კოლუმბიის უნივერსიტეტის (Columbia University) მკვლევართა ჯგუფმა გამოაქვეყნა ახალი ნაშრომის პრეპრინტი, რომელიც გენომის მაღალი სიზუსტის რედაქტირების ტექნოლოგიის ადამიანის ემბრიონებზე გამოყენებას ეხება. ბიო-სამედიცინო პლატფორმა bioRxiv-ზე განთავსებულმა კვლევამ სამეცნიერო წრეებსა და ბიოეთიკოსებში ერთდროულად გამოიწვია პროფესიული ინტერესი და სიფრთხილისკენ მოწოდებები. ნაშრომი, რომელიც ჯერჯერობით არ ყოფილა რეცენზირებული (peer reviewed) დამოუკიდებელი ექსპერტების მიერ, წარმოადგენს ნაბიჯს ემბრიონულ სტადიაზე მემკვიდრული პათოლოგიების კორექტირების შესასწავლად, თუმცა ამავე დროს ააქტიურებს სერიოზულ დებატებს ტექნოლოგიის ეთიკურ საზღვრებზე.
დიტერ ეგლის (Dieter Egli) ხელმძღვანელობით ჩატარებულ კვლევაში მეცნიერებმა გამოიყენეს გენური ინჟინერიის მეორე თაობის ინსტრუმენტი – ბაზური რედაქტირება (Base Editing). წინა წლებში გამოყენებული CRISPR-Cas9 მეთოდისგან განსხვავებით, რომელიც დნმ-ის ორსავე ჯაჭვს ჭრის და ზრდის ქრომოსომების უნებლიე დაზიანების ან დაკარგვის რისკს, ბაზური რედაქტირება საშუალებას იძლევა გენეტიკურ კოდში მხოლოდ ერთი ნუკლეოტიდი (ცალკეული ასო) შეიცვალოს დნმ-ის სტრუქტურის მთლიანობის დარღვევის გარეშე.
მკვლევრებმა ადამიანის ადრეული სტადიის ემბრიონებში სამი კონკრეტული გენის მოდიფიკაცია მოახდინეს:
-
PCSK9: გენი, რომელიც მონაწილეობს სისხლში დაბალი სიმკვრივის (“ცუდი“) ქოლესტერინის დონის რეგულირებაში. მისი ბლოკირება განიხილება როგორც გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების რისკის შემცირების გზა.
-
HBG1 და HBG2: გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ფეტალური ჰემოგლობინის სინთეზზე. მათი მოდულაცია წარმოადგენს პოტენციურ თერაპიულ სამიზნეს სისხლის ისეთი მემკვიდრული დაავადებების დროს, როგორიცაა ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია და ß-თალასემია.
ექსპერიმენტის ფარგლებში მეცნიერებმა გენომის სპეციფიკურ უბანში აზოტოვანი ფუძე ადენინი (A) ჩაანაცვლეს გუანინით (G), რითაც მოახდინეს იმ ბუნებრივი დამცავი მუტაციების იმიტაცია, რომლებიც ამცირებენ აღნიშნული დაავადებების კლინიკურ სიმპტომებს.
მიუხედავად ტექნოლოგიური წინსვლისა, კვლევის ავტორები და დამოუკიდებელი ექსპერტები ხაზგასმით აღნიშნავენ, რომ მოცემული მეთოდი ამჟამინდელი ფორმით სრულიად მიუღებელია კლინიკური პრაქტიკისთვის. ექსპერიმენტებმა გამოავლინა ორი უმთავრესი ბიოლოგიური გამოწვევა:
-
მოზაიციზმი (Mosaicism): გენეტიკური კორექტირება ემბრიონის ყველა უჯრედში თანაბრად არ განხორციელდა. ზოგიერთმა უჯრედმა მიიღო ახალი თანამიმდევრობა, ხოლო ნაწილმა შეინარჩუნა საწყისი, დაუცველი კოდი. თუმცა, დიტერ ეგლის განცხადებით, ექსპერიმენტების დასრულების შემდეგ მათმა გუნდმა უკვე შეიმუშავა პროცედურები მოზაიციზმის მაჩვენებლის შესამცირებლად.
-
ციტოტოქსიკურობა: მოლეკულურმა კომპონენტებმა (mRNA), რომლებიც უჯრედში რედაქტორის შესაყვანად გამოიყენეს, გამოიწვია ემბრიონული უჯრედების გაყოფის შეჩერება. “ამ ბაზურ რედაქტორებს შეუძლიათ დააზიანონ ემბრიონი. სანამ ამ პროცესს სრულად არ შევისწავლით, ტექნოლოგიის პრაქტიკული გამოყენება გამორიცხულია“, – განმარტავს პროფესორი ეგლი.
ნაშრომმა სამეცნიერო საზოგადოებაში აზრი ორად გაყო. ნაწილის აზრით, ეს არის მნიშვნელოვანი კონცეპტუალური ძვრა, რომელიც უფრო უსაფრთხოა, ვიდრე წინა წლებში ჩატარებული რეზონანსული და ეთიკურად გაუმართლებელი ექსპერიმენტები.
მეორე მხრივ, ექსპერტთა ნაწილი აღნიშნავს, რომ მემკვიდრული დაავადებების პრევენციისთვის კლინიკებში უკვე წარმატებით გამოიყენება ინ ვიტრო განაყოფიერება (IVF) და წინასაიმპლანტაციო გენეტიკური სკრინინგი, რაც ჯანსაღი ემბრიონის შერჩევის საშუალებას იძლევა გენომის ხელოვნური მოდიფიკაციის გარეშე. შესაბამისად, ჩნდება შიში, რომ ემბრიონის რედაქტირების ტექნოლოგია კომერციულმა სექტორმა, შესაძლოა, გამოიყენოს არასამედიცინო მიზნებისთვის – ბავშვის ფიზიკური ან კოგნიტური ნიშან-თვისებების (მაგ. სიმაღლე, ინტელექტი) ხელოვნური “ოპტიმიზაციისთვის“.
კომპანია Nucleus Genomics-ის წარმომადგენლები, რომლებიც ემბრიონების კომპლექსურ გენეტიკურ სკრინინგზე მუშაობენ, მიიჩნევენ, რომ მომავალში ემბრიონის რედაქტირება იქნება ვიწრო, სპეციფიკური მიმართულება იმ წყვილებისთვის, რომლებსაც არ აქვთ საკმარისი რაოდენობის ჯანსაღი ემბრიონები მარტივი სკრინინგისთვის. ისინი ასევე დასძენენ, რომ ისეთი კომპლექსური თვისებების მოდიფიცირება, როგორიცაა ინტელექტი, ამჟამად პრაქტიკულად შეუძლებელია, რადგან მათზე მრავალი გენის კომბინაცია ახდენს გავლენას.
კვლევის ავტორები ასკვნიან, რომ ფუნდამენტური სამეცნიერო მუშაობა აუცილებელია არა პროცესის დასაჩქარებლად, არამედ იმისთვის, რომ საზოგადოებას ჰქონდეს ზუსტი ინფორმაცია ტექნოლოგიის რისკების შესახებ, რაც თავიდან აიცილებს მის ნაადრევ და სახიფათო კომერციულ გამოყენებას.
