Naujas būdas daugintis

Mokslininkai laboratorijoje bando gaminti kiaušinėlius ir spermą. Ar tai užbaigs dauginimąsi, kaip mes žinome? Autorius

• Antonio Regalado archyvo puslapis

2017 m. rugpjūčio 7 d

Keith Rankin

Pavadinkime jį B.D., nes taip daro jo žmona savo nevaisingumo tinklaraštyje Shooting Blanks. Prieš keletą metų 36 metų vyras sužinojo, kad yra azoospermatiškas. Tai reiškia, kad jo kūnas visiškai negamina spermos.

Per pastarąjį pokalbį telefonu fone girdėjau jo žmoną. Jai 35 metai, o jos laukia siaubingas atgalinis skaičiavimas iki gyvenimo be vaikų. Būti bevaikiu negali būti mano likimas, tiesiog negali būti, rašė ji savo tinklaraštyje.

Ši istorija buvo mūsų 2017 m. rugsėjo mėnesio numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Iki šiol B.D. nevaisingumo atvejis pasirodė neišgydomas, nepaisant ilgus metus trukusių tablečių, vitaminų ir didelės operacijos. Tačiau jis vis tiek gali turėti ilgą šansą tapti tėvu. 2012 metais B.D. keliavo į Stenfordo universitetą, kur technikas atliko odos smūgį, pašalindamas nedidelį audinio diską nuo peties. Taikant metodą, vadinamą perprogramavimu, jo odos ląstelės buvo paverstos kamieninėmis ląstelėmis, kurios gali subręsti į įvairių tipų žmogaus ląsteles. Tada jie buvo persodinti į pelės sėklides. Ar kamieninės ląstelės imsis užuominų iš savo aplinkos ir suformuos spermą? Po dvejų metų, kai mokslininkai paskelbė, ką rado — Primityvių žmogaus reprodukcinių ląstelių įrodymai — provokuojančių išvadų paskelbė nacionalines naujienas .

Aš tai girdėjau per NPR. Aš galvojau: „Kalės sūnus“. — tai apie mane jie kalba“, – B.D. primena.

Eksperimentu buvo bandoma paprastas ląsteles, gautas iš suaugusių žmonių, paversti visiškai funkcionuojančiomis lytinėmis ląstelėmis, ty spermatozoidų arba kiaušinių ląstelėmis. Dar niekas to nepadarė, tačiau mokslininkai teigia, kad jie yra ant slenksčio, įrodantys, kad tai įmanoma. Jei jie galės sukurti technologiją, skirtą kiaušinių ir spermos gamybai laboratorijoje, daugelio žmonių nevaisingumo problema gali būti baigta. Tačiau tai taip pat būtų esminis ir kai kuriems nerimą keliantis žingsnis siekiant sumažinti gyvybės kūrimą iki procedūros laboratorijoje.

Aš nelaikau tokio dalyko kaip in vitro gametogenezė kaip kažkas baisaus. Matau grupę žmonių, kuriems skauda.

Tai dalis sprogimo tyrimų, kaip ląstelės priima sprendimus dėl savo likimo. Būti neuronu ar plakančia širdies ląstele? Nuo kiaušialąstės apvaisinimo momento biocheminių signalų banga organizuoja jo dalijimąsi, augimą ir specializaciją, kai formuojasi visiškai nauja gyvybė. Biologų, tyrinėjančių vystymąsi, siekis yra suprasti kiekvieną žingsnį ir, jei gali, nukopijuoti jį savo laboratorijose.

Ir jokia laboratorijoje pagaminta ląstelė neturėtų didesnio mokslinio ir socialinio poveikio nei sperma ar kiaušinėlis. Juos atkūrus, mokslininkai galėtų patekti į paslapčių kambarį, kuriame mezgami ryšiai tarp kartų. Ar yra kas nors įdomesnio už tai? Tai taip nuostabu, sako Renee Reijo Pera, mokslininkė, atlikusi eksperimentą su B.D. ląstelėmis. Pažįstu žmonių, kurie tiria, kaip Žemėje atsirado gyvybė, arba ieško visatos pakraščių. Ir aš manau, kad niekas iš to neprilygsta faktui, kad sperma ir kiaušinėlis susijungia ir jūs gaunate žmogų. Ir dažniausiai gauname dvi rankas ir dvi kojas. Tai stebėtinai tikslus.

Dirbtinių lytinių ląstelių gamybos pažanga spartėja. Japonijoje pelės gimė iš kiaušinių, kuriuos mokslininkai gamino lėkštelėje iš uodegos ląstelės. Kinijos mokslininkai vėliau pareiškė, kad jie nustatė tikslią molekulinių signalų seką, reikalingą pelių spermai gaminti. Iki šiol tiksli biocheminė formulė, skatinanti kamienines ląsteles subręsti į funkcionalius žmogaus kiaušinėlius arba spermatozoidus, lieka nepasiekiama. Jokia žmogaus odos ląstelė nebuvo paversta bona fide žmogaus reprodukcine ląstele. Tačiau daugelis mokslininkų mano, kad tai tik laiko klausimas – gal tik metai ar dveji – kol jie gaus tinkamą receptą. Pastarojo meto pasiekimai buvo visiškai aiškūs ir kvapą gniaužiantys sako George'as Daley, kamieninių ląstelių biologas, neseniai tapęs Harvardo medicinos mokyklos dekanu.

Susijusi istorija

Susijusi istorija Tyrėjai naudojo CRISPR, kad ištaisytų embrionų geną, sukeliantį staigų širdies nepakankamumą.

Tobulėjant pagrindinių reprodukcijos vienetų kontrolei, darbas atkreipia verslininkų, teisės ekspertų, bioetikos specialistų ir in vitro apvaisinimo specialistų dėmesį. Kai kurie mano, kad dirbtinės lytinės ląstelės gali būti didžiausias šuolis į priekį nuo tada, kai 1977 m. pirmą kartą buvo išbandytas IVF. Daugybė milijonų žmonių negali daugintis dėl vėžio, nelaimingų atsitikimų, amžiaus ar genetikos. Sakytumėte, kad jei turite odą, o tai darote, jei esate gyvas, tuomet galite turėti spermą, sako B.D.

Ši technologija gali turėti socialiai žalingų pasekmių. Moterys gali turėti vaikų nepriklausomai nuo amžiaus. Tiesiog paimk odą ir pofą, jaunus kiaušinius. Ir jei kiaušialąstes ir spermą galima pagaminti laboratorijoje, kodėl taip pat nepadarius embrionų dešimtimis ir neišbandžius jų, siekiant atrinkti tuos, kurie turi mažiausią ligų riziką arba didžiausią galimybę turėti aukštą intelekto koeficientą? Henry Greely, Stanfordo universiteto teisės fakulteto narys ir vienas įtakingiausių bioetikos mąstytojų JAV, mano, kad toks scenarijus yra tikėtinas. Praėjusiais metais knygoje pavadinimu Sekso pabaiga Jis prognozavo, kad pusė porų iki 2040 m. nustos natūraliai daugintis, o pasikliaus sintetiniu dauginimu, o pradiniu tašku naudos odą arba kraują.

Kiti teigia, kad įmanoma, netgi tikėtina, kad laboratorijoje pagamintos lytinės ląstelės gali būti genetiškai modifikuotos, kad būtų pašalinta ligų rizika. Ir dar daugiau spekuliacinių galimybių yra horizonte. Pavyzdžiui, mokslininkai mano, kad iš vyro odos ląstelės bus galima pagaminti kiaušinėlius, o iš moters – spermatozoidų, nors pastarasis būtų sunkesnis, nes moterims trūksta Y chromosomų. Šis procesas, vadinamas lyties pakeitimu, teoriškai gali leisti reprodukciją tarp dviejų tos pačios lyties žmonių. Ir tada yra tai, ką Greely vadina vienišiais tėvais – jo paties sperma, savo kiaušinėliu, savo „viena kūdikiu“. Tokios keistos galimybės dominavo naujienose apie naujausius pasiekimus. Epizodas iš Viskas laikoma kad B.D. per radiją išgirstas klausimas, ar būtų įmanoma pavogti plauką nuo George'o Clooney galvos ir sukurti slaptą Holivudo spermos banką.

Reijo Pera, dabar Montanos valstijos universiteto tyrimų viceprezidentas, mano, kad tokios spekuliacijos yra klaidinančios ir žalingos. Aš nelaikau tokio dalyko kaip in vitro gametogenezė kaip kažkas baisaus. Matau grupę žmonių, kuriems skauda, ​​sako ji. Ji taip pat abejoja, kad žmonės stengsis gauti laboratorijoje pagamintą kūdikį, jei jiems to neprireiks. Manau, kad nevaisingiems žmonėms būtų liūdna išgirdus tokius klausimus, – sako ji. Nes žmonės, kurie gali daugintis natūraliu būdu – na, tai jie daro. Galbūt esu naivus, bet manau, kad sveiko vaiko gimimas vis tiek yra dviejų žmonių susitikimas, vynas ir vakarienė.

LĄSTELIŲ REPROGRAMAVIMAS

Dešimtajame dešimtmetyje dirbdamas doktorantūroje Reijo Pera padėjo nustatyti genus, sukeliančius visišką vyrų spermos praradimą. Vienas be spermos genas, vadinamas DAZ , buvo ypač įdomus, nes egzistuoja tik primatuose. Tai reiškia, kad be mūsų nykščių ir mūsų intelekto, yra ir žmogaus reprodukcijos detalių, kurios taip pat yra unikalios.

Mokslininkų problema yra ta, kad daugelis šių detalių yra paslėptos. Mokslininkams tyrimų tikslais leidžiama embrionus laikyti gyvus laboratorijoje tik 14 dienų. Po to ateina lemiamas laikotarpis, kai kelios besivystančio embriono ląstelės (apie 40) pradeda paslaptingą žygį link vadinamosios lytinių liaukų keteros, būsimų kiaušidžių ar sėklidžių. Šios kelionės metu, dar nevisiškai suprantamais būdais, gametos įgyja gebėjimą suformuoti naują būtybę.

Reijo Pera yra asmeniškai suinteresuotas dekonstruoti, kaip šis procesas veikia. Karjeros pradžioje jai buvo diagnozuotas kiaušidžių vėžys, retas, vadinamas granuliozinių ląstelių naviku. Liga paliko ją nevaisingą. Žmonės sakydavo: „O, lengva įsivaikinti, lengva padaryti tą, aną ar kitą.“ Ir aš susirūpinau dėl tam tikro šiurkštumo sveikatos priežiūros srityje dėl nevaisingumo, – sako ji. Galiausiai ji su vyru nusprendė įsivaikinti vaiką iš Gvatemalos. Iki 2006 m. ji mokėsi ispanų kalbos ir pasakojo Newsweek straipsnyje, kuriame ji tais metais įvardijama kaip viena iš 20 įtakingiausių moterų Amerikoje, kad ji ketina būti mama. Bet tada Gvatemala nustojo leisti įvaikinti užsienį. Tuo metu jai buvo 49 metai.

Taigi mes ką tik nusprendėme susikurti gyvenimą – aš, tu ir šuo vardu Bū. Ir tai mes padarėme, sako ji.

Nepaisant to, kad atsisakė motinystės, Reijo Pera neleido nukristi mokslinio klausimo. Vietoj to, ji nusprendė, kas galėtų būti galutinis atsakymas į nevaisingumą.

2006 m. japonų mokslininkas Shinya Yamanaka pranešė, kad surado formulę, kaip bet kurią suaugusio žmogaus ląstelę, įskaitant odos ir kraujo ląsteles, paversti vadinamosiomis indukuotomis pluripotentinėmis kamieninėmis ląstelėmis. Šios ląstelės – sutrumpintai iPS ląstelės – patyrė savotišką molekulinę amneziją. Kaip ir naujai suformuotuose žmogaus embrionuose esančios ląstelės, jos neturėjo fiksuotos tapatybės, bet galėjo tapti kaulu, riebalais ar bet kuria kita kūno dalimi. Ši technika pasirodė nepaprastai paprasta naudoti. Kai kas tai lygino biologinės Berlyno sienos griuvimu.

Yamanaka greitai, vos po šešerių metų, buvo įteikta Nobelio premija. Sukūręs iPS ląsteles, jis išsprendė etinį ginčą. Jis rado būdą, kaip ištirti ankstyviausius žmogaus vystymosi etapus, nenaudojant embrionų, išmestų atliekant IVF. Be to, iPS ląstelės atkeliavo iš konkrečių žmonių. Tai reiškė, kad gautos ląstelės tiksliai atitiks pacientą. Mokslininkai pradėjo kalbėti apie individualizuotų neuronų ar širdies ląstelių tiekimą transplantacijos procedūroms.

Reijo Pera buvo tarp tų, kurie suprato, kad genetiškai identiškos kamieninės ląstelės gali būti ypač svarbios dauginantis. Kaip kitaip iš odos ląstelės išgauti biologiškai giminingą vaiką? Vis dėlto taip paprasta, kaip greitai tapo atsukti ląsteles pagal Yamanakos receptą, verčiant jas siekti pasirinkto likimo, pasirodė sudėtinga. Mokslininkai vis dar nežino tikslaus cheminių medžiagų derinio, skatinančio ląstelę virsti, tarkime, neuronu, o ne kojų nago dalimi. Išsiaiškinti šį receptą – tikslų ingredientų rinkinį ir veiksmus, reikalingus ląstelės vystymuisi nukreipti – tapo vienu baisiausių biologijos galvosūkių.

Birželio mėnesį 3900 vystymosi biologų, biotechnologijų vadovų ir gydytojų susirinko į urvinį Bostono konferencijų centrą į 15-ąjį kasmetinį Tarptautinės kamieninių ląstelių tyrimų draugijos susitikimą. Ten buvo Yamanaka, kurią vejasi Japonijos televizijos komandos. Daugelis dalyvaujančių mokslininkų dirba kurdami konkrečius ląstelių tipus. Vienas, Douglasas Meltonas iš Harvardo universiteto, sako, kad jis daugiau nei dešimtmetį praleido sprendžiant, kaip kamienines ląsteles paversti kasos ląstelėmis, tokiomis, kurios reaguoja į insuliną, ir galiausiai 2014 m. jam tai pavyko. Jis turi du diabetu sergančius vaikus ir tikisi, kad jie gali būti išgydoma ląstelių persodinimu. Mes norime visiško viešpatavimo ir įvaldymo prieš ląstelės likimą, – sakė Meltonas suvažiavimo miniai.

RECEPTAS GYVENIMUI

Susitikimo metu susekiau du japonų mokslininkus Mitinori Saitou ir Katsuhiko Hayashi, kurie praėjusį lapkritį pranešė, kad pelės uodegos ląsteles pavertė iPS ląstelėmis, o vėliau kiaušiniais. Tai buvo pirmasis įvykis – pirmas kartas gyvybės istorijoje, kai dirbtiniai kiaušiniai buvo sukurti už gyvūno ribų. Naudodami sintetinius kiaušinius, jie susilaukė aštuonių pelių jauniklių. Tos pelės ne tik buvo sveikos, bet ir pradėjo daugintis. Atradimui patobulinti prireikė daugiau nei penkerių metų ir aprašyti žurnale 17 puslapių Gamta . Yamanaka Saitou pavadino genijumi.

Abu mokslininkai dabar siekia vienodai sukurti žmogaus reprodukcines ląsteles. Saitou man pasakė, kad pats Yamanaka nurodė jam pabandyti įvaldyti žmogaus lytinių ląstelių gamybą. Jis manęs paklausė asmeniškai. Jis manė, kad turėtume tai padaryti, nes tai moksliškai labai, labai įdomu, sako jis. Mus tikrai domina, kodėl šios ląstelės gali sukurti naują individą. Tai geriausias būdas kontroliuoti ląstelės likimą.

Yamanakos vadovaujamos komandos daug prakaito įrodė, kad iPS ląstelės turės praktinį pritaikymą: Japonijos Nobelio premijos atradimo vaistų kūrimas tapo nacionaliniu prioritetu. 2014 m. Japonijos mokslininkai atliko pirmąjį iPS sukurtų ląstelių testą, skirtą aklumui gydyti. Tačiau Saitou sako, kad dirbtinės lytinės ląstelės dar neįtrauktos į darbotvarkę. Jis sąraše nėra žemas – jis yra už sąrašo ribų. Jis net negali būti lyginamas su pakaitinių ląstelių [terapija], sako jis. Manau, kad labai sunku panaudoti in vitro lytines ląsteles žmonėms gaminti. Bet ne neįmanoma.

Tai ne tik techniškai sudėtinga: Saitou nerimauja dėl etinių pasekmių. Jis buvo apipiltas laiškais iš nevaisingų porų. Tačiau Japonijoje mokslinių tyrimų gairės šiuo metu draudžia mokslininkams bandyti naudoti tokias ląsteles embrionui sukurti. Šalies kabinetas svarsto, ar sušvelninti taisykles.

Techninės kliūtys greičiausiai bus įveiktos anksčiau nei teisinės. Taip yra todėl, kad, nepaisant Saitou nuogąstavimų, dabar vyksta lenktynės, siekiant tobulinti laboratorinį žmogaus kiaušinėlių gamybos metodą. Saitou prisipažino, kad dabar dalyvauja ne tokios malonios varžybose su savo senu mentoriumi Azimu Surani iš Kembridžo universiteto, kad pirmasis išrastų receptą. Lenktynėse taip pat dalyvauja buvęs jo studentas Hayashi, dabar studijuojantis Kyushu universitete. Jei kuris nors iš jų tai patobulina, kiti tyrėjai gali nedvejodami naudoti jį IVF klinikoje.

Kai paklausiau Hayashi, jaunesniojo iš dviejų japonų mokslininkų, kiek laiko užtruks, kad išmoktų gaminti žmogaus lytines ląsteles, jis atsakė 10 ar 20 metų. Kaip greitai – pats sunkiausias klausimas, nes aš atlieku eksperimentus ir jie nėra lengvi. Aš nenoriu būti melagis ir sakyti, kad penkeri metai, sako jis. Po penkerių metų kas nors gali mane kaltinti.

Mokslininkai jau gali priversti iPS ląsteles suformuoti primityvias reprodukcines ląsteles, tokias kaip tas, kurios pagamintos iš BD audinių pelės viduje. Vis dar neišspręsta, kaip žengti paskutinį žingsnį, paverčiant tas ląsteles funkciniais spermatozoidais arba kiaušinėliais. Žmonėms šis procesas visiškai nesibaigia iki brendimo. Su savo pelėmis Saitou ir Hayashi apgavo iPS ląsteles, įdėdami jas į imituojamą kiaušidę, kurią jie sukūrė iš audinių, paimtų iš pelių vaisiaus. Sukurti tokį inkubatorių iš žmogaus vaisiaus ląstelių nėra praktiška, nes jų sunku gauti. Vietoj to, Saitou mano, kad jam taip pat reikės pagaminti atraminį audinį iš iPS ląstelių. Šis papildomas iššūkis gali atidėti eksperimento pabaigą.

Jei jie pagamintų žmogaus kiaušialąstes ar spermą, mokslininkai atsitrenktų į dar vieną kliūtį. Taip yra todėl, kad vienintelis būdas įrodyti, kad šios ląstelės yra tikros, būtų sukurti žmogaus palikuonis. Šiuo metu tai yra žingsnis, kurio Japonijos mokslininkai nenori ar nėra pasirengę svarstyti.

Vietoj to, norėdami parodyti šį paskutinį žingsnį, Hayashi ir Saitou taip pat dirba su beždžionėmis. Anot Hayashi, gyvūnai, glaudžiai susiję su žmonėmis, bus geras pavyzdys, rodantis, ar jų technologija yra saugi primatui. Turime įrodyti, kad galime pagaminti gražius, geros kokybės kiaušinius. Tam reikia pademonstruoti atžalas, sako jis.

EMBRIONŲ AUGINIMAS

Komercinis susidomėjimas pradeda suktis aplink mokslininkus. Per pokalbį su Hayashi prie mūsų prisijungė Hardy Kagimoto, Japonijos biotechnologijų bendrovės „Healios“, siekiančios iPS ląsteles paversti aklumo gydymu, generalinis direktorius. Kagimoto taip pat tikisi bendradarbiauti su Hayashi, kad ištirtų laboratorijoje pagamintas žmogaus gametas. Jis sakė, kad susidomėjo ir grupė IVF gydytojų, valdančių pasaulinį klinikų tinklą. Vyksta didelis dalykas, o visuomenė to nežino, sako Kagimoto. Tačiau nesupraskite manęs neteisingai – jei ką nors darysime, darysime tai sutarę visuomenė.

Nors jis patentavo savo išradimus, Hayashi iki šiol nenorėjo prisijungti prie įmonės. Jis pasakoja, kad praėjusį lapkritį Japonijos rizikos kapitalistai paprašė jo pradėti gaminti žmonių kiaušinius. atsisakiau. Atsisakiau, nes dar negaliu to padaryti. Daugiausia taip yra todėl, kad tai techniškai sudėtinga, sako jis. Tačiau jis taip pat per daug nesubrendęs, kad galėtų prisidėti prie visuomenės. Apklausos Japonijoje rodo, kad apie 30 procentų žmonių priima vaikų iš laboratorijoje sukurtų lytinių ląstelių idėją. Didžiausia parama teikiama poroms, kurios bandė IVF ir nesėkmingai.

Kai kurie investuotojai mato kur kas platesnes galimybes. Jei kiaušinius būtų galima pagaminti iš žmogaus iPS ląstelių, jų pasiūla būtų neribota, o tai galbūt paskatintų tai, kas kartais vadinama embrionų auginimu. Kagimoto pastebėjo vieną iš vaizdų Hayashi leidiniuose. Tai nuotrauka, daryta per mikroskopą, kurioje matyti dešimtys laboratorijoje pagamintų pelių kiaušinėlių, plūduriuojančių vandens laše.

Tokiu atveju kiekvienam embrionui apžiūrėti būtų galima naudoti genetinę seką, leidžiančią žmonėms pasirinkti geriausius – turinčius pageidaujamus genus arba be nepageidaujamų, pavyzdžiui, tuos, kurie susiję su šizofrenijos rizika. Tokį scenarijų numatė teisės mokslininkas Greely, kuris teigia, kad tėvai rinktųsi dirbtinį apvaisinimą, o ne lytinį apvaisinimą, jei turėtų pakankamai naudos. Jei turite 1000 kiaušinių, galite rinktis, sako Kagimoto.

DRĄSUS NAUJAS PASAULIS

Bostono kamieninių ląstelių susitikimo metu studentai įsitempę išgirdo pranešimus apie etikos problemas, iškeltas naujų reprodukcinių technologijų. Nuo podiumo Daley citavo Aldouso Huxley 1932 m Drąsus naujas pasaulis , kuriame buvo aprašyta visuomenė, kuri kontroliavo reprodukciją ir inkubavo vaikus centralizuotose patalpose. Huxley nupieštas paveikslas buvo ne tik distopinis, bet ir įžvalgus, sakė Daley. Tai numatė IVF.

Belieka tik spėlioti, kiek laiko užtruks, kol gyvūnai galės gimdyti visiškai ekogenetiškai, visiškai ex utero. Taigi kyla klausimas: ar galite nubrėžti liniją?

Daley mano, kad mokslo pažanga leis sukurti scenarijus, nepanašius į tą, kurį aprašė Huxley. Be japonų pastangų sukurti lytines ląsteles, kai kurie mokslininkai sukūrė gastruloidų – savaime besirenkančių ląstelių dėmių, kurios atrodo ir elgiasi panašiai kaip žmogaus embrionai. Tuo pačiu metu mokslininkai spaudžia gamtą iš kitos pusės. Vasario mėnesį Filadelfijos gydytojai iš motinų pašalino vaisiaus ėriukus ir kiekvieną išlaikė gyvą iki pat gimimo skaidraus skysčio pripildytame maišelyje, vadinamame dirbtine gimda. Šių technologijų derinys rodo dieną, kai visas reprodukcijos procesas nuo pastojimo iki gimimo gali būti atliktas laboratorijoje. Belieka tik spėlioti, kiek laiko užtruks, kol gyvūnai galės gimdyti visiškai ekogenetiškai, visiškai ex utero, sakė Daley. Taigi kyla klausimas: ar galite nubrėžti liniją?

Daley ypatingą dėmesį skyrė pažangai, kuri paverčia iPS ląsteles kiaušialąstėmis ir spermatozoidais, o tai, jo teigimu, ardoma technologija. Viena iš priežasčių yra ta, kad, jo manymu, dirbtinės lytinės ląstelės gali būti derinamos su genų redagavimo technologija, vadinama CRISPR, kuri nuo tada, kai ji buvo sukurta prieš ketverius metus, leido daug lengviau pakeisti DNR gyvos ląstelės viduje.

Tai sieja dirbtines lytines ląsteles su diskusijomis dėl dizainerių vaikų – tai vadinama gemalo linijos genetine modifikacija. Diskusija šiuo klausimu vėl įsiplieskė 2015 m., kai Kinijos mokslininkai pranešė, kad jie panaudojo CRISPR embrionui laboratorinėje lėkštelėje, kad pašalintų geną, sukeliantį kraujo ligą beta talasemiją. Ataskaita iš pradžių buvo sutikta su dideliu susirūpinimu, iš dalies dėl to, kad CRISPR nėra be klaidų: eksperimentai rodo, kad embrionai gali būti netobulai redaguoti, o tai sukelia nežinomą ir netoleruojamą riziką bet kuriam tokiu būdu gimusiam vaikui.

Nors kai kurie kritikai teigia, kad genofondo modifikavimas yra ryški etinė riba, kurios niekada nereikėtų peržengti, tai nebuvo mokslinės bendruomenės nuomonė (žr. Tobulo kūdikio projektavimas). Šiais metais paskelbtoje Nacionalinės mokslų akademijos ataskaitoje padaryta išvada, kad redaguoti žmogaus embrionus būtų leistina, jei ši technika būtų naudojama siekiant pašalinti tokias rimtas ligas kaip Hantingtono liga, mirtinas smegenų sutrikimas. Nors komitetas nepritarė genų inžinerijos naudojimui vien patobulinimams – tarkime, mėlynoms akims ir intelektui – ataskaitoje ligos apibrėžimą galima interpretuoti.

Susijusi istorija

Susijusi istorija Mokslininkai kuria būdus, kaip redaguoti rytojaus vaikų DNR. Ar jie turėtų sustoti, kol ne per vėlu?

Priežastis, dėl kurios ataskaitoje ypatingas dėmesys buvo skiriamas dirbtinėms lytinėms ląstelėms, yra ta, kad redagavimas iPS ląstelėse gali būti atliekamas labai tiksliai. Kai tik tobulos iPS ląstelės buvo rankose, jos gali būti paskatintos sukurti gametas su nurodytu genetiniu patobulinimu.

Idėja naudoti CRISPR kamieninėse ląstelėse jau sėkmingai įgyvendinta pelėms. Kinijoje mokslininkas, vardu Jinsong Li, redagavo pelių kamienines ląsteles ir pašalino geną, sukeliantį kataraktą. Kai jis generavo spermą ir vėliau apvaisino kiaušinėlius, gauti gyvūnai atrodė kaip 100 procentų efektyvūs. Tokios ataskaitos suteikia mokslininkams pagrindo manyti, kad geriausias argumentas prieš gemalo linijos modifikavimą – kad jis niekada nebus pakankamai patikimas ar saugus – greitai išgaruoja. Nebegalima sakyti, kad tai nebus įmanoma, sako Richardas Hynesas, MIT profesorius, vienas iš dviejų vyresniųjų Nacionalinės akademijos ataskaitos autorių.

DIDŽIULĖ PAklausa

Harvardo kamieninių ląstelių institute IVF gydytojas ir mokslininkas Werneris Neuhauseris yra vienas iš tų, kurie tiria, kaip genomo sekos nustatymas, kamieninės ląstelės ir genomo redagavimas gali sujungti ir pakeisti reprodukciją. Neuhausseris vieną dieną per savaitę praleidžia Bostono IVF – dideliame vaisingumo centre, kuriame susitinka su pacientais. Kitas keturias dienas per savaitę jis praleido tikrindamas ir bandydamas išplėsti Japonijoje ir kitur daromus atradimus.

Kaip man pasakė IVF gydytojas, Neuhausseris tikrai pamatytų laboratorinės spermos ir ypač laboratorijoje pagamintų kiaušinėlių poreikį. Tai didelis dalykas, jei tai tampa įmanoma, sako jis.

Kaip ir Kagimoto, Neuhausseris mano, kad tikėtina, kad embrionai bus išmatuoti ir kiekybiškai įvertintos jų savybės: kiekvienas embrionas turės tokią širdies ligų riziką ir psichikos ligų riziką, palyginti su visa populiacija, ir kaip tada tu renkiesi? Neuhausseris mano, kad tėvai gali to neprireikti. Vietoj to, sako jis, tėvai galėtų pasirinkti genetiškai pagerinti savo reprodukcines ląsteles. Galite sekti būsimų tėvų genomus ir tada paklausti: „Ar yra variantų, kuriuos galėtumėte pataisyti prieš daugindamiesi?“ Tai yra kažkas, apie ką mes negalvojome. Tai labai priklausytų nuo rizikos, ir mes daug ko nežinome, sako jis. Niekas nenori greitai to naudoti pacientui.

Jo Harvardo universiteto laboratorijoje jau tiriamas lytinių ląstelių genų redagavimas. Komanda gauna spermą iš vyrų, turinčių geną, sukeliantį amiotrofinę šoninę sklerozę arba ALS, niokojančią neurologinę ligą, ir planuoja pabandyti pašalinti mutaciją naudojant CRISPR. Kai jo laboratorija ištaisys klaidą, ji atliks spermos ląstelių seką, kad pamatytų rezultatus.

Tačiau Neuhausseris teigia, kad tikslesnis metodas būtų atlikti genetines korekcijas iPS ląstelėse. Šios ląstelės sparčiai auga ir dauginasi laboratorijoje. Kai jie buvo suredaguoti, iš jų buvo galima sukurti kiaušinėlius ar spermą. Jūs gautumėte prieigą prie genomo; Jūs galite pakeisti genomą savo nuožiūra. Tai, žinoma, prieštaringa, sako jis. Bet mes tikrai turėtume ištirti, ar tai veikia, ar ne.

Futuristinė gametų indelyje technologija negali atsirasti pakankamai greitai tokiems vyrams kaip B.D. Jis man pasakė, kad tikisi, kad bus pirmasis kandidatas arba vienas pirmųjų, jei gydymas laboratorijoje pagaminta sperma bus patvirtintas. Tačiau greičiausiai tai jam neįvyks laiku. Jis sako, kad jiedu su žmona neseniai nustatė datą, kada jie atsisakytų bandyti turėti vaikų. Tai 2019 m. rugsėjo mėn.

paslėpti