Kinas CRISPR-bebisar kan möta tidigare död

Han Jiankui AP-foto/Mark Schiefelbein

[Uppdatering 9/27/19: Författaren till den vetenskapliga rapporten som beskrivs i denna berättelse, Rasmus Nielsen från University of California, Berkeley, meddelade på Twitter att hans fynd sannolikt var felaktiga på grund av datafel och att han planerar att korrigera det vetenskapliga underlaget. Det betyder att Nielsen inte hittade bevis för att mutationer i en gen som kallas CCR5 kan förkorta livslängden, som ursprungligen hävdades.]

När den kinesiske vetenskapsmannen He Jiankui skapade de första genredigerade barnen drömde han om att förbättra världen. Han trodde att den genetiska förändringen han lade till tvillingflickor födda förra året skulle skydda dem från HIV. Redigering av mänskliga embryon, sa han, skulle ge nytt hopp till miljoner.

Istället kan han ha satt tvillingarna i riskzonen för en tidig död.

En ny rapport finner att genetiska mutationer som liknar de Han skapade, till en gen som kallas CCR5 , förkortar människors liv med i genomsnitt 1,9 år.

Det är helt klart en mutation med ganska stark effekt, säger befolkningsgenetikern Rasmus Nielsen från University of California, Berkeley, som gjorde upptäckten när han studerade DNA och dödsregister för 400 000 frivilliga i en stor brittisk gendatabas, UK Biobank. Du kan inte ha många mutationer som gör det, annars skulle du inte leva så länge.

Fyndet ger en varningslampa för alla andra som vill förbättra människor. Det beror på att många gener har mer än en roll, och forskare som mixar med balansen kommer sannolikt att orsaka biverkningar som de inte förväntade sig eller ville ha.

I februari var variationer i samma gen kopplade till återhämtning av minnet efter stroke, vilket betyder att den också kan ha en roll i att förändra hjärnans funktion.

'Att gå vidare och ändra groddlinjen baserat på delvis förståelse är inte ansvarsfullt', säger Feng Zhang, biolog vid Massachusetts Institute of Technology och expert på CRISPR, det kraftfulla genredigeringsverktyget som används i det kinesiska experimentet. 'Det är ytterligare en information som vi inte bör vara så slarviga.'

De CCR5 genen producerar en receptor på ytan av immunceller. Människor som naturligt ärver två icke-fungerande kopior av genen verkar till stor del vara immuna mot en vanlig HIV-stam, som behöver receptorn för att komma in i celler.

Detta var den 'skyddande' effekt som han, en biofysiker utbildad i USA, försökte efterlikna hos flickorna. Även om han inte perfekt återgav det naturliga CCR5 mutation, lyckades han skada genen i mänskliga embryon, varav två av hans team överförde till en kvinna i början av 2018, vilket ledde till tvillingarnas födelse.

Hans experiment kritiserades omedelbart som alltför riskabelt och onödigt (hiv är inte vanligt i Kina och kan förebyggas på andra sätt), och föranledde krav på ett omedelbart globalt moratorium för designerbarn. Den kinesiska forskaren har inte setts eller hörts från sedan januari, då kinesiska myndigheter sa att han var skyldig till etikbrott och möjliga brott och skulle behandlas på allvar.

Förekomsten av naturliga mutationer till CCR5 att utplåna dess funktion har länge fascinerat forskare. Någon gång under förhistorien uppstod den icke-fungerande versionen av genen i norra Europa och började sedan spridas.

Vissa spekulerar i att anpassningen kunde ha skyddat mot böldpesten. Cirka 10 % av människorna i Storbritannien har en icke-fungerande kopia av genen, och cirka 1 % har två trasiga kopior. Mutationen finns sällan i Asien.

Oavsett fördel att ärva trasiga kopior av CCR5 kan ha erbjudit tidigare, det betyder inte att mutationen är fördelaktig idag. Istället finns det bevis för att mutationer i genen också kan göra människor mer mottagliga för andra infektioner, som West Nile-virus eller influensa. A Rapportera från spanska läkare, som 2015 studerade slem från 171 influensafall, fann att personer med mutantversionen CCR5 var mer benägna att dö av infektionen.

Nu säger Nielsen och kollega Xinzhu Wei att de har bevisat att man ärvt två trasiga kopior av CCR5 är dåligt för dig. Deras rapport, publicerad i Naturmedicin , beskriver hur de studerade den genetiska sammansättningen hos tusentals medelålders medlemmar av den brittiska biobanken. Det första de märkte var att antalet frivilliga i databasen med den dubbla mutationen var avsevärt mindre än förväntat av en slump.

Det säger oss att det finns en process som tar bort individer med två kopior, och den processen är förmodligen naturligt urval. Människor dör, säger Nielsen. För de med mutationen som gjorde volontärer för databasen fortsatte oturen. När Nielsen jämförde volontärers DNA med dödsregister fann han att de med två icke-arbetande CCR5 gener hade en högre dödlighet.

Berkeley-forskaren säger att han inte är för att skapa genredigerade människor just nu. Men han varnar för att alla andra som försöker göra det bör titta mycket noga på dödligheten med hjälp av stora databaser.

Dölj