Nauka  / Artykuł

Edycja genów CRISPR-Cas9 na razie nie przejdzie. Jest zbyt niedokładna, by stosować ją na ludzkich zarodkach

Naukowcy mają coraz więcej wątpliwości, jeśli chodzi o technikę edycji genów CRISPR-Cas9 w zarodkach ludzkich. Mówiąc w skrócie: metoda ta jest zbyt niedokładna, żeby móc uznać ją za bezpieczny sposób edycji ludzkiego genomu.

Wniosek ten możemy znaleźć już w kilku pracach naukowych, których autorzy opisali powstawanie niepożądanych delecji i przetasować w genomie po zastosowaniu metody CRISPR-Cas9.

Od czasu edycji genetycznej ludzkich genomów przeprowadzonej w Chinach, w środowisku naukowym toczą się dyskusje na temat bezpieczeństwa tej metody. W teorii, korzyści jakie uzyskalibyśmy z edytowania zarodków są ogromne - chodzi tu chociażby o usuwanie chorób genetycznych. W praktyce jednak obecny stopień dopracowania metody CRISPR nie jest na tyle dokładny, żeby móc uznać ją za w pełni bezpieczną.

CRISPR-Cas9 do poprawek

Wiemy to oczywiście dzięki ściśle regulowanym badaniom. W tym roku przeprowadzono trzy takie doświadczenia, które w czerwcu pojawiły się w bazie publikacji naukowych BioRxiv. We wszystkich trzech eksperymentach zaobserwowano te same problemy: usunięcie bądź niepożądane rearanżacje w chromosomach.

W pierwszym badaniu, przeprowadzonym w Wielkiej Brytanii, którego celem było stworzenie mutacji w genie POU5F1 (biorącym udział w rozwoju embrionalnym), spośród 18 edytowanych zarodków, aż 22 proc. wykazało niepożądane zmiany w obszarach DNA sąsiadujących z tym genem. Mówimy tu o niepożądanym wycięciu kilku tysięcy par zasad w DNA, co bez wątpienia przełożyłoby się na dalszy rozwój embrionów.

Podobny rezultat uzyskali badacze z Columbia University w Nowym Jorku, próbując usunąć patogenny wariant genu EYS, który wywołuje barwnikowe zwyrodnienie siatkówki. Edycja samego genu się udała, jednak przez niedokładność metody CRISPR, podczas samej edycji doszło do utraty dużych fragmentów DNA z chromosomu, na którym przechowywany jest gen EYS.

Ta sama historia powtarzała się właściwie przy próbie edycji dowolnego genu. Dlaczego tak się dzieje? Najbardziej sensowna hipoteza przedstawiona przez ekspertów mówi o efekcie działania komórkowych systemów naprawczych - po usunięciu danego fragmentu kodu genetycznego, nasze DNA poddawane jest komórkowej naprawie, która nie jest zbyt skora do współpracy z zabiegiem sztucznej edycji. Co więcej, kilka badań wykazało również, że rearanżacje genów następują nawet daleko od miejsca samej edycji. Za to może odpowiadać zjawisko konwersji genów, czyli kopiowanie sekwencji z jednego chromosomu w parze, tak aby naprawić drugi. To oczywiście tylko jedna z hipotez.

Metoda wymaga dopracowania

Losowe zmiany, czy też nieplanowane znikanie ogromnej liczby sekwencji DNA to oczywiście efekt, który jak na razie przekreśla metodę CRISPR, jeśli chodzi o jej zastosowanie do edycji ludzkiego, rozwijającego się zarodka. Nikt ze świata naukowego nie jest też w stanie odpowiedzieć na pytanie, czy dokładność obecnie stosowanej metody da się poprawić.

Nie wiemy też zbyt wiele o samych procesach naprawczych DNA. Albo: nie wiemy wystarczająco dużo, żeby móc zaplanować edycję kodu genetycznego w taki sposób, żeby uwzględnić ich działanie i zneutralizować ich losowość.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst