Studie visar genredigeringsteknik för att skydda ens ättlingar från ärftliga sjukdomar
En studie som publicerades i Natur har för första gången visat att ett mänskligt embryo kan korrigeras på ett mycket tidigt stadium av embryonal utveckling av en gen-redigering (även kallad genkorrigering) teknik som kallas CRISPR. Studien, ett samarbete mellan Salk Institute, Oregon Health and Science University i Portland och Institute for Basic Science i Korea visar att forskare har korrigerat patogen genmutation för ett hjärttillstånd i det mänskliga embryot för att eliminera detta sjukdom i nuvarande avkomma och kommande generationer. Studien ger betydande insikter i att förebygga tusentals sjukdomar som orsakas av enstaka/flera mutationer i endast en gen.
Korrigera sjukdomsrelaterad enstaka gen innan livets början
Ett hjärttillstånd som kallas hypertrofisk kardiomyopati (HCM) är den vanligaste orsaken till plötsligt hjärtstopp som leder till döden och drabbar cirka 1 av 500 personer oavsett ålder eller kön. HCM tros vara den vanligaste ärftliga eller genetisk hjärtsjukdom över hela världen. Det orsakas av en dominant mutation i en gen (MYBPC3) men förekomsten av detta tillstånd upptäcks inte förrän det är för sent. Människor med en muterad kopia av denna gen har 50 procents chans att föra den vidare till sina egna barn och att korrigera denna mutation i embryon skulle förhindra sjukdom inte bara hos drabbade barn, utan även hos deras framtida ättlingar. Med hjälp av IVF-tekniker (in vitro fertilization) injicerade forskare de korrigerade genkomponenterna i friska donatorägg befruktade med donatorns spermier. Deras metodik tillåter donatorns cellers egna DNA-reparation mekanismer för att korrigera mutationen under nästa omgång av celldelning. Mutationen korrigeras i princip genom att använda antingen en artificiell DNA- sekvensen eller den icke-muterade kopian av den ursprungliga MYBPC3-genen som en startmall.
Forskare analyserade alla celler i tidiga embryon för att se hur effektivt mutationen reparerades. Tekniken för gen redigering har dock i ett mycket preliminärt skede visat sig vara säker, korrekt och effektiv. Kort sagt, "det fungerar". Det var förvånande för forskare att se att genredigering gick mycket bra och de såg inga sidoproblem som induktion av detekterbara mutationer utanför målet och/eller genominstabilitet. De utvecklade en robust strategi för att säkerställa konsekvent reparation i alla celler i embryot. Detta är en ny strategi som inte har rapporterats hittills och denna teknologi reparerar framgångsrikt den sjukdomsorsakande enstaka genmutationen genom att dra fördel av en DNA- reparationssvar som är mycket unikt för embryon endast i ett mycket tidigt skede av befruktningen.
Etisk debatt kring genredigering
Sådana framsteg inom stamcellsteknologier och genredigering – även om de fortfarande är i spädbarnsåldern – har gett hopp till möjligen miljontals människor som ärver sjukdomsalstrande mutationer i sina gener genom att visa en teknik för att förebygga och bota ett antal sådana sjukdomar. Potentialen för denna studie är enorm och effektfull; detta är dock ett etiskt diskutabelt ämne och alla steg mot sådana studier måste tas med försiktighet efter att ha tagit högsta hänsyn till alla nödvändiga etiska bedömningar. Andra hinder för denna typ av studier inkluderar inget stöd för embryoforskning och förbud mot några kliniska prövningar relaterade till genetisk modifiering av könsceller (celler som blir spermier eller ägg). Ett exempel som forskarna kategoriskt har angett är att försiktigt undvika introduktion av oavsiktliga mutationer i könslinjen.
Författarna har uppgett att deras studie helt överensstämmer med rekommendationerna i 2016 års färdplan "Human Genom redigering: Science, Ethics, and Governance” av National Academy of Sciences, USA.
Gör en enorm inverkan med möjligheter
Resultaten av denna studie publicerade i Natur visa den stora potentialen hos embryonala genredigering. Detta är den första och största studien inom området genredigering. Detta forskningsområde är dock behäftat med realistisk bedömning av både fördelar och risker tillsammans med en kontinuerlig bedömning av förfarandets säkerhet och effektivitet i ett bredare perspektiv.
Denna forskning kommer att ha en enorm inverkan på att upptäcka eventuella botemedel för tusentals sjukdomar som orsakas av mutationer i enskilda gener. I en "mycket avlägsen framtid" skulle redigerade embryon kunna transplanteras in i en livmoder med målet att etablera en graviditet och under en sådan process kan en klinisk prövning sedan övervaka embryona när de utvecklas till avkommor. Det låter långsökt just nu, men det är det avsedda långsiktiga målet med denna studie. Grundarbetet har gjorts genom att föra forskare ett steg närmare skärpning ärvt genetiska sjukdomar av mänsklig avkomma.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
Hong M et al. 2017. Korrigering av en patogen genmutation i mänskliga embryon. Natur. https://doi.org/10.1038/nature23305
