Gyles Lewis
0 
2641
30
Vragen wervelen na de aankondiging dat de eerste gen-bewerkte baby's eerder deze maand werden geboren - inclusief wat onderzoekers precies deden en of het werkte.
De aankondiging kwam via een YouTube-video die zondag (25 november) werd gepost door Jiankui He, een Chinese wetenschapper. Hij bracht de video uit nadat MIT Technology Review had gerapporteerd over het bestaan van klinische proefdocumenten die aangaven dat onderzoekers potentiële ouders rekruteerden voor een genbewerkingsstudie van embryo's die vervolgens zouden worden geïmplanteerd via in-vitrofertilisatie. Kort daarna meldde de Associated Press dat hij beweert dat twee tweelingmeisjes, genaamd LuLu en NaNa, weken geleden zijn geboren.
Maar wetenschappers bleven worstelen om te begrijpen wat hij en zijn collega's precies hadden gedaan - en of hun genbewerking was geslaagd. Hij presenteerde hun gegevens voor het eerst in het openbaar op de tweede internationale top over het bewerken van menselijk genoom in Hong Kong op 28 november, zonder de organisatoren van de conferentie vooraf op de hoogte te stellen van de inhoud van de presentatie, slechts een van de vele afwijkingen van traditionele wetenschappelijke normen en bio-ethiek. [Genetica in cijfers: 10 prikkelende verhalen]
"Dit is nogal verontrustend en een behoorlijke schok voor alle mensen in het veld", zegt Chengzu Long, een assistent-professor in de geneeskunde aan de New York University Langone Health, die werkt met het type genbewerking dat hij en zijn collega's beweren te hebben gedaan..
Bewijs het
Deskundigen waarmee iedereen contact heeft opgenomen, zeggen dat ze vermoeden dat hij en zijn collega's echt hebben geprobeerd de genen van de tweeling te bewerken, zoals ze beweren. Dit is waarschijnlijk geen hoax of een stunt zoals de beroemde Raëliaanse sekte nep-out uit 2002, waarin een groep UFO-gelovigen beweerde met succes een mens te hebben gekloond.
"Er is iets gedaan", zegt geneticus Eric Topol, de directeur van het Scripps Research Translational Institute in Californië. "Dat kunnen we zeggen."
Kiran Musunuru, universitair hoofddocent cardiovasculaire geneeskunde en genetica aan de Perelman School of Medicine aan de Universiteit van Pennsylvania, is een van de weinige onderzoekers die de gegevens van He heeft gezien. De Associated Press bezorgde hem een ongepubliceerd manuscript van He's beweringen om te beoordelen. Het manuscript was zowel overtuigend als verontrustend, vertelde Musunuru .
"De gegevens die ik in het manuscript zag, kwamen overeen met het bewerken van de embryo's en het bewerken van de tweeling nadat ze waren geboren," zei hij..
Het is verontrustend, voegde Musunuru eraan toe, dat deze bewerking gebrekkig was. De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd CRISPR-Cas9 om een gen genaamd CCR5 te knippen uit de embryo's die zich ontwikkelden tot LuLu en NaNa. Mensen met mutaties in dit gen vertonen vaak enige resistentie tegen HIV-infectie, wat het voordeel was dat hij en zijn collega's wilden overbrengen. Maar bij één tweeling, zei Musunuru, waren gen-bewerkingen in slechts één van de twee exemplaren van CCR5 succesvol, wat betekent dat de andere kopie actief was. Die tweeling, zei hij, zou geen enkel immuniteitsvoordeel tegen hiv krijgen. En in beide embryo's was er bewijs van mozaïcisme - sommige cellen droegen het bewerkte gen en andere droegen het origineel. Tijdens zijn lezing zei hij dat er in één embryo bewijs was van een mogelijk off-target effect, waarbij de moleculaire tools die wetenschappers gebruiken om het genoom te bewerken zich richten op de verkeerde plek en genen veranderen die de onderzoekers niet wilden veranderen. . [Bionic Humans: Top 10 Technologies]
"Ik vind het absoluut verschrikkelijk dat ze deze embryo's, die duidelijke problemen hadden met het bewerken, meenamen en ermee verder gingen", zei Musunuru. "Hoe kon je dat doen?"
In zijn presentatie zei hij dat er een nieuwe zwangerschap aan de gang is met behulp van een gen-bewerkt embryo.
Het proces verbeteren
In een typisch wetenschappelijk proces, zeiden experts, zouden de gegevens van de tweeling worden gepubliceerd of breder worden gepresenteerd om door een breed scala aan wetenschappers te worden beoordeeld. Idealiter, zei Musunuru, zou er een onafhankelijke bevestiging zijn van de genetische sequentiebepaling: DNA zou worden verzameld van beide ouders en beide tweelingen om aan te tonen dat de bewerking echt heeft plaatsgevonden en dat eventuele mutaties in de genen van de kinderen niet zijn doorgegeven van mama en papa. (Hij toonde wel gegevens in zijn lezing met bewijs van een dergelijke volgorde.)
Het sequencen van de genen om de veranderingen in CCR5 te zoeken, is niet zo ingewikkeld, zei Long. Cellen kunnen uit embryo's worden gehaald voor genetische sequencing voordat ze zelfs in de baarmoeder worden geïmplanteerd, zei hij. Volgens Musunuru zeggen hij en zijn collega's in het niet-gepubliceerde manuscript dat ze cellen uit de placenta en het navelstrengbloed hebben genomen voor genetische sequentiebepaling..
In Hong Kong presenteerde hij de gegevens die Musunuru beschreef tijdens het lezen in het ongepubliceerde manuscript, inclusief het mogelijke off-target effect in het vroege embryo, waarvan hij beweerde dat het na de geboorte niet aanwezig was in het kind. Maar het detecteren van effecten buiten het doelwit is erg lastig, zei Topol. Het ontdekken van deze fouten is "gemakkelijker gezegd dan gedaan", vertelde Topol .
DNA is in de cel gewikkeld als een verward stuk touw met een complexe 3D-structuur, zei hij. Off-target-effecten kunnen overal langs dit gegrom van moleculen optreden, dus ze zijn moeilijk te vinden. Bovendien kunnen de gevolgen van eventuele fouten generaties lang echoën, aangezien LuLu en NaNa hun bewerkte genen zullen doorgeven aan hun eigen kinderen..
"De woorden 'diepgaande gevolgen stroomafwaarts' doen het geen recht," zei Topol.
Het is onduidelijk wat de mogelijke verandering buiten het doelwit zou kunnen betekenen voor de gezondheid van de tweeling; het is mogelijk dat het goed gaat met de meisjes, zei hij, maar dat toekomstige generaties zouden kunnen lijden.
"Je kunt je een scenario voorstellen waarin een schadelijke mutatie een van de lichamen van het meisje voor het grootste deel spaart, maar in haar eieren terechtkomt en wie wordt er dan getroffen? Haar kinderen," zei Musunuru.
Twijfelachtig voordeel
Zelfs als de bewerking werkte in de zin dat de tweeling inderdaad de bewerkte genen in hun cellen draagt, is het niet zo duidelijk dat die bewerkingen hen goed zullen doen. En het is bijna onmogelijk om te testen of ze in de echte wereld werken.
Volgens Topol zouden onderzoekers cellen van de tweeling kunnen verwijderen om te testen of HIV ze in laboratoriumschaaltjes zou kunnen infecteren. De bewerkingen verlenen echter geen volledige immuniteit tegen hiv, maar alleen resistentie, zei Kelly Hills, een bio-ethiekconsulent bij de firma Rogue Bioethics. Er is geen manier om echt te weten dat ze een echt effect hebben, zei Hill, tenzij je de baby's herhaaldelijk aan hiv blootstelt en ontdekt dat ze geen infectie hebben opgelopen. Dat zou natuurlijk enorm onethisch zijn, zei ze.
'We zullen nooit weten of het is gelukt,' zei Hills .
- 10 geweldige dingen die wetenschappers net hebben gedaan met CRISPR
- Het menselijk genoom ontrafelen: 6 moleculaire mijlpalen
- 5 geweldige technologieën die biotechnologie revolutioneren
Noot van de redacteur: dit verhaal is om 12:10 uur bijgewerkt. ET om de titel en aansluiting van Kiran Musunuru te corrigeren. Hij is aan de University of Pennsylvania, niet aan de Harvard University. Kelly Hills 'naam werd ook gecorrigeerd.