Nowy sposób reprodukcji

Naukowcy próbują wyprodukować komórki jajowe i plemniki w laboratorium. Czy to zakończy reprodukcję, jaką znamy? Za pomocą

• Antonio Regalado strona archiwum

7 sierpnia 2017 r.

keith rankin

Nazwijmy go BD, bo tak właśnie robi jego żona na swoim blogu o niepłodności Shooting Blanks. Kilka lat temu 36-latek dowiedział się, że jest azoospermatyczny. Oznacza to, że jego ciało w ogóle nie wytwarza plemników.

Podczas niedawnego wywiadu telefonicznego słyszałem w tle jego żonę. Ma 35 lat i staje przed czymś, co opisuje jako przerażające odliczanie do życia bez dzieci. Bycie bezdzietnym nie może być moim przeznaczeniem, po prostu nie może być – napisała na swoim blogu.

Ta historia była częścią naszego wydania z września 2017 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Jak dotąd przypadek niepłodności B.D. okazał się nieuleczalny, pomimo lat przyjmowania tabletek, witamin i poważnej operacji. Ale wciąż może mieć dużą szansę na zostanie ojcem. W 2012 roku B.D. udał się na Uniwersytet Stanforda, gdzie technik wykonał cios w skórę, usuwając mały krążek tkanki z jego ramienia. Dzięki technice zwanej przeprogramowaniem komórki jego skóry zostały przekształcone w komórki macierzyste, które mają potencjał dojrzewania do różnych typów komórek ludzkich. Zostały one następnie przeszczepione do jąder myszy. Czy komórki macierzyste będą czerpać wskazówki ze swojego środowiska i tworzyć plemniki? Dwa lata później, kiedy naukowcy ogłosili, co odkryli — dowody na obecność prymitywnych ludzkich komórek rozrodczych — prowokacyjne ustalenia trafiła do ogólnokrajowych wiadomości .

Słyszałem to w NPR. Myślałem: „Skurwysyn — to o mnie, o którym mówią”, B.D. przypomina.

Eksperyment był próbą przekształcenia zwykłych komórek uzyskanych od dorosłych ludzi we w pełni funkcjonalne gamety – czyli plemniki lub komórki jajowe. Nikt jeszcze tego nie zrobił, ale naukowcy twierdzą, że są na skraju udowodnienia, że ​​jest to możliwe. Jeśli uda im się opracować technologię wytwarzania komórek jajowych i nasienia w laboratorium, może to dla wielu rozwiązać problem niepłodności. Ale stanowiłoby to również fundamentalny i, dla niektórych, kłopotliwy postęp w kierunku zredukowania tworzenia życia do procedury laboratoryjnej.

Nie postrzegam gametogenezy in vitro jako czegoś przerażającego. Widzę grupę ludzi, która cierpi.

To część eksplozji badań nad tym, jak komórki podejmują decyzje o swoim losie. Być neuronem czy komórką bijącego serca? Od momentu zapłodnienia jajeczka, lawina biochemicznych sygnałów koordynuje jego podział, wzrost i specjalizację, gdy tworzy się zupełnie nowe życie. Ambicją biologów zajmujących się rozwojem jest zrozumienie każdego kroku i, jeśli potrafią, skopiowanie go w swoich laboratoriach.

Żaden rodzaj komórki wytworzonej w laboratorium nie miałby większego wpływu naukowego i społecznego niż plemnik lub komórka jajowa. Odtworzenie ich dałoby naukowcom dostęp do komnaty tajemnic, w której tworzone są więzi między pokoleniami. Czy jest coś ciekawszego niż to? To niesamowite, mówi Renee Reijo Pera, naukowiec, który przeprowadził eksperyment z komórkami B.D. Znam ludzi, którzy badają, jak powstało życie na Ziemi lub pracują nad znalezieniem krawędzi wszechświata. I myślę, że nic z tego nie przebije faktu, że plemnik i komórka jajowa łączą się i otrzymujesz człowieka. I najczęściej mamy dwie ręce i dwie nogi. Jest zadziwiająco dokładny.

Postęp w wytwarzaniu sztucznych gamet przyspiesza. W Japonii myszy urodziły się z jaj, które naukowcy wyprodukowali w naczyniu z komórki ogonowej. Chińscy naukowcy twierdzili później, że ustalili dokładną sekwencję sygnałów molekularnych wymaganych do wytworzenia nasienia myszy. Jak dotąd dokładna formuła biochemiczna stymulująca komórki macierzyste do dojrzewania do funkcjonalnych ludzkich komórek jajowych lub plemników pozostaje poza zasięgiem. Żadna ludzka komórka skóry nie została przekształcona w prawdziwą ludzką komórkę rozrodczą. Ale wielu naukowców uważa, że ​​to tylko kwestia czasu – może tylko rok lub dwa – zanim otrzymają odpowiednią recepturę. Ostatnie postępy są absolutnie jasne i zapierają dech w piersiach, mówi George Daley, biolog komórek macierzystych, który niedawno został dziekanem wydziału medycznego Harvardu.

Powiązana historia

Powiązana historia Naukowcy wykorzystali CRISPR do skorygowania genu w embrionach, który powoduje nagłą niewydolność serca.

W miarę postępu kontroli nad podstawowymi jednostkami rozrodu praca przyciąga uwagę przedsiębiorców, prawników, bioetyków, specjalistów od zapłodnienia in vitro. Niektórzy uważają, że sztuczne gamety mogą być największym krokiem naprzód od czasu pierwszego wypróbowania zapłodnienia in vitro w 1977 roku. Wiele milionów ludzi nie może się rozmnażać, czy to z powodu raka, wypadków, wieku czy genetyki. Powiedziałbyś, że jeśli masz skórę, co robisz, nawet jeśli żyjesz, możesz mieć plemniki, mówi B.D.

Technologia może nieść za sobą destrukcyjne społecznie konsekwencje. Kobiety mogą mieć dzieci bez względu na wiek. Po prostu weź trochę skóry i puf, młode jajka. A jeśli komórki jajowe i plemniki mogą być produkowane w laboratorium, dlaczego nie tworzyć dziesiątek embrionów i testować je, aby wybrać te o najmniejszym ryzyku choroby lub o największej szansie na wysoki IQ? Henry Greely, członek wydziału prawa Uniwersytetu Stanforda i jeden z najbardziej wpływowych myślicieli bioetycznych w USA, uważa ten scenariusz za prawdopodobny. W zeszłym roku w książce pt Koniec seksu Przewidywał, że do 2040 r. połowa par przestanie się rozmnażać w sposób naturalny, zamiast tego polegać na rozmnażaniu syntetycznym, wykorzystując skórę lub krew jako punkt wyjścia.

Inni twierdzą, że jest możliwe, a nawet prawdopodobne, że gamety wytworzone w laboratorium mogą być genetycznie modyfikowane w celu wyeliminowania ryzyka choroby. A na horyzoncie pojawiają się jeszcze bardziej spekulacyjne możliwości. Na przykład naukowcy uważają, że możliwe będzie wytworzenie jajeczek z męskiej komórki skóry i plemników z kobiecej komórki skóry, chociaż to drugie byłoby trudniejsze, ponieważ kobietom brakuje chromosomów Y. Ten proces, zwany odwróceniem płci, teoretycznie może umożliwić reprodukcję między dwojgiem osób tej samej płci. I jest też to, co Greely nazywa jednorodzicem – jego własna sperma, jego własne jajo, jego własne „jednodziecko”. Takie dziwaczne możliwości zdominowały relacje informacyjne o ostatnich postępach. Odcinek Biorąc wszystko pod uwagę że B.D. usłyszał w radiu pytanie, czy można by ukraść włos z głowy George'a Clooneya i stworzyć tajny hollywoodzki bank spermy.

Reijo Pera, obecnie wiceprezes ds. badań na Uniwersytecie Stanowym w Montanie, uważa, że ​​takie spekulacje są mylące i szkodliwe. Nie postrzegam gametogenezy in vitro jako czegoś przerażającego. Widzę grupę ludzi, którzy cierpią, mówi. Wątpi też, że ludzie zrobią wszystko, aby uzyskać dziecko wykonane w laboratorium, jeśli nie będą tego potrzebować. Myślę, że słuchanie tych pytań zasmuciłoby ludzi bezpłodnych – mówi. Ponieważ ludzie, którzy potrafią rozmnażać się w naturalny sposób – cóż, to właśnie robią. Mogę być naiwny, ale myślę, że sposobem na zdrowe dziecko jest wciąż dwoje ludzi, którzy spotykają się i jedzą wino i kolację.

PRZEPROGRAMOWANIE KOMÓREK

Jako habilitant w latach 90. Reijo Pera pomógł zidentyfikować geny, które powodują całkowitą utratę plemników u mężczyzn. Jeden gen pozbawiony plemników, zwany DAZ , był szczególnie interesujący, ponieważ istnieje tylko u naczelnych. Oznacza to, że oprócz naszych kciuków i naszego intelektu istnieją również szczegóły dotyczące reprodukcji człowieka, które są również unikalne.

Problem dla naukowców polega na tym, że wiele z tych szczegółów jest ukrytych. Naukowcy mogą utrzymywać embriony przy życiu w laboratorium tylko przez 14 dni do celów badawczych. Potem nadchodzi kluczowy okres, kiedy kilka komórek rozwijającego się zarodka — około 40 — rozpoczyna tajemniczą wędrówkę w kierunku tak zwanego grzbietu gonad, przyszłych jajników lub jąder. Podczas tej podróży, w sposób wciąż nie do końca poznany, gamety zyskują zdolność tworzenia nowego bytu.

Reijo Pera osobiście interesuje się dekonstrukcją tego, jak działa ten proces. Na początku swojej kariery zdiagnozowano u niej raka jajnika, rzadki rodzaj zwany guzem z komórek ziarnistych. Choroba pozostawiła ją bezpłodną. Ludzie mówili: „Och, łatwo jest adoptować, łatwo zrobić to, tamto lub tamto”. I zaczęłam się martwić pewną ordynarnością w opiece zdrowotnej o niepłodność – mówi. Ona i jej mąż w końcu postanowili adoptować dziecko z Gwatemali. Do 2006 roku uczyła się hiszpańskiego i mówienia Newsweek , w artykule wymieniającym ją w tym roku jako jedną z 20 najbardziej wpływowych kobiet w Ameryce, że zostanie matką. Ale wtedy Gwatemala przestała zezwalać na adopcje zagraniczne. W tym czasie miała 49 lat.

Więc właśnie zdecydowaliśmy, że ułożymy sobie życie – ja, ty i pies o imieniu Boo. I to właśnie zrobiliśmy, mówi.

Mimo rezygnacji z macierzyństwa Reijo Pera nie pozwoliła opuścić naukowego pytania. Zamiast tego chwyciła się tego, co może być ostateczną odpowiedzią na bezpłodność.

W 2006 roku japoński naukowiec Shinya Yamanaka poinformował, że znalazł sposób na przekształcenie dowolnej dorosłej komórki, w tym komórek skóry i krwi, w tak zwaną indukowaną pluripotencjalną komórkę macierzystą. Komórki te — w skrócie komórki iPS — przeszły rodzaj molekularnej amnezji. Podobnie jak komórki znalezione w nowo powstałych ludzkich embrionach, nie miały ustalonej tożsamości, ale mogły stać się kością, tłuszczem lub jakąkolwiek inną częścią ciała. Technika okazała się niezwykle prosta w użyciu. Niektórzy porównywali to do upadku biologicznego muru berlińskiego.

Yamanaka szybko otrzymał Nagrodę Nobla, zaledwie sześć lat później. Wraz z rozwojem komórek iPS rozwiązał kontrowersję etyczną. Znalazł sposób na zbadanie najwcześniejszych etapów rozwoju człowieka bez używania embrionów wyrzuconych w zapłodnieniu in vitro. Co więcej, komórki iPS pochodziły od konkretnych osób. Oznaczało to, że powstałe komórki byłyby dokładnie dopasowane do pacjenta. Naukowcy zaczęli rozmawiać o stworzeniu dostaw spersonalizowanych neuronów lub komórek serca do procedur transplantacyjnych.

Reijo Pera był jednym z tych, którzy zrozumieli, że genetycznie identyczne komórki macierzyste mogą być szczególnie ważne w reprodukcji. Jak inaczej uzyskać biologicznie spokrewnione dziecko z komórki skóry? Jednak tak proste, jak przewijanie komórek według przepisu Yamanaki, szybko stało się tak proste, że zmuszanie ich do podążania za wybranym przeznaczeniem okazało się trudne. Naukowcy wciąż nie znają dokładnej kombinacji substancji chemicznych, które powodują, że komórka przekształca się w, powiedzmy, neuron, a nie część paznokcia. Ustalenie tego przepisu — dokładnego zestawu składników i kroków potrzebnych do kierowania rozwojem komórki — stało się jedną z najbardziej zniechęcających zagadek biologii.

W czerwcu 3900 biologów rozwojowych, kierowników biotechnologii i lekarzy zebrało się w olbrzymim centrum kongresowym w Bostonie na 15. dorocznym spotkaniu Międzynarodowego Towarzystwa Badań nad Komórkami Macierzystymi. Yamanaka był tam, śledzony przez japońskie ekipy telewizyjne. Wielu obecnych naukowców pracuje nad tworzeniem określonych typów komórek. Jeden z nich, Douglas Melton z Uniwersytetu Harvarda, mówi, że spędził ponad dekadę, zastanawiając się, w jaki sposób przekształcić komórki macierzyste w komórki trzustki, które reagują na insulinę, i wreszcie poradził sobie w 2014 r. Ma dwoje dzieci z cukrzycą i ma nadzieję, że mogą być wyleczony przeszczepem komórek. Chcemy całkowitej dominacji i panowania nad losem komórki, powiedział Melton zgromadzonym na konwencie.

PRZEPIS NA ŻYCIE

Podczas spotkania wytropiłem dwóch japońskich naukowców, Mitinori Saitou i Katsuhiko Hayashi, którzy w listopadzie zeszłego roku donieśli, że zamienili komórki ogona myszy w komórki iPS, a następnie w jajka. To był godny uwagi pierwszy raz w historii życia, kiedy sztuczne jaja zostały stworzone poza zwierzęciem. Używając syntetycznych jaj, wyhodowali osiem szczeniąt myszy. Te myszy nie tylko były zdrowe, ale także rozmnażały się. Odkrycie zajęło ponad pięć lat, aby udoskonalić i opisać 17 stron w czasopiśmie Natura . Yamanaka nazwał Saitou geniuszem.

Dwóch naukowców dąży teraz do stworzenia ludzkich komórek rozrodczych w ten sam sposób. Saitou powiedział mi, że sam Yamanaka polecił mu spróbować opanować produkcję ludzkich gamet. Zapytał mnie osobiście. Pomyślał, że powinniśmy to zrobić, ponieważ jest to bardzo, bardzo interesujące z naukowego punktu widzenia, mówi. Naprawdę interesuje nas, dlaczego te komórki mogą stworzyć nowego osobnika. To najlepszy sposób kontrolowania losu komórki.

Zespoły kierowane przez Yamanaka pociły się, aby udowodnić, że komórki iPS będą miały praktyczne zastosowania: tworzenie leków na podstawie odkrycia japońskiej Nagrody Nobla stało się narodowym priorytetem. W 2014 roku japońscy naukowcy przeprowadzili pierwszy test komórek generowanych przez iPS w leczeniu ślepoty. Ale Saitou mówi, że sztuczne gamety nie są jeszcze na porządku dziennym. Nie jest niski na liście — jest poza listą. Nie można tego nawet porównać z komórką zastępczą [terapią], mówi. Myślę, że bardzo trudno jest wykorzystać komórki zarodkowe in vitro do stworzenia ludzi. Ale nie niemożliwe.

To nie tylko technicznie trudne: Saitou denerwuje się etycznymi implikacjami. Został zasypany listami od niepłodnych par. Jednak w Japonii wytyczne badawcze obecnie zabraniają naukowcom prób wykorzystywania takich komórek do budowy embrionu. Rząd kraju zastanawia się, czy poluzować przepisy.

Przeszkody techniczne zostaną prawdopodobnie pokonane przed prawnymi. Dzieje się tak dlatego, że pomimo obaw Saitou, teraz trwa wyścig, aby udoskonalić laboratoryjną metodę robienia ludzkich jaj. Saitou przyznał, że jest teraz w niezbyt przyjemnej rywalizacji ze swoim starym mentorem, Azimem Surani z Uniwersytetu Cambridge, który jako pierwszy opracuje przepis. Hayashi, jego były student, obecnie na Uniwersytecie Kiusiu, również bierze udział w wyścigu. Jeśli któryś z nich to udoskonali, inni badacze mogą nie wahać się przed użyciem go w klinice IVF.

Kiedy zapytałem Hayashi, młodszego z dwóch japońskich naukowców, ile czasu zajmie opanowanie tworzenia ludzkich gamet, odpowiedział, że 10 czy 20 lat. Jak szybko jest najtrudniejsze pytanie, bo eksperymenty wykonuję i nie są one łatwe. Nie chcę być kłamcą i powiedzieć pięć lat, mówi. Pięć lat później ktoś mógłby mnie winić.

Naukowcy mogą już nakłonić komórki iPS do formowania prymitywnych komórek rozrodczych, takich jak te wytworzone z tkanki B.D. wewnątrz myszy. To, co wciąż pozostaje nierozwiązane, to jak zrobić ostatni krok, jakim jest przekształcenie tych komórek w funkcjonalne plemniki lub komórki jajowe. U ludzi proces ten nie jest w pełni zakończony przed okresem dojrzewania. Za pomocą swoich myszy Saitou i Hayashi oszukali komórki iPS, umieszczając je w symulowanym jajniku, który zbudowali z tkanki pobranej z płodów myszy. Stworzenie takiego inkubatora z ludzkich komórek płodowych jest niepraktyczne, ponieważ trudno je zdobyć. Saitou wierzy, że zamiast tego będzie musiał wyprodukować również tkankę podtrzymującą z komórek iPS. To dodatkowe wyzwanie może opóźnić zakończenie eksperymentu.

Jeśli zrobią ludzkie komórki jajowe lub plemniki, naukowcy trafią na kolejną przeszkodę. To dlatego, że jedynym sposobem udowodnienia, że ​​te komórki są prawdziwe, byłoby stworzenie ludzkiego potomstwa. W tej chwili jest to krok, którego japońscy naukowcy nie chcą ani nie są gotowi rozważyć.

Zamiast tego, aby zademonstrować ten ostatni krok, Hayashi i Saitou pracują również z małpami. Według Hayashiego, blisko spokrewnione z ludźmi, zwierzęta będą dobrym modelem do wykazania, czy ich technologia jest bezpieczna u naczelnych. Musimy udowodnić, że potrafimy robić ładne, dobrej jakości jajka. W tym celu musimy zademonstrować potomstwo, mówi.

HODOWLA ZARODKÓW

Wokół naukowców zaczyna wirować komercyjne zainteresowanie. Podczas mojej rozmowy z Hayashi dołączył do nas Hardy Kagimoto, dyrektor generalny japońskiej firmy biotechnologicznej Healios, która stara się przekształcić komórki iPS w lek na ślepotę. Kagimoto ma również nadzieję na współpracę z Hayashi w celu zbadania ludzkich gamet wytwarzanych w laboratorium. Powiedział, że zainteresowana jest również grupa lekarzy IVF, którzy prowadzą globalną sieć klinik. Dzieje się wielka rzecz, a społeczeństwo nie jest tego świadome, mówi Kagimoto. Nie zrozum mnie jednak źle – jeśli coś zrobimy, zrobimy to za zgodą społeczeństwa.

Chociaż opatentował swoje wynalazki, Hayashi do tej pory nie był chętny do dołączenia do firmy. Mówi, że w listopadzie zeszłego roku japońscy inwestorzy venture capital poprosili go, aby założył jedną z ludzkich jaj. Ja odmówiłem. Odmówiłem, bo nie mogę jeszcze tego zrobić. Głównie dlatego, że jest to trudne technicznie, mówi. Ale jest też zbyt niedojrzały, by wnosić wkład w społeczeństwo. Badania w Japonii pokazują, że około 30 procent ludzi akceptuje pomysł dzieci z gamet wytwarzanych w laboratorium. Wsparcie jest najwyższe w przypadku par, które próbowały zapłodnienia in vitro i nie powiodły się.

Niektórzy inwestorzy widzą znacznie szersze możliwości. Gdyby jaja można było wytwarzać z ludzkich komórek iPS, podaż byłaby potencjalnie nieograniczona, co być może prowadziłoby do tego, co czasami nazywa się hodowlą zarodków. Kagimoto wspomniał o jednym ze zdjęć w publikacjach Hayashi. Jest to zdjęcie zrobione przez mikroskop dziesiątek laboratoryjnych jaj myszy unoszących się w kropli wody.

W takim przypadku sekwencjonowanie genetyczne można wykorzystać do zbadania każdego zarodka, pozwalając ludziom wybrać najlepsze – te z pożądanymi genami lub bez tych niepożądanych, jak te związane z ryzykiem schizofrenii. Taki scenariusz przewidział prawnik Greely, który twierdzi, że rodzice wybraliby sztuczne rozmnażanie zamiast rozmnażania płciowego, gdyby mieli wystarczająco dużo do zyskania. Jeśli masz 1000 jaj, możesz dokonywać wyborów, mówi Kagimoto.

ODWAŻNY NOWY ŚWIAT

Podczas bostońskiego spotkania dotyczącego komórek macierzystych uczniowie wyszli z progu, aby wysłuchać prezentacji na temat problemów etycznych związanych z nowymi technologiami rozrodu. Z podium Daley zacytował książkę Aldousa Huxleya z 1932 r. Odważny nowy świat , w którym opisano społeczeństwo, które kontrolowało reprodukcję i inkubowało dzieci w scentralizowanych ośrodkach. Obraz narysowany przez Huxleya był dystopijny, ale także proroczy, powiedział Daley. Przepowiedział in vitro.

Trzeba tylko spekulować, ile czasu upłynie, zanim będziemy mogli zajść w ciążę całkowicie ektogenetycznie, całkowicie ex utero. Powstaje więc pytanie: Czy potrafisz narysować linię?

Daley wierzy, że postęp naukowy pozwoli na scenariusze podobne do opisanego przez Huxleya. Oprócz japońskich wysiłków zmierzających do stworzenia gamet, niektórzy naukowcy stworzyli gastruloidy – samoorganizujące się kleksy komórek, które wyglądają i zachowują się podobnie do ludzkich embrionów. Jednocześnie naukowcy naciskają na naturę z innego kierunku. W lutym lekarze w Filadelfii usunęli płodowe jagnięta od ich matek i trzymali je przy życiu aż do porodu w przezroczystym wypełnionym płynem worku zwanym sztuczną macicą. Połączenie tych technologii wskazuje na dzień, w którym cały proces reprodukcji, od poczęcia do narodzin, będzie można przeprowadzić w laboratorium. Trzeba tylko spekulować, ile czasu minie, zanim będziemy mogli zajść w ciążę całkowicie ektogenetycznie, całkowicie ex utero, powiedział Daley. Powstaje więc pytanie: Czy potrafisz narysować linię?

Daley zwrócił szczególną uwagę na postęp w przekształcaniu komórek iPS w komórki jajowe i plemniki, co nazywa przełomową technologią. Jednym z powodów jest to, że uważa on, że sztuczne gamety mogą być połączone z technologią edycji genów o nazwie CRISPR, która odkąd została opracowana cztery lata temu, znacznie ułatwiła zmianę DNA w żywej komórce.

To łączy sztuczne gamety z debatą na temat dzieci projektantów – tak zwanych modyfikacji genetycznych linii zarodkowej. Debata na temat tego pytania została wznowiona w 2015 roku po tym, jak chińscy naukowcy poinformowali, że użyli CRISPR na zarodku w naczyniu laboratoryjnym, aby spróbować usunąć gen, który powoduje chorobę krwi beta-talasemię. Raport początkowo spotkał się z poważnym zaniepokojeniem, po części dlatego, że CRISPR nie jest wolny od błędów: eksperymenty sugerowały, że embriony mogą być niedoskonale edytowane, co stwarza nieznane i niedopuszczalne ryzyko dla każdego dziecka urodzonego w ten sposób.

Podczas gdy niektórzy krytycy twierdzą, że modyfikowanie puli genów jest jasną linią etyczną, której nigdy nie należy przekraczać, nie jest to zdanie społeczności naukowej (patrz Engineering the Perfect Baby ). W raporcie National Academy of Sciences, opublikowanym w tym roku, stwierdzono, że edytowanie ludzkich embrionów byłoby dopuszczalne, gdyby technika ta została wykorzystana do wyeliminowania poważnych chorób, takich jak choroba Huntingtona, śmiertelna choroba mózgu. Chociaż komisja sprzeciwiła się wykorzystywaniu inżynierii genetycznej do zwykłych ulepszeń – na przykład niebieskich oczu i inteligencji – raport pozostawił definicję choroby otwartą do interpretacji.

Powiązana historia

Powiązana historia Naukowcy opracowują sposoby edycji DNA przyszłych dzieci. Czy powinni przestać, zanim będzie za późno?

Powodem, dla którego w raporcie zwrócono szczególną uwagę na sztuczne gamety, jest to, że edycję można przeprowadzić z dużą precyzją w komórkach iPS. Gdy doskonałe komórki iPS były już w posiadaniu, można je było skłonić do tworzenia gamet z określoną poprawą genetyczną.

Pomysł wykorzystania CRISPR w komórkach macierzystych został już z powodzeniem wdrożony u myszy. W Chinach naukowiec o nazwisku Jinsong Li dokonał edycji mysich komórek macierzystych i usunął gen powodujący zaćmę. Kiedy wytworzył plemniki, a później zapłodnił jajeczka, powstałe zwierzęta wydawały się być edytowane ze stuprocentową skutecznością. Takie doniesienia dają naukowcom powody, by sądzić, że najlepszy argument przeciwko modyfikacji linii zarodkowej — że nigdy nie będzie ona wystarczająco wiarygodna i bezpieczna — szybko ulatnia się. Nie można już powiedzieć, że nie będzie to wykonalne, mówi Richard Hynes, profesor MIT, który jest jednym z dwóch starszych autorów raportu National Academy.

OGROMNY POPYT

W Harvard Stem Cell Institute lekarz i naukowiec IVF o nazwisku Werner Neuhausser jest jednym z tych, którzy badają, w jaki sposób sekwencjonowanie genomu, komórki macierzyste i edycja genomu mogą się połączyć, aby zmienić reprodukcję. Neuhausser spędza jeden dzień w tygodniu w Bostonie, dużym ośrodku leczenia niepłodności, gdzie spotyka się z pacjentami. Pozostałe cztery dni w tygodniu poświęcił na weryfikację i próby rozszerzenia odkryć dokonywanych w Japonii i innych krajach.

Jako lekarz in vitro, Neuhausser powiedział mi, że z pewnością zobaczy zapotrzebowanie na laboratoryjne nasienie, a zwłaszcza na jaja produkowane w laboratorium. To wielka sprawa, jeśli stanie się to możliwe, mówi.

Podobnie jak Kagimoto, Neuhausser wierzy, że prawdopodobnie embriony będą mierzone, a ich atrybuty określane ilościowo: Skończymy dla każdego embrionu, że ma to ryzyko chorób serca i chorób psychicznych w porównaniu z ogólną populacją, a następnie jak to zrobić ty wybierasz? Neuhausser uważa, że ​​rodzice nie muszą. Zamiast tego, mówi, rodzice mogliby zdecydować się na genetyczną poprawę własnych komórek rozrodczych. Można zsekwencjonować genomy przyszłych rodziców, a następnie zapytać: „Czy istnieją warianty, które można poprawić przed rozmnażaniem?”. To jest coś, nad czym nie przemyślaliśmy. Zależałoby to w dużej mierze od ryzyka, a jest wiele rzeczy, o których nie wiemy, mówi. Nikt nie chce użyć tego u pacjenta w najbliższym czasie.

Edycja genów gamet jest już badana w jego laboratorium na Uniwersytecie Harvarda. Zespół pozyskuje plemniki od mężczyzn, którzy są nosicielami genu powodującego stwardnienie zanikowe boczne, czyli ALS, wyniszczającą chorobę neurologiczną, i planuje spróbować usunąć mutację za pomocą CRISPR. Gdy jego laboratorium naprawi błąd, przeprowadzi sekwencjonowanie plemników, aby zobaczyć wyniki.

Ale Neuhausser twierdzi, że bardziej precyzyjnym podejściem byłoby wprowadzenie poprawek genetycznych w komórkach iPS. Te komórki rosną i rozmnażają się energicznie w laboratorium. Po ich edycji można było z nich stworzyć jajeczka lub plemniki. Uzyskasz dostęp do genomu; możesz dowolnie zmieniać genom. To oczywiście kontrowersyjne, mówi. Ale zdecydowanie powinniśmy zbadać, czy to działa, czy nie.

Futurystyczna technologia gamet w naczyniu nie może pojawić się wystarczająco szybko dla mężczyzn takich jak B.D. Powiedział mi, że ma nadzieję, że będzie pierwszym kandydatem lub jednym z pierwszych, jeśli terapia z wykorzystaniem plemników wyprodukowanych w laboratorium zostanie kiedykolwiek zatwierdzona. Ale dla niego jest to mało prawdopodobne. Mówi, że on i jego żona niedawno ustalili datę, w której zrezygnują z prób posiadania dzieci. Jest wrzesień 2019.

ukryć