor om basredigeringen i mänskliga embryon.

"Med tanke på teknik kan säkerhetsproblemen i samband med genredigering lösas en dag i framtiden", sa han.

"När det gäller etiska problem, bör allmänheten, forskarna, bioetikerna och regeringarna komma överens om när det är etiskt att modifiera den mänskliga grodden.”