Mulți dintre noi suntem născuți cu calități care ajută la o concurență mai bună în societate: frumusețe, inteligență, aspect spectaculos sau forță fizică. Datorită succesului geneticii, începe să pară că în curând vom deveni disponibili pentru ceva care nu a fost supus anterior - să „proiectăm” oameni chiar înainte de a se naște. Pentru a cere calitățile necesare, dacă nu sunt date de natură, predeterminând oportunitățile atât de necesare în viață. Facem acest lucru cu mașini și alte obiecte neînsuflețite, dar acum, după ce genomul uman a fost decodat și învățăm deja cum să-l edităm, se pare că ne apropiem mai mult de apariția așa-numiților copii „proiectanți”, „proiectați”. Pare așa sau va deveni în curând realitate?
Lulu și Nana din Cutia Pandorei
Nașterea primilor copii cu genom modificat la sfârșitul anului 2019 a provocat o rezonanță gravă în comunitatea științifică și în rândul publicului. He Jiankui, biolog la Universitatea de Știință și Tehnologie din Sud, China (SUSTech) - La 19 noiembrie 2018, în ajunul celui de-al doilea Summit internațional privind editarea genomului uman din Hong Kong, într-un interviu acordat Associated Press, a anunțat nașterea primilor copii cu un genom editat.
Fetele gemene s-au născut în China. Numele lor, precum și numele părinților lor, nu au fost dezvăluite: primii „copii OMG” de pe planetă sunt cunoscuți ca Lulu și Nana. Potrivit omului de știință, fetele sunt sănătoase, iar interferențele cu genomul le-au făcut pe gemeni să fie imuni la HIV.
Evenimentul, care poate părea un nou pas în dezvoltarea omenirii, sau cel puțin medicina, așa cum am menționat deja, nu a provocat emoții pozitive în rândul colegilor omului de știință. Dimpotrivă, a fost condamnat. Agențiile guvernamentale din China au lansat o investigație și toate experimentele cu genomul uman din țară au fost interzise temporar.
El Jiankui.
Experimentul, care nu a fost apreciat de public, a fost după cum urmează. Omul de știință a luat spermă și ovule de la viitorii părinți, a efectuat cu ei fertilizarea in vitro, a editat genomul embrionilor rezultați folosind metoda CRISPR / Cas9. După ce embrionii au fost implantați în căptușeala uterului femeii, viitoarea mamă a fetelor nu a fost infectată cu HIV - spre deosebire de tatăl, care era purtătorul virusului.
Video promotional:
Gena CCR5, care codifică o proteină membranară utilizată de virusul imunodeficienței umane pentru a intra în celule, a fost editată. Dacă este modificat, o persoană cu o astfel de mutație artificială va fi rezistentă la infecția cu virusul.
Lulu și Nana.
Mutația pe care He Jiankui a încercat să o creeze artificial se numește CCR5 Δ32: se găsește și în natură, dar numai la câțiva oameni și a atras mult timp atenția oamenilor de știință. Experimentele efectuate la șoareci în 2016 au arătat că CCR5 Δ32 afectează funcția hipocampului, îmbunătățind semnificativ memoria. Purtătorii săi nu numai că sunt imuni la HIV, dar și se recuperează mai repede după un accident vascular cerebral sau un traumatism cerebral traumatic, au memorie și abilități de învățare mai bune decât oamenii „obișnuiți”.
Cu toate acestea, până acum niciun om de știință nu poate garanta că CCR5 Δ32 nu prezintă riscuri necunoscute și că astfel de manipulări cu gena CCR5 nu vor provoca consecințe negative pentru purtătorul mutației. Acum se cunoaște singura consecință negativă a unei astfel de mutații: organismul proprietarilor săi este mai susceptibil la febra Nilului de Vest, dar această boală este destul de rară.
Între timp, universitatea în care a lucrat omul de știință chinez și-a renegat angajatul. Alma mater a spus că nu știau despre experimentele lui He Jiankui, pe care le-au numit o încălcare gravă a principiilor etice și a practicii științifice, și el a fost angajat în ele în afara zidurilor instituției.
Trebuie remarcat faptul că proiectul în sine nu a primit o confirmare independentă și nu a trecut de evaluarea inter pares, iar rezultatele sale nu au fost publicate în reviste științifice. Tot ce avem este doar declarațiile unui om de știință.
Opera lui Jiankui a încălcat moratoriul internațional asupra acestor experimente. Interdicția este stabilită la nivel legislativ în aproape toate țările. Colegii geneticianului sunt de acord că utilizarea tehnologiei de editare genomică CRISPR / Cas9 la oameni prezintă riscuri enorme.
Dar punctul cheie al criticilor este că munca geneticianului chinez nu are nimic inovator: nimeni nu a mai întreprins astfel de experimente din cauza fricii de consecințe imprevizibile, deoarece nu știm ce probleme pot crea genele modificate pentru purtătorii și descendenții lor.
Așa cum a spus geneticianul britanic Maryam Khosravi pe contul său de Twitter: „Dacă putem face ceva, nu înseamnă că ar trebui să o facem”.
Apropo, în octombrie 2018, chiar înainte de declarația șocantă a omului de știință chinez, geneticienii ruși de la Centrul Național de Cercetări Medicale de Obstetrică, Ginecologie și Perinatologie numit după Kulakov au anunțat, de asemenea, schimbarea cu succes a genei CCR5 folosind editorul genomic CRISPR / Cas9 și obținerea embrionilor care nu sunt supuși HIV. Bineînțeles, au fost distruse, astfel încât să nu ajungă la nașterea copiilor.
Cu 40 de ani înainte
Avansează rapid patru decenii. În iulie 1978, Louise Brown s-a născut în Marea Britanie - primul copil născut ca urmare a fertilizării in vitro. Apoi nașterea ei a provocat mult zgomot și indignare și a mers la părinții „bebelușului cu eprubetă” și la oamenii de știință, care au fost poreclați „medicii lui Frankenstein”.
Louise Brown. În copilărie și acum.
Dar dacă acel succes i-a speriat pe unii, le-a dat altora speranță. Așadar, astăzi pe planetă există mai mult de opt milioane de oameni care își datorează nașterea tehnicii FIV și multe dintre prejudecățile care erau populare atunci au fost risipite.
Cu toate acestea, a mai existat o preocupare: deoarece metoda FIV presupune că un embrion uman „gata” este plasat în uter, acesta poate fi supus modificării genetice înainte de implantare. După cum putem vedea, după câteva decenii, exact așa s-a întâmplat.
Procedura FIV.
Deci, se poate face o paralelă între cele două evenimente - nașterea Louisei Brown și a gemenilor chinezi Lula și Nana? Merită să susținem că cutia Pandorei este deschisă și foarte curând va fi posibil să „comandăm” un copil creat conform unui proiect, adică unul de designer. Și cel mai important, se va schimba atitudinea societății față de astfel de copii, așa cum s-a schimbat practic față de copii „dintr-o eprubetă” astăzi?
Selecția embrionară sau modificarea genetică?
Cu toate acestea, nu doar editarea genomului ne aduce mai aproape de un viitor în care copiii vor avea calități pre-planificate. Lulu și Nana își datorează nașterea nu numai tehnologiilor de editare a genei CRISPR / Cas9 și FIV, ci și diagnosticului genetic preimplantator al embrionilor (PGD). În timpul experimentului său, He Jiankui a folosit PGD de embrioni editați pentru a detecta chimerismul și erorile în afara țintei.
Și dacă editarea embrionilor umani este interzisă, atunci diagnosticul genetic preimplantator, care constă în secvențierea genomului embrionilor pentru anumite boli genetice ereditare, iar selecția ulterioară a embrionilor sănătoși nu este. PGD este un fel de alternativă la diagnosticul prenatal, numai fără a fi necesară întreruperea sarcinii dacă se constată anomalii genetice.
În timpul PGD, embrionii obținuți prin fertilizare in vitro sunt supuși screeningului genetic. Procedura presupune extragerea celulelor din embrioni într-un stadiu incipient de dezvoltare și citirea genomului acestora. ADN-ul este în întregime sau parțial citit pentru a determina ce variante de gene poartă. Ulterior, viitorii părinți vor putea alege ce embrioni să implanteze în speranța sarcinii.
Preim. diagnosticul genetic de lantație (PGD).
Diagnosticul genetic preimplantator este deja folosit de cuplurile care cred că poartă gene pentru anumite boli moștenite pentru a identifica embrionii cărora le lipsesc aceste gene. În SUA, astfel de teste sunt utilizate în aproximativ 5% din cazurile de FIV. Se efectuează de obicei pe embrioni în vârstă de trei până la cinci zile. Astfel de teste pot detecta gene care poartă aproximativ 250 de boli, inclusiv talasemia, boala Alzheimer precoce și fibroza chistică.
Dar astăzi, PGD nu este foarte atractiv ca tehnologie pentru proiectarea copiilor. Procedura de obținere a ouălor este neplăcută, prezintă riscuri și nu oferă numărul necesar de celule pentru selecție. Dar totul se va schimba de îndată ce va fi posibil să se obțină mai multe ovule pentru fertilizare (de exemplu, din celulele pielii) și, în același timp, viteza și prețul secvențierii genomului vor crește.
Bioeticianul Henry Greeley de la Universitatea Stanford din California afirmă: „Aproape tot ce poți face cu editarea genelor, poți face cu selecția embrionilor”.
Este ADN Destin?
Potrivit experților, în următoarele decenii în țările dezvoltate, progresul în tehnologiile de citire a codului genetic înregistrat în cromozomii noștri va oferi unui număr tot mai mare de oameni posibilitatea de a-și secvența genele. Dar utilizarea datelor genetice pentru a prezice ce fel de persoană va deveni un embrion este mai dificilă decât pare.
Mulți oameni cred că există o legătură directă și fără echivoc între genele și trăsăturile lor. Ideea existenței genelor direct responsabile de inteligență, homosexualitate sau, de exemplu, abilități muzicale, este larg răspândită. Dar chiar și cu exemplul genei CCR5 menționate anterior, o schimbare care afectează creierul, am văzut că totul nu este atât de simplu.
Există multe - în majoritate rare - boli genetice care pot fi recunoscute cu precizie de o mutație genică specifică. De regulă, există într-adevăr o legătură directă între o astfel de degradare a genei și boală.
Cele mai frecvente boli sau predispoziții medicale - diabet, boli de inimă sau anumite tipuri de cancer - sunt asociate cu mai multe sau chiar cu multe gene și nu pot fi prezise cu nicio certitudine. În plus, acestea depind de mulți factori de mediu - de exemplu, de dieta unei persoane.
Dar când vine vorba de lucruri mai complexe precum personalitatea și inteligența, aici nu știm prea multe despre ce gene sunt implicate. Cu toate acestea, oamenii de știință nu își pierd atitudinea pozitivă. Pe măsură ce crește numărul persoanelor ale căror genomi au fost secvențați, vom putea afla mai multe despre acest domeniu.
Între timp, Euan Birney, directorul Institutului European de Bioinformatică din Cambridge, sugerând că decodarea genomului nu va răspunde la toate întrebările, notează: „Trebuie să ne îndepărtăm de ideea că ADN-ul tău este destinul tău”.
Dirijor și orchestră
Cu toate acestea, nu este totul. Nu numai genele sunt responsabile pentru inteligența, caracterul, fizicul și aspectul nostru, ci și epigenele - etichete specifice care determină activitatea genelor, dar nu afectează structura primară a ADN-ului.
Dacă genomul este un set de gene din organismul nostru, atunci epigenomul este un set de etichete care determină activitatea genelor, un fel de strat de reglare situat, parcă, deasupra genomului. Ca răspuns la factorii externi, el comandă ce gene ar trebui să funcționeze și care ar trebui să doarmă. Epigenomul este dirijorul, genomul este orchestra, în care fiecare muzician are partea sa.
Astfel de comenzi nu afectează secvențele ADN, ele pur și simplu activează (exprimă) unele gene și dezactivează (reprimă) altele. Astfel, nu toate genele care se află pe cromozomii noștri funcționează. Manifestarea unei anumite trăsături fenotipice, capacitatea de a interacționa cu mediul și chiar rata de îmbătrânire depind de gena blocată sau deblocată.
Cel mai faimos și, se crede, cel mai important mecanism epigenetic este metilarea ADN-ului, adăugarea grupării CH3 de către enzimele ADN - metiltransferazele la citozină - una dintre cele patru baze azotate din ADN.
Epigenom.
Când o grupare metil este atașată la citozina unei gene, gena este oprită. Dar, în mod surprinzător, într-o stare atât de „latentă”, gena este transmisă descendenților. Un astfel de transfer de personaje dobândite de ființele vii în timpul vieții se numește moștenire epigenetică, care persistă de câteva generații.
Epigenetica - știința numită sora mică a geneticii - studiază modul în care activarea și dezactivarea genelor ne afectează trăsăturile fenotipice. Potrivit multor experți, în dezvoltarea epigeneticii se află succesul viitor al tehnologiei de creare a copiilor de designer.
Prin adăugarea sau eliminarea „semnelor” epigenetice, putem, fără a afecta secvența ADN, să luptăm împotriva ambelor boli care au apărut sub influența factorilor adverse și să extindem „catalogul” caracteristicilor de proiectare ale copilului planificat.
Este real scenariul Gattaki și alte temeri?
Mulți se tem că, din editarea genomului - pentru a evita bolile genetice grave - vom trece la îmbunătățirea oamenilor și acolo nu suntem departe de apariția supraomului sau de ramificația umanității în castele biologice, așa cum prezice Yuval Noah Harari.
Bioeticianul Ronald Greene de la Dartmouth College din New Hampshire consideră că progresele tehnologice pot face „designul uman” mai accesibil. În următorii 40-50 de ani, spune el, „vom vedea utilizarea tehnologiilor de editare a genelor și de reproducere pentru a îmbunătăți oamenii; putem alege culoarea ochilor și a părului pentru copilul nostru, dorim abilități atletice îmbunătățite, abilități de citire sau de calcul și așa mai departe."
Cu toate acestea, apariția copiilor designeri este plină de consecințe medicale imprevizibile, dar și de adâncirea inegalității sociale.
După cum subliniază omul de știință bioetică Henry Greeley, o îmbunătățire a sănătății realizabilă de la 10% la 20% prin PGD, care completează beneficiile deja generate de bogăție, ar putea duce la o diferență tot mai mare în starea de sănătate a celor bogați și săraci, atât în societate, cât și între țări.
Și acum, în imaginație, există imagini teribile ale unei elite genetice, precum cea descrisă în thrillerul distopian Gattaca: progresul tehnologiei a dus la faptul că eugenia nu mai este considerată o încălcare a normelor morale și etice, iar producția oamenilor ideali este pusă în funcțiune. În această lume, umanitatea este împărțită în două clase sociale - „valabil” și „nevalid”. Primele, de regulă, sunt rezultatul vizitei unui părinte la un medic, iar al doilea este o fertilizare naturală. Toate ușile sunt deschise către „bine”, iar „improprii”, de regulă, sunt peste bord.
Încă din filmul „Gattaca” (1997, SUA).
Să ne întoarcem la realitatea noastră. Am observat că nu este încă posibil să se prezică consecințele interferenței cu secvența ADN: genetica nu oferă răspunsuri la multe întrebări, iar epigenetica se află într-un stadiu incipient de dezvoltare. Fiecare experiment cu nașterea copiilor cu genom modificat reprezintă un risc semnificativ care pe termen lung se poate transforma într-o problemă pentru astfel de copii, descendenții lor și, eventual, pentru întreaga specie umană.
Dar progresul tehnologiei în acest domeniu, după ce ne-a salvat, probabil de unele probleme, va adăuga altele noi. Apariția copiilor designeri, perfecți din toate punctele de vedere, care, după ce s-au maturizat, vor deveni membri ai societății, pot crea o problemă serioasă sub forma aprofundării inegalității sociale deja la nivel genetic.
Există o altă problemă: nu am privit subiectul examinat prin ochii unui copil. Oamenii au tendința uneori de a supraestima capacitățile științei, iar tentația de a înlocui nevoia de îngrijire minuțioasă a copilului lor, creșterea și studierea acestuia cu plata facturilor într-o clinică specializată pot fi grozave. Ce se întâmplă dacă puștiul designer, în care sunt investiți atât de mulți bani și care are atât de multe așteptări, nu se încadrează în aceste speranțe? Dacă, în ciuda inteligenței programate în gene și a unui aspect spectaculos, el nu devine ceea ce doreau să facă? Genele nu sunt încă destin.
