Науковці вперше відредагували гени людських ембріонів із безпрецедентною точністю
Джерело: NYT
Науковці з Колумбійського університету повідомили про успішне редагування ДНК ранніх людських ембріонів за допомогою технології базового редагування генів (base editing). За словами дослідників, метод дозволив змінювати окремі генетичні “літери” з точністю, якої раніше не вдавалося досягти під час роботи з людськими ембріонами.
Результати дослідження опублікували онлайн, нині воно проходить рецензування перед можливою публікацією у науковому журналі.
Роботу очолив генетик Колумбійського університету Дітер Еглі. Він наголосив, що отримані результати не означають готовності технології до клінічного використання, однак можуть стати важливим кроком до майбутнього лікування спадкових захворювань ще на стадії ембріона.
Від CRISPR до базового редагування
Питання редагування людських ембріонів стало предметом активних дискусій після появи технології CRISPR у 2012 році. Вона дозволила науковцям вирізати та змінювати окремі ділянки ДНК, що відкрило нові можливості для дослідження генів і лікування спадкових захворювань.
На основі CRISPR було створено низку медичних розробок. У 2023 році Управління з контролю харчових продуктів та медикаментів (FDA) схвалило перше лікування серпоподібноклітинної анемії за допомогою цієї технології.
Однак науковці неодноразово фіксували її недоліки. Іноді молекули CRISPR не знаходили потрібну ділянку ДНК або втручалися не в той ген, який планувалося відредагувати.
Одним із найгучніших випадків використання технології став експеримент китайського дослідника, який у 2018 році відредагував ДНК людських ембріонів. Пізніше він заявив, що намагався зробити дітей генетично стійкими до ВІЛ.
Цей експеримент викликав різку критику міжнародної наукової спільноти, а самого вченого китайська влада засудила до трьох років ув’язнення.
У січні цього року вчений заявив в інтерв’ю The New York Times, що в результаті його роботи народилися троє “здорових і красивих дітей”, однак незалежної оцінки їхнього стану досі не проводили.
Попередні експерименти показали серйозні ризики
У 2020 році команда Еглі вже досліджувала можливості CRISPR на людських ембріонах.
Для експерименту використовували сперму чоловіків із мутацією гена EYS, яка спричиняє спадкову сліпоту. Після запліднення яйцеклітин дослідники намагалися видалити пошкоджену ділянку гена за допомогою CRISPR.
Науковці розраховували, що ембріон відновить ген, використовуючи здорову копію як шаблон. Частині ембріонів це вдалося, однак приблизно у половині випадків процес завершився невдачею.
У деяких ембріонах зникали великі фрагменти ДНК, а в окремих випадках пошкоджувалася вся хромосома, на якій розташований ген.
“Наслідки були абсолютно катастрофічними”, – зазначив Еглі.
Отримані результати стали одним із аргументів для тих учених і біоетиків, які вважають редагування людських ембріонів надто ризикованим.
Що показало нове дослідження
У новій роботі дослідники використали технологію базового редагування генів, розроблену у 2016 році генетиком Гарвардського університету Девідом Лю та його колегами.
На відміну від CRISPR, цей метод не вирізає ділянки ДНК. Замість цього він робить невеликий надріз в одному з ланцюгів і дозволяє клітині виправити конкретну мутацію.
У межах дослідження команда Еглі працювала з двома генами.
Перший – PCSK9, мутації якого можуть підвищувати рівень холестерину LDL і збільшувати ризик серцево-судинних захворювань.
Другий – HBG, який бере участь у виробленні гемоглобіну в плода.
Науковці вводили інструменти базового редагування в запліднені яйцеклітини та ембріони на стадії двох клітин, передані для досліджень батьками.
За словами авторів роботи, їм вдалося успішно змінити обидва гени. В окремих випадках вони одночасно редагували обидві генетичні ділянки в одному ембріоні.
Також дослідники не виявили масштабних пошкоджень ДНК, які раніше спостерігалися під час використання CRISPR.
Втім, технологія все ще має обмеження. Іноді молекули базового редагування не знаходили потрібну ділянку ДНК. У результаті частина клітин залишалася без змін, а інша частина містила відредаговані гени.
Такі ембріони називають мозаїчними. Якби вони розвинулися до народження дитини, це могло б призвести до медичних проблем.
Реакція експертів
Біоетикиня Ана Ілтіс з Університету Вейк-Форест застерегла, що оцінка безпечності таких методів не може обмежуватися лише пошуком пошкоджених хромосом.
“Можливо, деякі потенційно шкідливі наслідки стануть помітними лише після народження”, – заявила вона.
Головний клінічний директор компанії Nucleus Genomics та співавтор дослідження Натан Трефф вважає, що технологія може допомогти людям, які проходять процедуру екстракорпорального запліднення.
За його словами, у майбутньому це дозволить виправляти небезпечні мутації в ембріонах, які сьогодні не використовуються для імплантації.
“Попереду ще багато роботи, але це дослідження наближає нас до такої можливості”, – сказав Трефф.
Сам Еглі визнає, що можливості такого втручання мають природні обмеження. Більшість людських рис визначається не одним геном, а сотнями або навіть тисячами генів.
“Ймовірно, можна поєднати зміни трьох, чотирьох або навіть п’яти генів, але межа існує. Де саме вона проходить, ще належить з’ясувати”, – підсумував дослідник.
- Згідно з результатами масштабного дослідження, популярні препарати для схуднення на основі GLP-1, зокрема Ozempic, Wegovy та Mounjaro, можуть знижувати ризик розвитку раку молочної залози.
Після далекобійного удару українських безпілотників у Сибіру припинив роботу Омський НПЗ, який є найбільшим виробником бензину в Росії. За даними джерел, внаслідок атаки постраждала одна з основних установок переробки нафти.
Російські окупанти двічі атакували енергетиків ДТЕК у Донецькій області. Відомо про поранених.
Прем’єр-міністр Польщі Дональд Туск запевнив, що Варшава й надалі підтримуватиме Україну незалежно від внутрішньополітичних дискусій. Він пояснив, що така політика відповідає національним інтересам і безпеці самої країни.
Науковці з Колумбійського університету повідомили про успішне редагування ДНК ранніх людських ембріонів за допомогою технології базового редагування генів (base editing). За словами дослідників, метод дозволив змінювати окремі генетичні “літери” з точністю, якої раніше не вдавалося досягти під час роботи з людськими ембріонами.
Міжнародний олімпійський комітет тимчасово зняв відсторонення з Російського олімпійського комітету, яке діяло з жовтня 2023 року. У МОК заявили, що попередні рекомендації щодо обмежень для російських спортсменів і команд більше не застосовуються.