Eugenika 2.0: renkamės embrionus pagal sveikatą, ūgį ir kt.

Sausumos komanda

Nathanui Treffui 24 metų buvo diagnozuotas 1 tipo cukrinis diabetas. Tai liga, kuri serga šeimos, tačiau jos priežastys yra sudėtingos. Dalyvauja daugiau nei vienas genas. Ir aplinka taip pat vaidina svarbų vaidmenį.

Taigi jūs nežinote, kas jį gaus. Trefo senelis jį turėjo ir prarado koją. Tačiau trims mažiems Treff vaikams kol kas viskas gerai. Jis sukryžiuoja pirštus, vėliau jie to neišvys.

Dabar Treffas, apvaisinimo in vitro specialistas, ieško radikalaus būdo, kaip pakeisti tikimybę. Naudodama kompiuterinių modelių ir DNR testų derinį, pradedančioji įmonė, su kuria jis dirba, Genominis numatymas , mano, kad gali nuspėti, kuriems IVF embrionams laboratoriniame lėkštelėje greičiausiai išsivystys 1 tipo diabetas ar kitos sudėtingos ligos. Apsiginklavę tokiais statistiniais rodikliais gydytojai ir tėvai galėtų susiburti ir nuspręsti vengti embrionų, kurių pažymiai yra nesėkmingi.

IVF klinikos jau tikrina embrionų DNR, kad nustatytų retas ligas, tokias kaip cistinė fibrozė, kurią sukelia vieno geno defektai. Tačiau šie priešimplantacijos testai yra pasiruošę dramatiškam šuoliui į priekį, nes tampa įmanoma giliau pažvelgti į embriono genomą ir sukurti plačias statistines prognozes apie asmenį, kuriuo jis taps.

Pasak mokslininkų, pažanga vyksta dėl didėjančio genetinių duomenų, surinktų iš didelių populiacijos tyrimų, srauto. Kadangi statistiniai modeliai, žinomi kaip prognozuotojai, sugeria DNR ir sveikatos informaciją apie šimtus tūkstančių žmonių, jie vis tiksliau nustato genetinius modelius, kurie numato ligų riziką. Tačiau jie turi prieštaringą pusę, nes tie patys metodai gali būti naudojami norint nustatyti galimą IVF embriono ūgį, svorį, odos toną ir net intelektą.

Be Treffo, kuris yra bendrovės vyriausiasis mokslinis pareigūnas, Genomic Prediction įkūrėjai yra Stephenas Hsu, fizikas, Mičigano valstijos universiteto tyrimų viceprezidentas, ir Laurent'as Tellier, Danijos bioinformatikas, kuris yra generalinis direktorius. Tiek Hsu, tiek Tellier buvo glaudžiai susiję su projektu Kinijoje, kurio tikslas – sekti matematinių genijų genomus, tikėdamiesi atskleisti genetinį intelekto koeficiento pagrindą.

Nukrypimų nuokrypis

Bendrovės planai remiasi naujų žinių banga, rodančia, kaip dėl mažų genetinių skirtumų gali padidėti vienas, bet ne kitas, diabetas, neurotiška asmenybė arba aukštesnis ar žemesnis ūgis. Tokie poligeninės rizikos balai jau naudojami atliekant tiesioginius vartotojų genų tyrimus, pavyzdžiui, 23andMe ataskaitose, kuriose klientams nurodoma jų genetinė antsvorio tikimybė.

Suaugusiesiems rizikos balai yra tik naujiena ar sveikatos patarimų šaltinis, kurio jie gali nepaisyti. Tačiau jei ta pati informacija bus sugeneruota apie embrioną, tai gali sukelti egzistencines pasekmes: kas gims, o kas liks laboratorijos šaldiklyje.

Savo partneriams primenu: „Žinote, jei mano tėvai būtų atlikę šį testą, manęs čia nebūtų“, – sako Treffas, apdovanojimus pelnęs diagnostikos technologijų ekspertas, daugiau nei 90 mokslinių straipsnių autorius.

„Genomic Prediction“ buvo įkurta šiais metais ir surinko lėšų iš Silicio slėnio rizikos kapitalistų, tačiau atsisako pasakyti, kas jie yra. Tellier, kurio įkvėpėjas yra mokslinės fantastikos filmas Gattaca , teigia, kad bendrovė planuoja IVF gydytojams ir tėvams teikti ataskaitas, nustatančias išskirtinius embrionus – tuos embrionus, kurių genetiniai balai atsiduria neteisingame statistinės kreivės gale dėl tokių sutrikimų kaip diabetas, vėlyvoji osteoporozė, šizofrenija ir nykštukiškumas, priklausomai nuo to, ar tų problemų modeliai yra tikslūs.

Dienų senumo žmogaus embrionas IVF klinikoje. Kai kurios ląstelės gali būti pašalintos DNR tyrimams atlikti. dallasfertility.com

Bendrovės koncepcija, kurią ji vadina išplėstiniu ikiimplantacijos genetiniu tyrimu arba ePGT, veiksmingai įtrauktų į jau turimų retų ligų, kurias ji taip pat planuoja išbandyti, sąrašą. Jo reklaminėje medžiagoje naudojamas dažniausiai panirusio ledkalnio paveikslas, kad būtų galima suprasti idėją. Manome, kad tai taps standartine IVF proceso dalimi, sako Tellier, kaip ir Dauno sindromo testas yra standartinė nėštumo dalis.

Kai kurie ekspertai susisiekė su SU Technologijų apžvalga teigė manantys, kad IVF klinikose per anksti diegti poligeninio balų nustatymo technologiją, nors galbūt ir nelabai. Matthew Rabinowitz, prenatalinių tyrimų bendrovės generalinis direktorius natera , įsikūręs Kalifornijoje, teigia jo nuomone, šiandien gautos prognozės gali būti klaidinančios, nes DNR modeliai neveikia pakankamai gerai. Tačiau Rabinowitzas sutinka, kad technologija ateina.

Jūs neketinate sustabdyti modeliavimo genetikos srityje ir netrukdysite žmonėms prie jo prieiti, sako jis. Tai bus vis geriau ir geriau.

Aštrūs klausimai

JAV vaisingumo gydytojai mano, kad embrionų tyrimas dėl ligų rizikos, įskaitant ligų, kurios išsivysto tik vėlyvame amžiuje, riziką. Tačiau naujieji DNR vertinimo modeliai reiškia, kad tėvai gali pasirinkti savo vaikus pagal tokius požymius kaip IQ arba suaugusiojo svoris. Taip yra todėl, kad, kaip ir 1 tipo cukrinis diabetas, šie bruožai yra sudėtingų genetinių poveikių, kuriuos nustato prognozavimo algoritmai, rezultatas.

Modelis numatė žmonių ūgį pagal DNR duomenis trijų ar keturių centimetrų tikslumu.

Tai kupranugario nosis po palapine. Nes jei tai darai dėl ko nors rimtesnio, tada trivialiai lengva ieškoti ko nors kito, sako Michelle Meyer , Geisingerio sveikatos sistemos bioetikas, analizuojantis reprodukcinės genetikos problemas. Čia yra kiekvieno embriono genominė dokumentacija. Ir jūs vartote knygą. Įsivaizduokite, kad pasirenkate embrioną, kuris greičiausiai pateks į Harvardą kaip mama, arba bus aukštas kaip tėtis.

Genomic Prediction, nedidelis startuolis, įkurtas technologijų inkubatoriuje Naujajame Džersyje, tokie klausimai bus ypač aštrūs. Taip yra dėl ilgalaikio Hsu susidomėjimo genetine atranka siekiant geresnio intelekto.

2014 m. Hsu parašė esė pavadinimu Super-Intelligent Humans Are Coming, kuriame jis teigė, kad embrionų parinkimas intelektui gali padidinti vaiko intelekto koeficientą 15 taškų.

„Genomic Prediction“ teigia, kad praneš tik apie ligas, tai yra, nustatys tuos embrionus, kurie, jos manymu, išsivystys į žmones, turinčius rimtų sveikatos problemų. Net ir taip, toliau jo dienoraštis ir viešuose pareiškimuose Hsu ilgus metus kūrė viziją, kuri gerokai viršija tai.

Tarkime, galėčiau jums pasakyti, kad ketvirtas embrionas bus aukščiausias, trečiasis bus protingiausias, antrasis embrionas bus labai asocialus. Tarkime, kad ataskaitose buvo galimas detalumo lygis, jis pasakė šį pavasarį konservatyvus radijas ir „YouTube“ asmenybė Stefan Molyneux. Tai yra artimiausia ateitis, su kuria susiduriame kaip civilizacija. Tai bus čia.

IVF specialistas Nathanas Treffas yra „Genomic Prediction“, kurio tikslas – įvertinti embrionus nuo tokių ligų kaip 1 tipo diabetas, įkūrėjas. genomicprediction.com

Aukščio matavimas

Nuspėjamiesiems modeliams reikalinga daugybė naujų duomenų, naujausių 500 000 vidutinio amžiaus britų genetinių rodmenų ir medicininių įrašų, kuriuos liepos mėn. JK Biobankas , nacionalinis tikslios medicinos projektas toje šalyje.

Duomenų rinkinyje kiekvienam savanoriui buvo pateiktas maždaug 800 000 vieno nukleotido polimorfizmų arba SNP – taškų, kur jų DNR šiek tiek skiriasi nuo kito žmogaus – žemėlapis. Šis leidimas sukėlė genetikų skubėjimą atnaujinti savo skaičiavimus apie tai, kiek žmonių ligų ar net įprastinio elgesio, pavyzdžiui, duonos vartojimo, gali paaiškinti šie genetiniai skirtumai.

Ginkluoti JK duomenimis, Hsu ir Tellier tvirtino įvykusį proveržį. Vienai lengvai išmatuojamai savybei – ūgiui – jie panaudojo mašininio mokymosi metodus, kad sukurtų nepriekaištingai elgėsiantį prognozuotoją. Jie pranešė kad modelis didžiąja dalimi galėtų numatyti žmonių ūgį pagal jų DNR duomenis trijų ar keturių centimetrų tikslumu.

Šiuo metu ūgis yra lengviausiai nuspėjamas požymis. Tai daugiausia lemia genai ir visada įrašoma į gyventojų duomenų bazes. Tačiau Tellier teigia, kad genetinės duomenų bazės sparčiai artėja prie dydžio, reikalingo tiksliai prognozuoti kitus žmogaus bruožus, įskaitant ligų, kurių tikrosios priežastys net nežinomos, riziką.

Tellier teigia, kad „Genomic Prediction“ pašalins ligos požymius, kurių prognozės jau veikia gana gerai arba netrukus pasireikš. Tai apima autoimuninius sutrikimus, tokius kaip liga, kuria serga Treffas. Tokiomis sąlygomis prognozėse dominuoja mažesnis genų rinkinys, todėl kartais jos tampa patikimesnės.

Pavyzdžiui, 2014 m. Vokietijos ataskaitoje nustatyta, kad galima gana tiksliai atskirti asmenį, sergantį 1 tipo cukriniu diabetu, nuo jo nesergančio asmens, remiantis vien poligeniniu DNR balu. Nors balai nėra visiškai tikslūs, pagalvokite, kaip jie gali paveikti būsimus tėvus. Vidutiniškai 1 tipo cukriniu diabetu sergančio vyro vaikai turi vieną iš 17 tikimybę susirgti šia liga. Pasirinkus geriausią iš kelių IVF klinikoje pagamintų embrionų, net ir naudojant į klaidą linkusį prognozuotoją, gali sumažėti tikimybė.

Kalbant apie ūgį, „Genomic Prediction“ tikisi panaudoti modelį, kad padėtų identifikuoti embrionus, kurie užaugtų trumpesniais nei 4'10 colių suaugėliais – tai medicininis nykštukiškumo apibrėžimas, sako Tellier. Toks trumpas amžius turi daug fizinių ir psichologinių trūkumų. Galiausiai įmonė taip pat galėtų nustatyti intelektines problemas, tokias kaip embrionai, kurių numatomas IQ yra mažesnis nei 70.

Bendrovė neketina teikti neapdorotų savybių balų tėvams, tik pažymėti embrionus, kurie gali būti nenormalūs. Taip yra todėl, kad produktas turi būti etiškai apsaugotas, sako Hsu: mes atskleistume tik neigiamą išorinę būseną. Nepranešame: „Šis vaikinas dalyvaus NBA“.

Kai kurie mokslininkai abejoja, kad balai bus naudingi renkantis geresnius žmones iš IVF patiekalų. Net jei jie yra tikslūs vidutiniškai, asmenims nėra jokio tikslaus tikslumo garantijos. Be to, aplinka daugeliui savybių turi tiek pat įtakos, kiek genai. Didelė tikimybė, kad suklysite – tai būtų mano rūpestis, sako Manuelis Rivasas, Stanfordo universiteto profesorius, tyrinėjantis Krono ligos genetiką. Jei kas nors naudojasi šia informacija priimdamas sprendimus dėl embrionų, aš nežinau, ką daryti.

Matėme tokį beprotišką žmonių, kuriuos galime studijuoti, skaičiaus pasikeitimą.

Pastangos įdiegti tokio tipo statistinius balus reprodukcijoje anksčiau susilaukė kritikos. 2013 m. 23andMe sukėlė pasipiktinimą, kai laimėjo patentą idėja apie išskleidžiamuosius meniu, kuriuos tėvai galėtų naudoti norėdami pasirinkti spermos ar kiaušinėlių donorus, tarkime, norėdami gauti tam tikrą akių spalvą. „Google“ finansuojama įmonė greitai atsitraukė.

Tačiau nuo to laiko poligeniniai balai tapo įprastiniu naujumo DNR testų aspektu. Paskambino įmonė HumanCode internetu parduoda 199 USD vertės testą, kuriame naudojami SNP balai, siekiant pasakyti dviem žmonėms apie jų vaikų ūgį. Pieninių galvijų pramonėje poligeniniai testai plačiai naudojami jaunų gyvūnų pieno kiekiui įvertinti.

Plačiuoju lygmeniu mūsų supratimas apie sudėtingus bruožus pasikeitė. Tai nereiškia, kad yra keletas genų, prisidedančių prie sudėtingų bruožų; tai dešimtys, tūkstančiai ar net visi genai, sako Geisingerio profesorius Meyeris. Tai lėmė poligeninius rizikos balus. Tai daugybė variantų, kurių kiekvienas turi nedidelį indėlį, tačiau kartu turi reikšmingą indėlį. Sudedate juos. Savo ūgio prognozėje Hsu galiausiai panaudojo 20 000 variantų, kad atspėtų kiekvieno žmogaus ūgį.

Embrionų matavimas

Visame pasaulyje milijonui porų kasmet atliekama IVF; JAV kūdikiai iš mėgintuvėlio sudaro 1 procentą gimimų. Priešimplantacinė genetinė diagnozė arba PGD yra technologijos dalis nuo 1990 m. Šios procedūros metu iš laboratorijoje augančio dienų senumo embriono paimamos kelios ląstelės, kad būtų galima jas ištirti.

Iki šiol gydytojai naudojo PGD, kad aptiktų embrionus, turinčius didelių anomalijų, pvz., trūkstamų chromosomų, taip pat tuos, kurie turi vieno geno defektą. Pavyzdžiui, tėvai, turintys pažeistą geną, sukeliantį Hantingtono ligą, gali atlikti embrionų tyrimus, kad išvengtų vaiko, sergančio mirtina smegenų liga.

Fizikas Stephenas Hsu sukūrė genetinį prognozuotoją, kuris naudoja mašininį mokymąsi, kad įvertintų ūgį trijų centimetrų tikslumu pagal žmogaus DNR. Mičigano valstijos universitetas

Kliūtis poligeniniams tyrimams buvo ta, kad esant tiek mažai ląstelių, buvo sunku gauti platų ir tikslų embriono genomo vaizdą, būtiną norint atlikti reikiamus skaičiavimus. Labai sunku atlikti patikimus šios mažos DNR matavimus, sako Rabinowitz, Natera generalinis direktorius.

Tellier teigia, kad Genomic Prediction sukūrė patobulintą embrioninės DNR analizės metodą, kuris, jo teigimu, pirmiausia bus naudojamas tradicinei PGD patobulinimui, sujungiant daugybę vieno geno testų į vieną. Tellier teigia, kad ta pati technika leis surinkti embrionų poligeninius balus, nors bendrovė šio metodo išsamiai neaprašė. Tačiau kiti mokslininkai jau pademonstravo būdus, kaip įveikti tikslumo barjerą.

2015 m. komanda, kuriai vadovavo Rabinowitz ir Jay Shendure iš Vašingtono universiteto padarė tai detaliai nustatant dviejų tėvų, kuriems atlikta IVF, genomus. Tai leido jiems nustatyti embriono genomo seką, nors pats embriono tyrimas nebuvo tikslesnis nei anksčiau. Kai kūdikiai gimė, jie suprato, kad buvo teisūs.

Mes turime technologiją, skirtą atkurti embriono genomą ir sukurti poligeninį modelį, sako Rabinowitzas, kurio viešai parduodama įmonė verta apie 600 mln. Problema ta, kad modeliai nebuvo visiškai paruošti geriausiu laiku.

Taip yra todėl, kad nepaisant Hsu sėkmės su ūgiu, taškų skaičiavimo algoritmai turi didelių apribojimų. Viena iš jų yra ta, kad jie sukurti naudojant duomenis daugiausia iš Šiaurės europiečių. Tai reiškia, kad jie gali būti nenaudingi žmonėms iš Azijos ar Afrikos, kur SNP modelis skiriasi, arba žmonėms iš mišrių protėvių. Netgi jų rezultatai konkrečioms europietiškoms šeimoms negali būti laikomi savaime suprantamu dalyku, nebent procedūra būtų kruopščiai išbandyta klinikiniame tyrime, o tai niekada nebuvo atlikta, sako Akashas Kumaras, Stanfordo gydytojas rezidentas, pagrindinis Natera tyrimo autorius.

Kumaras, gydantis jaunus pacientus, sergančius retais sutrikimais, teigia, kad genetinės prognozės kelia didelių problemų. Viena iš jų yra ta, kad dėl daugybės prieinamų genetinių duomenų gali būti viliojamai lengva įvertinti nemedicininius požymius. Matėme tokį beprotišką žmonių, kuriuos galime studijuoti, skaičių, sako jis. Šizofrenija serga nedaugelis, bet visi turi ūgį ir kūno masės indeksą. Taigi žmonių, kuriuos galite naudoti kurdami savybių modelius, skaičius yra daug didesnis. Tai labai unikali vieta būti, galvojant, ką turėtume daryti su šia technologija.

Protingesni vaikai

Šią savaitę „Genomic Prediction“ dalyvavo kasmetiniame Amerikos reprodukcinės medicinos draugijos susirinkime. Ši organizacija, atstovaujanti vaisingumo gydytojams ir mokslininkams, anksčiau teigė mananti, kad embrionų tyrimas dėl vėlyvų gyvenimo sąlygų, pvz., Alzheimerio ligos, būtų naudingas. etiškai pagrįsta . Jame, be kitų priežasčių, buvo minima tėvų reprodukcinė laisvė.

Ateityje bus diskutuojama, ar tai turėtų būti teisėta, ar neteisėta. Šalys dėl to rengs referendumus.

Visuomenė buvo prieštaringesnė dėl embrionų lyties pasirinkimo (tai leidžia įprastinė PGD), paliekant tai gydytojų nuožiūrai. Kartu visuomenės pozicijos, atrodo, atveria duris bet kokiems matavimams, galbūt tol, kol tyrimas yra pateisinamas dėl medicininių priežasčių.

Hsu anksčiau yra sakęs, kad mano, kad intelektas yra įdomiausias fenotipas arba bruožas iš visų. Tačiau kai jis pabandė savo prognozę išsiaiškinti, ką jis gali pasakyti apie tai, kaip toli mokykloje nuėjo 500 000 Didžiosios Britanijos tiriamųjų iš JK Biobanko (mokymosi metai yra intelekto koeficiento pakaitinis rodiklis), jis pastebėjo, kad DNR to negalėjo numatyti. taip pat galėtų nuspėti aukštį.

Tačiau DNR paaiškino kai kuriuos skirtumus. Pietų Kalifornijos universiteto genoekonomistas Danielis Benjaminas teigia, kad didelėms populiacijoms genų balai jau taip pat nuspėja išsilavinimą, kaip ir tai, ar kas nors užaugo turtingoje ar neturtingoje šeimoje. Jis priduria, kad balų tikslumas nuolat gerėjo. Tačiau vertinti embrionus dėl aukšto IQ būtų per anksti ir etiškai ginčytina, sako jis.

Hsu prognozuoja, kad milijardieriai ir Silicio slėnio tipai bus pirmieji embrionų atrankos technologijos pritaikytojai ir taps vieni iš pirmųjų, kurie atliks IVF, nors jiems ir nereikia IVF. Kai jie pradeda gimdyti mažiau nesveikų vaikų ir daugiau išskirtinių, likusi visuomenės dalis galėtų pasekti pavyzdžiu.

Aš visiškai prognozuoju, kad tai bus įmanoma, sako Hsu apie embrionų, turinčių aukštesnį IQ, atranką. Bet mes pasakėme, kad mes, kaip įmonė, to nedarysime. Tai sudėtinga problema, pavyzdžiui, branduoliniai ginklai ar genų redagavimas. Ateityje bus diskutuojama, ar tai turėtų būti teisėta, ar neteisėta. Šalys dėl to rengs referendumus.

paslėpti