Inżynieria idealnego dziecka

Gdyby ktoś wymyślił sposób na stworzenie genetycznie zmodyfikowanego dziecka, pomyślałem, że George Church będzie o tym wiedział.

W jego labiryncie laboratorium na kampusie Harvard Medical School można znaleźć naukowców dających E coli nowy kod genetyczny, którego nigdy nie widziano w naturze. Za kolejnym zakrętem inni realizują plan wykorzystania inżynierii DNA do wskrzeszenia mamuta włochatego. Church lubi mawiać, że jego laboratorium jest centrum nowej genezy technologicznej — takiej, w której człowiek odbudowuje stworzenie tak, aby pasował do siebie.

Ta historia była częścią naszego wydania z maja 2015 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Kiedy odwiedziłem laboratorium w czerwcu zeszłego roku, Church zaproponował, abym porozmawiał z młodym naukowcem z tytułem doktora imieniem Luhan Yang. Rekrut na Harvardzie z Pekinu, była kluczowym graczem w opracowywaniu nowej, potężnej technologii edycji DNA, zwanej CRISPR-Cas9. Wraz z Churchem Yang założył małą firmę biotechnologiczną, aby opracowywać genomy świń i bydła, wprowadzając korzystne geny i usuwając złe.

Kiedy słuchałem Yang, czekałem na okazję, aby zadać moje prawdziwe pytania: Czy można to zrobić z ludźmi? Czy możemy poprawić ludzką pulę genów? Większość nauki głównego nurtu stoi na stanowisku, że takie wtrącanie się byłoby niebezpieczne, nieodpowiedzialne, a nawet niemożliwe. Ale Yang nie wahał się. Tak, oczywiście, powiedziała. W rzeczywistości laboratorium na Harvardzie prowadziło projekt, aby określić, w jaki sposób można to osiągnąć. Otworzyła laptopa i otworzyła slajd PowerPointa zatytułowany Spotkanie redakcyjne linii zarodkowej.

Oto była: techniczna propozycja zmiany ludzkiej dziedziczności. Linia zarodkowa to żargon biologów dla komórki jajowej i nasienia, które łączą się, tworząc zarodek. Edytując DNA tych komórek lub sam zarodek, można by poprawić geny choroby i przekazać te poprawki genetyczne przyszłym pokoleniom. Taka technologia mogłaby zostać wykorzystana do pozbycia się rodzin plag, takich jak mukowiscydoza. Możliwe jest również zainstalowanie genów, które zapewniają dożywotnią ochronę przed infekcjami, chorobą Alzheimera i, jak powiedział mi Yang, być może skutkami starzenia. Takie historyczne postępy w medycynie mogą być tak samo ważne dla tego stulecia, jak szczepionki były do ​​ostatniego.

To jest obietnica. Obawa polega na tym, że inżynieria linii zarodkowej jest drogą do dystopii superludzi i designerskich dzieci dla tych, których na to stać. Chcesz dziecka o niebieskich oczach i blond włosach? Dlaczego nie zaprojektować wysoce inteligentnej grupy ludzi, którzy mogliby być jutrzejszymi liderami i naukowcami?

Zaledwie trzy lata po początkowym opracowaniu technologia CRISPR jest już szeroko wykorzystywana przez biologów jako rodzaj narzędzia wyszukiwania i zastępowania do zmiany DNA, nawet do poziomu jednej litery. Jest tak precyzyjny, że oczekuje się, że zmieni się w obiecujące nowe podejście do terapii genowej u osób z wyniszczającymi chorobami. Pomysł polega na tym, że lekarze mogą bezpośrednio skorygować wadliwy gen, powiedzmy, w komórkach krwi pacjenta z anemią sierpowatą (patrz Chirurgia genomowa). Ale tego rodzaju terapia genowa nie wpłynie na komórki rozrodcze, a zmiany w DNA nie zostaną przekazane przyszłym pokoleniom.

W przeciwieństwie do tego, zmiany genetyczne stworzone przez inżynierię linii zarodkowej byłyby przekazywane dalej i to właśnie sprawiło, że pomysł wydaje się tak nieprzyjemny. Do tej pory dominowała ostrożność i względy etyczne. Kilkanaście krajów, nie licząc Stanów Zjednoczonych, zakazało inżynierii linii zarodkowej, a towarzystwa naukowe jednogłośnie stwierdziły, że byłoby to zbyt ryzykowne. Konwencja Unii Europejskiej o prawach człowieka i biomedycynie mówi, że manipulowanie pulą genów byłoby przestępstwem przeciwko godności ludzkiej i prawom człowieka.

Ale wszystkie te deklaracje zostały złożone, zanim było możliwe precyzyjne zaprojektowanie linii zarodkowej. Teraz dzięki CRISPR jest to możliwe.

Eksperyment opisany przez Yang, choć nie prosty, wyglądałby następująco: naukowcy mieli nadzieję uzyskać ze szpitala w Nowym Jorku jajniki kobiety poddawanej operacji raka jajnika spowodowanej mutacją w genie zwanym BRCA1 . Współpracując z innym laboratorium Harvardu, specjalistą od przeciwdziałania starzeniu się Davidem Sinclairem, wydobyli niedojrzałe komórki jajowe, które można nakłonić do wzrostu i podziału w laboratorium. Yang użyłby CRISPR w tych komórkach, aby poprawić DNA BRCA1 gen. Próbowaliby stworzyć zdolne do życia jajo bez błędu genetycznego, który spowodował raka kobiety.

Yang powiedziała mi później, że zrezygnowała z projektu niedługo po naszej rozmowie. Jednak trudno było stwierdzić, czy opisywany przez nią eksperyment miał miejsce, został odwołany, czy też czekał na publikację. Sinclair powiedział, że współpraca między dwoma laboratoriami trwa, ale potem, podobnie jak kilku innych naukowców, których zapytałem o inżynierię linii zarodkowej, przestał odpowiadać na moje e-maile.

Niezależnie od losów tego konkretnego eksperymentu inżynieria linii zarodkowych człowieka stała się rozwijającą się koncepcją badawczą. Pracują nad tym co najmniej trzy inne ośrodki w Stanach Zjednoczonych, podobnie jak naukowcy w Chinach, w Wielkiej Brytanii oraz w firmie biotechnologicznej OvaScience z siedzibą w Cambridge w stanie Massachusetts, która szczyci się swoimi doradztwem tablica.

Wszystko to oznacza, że ​​inżynieria linii zarodkowej jest znacznie bardziej zaawansowana, niż ktokolwiek sobie wyobrażał.

Celem tych grup jest wykazanie, że możliwe jest spłodzenie dzieci wolnych od określonych genów zaangażowanych w choroby dziedziczne. Jeśli możliwe jest skorygowanie DNA w komórce jajowej kobiety lub nasieniu mężczyzny, komórki te mogłyby zostać wykorzystane w klinice zapłodnienia in vitro (IVF) do wytworzenia zarodka, a następnie dziecka. Możliwe jest również bezpośrednie edytowanie DNA zarodka IVF we wczesnym stadium za pomocą CRISPR. Kilka osób, z którymi rozmawiał Przegląd technologii MIT powiedział, że takie eksperymenty zostały już przeprowadzone w Chinach i że wyniki opisujące edytowane embriony oczekują na publikację. Osoby te, w tym dwóch wysokiej rangi specjalistów, nie chciały komentować publicznie, ponieważ artykuły są w trakcie recenzowania.

Wszystko to oznacza, że ​​inżynieria linii zarodkowej jest znacznie bardziej zaawansowana, niż ktokolwiek sobie wyobrażał. To, o czym mówisz, jest poważnym problemem dla całej ludzkości, mówi Merle Berger, jeden z założycieli Boston IVF, sieci klinik leczenia niepłodności, która jest jedną z największych na świecie i każdego roku pomaga ponad tysiącowi kobiet zajść w ciążę. To byłaby największa rzecz, jaka kiedykolwiek wydarzyła się w naszej dziedzinie. Berger przewiduje, że naprawa genów zaangażowanych w poważne choroby dziedziczne zdobędzie szeroką akceptację społeczną, ale mówi, że pomysł wykorzystania technologii poza tym wywołałby publiczne oburzenie, ponieważ każdy chciałby idealnego dziecka: ludzie mogliby wybierać kolor oczu i ostatecznie inteligencję. To są rzeczy, o których cały czas rozmawiamy, mówi. Ale nigdy nie mieliśmy okazji tego zrobić.

Edycja zarodków

Jak łatwo byłoby edytować ludzki embrion za pomocą CRISPR? Eksperci twierdzą, że bardzo proste. Jennifer Doudna, biolog z University of California w Berkeley, która w 2012 r. odkryła, jak używać CRISPR do edytować geny.

Aby dowiedzieć się, jak można to zrobić, odwiedziłem laboratorium Guopinga Fenga, biologa z MIT McGovern Institute for Brain Research, gdzie zakładana jest kolonia małp marmozet w celu wykorzystania CRISPR do stworzenia dokładnych modeli chorób mózgu człowieka . Aby stworzyć modele, Feng zmodyfikuje DNA embrionów, a następnie przeniesie je do samic marmozet, aby uzyskać żywe małpy. Jeden gen, który Feng ma nadzieję zmienić u zwierząt, to: SHNK3 . Gen jest zaangażowany w komunikację neuronów; kiedy jest uszkodzony u dzieci, powoduje autyzm.

Feng powiedział, że przed CRISPR nie było możliwe wprowadzenie precyzyjnych zmian w DNA naczelnych. W przypadku CRISPR technika powinna być stosunkowo prosta. System CRISPR zawiera enzym wycinający gen i cząsteczkę kierującą, którą można zaprogramować tak, aby celowała w unikalne kombinacje liter DNA, A, G, C i T; umieść te składniki w komórce, a one wytną i zmodyfikują genom w docelowych miejscach.

Ale CRISPR nie jest doskonały – i byłby to bardzo przypadkowy sposób edytowania ludzkich embrionów, jak pokazują wysiłki Fenga na rzecz stworzenia marmozet z edytowaniem genów. Aby zastosować system CRISPR u małp, jego uczniowie po prostu wstrzykują chemikalia do zapłodnionego jaja, które jest znane jako zygota – etap tuż przed rozpoczęciem podziału.

Feng powiedział, że skuteczność, z jaką CRISPR może usunąć lub wyłączyć gen w zygocie, wynosi około 40 procent, podczas gdy dokonywanie określonych zmian lub zamiana liter DNA działa rzadziej – bardziej jak 20 procent czasu. Podobnie jak człowiek, małpa ma dwie kopie większości genów, po jednej od każdego z rodziców. Czasami obie kopie są edytowane, ale czasami tylko jedna lub żadna. Tylko około połowa embrionów doprowadzi do narodzin żywych, a wiele z nich może zawierać mieszankę komórek ze zmodyfikowanym i bez DNA. Jeśli zsumujesz szanse, okaże się, że musisz edytować 20 embrionów, aby uzyskać żywą małpę w żądanej wersji.

To nie jest problem nie do pokonania dla Fenga, ponieważ kolonia hodowlana MIT da mu dostęp do wielu małpich jaj i będzie mógł wygenerować wiele embrionów. Jednak stwarzałoby to oczywiste problemy u ludzi. Umieszczenie składników CRISPR w ludzkim embrionie byłoby naukowo trywialne. Ale na razie nie byłoby to praktyczne. Jest to jeden z powodów, dla których wielu naukowców postrzega taki eksperyment (niezależnie od tego, czy rzeczywiście miał miejsce w Chinach) z pogardą, postrzegając go bardziej jako prowokacyjną próbę przyciągnięcia uwagi niż jako prawdziwą naukę. Rudolf Jaenisch, biolog z MIT, który pracuje po drugiej stronie ulicy od Feng i który w latach 70. stworzył pierwsze myszy ze zmodyfikowaną genetycznie, uważa próby edycji ludzkich embrionów za całkowicie przedwczesne. Mówi, że ma nadzieję, że te artykuły zostaną odrzucone i nie zostaną opublikowane. To po prostu sensacyjna rzecz, która namiesza, mówi Jaenisch. Wiemy, że to możliwe, ale czy ma to praktyczne zastosowanie? Trochę w to wątpię.

Ze swojej strony Feng powiedział mi, że aprobuje ideę inżynierii linii zarodkowej. Czy celem medycyny nie jest zmniejszenie cierpienia? Biorąc jednak pod uwagę stan technologii, uważa, że ​​prawdziwi ludzie z edycją genów są od 10 do 20 lat. Wśród innych problemów, CRISPR może wprowadzić efekty odbiegające od celu lub zmienić fragmenty genomu daleko od zamierzonych przez naukowców. Każdy ludzki embrion zmieniony dzisiaj za pomocą CRISPR niesie ze sobą ryzyko, że jego genom został zmieniony w nieoczekiwany sposób. Ale Feng powiedział, że takie problemy mogą w końcu zostać rozwiązane i narodzą się edytowani ludzie. Według mnie na dłuższą metę można radykalnie poprawić zdrowie, obniżyć koszty. To rodzaj prewencji, powiedział. Trudno przewidzieć przyszłość, ale korygowanie ryzyka chorób jest zdecydowanie możliwe i powinno być wspierane. Myślę, że to będzie rzeczywistość.

Edycja jajek

W innym miejscu w rejonie Bostonu naukowcy badają inne podejście do inżynierii linii zarodkowej, bardziej wymagające technicznie, ale prawdopodobnie silniejsze. Strategia ta łączy CRISPR z odkrywaniem nowych komórek macierzystych. Naukowcy z kilku ośrodków, w tym Kościoła, sądzą, że wkrótce będą mogli wykorzystać komórki macierzyste do produkcji komórek jajowych i nasienia w laboratorium. W przeciwieństwie do embrionów komórki macierzyste można hodować i namnażać. W ten sposób mogą zaoferować znacznie ulepszony sposób tworzenia edytowanego potomstwa za pomocą CRISPR. Przepis brzmi następująco: Najpierw edytuj geny komórek macierzystych. Po drugie, zamień je w jajo lub plemnik. Po trzecie, spłodź potomstwo.

Niektórzy inwestorzy poznali tę technikę wcześnie 17 grudnia, w hotelu Benjamin na Manhattanie, podczas prezentacji handlowych OvaScience. Firma, która powstała cztery lata temu, ma na celu komercjalizację prac naukowych Davida Sinclaira z Harvardu oraz Jonathana Tilly'ego, eksperta od komórek macierzystych jaja i przewodniczącego wydziału biologii na Northeastern University (patrz 10 Technologie: Komórki Macierzyste Jaja, maj/czerwiec 2012). Prezentacje były częścią udanej próby zebrania 132 milionów dolarów nowego kapitału w styczniu.

Podczas spotkania Sinclair, Australijczyk o aksamitnym głosie, który… Czas w zeszłym roku został uznany za jednego ze 100 najbardziej wpływowych ludzi na świecie, stanął na podium i zapewnił Wall Street wgląd w to, co nazwał naprawdę zmieniającymi świat wydarzeniami. Powiedział, że ludzie spojrzeliby wstecz na ten moment i uznaliby go za nowy rozdział w tym, jak ludzie kontrolują swoje ciała, ponieważ pozwoliłoby to rodzicom określić, kiedy i jak mają dzieci oraz jak zdrowe będą te dzieci.

Firma nie udoskonaliła swojej technologii komórek macierzystych — nie poinformowała, że ​​jaja, które wyhoduje w laboratorium, są zdolne do życia — ale Sinclair przewidział, że funkcjonalne jaja były wtedy, a nie „jeśli”. Powiedział, że gdy technologia zadziała, bezpłodne kobiety będą w stanie wyprodukować setki komórek jajowych, a może i setki embrionów. Wykorzystując sekwencjonowanie DNA do analizy swoich genów, mogli wybrać spośród nich te najzdrowsze.

Możliwe są również dzieci z ulepszonymi genetycznie. Sinclair powiedział inwestorom, że próbuje zmienić DNA tych komórek macierzystych jaja za pomocą edycji genów, co później powiedział mi, że wykonuje w laboratorium Churcha. Uważamy, że nowe technologie z edycją genomu pozwolą na wykorzystanie jej u osób, które nie tylko są zainteresowane zastosowaniem IVF do posiadania dzieci, ale mają również zdrowsze dzieci, jeśli w ich rodzinie występuje choroba genetyczna, powiedział Sinclair inwestorom. Podał przykład choroby Huntingtona, wywołanej przez gen, który wywoła śmiertelną chorobę mózgu nawet u kogoś, kto odziedziczy tylko jedną kopię. Sinclair powiedział, że edycja genów może być wykorzystana do usunięcia śmiertelnego defektu genu z komórki jajowej. Jego celem i celem OvaScience jest skorygowanie tych mutacji, zanim urodzimy twoje dziecko, powiedział. Wciąż jest eksperymentalny, ale nie ma powodu, by przypuszczać, że nie będzie to możliwe w nadchodzących latach.

Sinclair rozmawiał ze mną krótko przez telefon, gdy jechał taksówką przez zaśnieżony Boston, ale później skierował moje pytania do OvaScience. Kiedy skontaktowałem się z OvaScience, rzeczniczka Cara Mayfield powiedziała, że ​​jej kierownictwo nie może komentować ze względu na rozkłady podróży, ale potwierdzili, że firma pracuje nad leczeniem chorób dziedzicznych za pomocą edycji genów. Zaskakujące było dla mnie to, że badania OvaScience nad przekraczaniem linii zarodkowej, jak to czasami określają krytycy inżynierii ludzkiej, nie przyniosły prawie żadnej uwagi. W grudniu 2013 roku firma OvaScience ogłosiła nawet, że inwestuje 1,5 miliona dolarów w spółkę joint venture z firmą Intrexon zajmującą się biologią syntetyczną, której cele badawczo-rozwojowe obejmują edytowanie genów jaj w celu zapobiegania rozprzestrzenianiu się chorób ludzkich w przyszłych pokoleniach.

Kiedy dotarłem do Tilly w Northeastern, śmiał się, kiedy powiedziałem mu, o czym dzwonię. To będzie gorący temat, powiedział. Tilly powiedział również, że jego laboratorium próbuje teraz edytować komórki macierzyste jaja za pomocą CRISPR, aby pozbyć się dziedzicznej choroby genetycznej, której nie chciał nazwać. Tilly podkreśliła, że ​​istnieją dwa elementy układanki — jeden to komórki macierzyste, a drugi edycja genów. Zdolność do tworzenia dużej liczby komórek macierzystych jaja ma kluczowe znaczenie, ponieważ tylko przy znacznych ilościach można stabilnie wprowadzić zmiany genetyczne za pomocą CRISPR, scharakteryzowanego za pomocą sekwencjonowania DNA i dokładnie zbadanego pod kątem błędów przed wytworzeniem jaja.

Tilly przewidział, że cała technologia od końca do końca — komórki do komórek macierzystych, komórki macierzyste do nasienia lub komórki jajowej, a następnie do potomstwa — zostanie najpierw opracowana na zwierzętach, takich jak bydło, albo przez jego laboratorium, albo przez takie firmy, jak jako eGenesis, spinoff z laboratorium Kościoła pracującego na zwierzętach hodowlanych. Ale nie jest pewien, jaki powinien być następny krok z edytowanymi ludzkimi jajami. Nie chciałbyś zapłodnić jednego, chcąc nie chcąc, powiedział. Tworzyłbyś potencjalnego człowieka. A zrobienie tego wywołałoby pytania, na które nie jest pewien, czy może odpowiedzieć. Powiedział mi: „Czy potrafisz to zrobić?”, to jedno. Jeśli możesz, to pojawiają się najważniejsze pytania. „Zrobiłbyś to? Dlaczego chcesz to zrobić? Jaki jest cel?”. Jako naukowcy chcemy wiedzieć, czy jest to wykonalne, ale potem przechodzimy do większych pytań i nie jest to pytanie naukowe – to pytanie społeczne.

Ulepszanie ludzi

Jeśli inżynieria linii zarodkowej stanie się częścią praktyki medycznej, może to prowadzić do transformacyjnych zmian w ludzkim dobrobycie, z konsekwencjami dla długości życia, tożsamości i wyników ekonomicznych ludzi. Ale stworzyłoby to dylematy etyczne i wyzwania społeczne. A gdyby te ulepszenia były dostępne tylko dla najbogatszych społeczeństw lub najbogatszych ludzi? Procedura niepłodności in vitro kosztuje w Stanach Zjednoczonych około 20 000 dolarów. Dodaj testy genetyczne i dawstwo jaj lub matkę zastępczą, a cena wzrośnie do 100 000 USD.

Inni uważają, że pomysł jest wątpliwy, ponieważ nie jest konieczny z medycznego punktu widzenia. Hank Greely, prawnik i etyk ze Stanford University, mówi, że zwolennicy nie mogą tak naprawdę powiedzieć, do czego jest to dobre. Greely mówi, że problem polega na tym, że już teraz można przetestować DNA embrionów IVF i wybrać zdrowe, co zwiększa koszt procedury płodności o około 4000 dolarów. Na przykład mężczyzna z chorobą Huntingtona może wykorzystać plemniki do zapłodnienia kilkunastu komórek jajowych swojej partnerki. Połowa tych embrionów nie miałaby genu Huntingtona, a te mogłyby zostać wykorzystane do rozpoczęcia ciąży.

Rzeczywiście, niektórzy ludzie są nieugięci, że inżynieria linii zarodkowej jest popychana do przodu za pomocą fałszywych argumentów. Takie jest zdanie Edwarda Lanphiera, dyrektora generalnego Sangamo Biosciences, kalifornijskiej firmy biotechnologicznej, która wykorzystuje inną technikę edycji genów, zwaną nukleazą palców cynkowych, aby spróbować leczyć HIV u dorosłych poprzez zmianę komórek krwi. Przyjrzeliśmy się [inżynierii linii zarodkowej] w poszukiwaniu uzasadnienia choroby i nie ma żadnego, mówi. Możesz to zrobić. Ale tak naprawdę nie ma powodu medycznego. Ludzie mówią, no cóż, nie chcemy, żeby dzieci urodziły się z tym lub z tym – ale to całkowicie fałszywy argument i śliski nachylenie w kierunku znacznie bardziej niedopuszczalnych zastosowań.

Krytycy przytaczają wiele obaw. Przedmiotem eksperymentów byłyby dzieci. Rodzice byliby pod wpływem reklam genetycznych z klinik IVF. Inżynieria linii zarodkowej sprzyjałaby rozprzestrzenianiu się rzekomo lepszych cech. I wpłynęłoby to na ludzi, którzy jeszcze się nie narodzili, gdyby nie byli w stanie się na to zgodzić. Na przykład American Medical Association twierdzi, że inżynieria linii zarodkowej nie powinna być obecnie wykonywana, ponieważ wpływa to na dobrobyt przyszłych pokoleń i może powodować nieprzewidywalne i nieodwracalne skutki. Ale jak wiele oficjalnych oświadczeń, które zabraniają zmiany genomu, AMA, które… był ostatnio aktualizowany w 1996 r. , wyprzedza dzisiejszą technologię. Wiele osób po prostu zgodziło się z tymi stwierdzeniami, mówi Greely. Nie było trudno wyrzec się czegoś, czego nie można było zrobić.

Strach? Dytopia superludzi i designerskich dzieci dla tych, których na to stać.

Inni przewidują, że zostaną zidentyfikowane zastosowania medyczne, którym trudno się przeciwstawić. Para z kilkoma chorobami genetycznymi naraz może nie być w stanie znaleźć odpowiedniego embrionu. Inną możliwością jest leczenie niepłodności. Niektórzy mężczyźni nie wytwarzają plemników, co jest stanem zwanym azoospermią. Jedną z przyczyn jest defekt genetyczny, w którym w chromosomie Y brakuje około miliona do sześciu milionów liter DNA. Możliwe jest pobranie komórki skóry od takiego mężczyzny, przekształcenie jej w komórkę macierzystą, naprawę DNA, a następnie wytworzenie nasienia, mówi Werner Neuhausser, młody austriacki lekarz, który dzieli swój czas między sieć klinik rozrodczości w Bostonie. oraz Instytut Komórek Macierzystych Harvarda. To zmieni medycynę na zawsze, prawda? Na pewno można leczyć bezpłodność, mówi.

Kilka razy rozmawiałem z Churchem przez telefon w ciągu ostatnich kilku miesięcy i powiedział mi, że wszystko napędza niesamowita specyfika CRISPR. Chociaż nie wszystkie szczegóły zostały dopracowane, uważa, że ​​technologia może zastąpić litery DNA zasadniczo bez skutków ubocznych. Mówi, że to właśnie sprawia, że ​​jest kuszący do użycia. Church mówi, że jego laboratorium skupia się głównie na eksperymentach na zwierzętach inżynieryjnych. Dodał, że jego laboratorium nie będzie produkować ani edytować ludzkich embrionów, nazywając taki krok nie naszym stylem.

Styl Kościoła to ulepszenie człowieka. I szeroko argumentuje, że CRISPR może zrobić coś więcej niż tylko wyeliminować geny chorobowe. Może prowadzić do wzmocnienia. Na spotkaniach, w których biorą udział grupy transhumanistów zainteresowanych kolejnymi krokami ewolucji człowieka, Church lubi pokazywać slajd, na którym wymienia naturalnie występujące warianty około 10 genów, które, gdy ludzie się z nimi rodzą, nadają niezwykłe właściwości lub odporność na choroby. Jeden sprawia, że ​​kości są tak twarde, że złamią wiertło chirurgiczne. Kolejny drastycznie zmniejsza ryzyko zawału serca. A wariant genu białka prekursorowego amyloidu (APP) został odkryty przez islandzkich naukowców w celu ochrony przed chorobą Alzheimera. Osoby z nią nigdy nie zapadają na demencję i pozostają ostre do późnego wieku.

Church uważa, że ​​CRISPR można by wykorzystać do dostarczenia ludziom korzystnych wersji genów, dokonując edycji DNA, które działałyby jak szczepionki przeciwko niektórym z najczęstszych chorób, z którymi mamy obecnie do czynienia. Chociaż powiedział mi, że wszystko, co niebezpieczne, należy robić tylko z dorosłymi, którzy mogą wyrazić zgodę, jest dla niego oczywiste, że im wcześniej takie interwencje nastąpią, tym lepiej.

Church ma tendencję do unikania pytań dotyczących genetycznie zmodyfikowanych dzieci. Idea ulepszania gatunku ludzkiego zawsze miała bardzo złą prasę, pisał we wstępie do: Regeneza , jego książka o biologii syntetycznej z 2012 roku, której okładką był obraz Eustachego Le Sueura przedstawiający brodatego Boga stwarzającego świat. Ale ostatecznie to właśnie sugeruje: ulepszenia w postaci genów ochronnych. Zostanie wysunięty argument, że ostateczna prewencja polega na tym, że im wcześniej pójdziesz, tym lepsza prewencja, powiedział publiczności w MIT Media Lab zeszłej wiosny. Myślę, że to ostateczny środek zapobiegawczy, Jeśli dochodzimy do punktu, w którym jest to bardzo tanie, niezwykle bezpieczne i bardzo przewidywalne. Church, który ma mniej ostrożną stronę, zaczął mówić słuchaczom, że uważa, że ​​zmiana genów doprowadzi do punktu, w którym będzie to tak, jakbyś robił ekwiwalent chirurgii plastycznej.

Niektórzy myśliciele doszli do wniosku, że nie powinniśmy przepuszczać szansy na ulepszenie naszego gatunku. Ludzki genom nie jest doskonały, mówi John Harris, bioetyk z Manchester University w Wielkiej Brytanii. Pozytywne wsparcie tej technologii jest etycznie imperatywem. Pod pewnymi względami amerykańska opinia publiczna nie jest szczególnie negatywna wobec tego pomysłu. Ankieta Pew Research przeprowadzona w sierpniu ubiegłego roku wykazała, że ​​46% dorosłych zaaprobowało modyfikację genetyczną niemowląt w celu zmniejszenia ryzyka poważnych chorób.

To samo badanie wykazało, że 83 procent stwierdziło, że modyfikacja genetyczna mająca na celu uczynienie dziecka mądrzejszym to zbyt daleko idące postępy w medycynie. Ale inni obserwatorzy twierdzą, że wyższe IQ jest dokładnie tym, co powinniśmy rozważyć. Nick Bostrom, filozof z Oksfordu, najlepiej znany ze swojej książki z 2014 roku Superinteligencja , który podniósł alarm o zagrożeniach związanych ze sztuczną inteligencją w komputerach, zbadał również, czy ludzie mogą wykorzystać technologię reprodukcyjną do poprawy ludzkiego intelektu. Chociaż sposoby, w jakie geny wpływają na inteligencję, nie są dobrze poznane i istnieje zbyt wiele odpowiednich genów, aby umożliwić łatwą inżynierię, takie realia nie osłabiają spekulacji na temat możliwości zaawansowanej technologicznie eugeniki.

Genom ludzki nie jest doskonały. Z etycznego punktu widzenia konieczne jest pozytywne wspieranie tej technologii.

A gdyby każdy mógł być trochę mądrzejszy? A może kilka osób może być dużo mądrzejszych? Nawet niewielka liczba superulepszonych osób, jak napisał Bostrom w artykule z 2013 r., może zmienić świat dzięki swojej kreatywności i odkryciom oraz dzięki innowacjom, z których wszyscy będą korzystać. Jego zdaniem wzmocnienie genetyczne jest ważną kwestią długofalową, taką jak zmiana klimatu czy planowanie finansowe przez narody, ponieważ zdolność człowieka do rozwiązywania problemów jest czynnikiem każdego wyzwania, przed którym stoimy.

Dla niektórych naukowców gwałtowny postęp genetyki i biotechnologii oznacza, że ​​inżynieria linii zarodkowej jest nieunikniona. Oczywiście najważniejsze byłyby pytania dotyczące bezpieczeństwa. Zanim pojawi się genetycznie zmodyfikowane dziecko mówiące „Mama”, musiałyby zostać przeprowadzone testy na szczurach, królikach i prawdopodobnie małpach, aby upewnić się, że są normalne. Ale ostatecznie, jeśli korzyści wydają się przewyższać ryzyko, medycyna zaryzykuje. Tak samo było z IVF, kiedy to się po raz pierwszy wydarzyło, mówi Neuhausser. Nigdy tak naprawdę nie wiedzieliśmy, czy to dziecko będzie zdrowe w wieku 40 czy 50 lat. Ale ktoś musiał się zanurzyć.

Kraj wina

W styczniu, w sobotę 24 stycznia, około 20 naukowców, etyków i ekspertów prawnych udało się do Napa Valley w Kalifornii na rekolekcje wśród winnic w Carneros Inn. Zostały zwołane przez Doudnę, naukowca z Berkeley, który nieco ponad dwa lata temu odkrył system CRISPR. Uświadomiła sobie, że naukowcy mogą myśleć o przekroczeniu linii zarodkowej, i była zaniepokojona. Teraz chciała wiedzieć: czy można je powstrzymać?

Jako naukowcy zrozumieliśmy, że CRISPR ma niewiarygodną moc. Ale to działa w obie strony. Musimy się upewnić, że jest nakładany ostrożnie, powiedziała mi Doudna. Problemem jest zwłaszcza edycja ludzkich linii zarodkowych i uznanie, że jest to teraz zdolność w rękach wszystkich.

Na spotkaniu, wraz z etykami takimi jak Greely, był Paul Berg, biochemik ze Stanford i laureat Nagrody Nobla, znany z organizacji Konferencji Asilomar, historycznego forum z 1975 roku, na którym biolodzy osiągnęli porozumienie w sprawie bezpiecznego postępowania z rekombinowanym DNA, nowym odkrył metodę splicingu DNA w bakterie.

Czy powinien istnieć Asilomar do inżynierii linii zarodkowej? Doudna tak uważa, ale perspektywy konsensusu wydają się nikłe. Badania biotechnologiczne mają obecnie zasięg globalny i obejmują setki tysięcy ludzi. Nie ma jednego autorytetu przemawiającego za nauką i nie ma łatwego sposobu na umieszczenie dżina z powrotem w butelce. Doudna powiedziała mi, że ma nadzieję, że jeśli amerykańscy naukowcy zgodzą się na moratorium na inżynierię ludzkiej linii zarodkowej, może to wpłynąć na naukowców na całym świecie, aby zaprzestali pracy.

Doudna powiedziała, że ​​uważa, że ​​narzucona sobie pauza powinna dotyczyć nie tylko tworzenia dzieci z edycją genów, ale także używania CRISPR do zmiany ludzkich embrionów, komórek jajowych lub plemników – jak robią to naukowcy z Harvardu, Northeastern i OvaScience. Powiedziała mi, że nie wydaje mi się, aby te eksperymenty były odpowiednie do przeprowadzenia w tej chwili na ludzkich komórkach, które mogłyby zmienić się w człowieka. Uważam, że badania, które należy teraz przeprowadzić, mają na celu zrozumienie bezpieczeństwa, skuteczności i dostarczania. I myślę, że te eksperymenty można przeprowadzić w systemach nieludzkich. Chciałbym, aby przed edycją linii zarodkowej wykonano o wiele więcej pracy. Preferowałbym bardzo ostrożne podejście.

Nie wszyscy zgadzają się, że inżynieria linii zarodkowej jest tak wielkim zmartwieniem, lub że eksperymenty powinny być zamknięte na kłódkę. Greely zauważa, że ​​w Stanach Zjednoczonych istnieje mnóstwo przepisów, które uniemożliwiają naukom laboratoryjnym przekształcenie się w genetycznie zmodyfikowane dziecko w najbliższym czasie. Nie chciałbym wykorzystywać bezpieczeństwa jako wymówki dla zakazu, który nie jest związany z bezpieczeństwem, mówi Greely, który twierdzi, że sprzeciwił się rozmowom o moratorium. Ale mówi też, że zgodził się podpisać list Doudny, który teraz odzwierciedla konsensus grupy. Chociaż nie uważam tego za moment kryzysowy, myślę, że prawdopodobnie nadszedł czas, abyśmy przeprowadzili tę dyskusję – mówi.

(Po opublikowaniu tego artykułu w Internecie w marcu redakcja Doudny ukazała się w: Nauka (zobaczyć Naukowcy wzywają do szczytu w sprawie dzieci edytowanych genowo .) Wraz z Greely, Berg i 15 innymi osobami wezwała do globalnego moratorium na wszelkie próby wykorzystania CRISPR do generowania dzieci z edytowaniem genów, dopóki naukowcy nie będą w stanie określić, jakie zastosowania kliniczne, jeśli w ogóle, mogą być w przyszłości uznane za dopuszczalne. Grupa poparła jednak badania podstawowe, w tym zastosowanie CRISPR do embrionów. Ostateczna lista sygnatariuszy obejmowała Kościół, chociaż nie uczestniczył w spotkaniu Napa).

W miarę rozpowszechniania się wiadomości o eksperymentach na linii zarodkowej niektóre firmy biotechnologiczne pracujące obecnie nad CRISPR zdały sobie sprawę, że będą musiały zająć stanowisko. Nessan Bermingham jest dyrektorem generalnym Intellia Therapeutics, bostońskiego startupu, który w zeszłym roku zebrał 15 milionów dolarów na opracowanie CRISPR w terapii genowej dla dorosłych lub dzieci. Mówi, że inżynieria linii zarodkowej nie znajduje się w naszym komercyjnym radarze i sugeruje, że jego firma mogłaby wykorzystać swoje patenty, aby uniemożliwić komercjalizację tego.

Technologia jest w powijakach, mówi. Nie jest właściwe, aby ludzie rozważali nawet zastosowania linii zarodkowej.

Bermingham powiedział mi, że nigdy nie wyobrażał sobie, że będzie musiał tak szybko zająć stanowisko w sprawie genetycznie zmodyfikowanych dzieci. Modyfikacja ludzkiej dziedziczności zawsze była teoretyczną możliwością. Nagle jest prawdziwy. Ale czy nie zawsze chodziło o zrozumienie i kontrolowanie własnej biologii – aby stać się panami nad procesami, które nas stworzyły?

Doudna mówi, że również myśli o tych sprawach. Powiedziała mi, że dociera do sedna tego, kim jesteśmy jako ludzie, i sprawia, że ​​pytasz, czy ludzie powinni korzystać z tego rodzaju mocy. Istnieją kwestie moralne i etyczne, ale jednym z głębokich pytań jest po prostu uznanie, że jeśli przeprowadza się edycję linii zarodkowej u ludzi, zmienia to ludzką ewolucję. Jednym z powodów, dla których uważa, że ​​badania powinny spowolnić, jest umożliwienie naukowcom spędzenia większej ilości czasu na wyjaśnianiu, jakie mogą być ich kolejne kroki.

Jak mówi, większość społeczeństwa nie docenia tego, co nadchodzi.

Ta historia została zaktualizowana 23 kwietnia 2015 r.

ukryć