Редактирование генов может сократить жизнь, а не продлить, предполагает новое исследование

        

В 2018 году китайский ученый Хе Цзянькуй бросил вызов закону и научному консенсусу, смело редактируя ген CCR5 в человеческом эмбрионе, надеясь придать устойчивость к ВИЧ на протяжении всей жизни. В конечном итоге беременность закончилась рождением двух маленьких девочек. Теперь эксперимент, похоже, пошел не так, возможно, укорачивая их жизнь.

Используя мощный инструмент редактирования генов CRISPR / Cas9 на человеческом эмбрионе для вырезания и вставки новой ДНК, профессор Хэ изменил исходный ген CCR5 в эмбрионе на мутантную версию под названием Delta32. Подобная мутация, естественно, присутствует примерно у каждого десятого человека европейского происхождения, который устойчив к ВИЧ-инфекции.

<img alt=" 3D-рендеринг Crispr DNA Editing. Автор изображения: Натан Девери / Shutterstock "height =" 379 "src =" http://www.news-medical.net/image.axd?picture=2019%2f6%2fshutterstock_1202782543.jpg "title =" 3D-рендеринг Crispr ДНК-редактирование , Автор изображения: Натан Девери / Shutterstock "width =" 674 "/>

3D-рендеринг Crispr DNA Editing. Изображение предоставлено: Натан Девери / Shutterstock

Ген CCR5 экспрессируется в виде белка клеточной поверхности на определенных типах иммунных клеток, обеспечивая портал для проникновения ВИЧ в клетку. Блокирование функции этого гена, по сути, предотвращает заражение ВИЧ, теоретически продлевая жизнь.

Новое исследование в Университете Калифорнии, Беркли, показывает, что, наоборот, когда обе копии этого гена отключены, продолжительность жизни, вероятно, в среднем сокращается на 1,9 года.

Исследователи, опубликовавшие это исследование, опубликованное в журнале Nature Medicine проанализировали данные о ДНК и причинах смерти более 400 000 британских добровольцев из британского Биобанка. То, что они обнаружили, было шокирующим – без хотя бы одного функционирующего гена CCR5 продолжительность жизни снизилась на 20%.

Другими словами, у таких людей было на 20% меньше шансов дожить до возраста 76 лет.

Вероятно, это связано с тем, что они более подвержены другим, более распространенным заболеваниям, таким как вирус Западного Нила и грипп.

Ученые также отметили, что в банке данных было зарегистрировано меньше, чем ожидалось, людей с этой мутацией, возможно потому, что они с большей вероятностью умерли раньше, чем население в целом.

Генетик Дэвид Кертис из Университетского колледжа, Лондон, прокомментировал: «Есть много других примеров в медицине, где вмешательство, направленное на лечение одного заболевания, непреднамеренно вызывает серьезные неожиданные проблемы в других местах».

Эксперимент вызвал национальное научное и правительственное возмущение, когда Китай прекратил деятельность по редактированию генов в ноябре 2018 года, сославшись на серьезное нарушение законодательства и медицинской этики. Главной проблемой в умах большинства ученых было отсутствие данных об общей важности и роли гена CCR5 для жизни человека.

Более раннее исследование, опубликованное в этом году в журнале Cell указывало на возможную связь между этим геном и функцией мозга, а также с иммунитетом. Другими словами, многие гены имеют множество функций, помимо тех, о которых мы уже знаем, и работа с одним геном может повлиять на жизненную систему многими неожиданными и даже смертельными способами. Как отмечает Расмус Нильсен, который руководил новым исследованием, «мы знаем, что оно имеет много разных эффектов. Вопрос заключается в следующем: действительно ли это полезно или вредно иметь эту мутацию? Это не было известно ».

В свете текущих результатов он далее отмечает: «Вероятно, это не та мутация, которую хотели бы иметь большинство людей».

CRISPR привлек к себе внимание в области редактирования генов своей простотой, мощностью, точностью и дешевизной. Однако это также привело к необоснованному расширению его использования без обязательных строгих правил, как в эксперименте профессора Хе.

Несколько генетиков выступают за редактирование генов человека, утверждая, что все новые технологии имеют неизвестные минусы при первом внедрении. Они считают, что внимание должно быть сосредоточено на соотношении риск-польза, а не на технологии редактирования генов, как таковой.

Этот вид защиты беспокоит других ученых, которые опасаются, что использование технологии на раннем этапе ее жизненного цикла принесет скорее вред, чем пользу. Многие исследования уже предоставили первоначальные доказательства того, что CRISPR не столь точен в своих эффектах, как считалось ранее, и может вызвать сопутствующий ущерб другим генам.

Кроме того, его использование может снизить иммунную защиту против раковых изменений в клетках.

Редактирование генов, или генетическая модификация, вводит изменения, которые затем передаются из поколения в поколение, чтобы потенциально влиять на весь пул человеческих генов. На самом деле мы могли бы создавать неконтролируемые и неизлечимые заболевания далеко в будущем, потому что мы еще не знаем всех последствий этих генных изменений.

Это одна из основных причин, по которой ученые до сих пор избегали использования этой технологии у эмбриональных людей.

Дом на вынос? Сейчас еще не время редактировать гены у людей, поскольку мы просто недостаточно знаем обо всем, что делает каждый ген. «Введение новых или производных мутаций в людей с использованием технологии Crispr … сопряжено со значительным риском, даже если мутации дают ощутимое преимущество», – резюмируют авторы исследования.

Источники:

  • Скрытая стоимость генетической устойчивости к ВИЧ-1, JO, Nature Medicine, AB, 1546-170X, UR, https: // doi. org / 10.1038 / s41591-019-0481-8, DO – 10.1038 / s41591-019-0481-8, https://www.nature.com/articles/s41591-019-0481-8
  • CCR5 является терапевтической мишенью для восстановления после инсульта и черепно-мозговой травмы, Мэри Т. Джой, Эйнор Бен Ассаяг, Даля Шабашов-Стоун, Алчино Дж. Сильва, Эстер Шохами, С. Томас Кармайкл Клетка, ТОМ 176, ВЫПУСК 5 , P1143-1157.E13, 21 февраля 2019 г., https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.01.044, https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19) 30107-2 # secsectitle0020

      

Source link