STUDIMI I RI PARALJMËRON RREZIQET E MODIFIKIMIT TË GJENEVE NË EMBRIONET NJERËZORE.

Qelizat e embrioneve të hershme njerëzore shpesh nuk janë në gjendje të riparojnë dëmtimin e ADN-së të shkaktuar nga modifikimi i gjeneve CRISPR/Cas. Raporti: Claire Robinson.

Uashington, SHBA | Shkencëtarët kanë zbuluar se qelizat e embrioneve të hershme njerëzore shpesh nuk janë në gjendje të riparojnë dëmtimin e ADN-së së tyre të shkaktuar nga procesi i modifikimit të gjeneve CRISPR/Cas.

Studiuesit thonë se kjo ka implikime të rëndësishme për përdorimin e propozuar të modifikimit të gjeneve për të riparuar gjenet e mutuara, të cilat qëndrojnë në themel të sëmundjeve serioze të trashëguara, si dhe për fekondimin in vitro (IVF) në përgjithësi.

Duke komentuar gjetjet e ekipit të saj, studiuesja kryesore Dr. Nada Kubikova nga Universiteti i Oksfordit, në Mbretërinë e Bashkuar, tha: “Redaktimi i gjeneve ka potencialin për të korrigjuar gjenet me defekt, një proces që zakonisht përfshin fillimisht thyerjen dhe më pas riparimin e vargut të ADN-së.

Gjetjet tona të reja japin një paralajmërim se teknologjitë e zakonshme të modifikimit të gjeneve mund të kenë pasoja të padëshiruara dhe potencialisht të rrezikshme nëse ato aplikohen në embrionet njerëzore. Rezultatet tona tregojnë se përdorimi i CRISPR/Cas9 në embrionet e hershme njerëzore mbart rreziqe të konsiderueshme.

Ne kemi zbuluar se ADN-ja e qelizave të embrionit mund të synohet me efikasitet të lartë, por fatkeqësisht kjo rrallë çon në llojin e ndryshimeve të nevojshme për të korrigjuar një gjen me defekt. Më shpesh, vargu i ADN-së prishet përgjithmonë, gjë që mund të çojë në anomali gjenetike shtesë në embrion.”

Hulumtimi i ri u prezantua në një konferencë, dhe ende nuk është rishikuar dhe publikuar nga kolegët, por tashmë ka krijuar një trazirë me Qendrën Mediatike Shkencore, që ka dhënë komente nga shkencëtarët.

Ndërsa disa nga shkencëtarët komentojnë se çdo përpjekje për të përdorur modifikimin e gjeneve klinikisht është e parakohshme dhe klinikisht problematike, të tjerë sugjerojnë se redaktimi bazë dhe prime, të cilat janë metoda të redaktimit të gjeneve që nuk bëjnë thyerje të dyfishtë në AND-së mund të zgjidhin problemet e gjetura në këtë hulumtim. GMWatch kërkoi mendimin e gjenetistit molekular Dr. Michael Antoniou, i cili përdor të gjitha llojet e teknikave të manipulimit gjenetik, duke përfshirë modifikimin e gjeneve, në kërkimet klinike.

Ajo që ai na tha sugjeron se gjetjet e Dr. Kubikova ka të ngjarë të vrasin përpjekjet për të kryer redaktim të linjës së embrionit njerëzor te njerëzit duke përdorur CRISPR/Cas – dhe se përpjekjet për të kapërcyer problemin duke përdorur metoda alternative të manipulimit gjenetik mund të rezultojnë gjithashtu problematike. Ai tha: “Këto gjetje paraqesin probleme serioze për inxhinierinë gjenetike [të trashëgueshme] të brezit të njeriut.”

Dr Antoniou tha se gjetjet kanë lidhje me disa OMGJ të modifikuara nga gjenet bujqësore – sigurisht për kafshët, dhe ndoshta për bimët, duke hedhur akoma më shumë dyshime mbi qëndrueshmërinë dhe sigurinë e këtyre llojeve të OMGJ-ve.

Për sa i përket kafshëve, ai tha: “Disa kafshë të modifikuara nga gjenet nuk krijohen nga klonimi, por duke injektuar mjetin e modifikimit të gjeneve direkt në embrionin e fekonduar”.

Kështu Alison Van Eenennaam i bëri bagëtitë e saj të modifikuara me gjen, të cilat ishin manipuluar gjenetikisht për të lindur vetëm pasardhës meshkuj. Eksperimenti dështoi, duke krijuar kaos në gjenomin e bagëtive.

Dr. Antoniou tha se kjo nuk ishte befasuese, pasi modifikimi i gjeneve të embrionit është “si lufta me dron pa pilot: Ju mund të synoni raketën me sukses të dukshëm, por gjithsesi mund të shkaktojë dëme të mëdha kolaterale.”

Sa i përket premtimit të supozuar për redaktim bazë, dhe redaktim kryesor, ai tha se këto metoda nuk kanë gjasa të largojnë problemet: “Ato gjithashtu do të krijojnë mutacione të paqëllimshme – ndoshta në një nivel më të ulët sesa përdorimi i CRISPR/Cas për të bërë ADN me dy fije që të prishet. Ato mund të zvogëlojnë, por jo të eliminojnë rreziqet për njerëzit që do të rezultojnë nga procesi i redaktimit. Dhe ky nivel rreziku është i papranueshëm. Për më tepër, redaktimi bazë dhe prime mund të jetë efikas në qelizat jo-riprodhuese (somatike) që rriten në kulturën e indeve, por në embrionet e gjalla mund të jetë ndryshe. nuk e dimë ende.”

Redaktimi i bazës shpesh paraqitet si më i saktë dhe më pak shkatërrues sesa redaktimi i gjeneve që përfshin prishjen e ADN-së me dy fije, sepse rezulton vetëm në një ndarje të një fije ADN-je dhe synon të ndryshojë vetëm një njësi të vetme bazë të ADN-së.

Megjithatë, disa sëmundje serioze njerëzore, si sëmundja e qelizave drapër, shkaktohen nga një mutacion në një bazë të vetme. Mësimi që duhet të nxjerrim nga kjo është se përdorimi i redaktimit të bazës për modifikimin e gjeneve të kafshëve të kafshëve është i rrezikshëm dhe do të kërkojë ekzaminim të kujdesshëm për dëmtimin e ADN-së jashtë objektivit.

“Tek njerëzit dhe kafshët e tjera, shumë sëmundje gjenetike shkaktohen nga mutacione më të mëdha – jo mutacione të vetme bazë. Në ato raste, redaktimi i bazës për të eliminuar sëmundjen gjenetike do të jetë i padobishëm.”

Lidhur me bimët e redaktuara nga gjenet, Dr Antoniou tha se shkencëtarët nuk e dinë ende nëse bimët janë pak a shumë të afta sa njerëzit për të riparuar ADN-në e thyer: “Megjithatë, dihet prej kohësh që procesi i kulturës së indeve që është pjesë e detyrueshme dhe redaktimi i gjeneve të bimëve krijon qindra ose mijëra mutacione të padëshiruara (dëmtime të ADN-së) në të gjithë gjenomin e organizmit të synuar. Gjetjet e kërkimit ngrenë pyetjen: A janë qelizat bimore në kulturën e indeve më pak të afta për të riparuar dëmtimin e ADN-së, sesa qelizat bimore në mjedisin e tyre natyror, kështu që dëmtimet e ADN-së grumbullohen? Nëse po, kjo do të shpjegonte pse kultura e indeve është kaq mutagjene - do të ishte, të paktën pjesërisht, një çështje e riparimit të dëmtuar të ADN-së.”

Në redaktimin e gjeneve, mutacionet e shkaktuara nga procesi i kulturës së indeve shkaktojnë një numër shumë më të madh mutacionesh të paqëllimshme sesa variacionet e gjeneve që ndodhin në mbarështimin natyror.

Pretendimet se redaktimi i gjeneve shkakton më pak mutacione sesa riprodhimi natyror, injorojnë mutacionet e shkaktuara nga kultura e indeve.

“Gjithashtu, mutacionet e shkaktuara nga modifikimi i gjeneve janë të rastësishme, kështu që asnjë rajon i gjenomit nuk është imun. Prandaj, ekziston një rrezik i lartë për të goditur funksione të rëndësishme të gjeneve.”

Në të kundërt, variacionet gjenetike nga mbarështimi natyror nuk janë të rastësishme. Disa zona të gjenomit janë të mbrojtura nga variacionet dhe mutacionet. Ndryshimet ndodhin në zona të tjera dhe janë të drejtuara drejt përshtatjes, siç është treguar në bimën model Arabidopsis.

Problemi me mutacionet gjenetike të pandrequra në bimët kulture GM të modifikuara nga gjenet është se funksionet e rëndësishme biokimike mund të ndërpriten, duke rezultuar në bimë që janë toksike, alergjike, kanë vlera ushqyese të ndryshuara ose kanë efekte të papritura në jetën e egër.

Kjo është arsyeja pse shumë shkencëtarë rekomandojnë që bimët e prodhuara duke përdorur modifikimin e gjeneve duhet të vazhdojnë t'i nënshtrohen vlerësimeve të rrezikut për shëndetin dhe mjedisin.

Dr Kubikova dhe kolegët e saj fekonduan vezë të dhuruara me spermë të dhuruar për të krijuar 84 embrione.

Në 33 prej embrioneve, ata përdorën CRISPR/Cas9 për të krijuar thyerje në dy fijet që përbëjnë molekulën e ADN-së – të njohura si thyerje të dyfishta të ADN-së. 51 embrionet e mbetura u mbajtën si kontrolle.

Studiuesit zbuluan ndryshime në vendet e synuara të ADN-së në 24 nga 25 embrione, duke treguar se CRISPR është efikas në krijimin e thyerjeve në vendet e synuara të ADN-së në qelizat e embrioneve njerëzore.

Megjithatë, vetëm 9 % e vendeve të synuara u riparuan duke përdorur procesin klinikisht të dobishëm të riparimit të drejtuar nga homologjia. 50 % e fijeve të thyera të ADN-së iu nënshtruan një lloji tjetër riparimi të quajtur bashkim fundor jo-homolog, duke prodhuar mutacione (dëmtime të ADN-së) ku fillesat u rilidhën. 40% e mbetur e fijeve të thyera të ADN-së nuk u riparuan.

Thyerjet e pariparuara në fijet e ADN-së përfundimisht çuan në copa të mëdha kromozomi, të cilat shtrihen nga vendi i thyerjes deri në fund të kromozomit, duke u humbur ose dyfishuar.

Anomalitë e këtij lloji ndikojnë në qëndrueshmërinë e embrioneve dhe nëse embrionet e prekur do të transferoheshin në mitër dhe do të prodhonin një fëmijë, ato do të kishin një rrezik të anomalive serioze kongjenitale.

Dr Kubikova shpjegoi: “Studimi ynë tregon se riparimi i drejtuar nga homologjia është i rrallë në embrionet e hershme njerëzore dhe se, në ditët e para të jetës, qelizat e embrioneve njerëzore luftojnë për të riparuar fijet e thyera të ADN-së.”

CRISPR/Cas9 ishte jashtëzakonisht efikas në shënjestrimin e vendit të ADN-së (pjesa e redaktimit të gjeneve CRISPR që krijon pretendime mashtruese për saktësi dhe parashikueshmëri).

Megjithatë, Dr Kubikova vazhdoi, “Shumica e qelizave riparuan thyerjen e ADN-së të shkaktuar nga CRISPR duke përdorur bashkimin fundor jo-homolog, një proces që prezanton mutacione shtesë në vend që të korrigjojë ato ekzistuese. Kjo do të ishte një sfidë nëse do të kishte përpjekje për të përdorur CRISPR/Cas9 për të korrigjuar çrregullimet e trashëguara në embrionet njerëzore, pasi sugjeron që në shumicën e rasteve kur tentohet, nuk do të jetë e suksesshme.”

“Surpriza të padëshiruara dhe të papritura”

Profesor Karen Sermon, Shef i Grupit Kërkimor të Riprodhimit dhe Gjenetikës, në Universitein e Brukselit në Belgjikë, i cili nuk ishte i përfshirë në hulumtim, komentoi: “Unë mendoj se ka të ngjarë që redaktimi i gjeneve do të bëhet një mjet i dobishëm në një moment në të ardhmen, për parandalimin foshnjat nga lindja me sëmundje të rënda gjenetike në një numër të kufizuar rastesh kur nuk do të zbatohej testimi gjenetik i paraimplantit. Megjithatë, ky hulumtim tregon një nga mënyrat se si mund të shkojë keq. Do të kalojë pak kohë para se të mund të jemi të sigurt se vërtet e kuptojmë se si ta përdorim me sukses pa ndonjë surprizë të padëshiruar dhe të papritur. Do të kërkojë rregullore të rrepta. Ndërkohë, një hulumtim i kujdesshëm si ky na sjell një hap më afër dhe gjithashtu mund të ndihmojë në të kuptuarit se si të përmirësojmë trajtimet e fertilitetit.”

Redaktimi i gjeneve të brezit të njeriut bën një hap masiv prapa.

Bazuar në pyetjet e GMWatch midis shkencëtarëve, në kundërshtim me sugjerimin e Prof Sermon, mund të mos ketë fare raste në të cilat testimi gjenetik i paraimplantimit për sëmundje të rënda gjenetike nuk do të zbatohej, por ku redaktimi i gjeneve mund të ishte i suksesshëm. Kjo e bën shumë të tepërt modifikimin e gjeneve të brezit të njeriut.

Dhe në kundërshtim me përfundimin e Prof Sermon, duket sikur kërkimi i ri do të shkaktojë një hap masiv prapa nga zbatimi i redaktimit të gjeneve të brezit të njeriut.

Duke pasur parasysh tendencat e forta eugjenike rreth inxhinierisë gjenetike të linjës njerëzore, kjo është një gjë e mirë. Ka mënyra më të sigurta, dhe më etike për të parandaluar dhe trajtuar sëmundjet gjenetike të trashëguara, duke përfshirë terapinë gjenetike somatike, në të cilën ndryshimet gjenetike të bëra kufizohen te pacienti dhe nuk kalohen te brezat e ardhshëm.

Ndërkohë, në sferën e OMGJ-ve bujqësore, lind pyetja se sa më shumë prova nevojiten përpara se lobistët dhe politikanët pro-OMGJ të detyrohen të braktisin narrativën “e saktë, të parashikueshme, të kontrollueshme”, për teknikat e redaktimit të gjeneve. Copyright | Agjencia Telegrafike Vox