Mnogi od nas rođeni su s osobinama koje nam pomažu da se bolje natječemo u društvu: ljepota, inteligencija, spektakularni izgled ili fizička snaga. Zbog napretka u genetici, počinje se činiti da ćemo uskoro moći pristupiti nečemu čemu prethodno nije bilo potrebno - "dizajnirati" ljude i prije nego što su se rodili. Tražiti potrebne osobine, ako im to priroda ne daje, unaprijed određujući tako neophodne mogućnosti u životu. To radimo s automobilima i drugim neživim objektima, ali sada kada je ljudski genom dekodiran i kad ga već učimo uređivati, čini se da smo sve bliže pojavi takozvanog "dizajnera", "projicirane" djece. Čini li se tako ili će uskoro postati stvarnost?
Lulu i Nana iz Pandorine kutije
Rođenje prve djece s modificiranim genomom krajem 2019. godine izazvalo je ozbiljan odjek u znanstvenoj zajednici i u javnosti. On Jiankui, biolog sa Sveučilišta za znanost i tehnologiju Southern, Kina (SUSTech) - 19. studenog 2018., uoči drugog međunarodnog summita o uređivanju ljudskog genoma u Hong Kongu, u intervjuu za Associated Press najavio je rođenje prve djece s uređenim genomom.
Blizanke su rođene u Kini. Njihova imena, kao i imena njihovih roditelja, nisu otkrivena: prva "GMO-djeca" na planetu poznata su kao Lulu i Nana. Prema znanstveniku, djevojke su zdrave, a ometanje njihovog genoma učinilo je blizance imunima na HIV.
Događaj, koji se može činiti novim korakom u razvoju čovječanstva, ili barem medicine, kao što je već spomenuto, nije izazvao pozitivne emocije među znanstvenim kolegama. Naprotiv, bio je osuđen. Vladine agencije u Kini započele su istragu, a svi eksperimenti s ljudskim genomom u zemlji privremeno su zabranjeni.
On Jiankui.
Eksperiment, koji javnost nije cijenila, bio je sljedeći. Znanstvenik je uzeo spermu i jajašca od budućih roditelja, s njima je izvršio in vitro oplodnju, uredio je genom nastalih embrija metodom CRISPR / Cas9. Nakon što su embriji ugrađeni u sluznicu maternice žene, buduća majka djevojčica nije zaražena HIV-om, za razliku od oca koji je bio nositelj virusa.
Promotivni video:
Uređen je gen CCR5, koji kodira membranski protein koji koristi virus humane imunodeficijencije za ulazak u stanice. Ako se modificira, osoba s takvom umjetnom mutacijom bit će otporna na infekciju virusom.
Lulu i Nana.
Mutacija koju je He Jiankui pokušao umjetno stvoriti naziva se CCR5 Δ32: ona se također nalazi u prirodi, ali samo kod nekolicine ljudi, i već dugo privlači pažnju znanstvenika. Eksperimenti na miševima 2016. godine pokazali su da CCR5 Δ32 utječe na funkciju hipokampusa, značajno poboljšavajući pamćenje. Njegovi nositelji nisu samo imuni na HIV, već se i brže oporavljaju nakon moždanog udara ili traumatične ozljede mozga, imaju bolju memoriju i sposobnosti učenja od "običnih" ljudi.
Međutim, zasad niti jedan znanstvenik ne može jamčiti da CCR5 Δ32 ne nosi nepoznate rizike i da takve manipulacije s genom CCR5 neće uzrokovati negativne posljedice za nositelja mutacije. Sada je poznata jedina negativna posljedica takve mutacije: organizam njezinih vlasnika osjetljiviji je na groznicu zapadnog Nila, ali ova je bolest prilično rijetka.
U međuvremenu, sveučilište na kojem je radio kineski znanstvenik odreklo se svog zaposlenika. Alma mater rekla je da nisu znali za eksperimente He Jiankuija, koje su nazvali grubim kršenjem etičkih principa i znanstvene prakse, a on je u njima bio angažiran izvan zidova institucije.
Treba napomenuti da sam projekt nije dobio neovisnu potvrdu i nije prošao recenziju, a njegovi rezultati nisu objavljeni u znanstvenim časopisima. Sve što imamo samo su izjave znanstvenika.
Njegov rad Jiankui prekršio je međunarodni moratorij na takve eksperimente. Zabrana je uspostavljena na zakonodavnoj razini u gotovo svim zemljama. Kolege genetičara slažu se da upotreba tehnologije genomskog uređivanja CRISPR / Cas9 kod ljudi nosi ogromne rizike.
No, ključna točka kritike je da rad kineskog genetičara nema ništa inovativno: nitko prije nije poduzimao takve eksperimente zbog straha od nepredvidivih posljedica, jer ne znamo kakve probleme modificirani geni mogu stvoriti za svoje nositelje i potomke.
Kao što je britanska genetičarka Maryam Khosravi rekla na svom Twitter računu: "Ako nešto možemo učiniti, to ne znači da to moramo učiniti."
Inače, u listopadu 2018., čak i prije šokantne izjave kineskog znanstvenika, ruski genetičari iz Nacionalnog medicinskog istraživačkog centra za porodništvo, ginekologiju i perinatologiju imena Kulakova također su najavili uspješnu promjenu gena CCR5 pomoću genomskog urednika CRISPR / Cas9 i dobivanje embrija koji nisu podložni HIV-u. Prirodno, bili su uništeni, pa nikada nije došlo do rođenja djece.
40 godina prije
Brzo naprijed četiri desetljeća. U srpnju 1978. u Velikoj Britaniji rođena je Louise Brown - prvo dijete rođeno kao rezultat in vitro oplodnje. Tada je njezino rođenje izazvalo puno buke i ogorčenja, a pripalo je roditeljima "bebe iz epruvete" i znanstvenicima, koji su dobili nadimak "Frankensteinovi liječnici".
Louise Brown. U djetinjstvu i sada.
Ali ako je taj uspjeh neke uplašio, drugima je dao nadu. Dakle, danas na planetu postoji više od osam milijuna ljudi koji svoje rođenje duguju IVF tehnici, a mnoge su predrasude koje su tada bile popularne raspršene su.
Međutim, postojala je još jedna briga: budući da IVF metoda pretpostavlja da je "spreman" ljudski embrij smješten u maternicu, on može biti podvrgnut genetskoj modifikaciji prije implantacije. Kao što vidimo, nakon nekoliko desetljeća dogodilo se upravo to.
IVF postupak.
Dakle, može li se povući paralela između dva događaja - rođenja Louise Brown i kineskih blizanaca Lule i Nane? Vrijedi li se svađati da je Pandorina kutija otvorena i vrlo brzo će se moći "naručiti" dijete stvoreno prema projektu, odnosno dizajnerskom. I najvažnije - hoće li se promijeniti odnos društva prema takvoj djeci, kao što se danas praktički promijenio prema djeci „iz epruvete“?
Odabir embrija ili genetska modifikacija?
Međutim, nije samo uređivanje genoma ono što nas približava budućnosti u kojoj će djeca imati unaprijed planirane kvalitete. Lulu i Nana rođenje ne duguju samo tehnologijama za uređivanje gena CRISPR / Cas9 i IVF-u, već i predimplantacijskoj genetskoj dijagnozi embrija (PGD). Tijekom svog eksperimenta, He Jiankui koristio je PGD uređenih embrija kako bi otkrio kimerizam i pogreške izvan cilja.
A ako je uređivanje ljudskih embrija zabranjeno, tada predimplantacijska genetska dijagnostika, koja se sastoji u sekvenciranju genoma embrija za određene nasljedne genetske bolesti, a naknadni odabir zdravih embrija nije. PGD je vrsta alternative prenatalnoj dijagnostici, samo bez potrebe za prekidom trudnoće ako se utvrde genetske abnormalnosti.
Tijekom PGD-a, embriji dobiveni oplodnjom in vitro podvrgavaju se genetskom probiranju. Postupak uključuje uklanjanje stanica iz embrija u vrlo ranoj fazi razvoja i "očitavanje" njihovih genoma. Cijela ili dio DNA čita se kako bi se utvrdilo koje varijante gena nosi. Nakon toga, budući roditelji moći će odabrati koji će embriji biti ugrađeni u nadi da će biti trudni.
Preim. lančana genetska dijagnoza (PGD).
Preimplantacijsku genetsku dijagnozu već koriste parovi koji vjeruju da nose gene za određene nasljedne bolesti kako bi identificirali embrije kojima nedostaju ti geni. U Sjedinjenim Državama takvo se ispitivanje koristi u oko 5% IVF slučajeva. Obično se izvodi na zamecima starim od tri do pet dana. Takvi testovi mogu otkriti gene koji nose oko 250 bolesti, uključujući talasemiju, ranu Alzheimerovu bolest i cističnu fibrozu.
Samo danas, PGD nije baš atraktivan kao tehnologija za dizajniranje djece. Postupak dobivanja jajašaca je neugodan, nosi rizike i ne osigurava potreban broj stanica za selekciju. No, sve će se promijeniti čim postane moguće dobiti više jajnih stanica za oplodnju (na primjer, iz stanica kože), a istodobno će se povećati brzina i cijena sekvenciranja genoma.
Bioetičar Henry Greeley sa Sveučilišta Stanford u Kaliforniji kaže: "Gotovo sve što možete učiniti s uređivanjem gena, možete učiniti i s odabirom embrija."
Je li DNA sudbina?
Prema stručnjacima, tijekom sljedećih desetljeća u razvijenim zemljama napredak u tehnologijama za čitanje genetskog koda zabilježenog u našim kromosomima dat će sve većem broju ljudi priliku da sekvenciraju svoje gene. No, korištenje genetskih podataka za predviđanje kakva će osoba postati embrij teže je nego što zvuči.
Mnogi ljudi vjeruju da postoji izravna i jednoznačna veza između njihovih gena i osobina. Raširena je ideja o postojanju gena koji su izravno odgovorni za inteligenciju, homoseksualnost ili, na primjer, glazbene sposobnosti. No, čak i na primjeru spomenutog gena CCR5, čija promjena utječe na mozak, vidjeli smo da sve nije tako jednostavno.
Postoje mnoge - uglavnom rijetke - genetske bolesti koje se mogu točno prepoznati pomoću određene mutacije gena. U pravilu doista postoji izravna veza između takvog raspada gena i bolesti.
Najčešće bolesti ili medicinske predispozicije - dijabetes, bolesti srca ili određeni karcinomi - povezane su s nekoliko ili čak mnogim genima i ne mogu se sa sigurnošću predvidjeti. Uz to, ovise o mnogim čimbenicima okoliša - na primjer, o čovjekovoj prehrani.
Ali što se tiče složenijih stvari poput osobnosti i inteligencije, ovdje ne znamo puno o tome koji su geni u pitanju. Međutim, znanstvenici ne gube pozitivan stav. Kako se povećava broj ljudi čiji su genomi sekvencirani, moći ćemo saznati više o ovom području.
U međuvremenu, Euan Birney, direktor Europskog instituta za bioinformatiku u Cambridgeu, nagovještavajući da dekodiranje genoma neće odgovoriti na sva pitanja, napominje: "Moramo se maknuti od ideje da je vaša DNK vaša sudbina."
Dirigent i orkestar
Međutim, to nije sve. Nisu samo geni odgovorni za našu inteligenciju, karakter, tjelesnu građu i izgled, već i epigenti - specifične oznake koje određuju aktivnost gena, ali ne utječu na primarnu strukturu DNA.
Ako je genom skup gena u našem tijelu, tada je epigenom skup oznaka koje određuju aktivnost gena, svojevrsni regulatorni sloj koji se nalazi, takoreći, na vrhu genoma. Kao odgovor na vanjske čimbenike, zapovijeda koji bi geni trebali raditi, a koji spavati. Epigenome je dirigent, genom je orkestar, u kojem svaki glazbenik ima svoj dio.
Takve naredbe ne utječu na sekvence DNA, one jednostavno uključuju (izražavaju) neke gene, a isključuju (potiskuju) druge. Dakle, ne rade svi geni koji se nalaze na našim kromosomima. Manifestacija određene fenotipske osobine, sposobnost interakcije s okolinom, pa čak i brzina starenja ovise o tome koji je gen blokiran ili deblokiran.
Najpoznatiji i, vjeruje se, najvažniji epigenetski mehanizam je metilacija DNA, dodavanje CH3-skupine DNK enzimima - metiltransferazama u citozin - jednu od četiri dušične baze u DNA.
Epigenome.
Kad je metilna skupina vezana za citozin određenog gena, gen se isključuje. Ali, iznenađujuće, u takvom "uspavanom" stanju gen se prenosi na potomstvo. Takav prijenos likova koje su živa bića stekla tijekom života naziva se epigenetskim nasljeđivanjem, koje traje nekoliko generacija.
Epigenetika - znanost koja se naziva sestrom genetike - proučava kako uključivanje i isključivanje gena utječe na naše fenotipske osobine. Prema mnogim stručnjacima, upravo u razvoju epigenetike leži budući uspjeh tehnologije za stvaranje djece dizajnera.
Dodavanjem ili uklanjanjem epigenetskih "oznaka" možemo se, bez utjecaja na sekvencu DNA, boriti protiv obje bolesti koje su nastale pod utjecajem nepovoljnih čimbenika i proširiti "katalog" planiranih karakteristika djeteta.
Jesu li scenarij Gattaki i drugi strahovi stvarni?
Mnogi strahuju da ćemo od uređivanja genoma - kako bismo izbjegli ozbiljne genetske bolesti - prijeći na poboljšanje ljudi, a tamo je nedaleko i pojava supermana ili razgranavanje čovječanstva u biološke kaste, kako predviđa Yuval Noah Harari.
Bioetičar Ronald Green s koledža Dartmouth u New Hampshireu vjeruje da tehnološki napredak može učiniti "ljudski dizajn" pristupačnijim. U sljedećih 40-50 godina, kaže, „vidjet ćemo uporabu tehnologija za uređivanje gena i reproduktivne tehnologije za poboljšanje ljudi; možemo odabrati boju očiju i kose za svoje dijete, želimo poboljšane sportske sposobnosti, vještine čitanja ili računanja itd."
Međutim, pojava djece dizajnera ne samo da ima nepredvidljive medicinske posljedice, već i produbljivanje socijalne nejednakosti.
Kako ističe bioetički znanstvenik Henry Greeley, dostižno poboljšanje zdravlja od 10-20% putem PGD-a, pored koristi koje bogatstvo već donosi, moglo bi dovesti do sve većeg jaza u zdravstvenom statusu bogatih i siromašnih - kako u društvu, tako i među zemljama.
A sada u mašti postoje strašne slike genetske elite, poput one prikazane u distopijskom trileru Gattaca: napredak tehnologije doveo je do činjenice da se eugenika više ne smatra kršenjem moralnih i etičkih normi, a proizvodnja idealnih ljudi puštena je u tok. U ovom se svijetu čovječanstvo dijeli na dvije društvene klase - "valjanu" i "nevaljanu". Prvi su u pravilu rezultat posjeta roditelja liječniku, a drugi je prirodna gnojidba. Sva su vrata otvorena za "dobro", a "nesposobni" su u pravilu pretjerani.
Još iz filma "Gattaca" (1997, SAD).
Vratimo se svojoj stvarnosti. Primijetili smo da još nije moguće predvidjeti posljedice ometanja sekvence DNA: genetika ne daje odgovore na mnoga pitanja, a epigenetika je zapravo u ranoj fazi razvoja. Svaki eksperiment s rođenjem djece s modificiranim genomom značajan je rizik koji se dugoročno može pretvoriti u problem takve djece, njihovih potomaka i, možda, cijele ljudske vrste.
Ali napredak tehnologije na ovom području, spasivši nas, vjerojatno od nekih problema, dodat će nove. Pojava savršene u svim pogledima djece dizajnera koja su, sazrevši, postajući članovi društva, mogu stvoriti ozbiljan problem u vidu produbljivanja socijalne nejednakosti već na genetskoj razini.
Postoji još jedan problem: nismo razmatrali temu koju razmatramo očima djeteta. Ljudi ponekad teže precijeniti mogućnosti znanosti, a iskušenje da potrebu za mukotrpnom brigom o svom djetetu, njegovom odgoju i učenju zamijene plaćanjem računa u specijaliziranoj klinici može biti veliko. Što ako dijete dizajner, u koje je uloženo toliko novca i koje ima toliko očekivanja, ne ispuni ta očekivanja? Ako unatoč inteligenciji programiranoj u genima i spektakularnom izgledu, ne postane ono što su željeli učiniti? Geni još nisu sudbina.
