Dodano: 04 czerwiec 2019r.

Złe rokowania dla zmodyfikowanych genetycznie dziewczynek z Chin. Mutacja wiąże się z ryzykiem wczesnej śmierci

Chiński naukowiec, który ponad pół roku temu ogłosił, że za pomocą techniki edycji genów CRISPR edytował genom dwóch dziewczynek, mógł nieumyślnie skrócić ich oczekiwaną długość życia. Okazuje się, że mutacja genów, która miała uodpornić bliźniaczki na HIV, wiąże się z ryzykiem przedwczesnej śmierci.

 

Pod koniec listopada świat obiegła wiadomość, że urodziły się pierwsze genetycznie zmodyfikowane dzieci. Eksperymentem pochwalił się chiński naukowiec He Jiankui i od razu spłynęła na niego fala krytyki. Informacja wywołała międzynarodowe protesty dotyczące kwestii etycznych oraz samego bezpieczeństwa takich badań.

Wielu naukowców uważa, że stosowanie techniki CRISPR na ludziach jest zbyt niebezpieczne. Wszelkie zmiany mogą zostać przekazane potomstwu. Dodatkowo sama ingerencja w genom może prowadzić do wystąpienia setek groźnych mutacji.

 

Celem He była eliminacja genu kodującego białko CCR5, które ułatwia wirusowi HIV wniknięcie do wnętrza komórek układu odpornościowego. Osoby pozbawione obu kopii tego genu uważane są za całkowicie lub w znacznym stopniu odporne na zakażenie wirusem HIV. Taka mutacja nazywa się Delta 32 i choć daje odporność na HIV, to może sprawiać, że noszący ją ludzie są bardziej podatni na wirus grypy czy wirus Zachodniego Nilu.

He zwerbował do udziału w swoim eksperymencie osiem par, gdzie mężczyzna był nosicielem wirusa HIV, a jego partnerka była zdrowa. Uczony chciał w ten sposób ograniczyć możliwość zarażenia się wirusem przez dzieci.

Zmiany w genach przeprowadzono w embrionach, w procesie zapłodnienia in vitro, przy pomocy odkrytej przed kilkoma laty metody inżynierii genetycznej o nazwie CRISPR-Cas9. Następnie edytowane zarodki zostały wszczepione kobietom, co zaowocowało ciążą i narodzinami bliźniaczek. Ale tylko jedna dziewczynka ma wyłączone obie kopie genu.

Niestety okazuje się, że ta genetyczna mutacja aż o 21 proc. zwiększa ryzyko przedwczesnego zgonu. Takie analizy przedstawili naukowcy z University of California w Berkeley a ich rezultaty opublikowali na łamach pisma „Nature Medicine”.

Analiza opiera się na danych genetycznych i zdrowotnych pochodzących od blisko 410 000 osób biorących udział w brytyjskim projekcie badawczym Biobank. Autorzy badania zaobserwowali, że osoby noszące mutację Delta 32 mają znacznie większe ryzyko śmierci w wieku 40-76 lat w porównaniu z osobami bez mutacji lub z jedną zmienioną kopią genu.

Wszystkie genomy ssaków zawierają gen CCR5, co sugeruje, że odgrywa on ważną rolę w biologii. Mutacja Delta 32 jest powszechna w niektórych populacjach ludzkich. Około 11 proc. populacji Wielkiej Brytanii nosi tę mutację w obu kopiach genu CCR5. Ten wskaźnik jest jeszcze wyższy w niektórych częściach Skandynawii, ale u mieszkańców Azji jest bardzo rzadka.

Mutacje, które usuwają część funkcjonalnego genu, rzadko są tak rozpowszechnione. Częstość występowania mutacji Delta 32 sugeruje, że przynajmniej w niektórych przypadkach wyłączenie genu CCR5 może przynieść przewagę ewolucyjną, choć nie wiadomo obecnie, co to może być.

- Poza wieloma problemami etycznymi związanymi z modyfikacjami za pomocą CRISPR u dzieci, faktem jest, że przy obecnej wiedzy, nadal bardzo niebezpiecznie jest próbować wprowadzać mutacje nie znając pełnego zakresu tego, co robią - powiedział Rasmus Nielsen z UC Berkeley. - W tym przypadku prawdopodobnie nie jest to mutacja, którą większość ludzi chciałaby mieć - dodał.

- Jeden gen może wpływać na wiele cech i w zależności od środowiska, efekty mutacji mogą być zupełnie inne. To może dać wiele niezamierzonych efektów – przyznała Aprli Wei, główna autorka publikacji.

Wei wraz z Nielsenem opracowali narzędzie obliczeniowe do łączenia mutacji genetycznych z długością życia. Dwa niezależne pomiary wykorzystujące dane Biobanku wykazały wyższy wskaźnik śmiertelności u osób z dwoma zmutowanymi kopiami genu.

- Oto funkcjonalne białko, o którym wiemy, że ma wpływ na organizm i jest dobrze zachowane wśród wielu różnych gatunków, więc jest bardzo prawdopodobne, że mutacja, która niszczy białko, jest niezbyt dobra. W przeciwnym razie mechanizmy ewolucyjne zniszczyłyby to białko dawno temu – stwierdził Nielsen.

Niezwiązani z badaniami naukowcy zauważyli jednak, że badanie jest ograniczone, ponieważ jego dane pochodzą od osób w wieku 41 lat lub starszych i wykluczają osoby, które zmarły wcześniej, lub osoby chore, które nie zapisały się do brytyjskiego Biobanku.

 

Źródło: University of California - Berkeley, Na zdjęciu He Jiankui, fot. VOA - Iris Tong/ Wikimedia Commons