Даследаванне паказвае тэхніку рэдагавання генаў для абароны сваіх нашчадкаў ад спадчынных захворванняў
Даследаванне, апублікаванае ў Прырода упершыню паказала, што чалавечы эмбрыён можа быць выпраўлены на вельмі ранняй стадыі эмбрыянальнага развіцця з дапамогай рэдагаванне генаў (таксама называецца геннай карэкцыяй) методыка пад назвай CRISPR. Даследаванне, праведзенае ў супрацоўніцтве паміж Інстытутам Солка, Універсітэтам аховы здароўя і навукі Арэгона ў Портлендзе і Інстытутам фундаментальных навук у Карэі, паказвае, што даследчыкі выправілі патагенную генную мутацыю для захворвання сэрца ў чалавечага эмбрыёна, каб ліквідаваць гэта. хвароба у цяперашніх нашчадках і будучых пакаленнях. Даследаванне дае істотнае ўяўленне аб прадухіленні тысяч захворванняў, выкліканых адной/множнымі мутацыямі толькі ў адной ген.
Карэкцыя аднаго гена, звязанага з захворваннем, да пачатку жыцця
Захворванне сэрца пад назвай гіпертрафічная кардыяміяпатыя (ГКМП) з'яўляецца найбольш частай прычынай раптоўнай спынення сэрца, якая прыводзіць да смерці, і дзівіць прыкладна 1 з 500 чалавек любога ўзросту і полу. ГКМП лічыцца найбольш распаўсюджаным спадчынным або генетычны стан сэрца ва ўсім свеце. Гэта выклікана дамінантнай мутацыяй гена (MYBPC3), але наяўнасць гэтага стану не выяўляецца, пакуль не стане занадта позна. Людзі з мутантнай копіяй гэтага гена маюць 50-працэнтны шанец перадаць яго сваім дзецям, і такім чынам выпраўленне гэтай мутацыі ў эмбрыёнах прадухіліць хвароба не толькі ў пацярпелых дзяцей, але і ў іх будучых нашчадкаў. Выкарыстоўваючы метады ЭКА (экстракарпаральнае апладненне), даследчыкі ўвялі выпраўленыя кампаненты гена ў здаровыя донарскія яйкаклеткі, аплодненыя спермай донара. Іх метадалогія дазваляе ўласнымі клеткамі донара ДНК-рэпарацыя механізмы карэкцыі мутацыі падчас наступнага раунда дзялення клеткі. Мутацыя ў асноўным выпраўляецца з дапамогай штучнага ДНК паслядоўнасць або немутаваную копію арыгінальнага гена MYBPC3 у якасці стартавай шаблону.
Даследчыкі прааналізавалі ўсе клеткі ў ранніх эмбрыёнах, каб убачыць, наколькі эфектыўна аднаўлялася мутацыя. Тэхніка в ген рэдагаванне, хоць на вельмі папярэднім этапе, было прызнана бяспечным, дакладным і эфектыўным. Карацей кажучы, «гэта працуе». Для даследчыкаў было дзіўна бачыць, што рэдагаванне гена прайшлі вельмі добра, і яны не ўбачылі ніякіх пабочных праблем, такіх як індукцыя выяўленых па-за мэтай мутацый і/або нестабільнасць геному. Яны распрацавалі надзейную стратэгію для забеспячэння паслядоўнага аднаўлення ва ўсіх клетках эмбрыёна. Гэта новая стратэгія, пра якую да гэтага часу не паведамлялася, і гэтая тэхналогія паспяхова аднаўляе мутацыю аднаго гена, якая выклікае хваробу, выкарыстоўваючы перавагі ДНК аднаўленчая рэакцыя, якая вельмі ўнікальная для эмбрыёнаў толькі на вельмі ранняй стадыі зачацця.
Этычныя дэбаты вакол рэдагавання генаў
Такія дасягненні ў тэхналогіях ствалавых клетак і рэдагаванне гена - хоць і яшчэ ў маленстве - далі надзею, магчыма, мільёнам людзей, якія ўспадкавалі хваробатворныя мутацыі ў сваіх генах, паказваючы тэхніку для прадухілення і лячэння шэрагу такіх захворванняў. Патэнцыял гэтага даследавання велізарны і эфектны; аднак, гэта тэма этычна дыскусійная, і любыя крокі ў напрамку такіх даследаванняў павінны быць зроблены з асцярожнасцю пасля таго, як найвышэйшая ўвага да ўсіх неабходных этычных меркаванняў. Іншыя перашкоды для гэтага тыпу даследавання ўключаюць адсутнасць падтрымкі ў даследаванні эмбрыёнаў і забарону любых клінічных выпрабаванняў, звязаных з генетычнай мадыфікацыяй зародкавай лініі (клетак, якія становяцца спермай або яйкамі). Адзін з выпадкаў, пра які даследчыкі катэгарычна заявілі, - гэта дбайнае пазбяганне ўнясення ненаўмысных мутацый у зародавую лінію.
Аўтары заявілі, што іх даследаванне цалкам адпавядае рэкамендацыям дарожнай карты 2016 года «Чалавек Рэдагаванне геному: Навука, этыка і кіраванне» Нацыянальнай акадэміі навук ЗША.
Аказваючы велізарны ўплыў з магчымасцямі
Вынікі гэтага даследавання апублікаваныя ў Прырода дэманструюць вялікі патэнцыял эмбрыянальных рэдагаванне гена. Гэта першае і маштабнае даследаванне ў раёне в рэдагаванне гена. Аднак гэтая вобласць даследаванняў абцяжарана рэалістычнай ацэнкай як карысці, так і рызыкі разам з пастаяннай ацэнкай бяспекі і эфектыўнасці працэдуры ў больш шырокай перспектыве.
Гэта даследаванне акажа велізарны ўплыў на выяўленне магчымых лекаў ад тысяч хвароб, выкліканых мутацыямі асобных генаў. У «вельмі аддаленай будучыні» адрэдагаваныя эмбрыёны могуць быць перасаджаны ў матку з мэтай усталявання цяжарнасці, і падчас такога працэсу клінічнае даследаванне можа кантраляваць эмбрыёны, як яны ператвараюцца ў нашчадства. На дадзены момант гэта гучыць надумана, але гэта меркаваная доўгатэрміновая мэта гэтага даследавання. Падрыхтоўка была зроблена, наблізіўшы навукоўцаў да вылучэння спадчыны генетычныя захворванні з чалавечых нашчадкаў.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
Hong M і інш. 2017. Карэкцыя патагеннай геннай мутацыі ў эмбрыёнах чалавека. Прырода. https://doi.org/10.1038/nature23305
