Amerikansk forskare som redigerade mänskliga embryon med CRISPR svarar på kritiker

OHSU

Mot bakgrund av kritik från andra forskare lovar forskaren bakom världens största insats för att redigera mänskliga embryon med CRISPR att fortsätta sina ansträngningar för att utveckla vad han kallar IVF-genterapi.

Shoukhrat Mitalipov, från Oregon Health Sciences University i Portland, drog globala rubriker i augusti förra året när han rapporterade att han lyckades reparera en genetisk mutation i dussintals mänskliga embryon, som senare förstördes som en del av experimentet.

Laboratoriefynden på embryon i tidiga skeden, sade han, hade fört den slutliga födelsen av de första genetiskt modifierade människorna mycket närmare verkligheten.

Genombrottet väckte stor uppmärksamhet, bland annat från kritiker som snabbt kastade sig fram och kallade det biologiskt osannolikt och potentiellt resultatet av slarviga fel och artefakter.

Idag får dessa kritiker ett ovanligt gehör i tidskriften Natur , som publicerar två kritiker av Oregon-forskningen samt ett långt svar från Mitalipov och 31 av hans medarbetare i Sydkorea, Kina och Salk Institute i La Jolla, Kalifornien.

Den vetenskapliga sparringen fokuserar på CRISPRs välkända tendens att introducera osynlig skada i en cells DNA.

Sådana skador är alltid svåra att upptäcka och ännu mer när man har att göra med dagar gamla mänskliga embryon, uppbyggda av ett dussin celler och så små att de är osynliga för blotta ögat.

Paul Thomas, en musgenetiker vid University of Adelaide, och författare till en av rapporterna som syftar till Mitalipovs resultat, väckte spöket för barn som föds med fruktansvärda fosterskador om CRISPR-fel, såsom raderade gener, skulle förbli oupptäckta.

Underlåtenhet att upptäcka stora raderingar kan leda till katastrofala resultat i potentiella kliniska tillämpningar, skrev Thomas och tillade att behovet av bättre sätt att mäta vad CRISPR verkligen gör med embryon inte kan överskattas.

Germline medicin

Mitalipov är fortfarande inriktad på att bevisa att CRISPR kan fungera säkert på embryon. I en intervju sa Mitalipov att han tror att det kommer att ta fem till 10 år innan processen är redo att försöka i ett IVF-center.

Embryologen Shoukhrat Mitalipov leder ett försök att förändra embryonas DNA med hjälp av CRISPR. OHSU

Den revolutionerande medicinska tekniken som eftersträvas är ett sätt att justera ett embryos DNA för att ta bort sjukdomsrisker. Det kallas ibland för könslinjegenredigering eftersom alla DNA-fixar som ett barn föds med sedan skulle överföras till framtida generationer genom den personens könsceller, ägget eller spermierna.

För sin första forskning rekryterade Oregon-teamet kvinnor runt Portland och betalade dem $5 000 vardera för att genomgå en ägguttagning. Med dessa ägg skapade teamet mer än 160 embryon för CRISPR-experiment.

Mitalipov sa att hans Oregon-center fortsätter att skaffa ägg i ett pågående försök att bekräfta hans resultat och förlänga dem i nya riktningar.

Mitalipov avböjde att säga hur många embryon centret har gjort under det senaste året, men föreslog att hans center är det enda i världen som bedriver genterapi för IVF-embryon i stor skala.

Lag i Kina och Storbritannien har också försökt redigera embryon med CRISPR. Men dessa ansträngningar är begränsade i omfattning och i många andra länder är embryoredigering begränsad enligt lag.

Det har gjort det svårt för någon att självständigt bekräfta Mitalipovs fynd i mänskliga embryon, säger Thomas.

Genomvandling

Normalt, för att redigera en cell, använder forskare CRISPR för att skära upp dess DNA på en exakt plats. Om de också injicerar en korrekt kopia av en gen, kan en cell använda denna mall för att vägleda en framgångsrik ersättning av felaktigt DNA.

Mitalipovs överraskande upptäckt var att nyligen befruktade ägg ignorerade mallarna han hade lagt till för att reparera en genmutation som orsakar hypertrofisk kardiomyopati, en hjärtsjukdom. Istället, hävdade han, korrigerades muterat DNA från faderns spermier med hjälp av moderns friska version av samma gen.

Vissa skeptiker, inklusive Maria Jasin vid Memorial Sloan Kettering Cancer Center, författare till den andra kritiken som dyker upp i Natur , ansåg att en nära biologisk omöjlighet. Det beror på att faderns och moderns DNA omedelbart efter befruktningen är tillfälligt inkapslade i separata kärnor.

Om de inte rör vid fysiskt, hur skulle reparationen kunna göras?

Tvivel över forskningen fick köp eftersom det fanns en möjlighet att Mitalipovs första rapport inte helt hade uteslutits. Om CRISPR av misstag hade raderat faderns gen, istället för att reparera den, kunde det felaktigt ha sett ut som att proceduren hade varit framgångsrik.

Ny support

Mitalipov tror att hans slutsatser kommer att stå sig. Han säger att hans grupp omanalyserade DNA från hundratals celler tagna från de redigerade embryona och inte hittade bevis på större CRISPR-misstag.

Dessutom finns det nya bevis från andra laboratorier för att det oväntade reparationsfenomenet är verkligt. En grupp vid MIT som experimenterade med CRISPR på musembryon, till exempel, hävdade tidigare i år att de hade avgörande bevis för att det också händer i den arten.

Guoping Feng, ledare för den studien, sa i ett mejl att hans forskning stöder Mitalipovs slutsatser.

Användningen av genredigering för att korrigera sjukdomsmutationer i IVF-embryon är fortfarande mycket debatterad. En nyligen genomförd undersökning visade att amerikaner stöder idén om att förebygga sjukdomar men fortfarande är oroliga över att faktiskt testa genredigeringsteknik på mänskliga embryon.

Mitalipov säger att att testa CRISPR på embryon är det enda sättet att göra framsteg och bestämma hur man gör genredigering av könsceller säker och effektiv.

Om vi ​​inte gör det kommer det aldrig närmare, säger han.

Dölj