Trots CRISPR-barnkontroversen kommer Harvard University att börja genredigera spermier

Mikroskopiskt fotografi av mänsklig sperma Dok. RNDr. Josef Reischig, civilingenjör. | Wikimedia Commons

I det vilda uppståndelsen kring ett experiment i Kina som påstod sig ha skapat tvillingflickor vars gener ändrats för att skydda dem från HIV, finns det något värt att veta - forskning för att förbättra nästa generations människor pågår också i USA.

Faktum är att det är på väg att hända vid Harvard University.

Hos skolan Stamcellsinstitutet , IVF-läkaren och forskaren Werner Neuhausser säger att han planerar att börja använda CRISPR, genredigeringsverktyget, för att ändra DNA-koden inuti spermaceller. Målet: att visa om det är möjligt att skapa IVF-bebisar med kraftigt minskad risk för Alzheimers sjukdom senare i livet.

För att vara tydlig, det finns inga embryon inblandade - inga försök att få barn. Inte än. Istället övar forskarna på hur man ändrar DNA i spermier som samlats in från Boston IVF, ett stort nationellt nätverk av fertilitetskliniker. Detta är fortfarande mycket grundläggande och opublicerad forskning.

Ändå liknar projektet i sitt syfte det arbete som bedrivs i Kina och väcker samma grundläggande fråga: vill samhället ha barn med gener som är skräddarsydda för att förebygga sjukdomar?

Sedan i söndags, när CRISPR babys påståenden offentliggjordes, har medicinska organ och experter våldsamt fördömd He Jiankui, den kinesiska vetenskapsmannen ansvarig. Det finns bevis hans experiment – ​​nu stoppade – genomfördes på ett oetiskt, bedrägligt sätt som kan ha äventyrat de barn han skapade. Kinas viceminister för vetenskap och teknik, Xu Nanping, sa att ansträngningen gick över gränsen för moral och etik och var chockerande och oacceptabel.

Mitt i fördömandet var det dock lätt att tappa koll på vad de viktigaste experterna sa. Teknik för att förändra ärftlighet är på riktigt. Det förbättras mycket snabbt, det har funktioner som gör det säkert, och mycket bredare utforskande användning för att skapa barn kan snart motiveras.

Det var budskapet som levererades vid ett genredigeringstoppmöte i Hong Kong onsdagen den 28 november av Harvard Medical Schools dekanus George Daley, precis före He’s own dramatic. utseende på scenen (se video- från 1:15:30).

Harvard-läkaren och stamcellsforskaren förvånade några lyssnare och fördömde inte Han utan karakteriserade istället de kinesiska handlingarna som en felaktig vändning på rätt väg (se video- ). Det faktum att det är möjligt att den första instansen av mänsklig könslinjeredigering kom fram som ett misstag borde inte på något sätt leda till att vi sticker huvudet i sanden, sa Daley. Det är dags att ... börja beskriva vad en faktisk väg för klinisk översättning skulle vara.

IVF-läkare och bänkforskare Werner Neuhausser undersöker tillämpningar av genredigering, med tillstånd av Werner Neuhausser

Med könslinjeredigering menar Daley redigering av spermier, ägg eller embryon – allt som, om du ändrar dess DNA, skulle kunna förmedla förändringen till framtida generationer. Medan andra röster krävde ett förbud mot könslinjeredigering, försvarade Daley och de andra medlemmarna i toppmötets ledning det. Deras slutliga uttalande sa att medicinens vågade och oroliga projekt att modifiera människor i en IVF-skål borde gå framåt .

Det är helt uppenbart att detta är en transformativ vetenskaplig teknik med kraft för stor medicinsk användning. sa Daley.

Harvard projekt

Könslinjeredigering kan användas, sa Daley - och potentiellt skall användas – för att forma hälsan för morgondagens barn. Genom att redigera könsceller kommer det att vara möjligt att ta bort mutationer som orsakar barncancer eller cystisk fibros. Andra genetiska ändringar kan ge barn skydd mot vanliga sjukdomar. På Daleys lista över potentiellt acceptabla gener att redigera fanns CCR5, själva genen som Han ändrade i tvillingarna.

Vid Harvard säger Neuhausser att han och en forskare, Denis Vaughan, under de närmaste veckorna kommer att börja redigera spermier för att ändra en gen som kallas ApoE, som är starkt kopplad till Alzheimers risk. En person som ärver två kopior av högriskversionen av genen har cirka 60 % livstidsrisk att få Alzheimers.

Neuhausser, en österrikisk fertilitetsläkare som kom till USA för att göra sin forskning och praktik vid Boston IVF, förutspår att embryon om inte så många år kommer att analyseras djupt, selekteras och i vissa fall förändras med CRISPR innan de används för att skapa en graviditet. I framtiden kommer folk att gå till kliniker och få sina genom testade och få den friskaste bebisen de kan få, säger han. Jag tror att hela fältet kommer att byta från fertilitet till sjukdomsprofylax – att förebygga sjukdom.

För att förändra DNA inuti spermaceller använder teamet en smart ny version av CRISPR som kallas basredigering, utvecklad av en annan Harvard-forskare, David Liu. Istället för att bryta upp den dubbla helixen, kan basredigering vända en enda genetisk bokstav från, säg, G till A. En sådan molekylär justering är tillräckligt för att förvandla den mest riskfyllda versionen av ApoE-genen till den minst riskfyllda.

Det är en bokstav, G till A. Du tar det från risk till icke-risk, säger Neuhausser.

Glapp

Vet du vad är riskabel? Pratar med journalister nuförtiden om hur du förändrar könsgränsen. Men Neuhausser har aldrig hållit sig undan att berätta för mig vad som händer i labbet.

Harvard Medical Schools dekanus George Q. Daley försvarar en ny form av medicin där barns DNA förändras. Harvard

Och bristen på transparens är en anledning till att det kinesiska experimentet är så oroande. Det gjordes i hemlighet och ignorerade Kinas regler som förbjöd sådant arbete. Problemet är att det kommer att göra det mycket svårare för alla andra att följa reglerna om du hoppar så långt fram utan ordentliga godkännanden, säger Neuhausser. Det är det främsta bekymret. Jag tror inte att forskningen är kontroversiell, men alla är överens om att den bör hållas borta från patienter tills vidare.

Debatten har redan fångat tillsynsmyndigheternas uppmärksamhet. Scott Gottlieb, chefen för US Food and Drug Administration, twittrade på onsdagen att viss användning av vetenskap borde bedömas som oacceptabel och orsaka att forskare kastas ut. Användningen av CRISPR för att redigera mänskliga embryon eller könslinjeceller bör falla i den hinken. I en intervju med BioCentury preciserade Gottlieb vidare att begränsningen ska gälla om cellerna är för reproduktion.

Just nu kan Gottlieb inte kasta ut människor, som Neuhausser, som gör grundforskning. Spermier, som IVF-embryon i prickstorlek, har inte mycket i vägen för lagliga rättigheter i USA. Men han kan skrämma vetenskapsmän, göra deras arbete hårdare och driva arbetet utomlands.

Neuhausser arbetar redan under många restriktioner. Offentlig finansiering av embryoforskning från National Institutes of Health är förbjuden. I Massachusetts, till skillnad från vissa andra stater, är det också olagligt att göra ett embryo bara för att studera det.

Det betyder att om det är dags att testa CRISPR-spermierna för att göra ett embryo, kommer forskningen att behöva flytta från Boston. Neuhausser var i Kina förra månaden för att undersöka möjligheterna att göra forskningsembryon där. Än så länge har de planerna inte gått ihop.

För närvarande är ApoE ett leksaksexempel, ett att testa i labbet för att testa tekniken och dess potential. Det är ännu inte säkert om en förändring av denna gen skulle förändra ett barns risk för Alzheimers senare i livet. Trots mycket starka kopplingar till hjärnsjukdomen finns det inga stensäkra bevis för att ApoE är en orsak. Det är en av de viktigaste riskfaktorerna för Alzheimers, även om ingen har visat kausalitet, säger Neuhausser. Poängen är att visa principen.

Men att minska en nyfödds livslånga risk för Alzheimers skulle vara en stor affär. Så skulle förmågan att fixa mutationer som orsakar Lou Gehrigs sjukdom, en annan sjukdom som teamet tittar på. Neuhausser förväntar sig att det så småningom kommer att bli rutin att förbättra DNA från spermier eller embryon – och de människor de förvandlas till – på grundläggande sätt.

Den stora frågan är när det är klart för bästa sändningstid, säger Alan Penzias, endokrinologen som övervakar forskningen vid Boston IVF. Jag skulle säga att vi är några år bort. Men det låter ganska nära mig, ärligt talat. Det är något som vi gärna gör och vi vill göra på ett ansvarsfullt sätt.

Rädda arten

Med Boston IVF har Neuhausser genomfört en undersökning av läkare och hundratals patienter om vad de tycker. För att behandla eller förebygga sjukdomar är i stort sett alla överens, säger han - det vill säga de är för det.

Människor drar gränsen för saker som att öka höjden eller ändra ögonfärg, med endast en liten procentandel som tycker att det är en bra idé. Neuhausser medger att någon kan göra det också, så småningom. Som all teknik kommer det att finnas missbruk, säger han. Men det är viktigt att vi återgår till ett rationellt tillvägagångssätt och inser att detta har enorm potential och enorma risker. Problemet är att när folk blir rädda så stängs saker och ting ner. Det är därför folk är nervösa för Han – han skadar alla andra.

Till alla som vill avsluta denna forskningslinje har Harvard-läkarna ett sista ess att spela. De säger att könslinjeredigering kan vara en viktig teknik att ha för civilisationens skull.

Vad händer om ett nytt mördarvirus uppstår och sveper över världen? Kanske kommer det inte att finnas något vaccin men vissa människor kommer att kunna motstå det tack vare sina gener, eftersom vissa klarade sig bättre med digerdöden under medeltiden. Skulle vi inte då vilja ge det genetiska motgiftet till alla medlemmar i nästa generation?

Det här är en teknik som potentiellt skulle kunna rädda arten, säger Neuhausser. I sitt tal i Hong Kong hänvisade Daley också till det potentiella försvaret mot framtida sjukdomar.

Vi som art behöver behålla flexibiliteten för att möta framtida hot, att ta kontroll över vår ärftlighet, sa han.

Dölj