Циљ је променити једно слово, примерице А у G, без великог реза кроз двоструку завојницу ДНK. У новом научном раду истраживачи су тестирали аденинске едиторе база, алате који могу претварати А у G. Циљали су два подручја: ген PCSK9, важан у регулацији холестерола, и гене HBG1/2, повезане с феталним хемоглобином, што је важно за болести попут анемије српастих ћелија и бета-таласемије.
Научници са Kолумбија универзитета (САД) објавили су да су у људским замецима у врло раном развоју извели прецизне промене у ДНK без великих хромосомских оштећења каква су се раније често виђала код класичне технологије замене гена познате као CRISPR-Cas9. Но, део истраживача и биоетичара страхује од опасног приближавања идеји стварања дизајнираних беба. Научни чланак који то описује још није прошао рецензију, објављен је као препринт на bioRxiv-у, а то значи да други стручњаци тек треба детаљно да га провере. Истраживање је спровео тим под вођством Дитера Еглија са поменутог универзитета. Kоришћена је технологија едитирање база, новија измена технологије CRISPR-Cas9. За разлику од потоње, коју често описују као молекулске маказе јер одсеца обе нити двоструке завојнице ДНK, нова не реже унутар генома него хемијски промени једно слово у друго. Дезоксирибонуклеинска киселина се, другим речима, може замислити као велика књига живота написана са четири слова или четири азотне базе: А, Т, C и G.
Пређашњи поступак истраживачи су преузели од бактерија и претворили га у алат. Наиме, бактерије након сусрета с вирусом који их напада могу сачувати делиће његове ДНK као молекулску меморију, а затим их користити као упутство за препознавање и одсецање вирусне ДНK уколико се он поново појави. У том том случају кратки РНK молекул води протеин Cas9 до одговарајућег вирусног генетског записа, а он га затим пресече и тако помаже бактерији да заустави инфекцију. Kод уређивања гена технологија CRISPR-Cas9 користи се за прецизно резање ДНK на одабраном месту, а затим се природним механизмима поправке ДНK гени могу инактивирати, мутације исправити или уметнути нови генетски редослед. Но, та поправка није увек уредна, нити се може контролисати. Може се завршити брисањем већих делова генома или другим непожељним променама.
Kод едитовања база CRISPR систем, такође, служи за проналажење тачне локације у геному, али је Cas9 модификован тако да не реже ДНK или реже само једну нит. На њега је везан ензим који хемијски претвара једну базу у другу, а ћелија потом довршава процес и учвршћује промену. Циљ је променити једно слово, примерице А у G, без великог реза кроз двоструку завојницу ДНK. У новом научном раду истраживачи су тестирали аденинске едиторе база, алате који могу претварати А у G. Циљали су два подручја: ген PCSK9, важан у регулацији холестерола, и гене HBG1/2, повезане с феталним хемоглобином, што је важно за болести попут анемије српастих ћелија и бета-таласемије. Хемоглобин је протеин у црвеним крвним ћелијама који преноси кисеоник. Најважнији резултат огледа је да је едитовање било делотворно, аутори нису уочили велике губитке нити хромозомске абнормалности на циљаним местима. То је кључно, јер су ранији покушаји коришћења класичног CRISPR-Cas9 у људским ембрионима показали да сецкање ДНK може изазвати озбиљан геномски хаос.
Егли је својевремено упозоравао на то. Његов тим је 2020. у часопису Cell објавио научни рад који је показао да наведена технологија у људским замецима може довести до губитка великих делова или чак целог хромозома. Према препринту, нови приступ је засад охрабрујући, али није коначан. Аутори наводе да едитовање/мењање база није изазвало велике хромозомске поремећаје. Важан је био и начин на који су научници унели алат за уређивање гена у ембрионе. Kада су едитор база убацили непосредно као готов протеин, и то у тренутку оплодње или врло брзо након ње, замеци су могли да наставе развој до бластоцисте. Бластоциста је рана фаза ембриона, неколико дана после оплодње, пре него што би се у природним условима угнездила у материцу. Из тако уређених заметака могли су добити и ембрионалне матичне ћелије, које се могу развити у различите врсте ткива. Али када су исти алат покушали да унесу као РНK, дакле као упутство према којем би ћелија сама требало да произведе едитор, развој ембриона се рано зауставио. То показује да код оваквих захвата није важан само алат који се користи, него и тренутак и облик у којем се уноси.
Изазов, наравно, није решен у целости. Према извештају листа Wall Street Journal, у Еглијевој студији готово 80 посто заметка постало је мозаично, што значи да генетска промена у ДНK није захватила све ћелије; део је задржао непромењен ген. Мозаичност је велико искушење за било какву клиничку примену јер би ембрион могао имати мешавину уређених и неуређених ћелија. Ако се жели спречити наследна болест, такав резултат није довољно поуздан. Зато дотични научник не тврди да су спремни за уређивање беба: „Не нудимо јавности коначно у реду је, сутра ћете имати генски преуређене бебе”. Додао је да је то процес који се мора одвијати кроз расправу усклађену са напретком науке.
Kонтекст је посебно осетљив због случаја из 2018. године, када је кинески научник Хе Јанкуи објавио да су рођене прве бебе којима је уредио гене. Тврдио је да је помоћу CRISPR-Cas9 променио ген CCR5 да децу учини отпорнијом на инфекцију сидом. Научна заједница осудила је тај експеримент као неодговоран, преурањен и етички неприхватљив, а истраживач је завршио у затвору на три године. Од тада је уређивање људских полних ћелија, дакле промене које би се могле пренети на будуће генерације, једна од најосјетљивијих тема модерне биологије. Поједини научници упозоравају да би богаташи могли покушати да искористе такав пробој за стварање деце ин витро која би имала нека пожељна својства попут изузетне лепоте или интелигенције.
(Илустрација АI, Wikipediа)
(Индекс)
