Zašto takve vijesti dolaze baš iz Kine: Beba potencijalno otporna na virus HIV-a rođena zahvaljujući primjeni genetičkih škara.

Osim medijske objave ne postoji nikakva znanstvena potvrda da se eksperiment uopće dogodio, piše Tamara Čačev. No dr. He ima respektabilni životopis i publikacije pa nije nevjerojatno da bi tako nešto njegov laboratorij bio u stanju napraviti. U Kini se vjerojatno u području biomedicine radi puno više nego što javnost na zapadu zna. Ipak, prava kontroverza je - pitanje etičnosti

* Na naslovnoj slici: dr. Jiankui He sa Southern University of Science and Technology of China u Shenzhenu

* dr. sc. Tamara Čačev viša je znanstvena suradnica u Zavodu za molekularnu medicinu Instituta Ruđer Bošković

Ovih je dana u široj javnosti poprilično odjeknula vijest kako je tim kineskih znanstvenika koji vodi dr. Jiankui He sa Southern University of Science and Technology of China u Shenzhenu zaslužan za rođenje prve genetički modificirane djece na svijetu. Prema njegovim tvrdnjama izrečenim u nekoliko kratkih video zapisa na YouTube kanalu njegovog laboratorija, korištena je metodologija tzv „genetičkih škara“ CRISPR-Cas9 o kojoj je na ovom portalu već bilo riječi.^1,2 Korištenjem ove tehnologije u kombinaciji s in vitro fertilizacijom navodno je s djelomičnim uspjehom u dvije rođene djevojčice inaktiviran gen CCR5 koji kodira za jedan od ključnih proteina u omogućavanju zaraze stanica virusom HIV-a. U ljudskoj populaciji postoje osobe koje su nosioci homozigotne delecije CCR5-Δ32 u ovom genu i otporni su na infekciju nekim od sojeva virusa HIV.³ Tim dr. Hea je navodno uspio izmijeniti obje kopije gena samo kod jednog djeteta, dok je drugo nositelj jedne modificirane i jedne obične kopije gena te je stoga i dalje podložno infekciji svim sojevima virusa HIV. Ideja ovog eksperimenta bila je da se inaktivacijom CCR5  gena stvore djeca koja će imati navedenu modifikaciju koju neki ljudi prirodno posjeduju (najveći udio nositelja ove mutacije zabilježen je u autohtonoj švedskoj populaciji) kako bi stekli otpornost na infekciju ovim virusom.

Prema objavi samih znanstvenika, u studiji je sudjelovalo sedam parova kod kojih je muškarac bio zaražen virusom HIV-a dok kod žena nije bila utvrđena prisutnost tog virusa. Motivacija roditelja bila je da dobiju dijete koje neće biti zaraženo ovim virusom kako pri rođenju tako i u budućnosti. Radi potpune slike treba napomenuti kako je zahvaljujući izvrsnoj retroviralnoj terapiji koja je doživjela ogroman napredak danas moguće rođenje djece kod koje ovaj virus neće biti prisutan iako su roditelji zaraženi virusom HIV-a,  te za to nije nužna genetička modifikacija ovakvog tipa.³ Eventualna vrijednost ovog eksperimenta bi bila kada bi se ovakvom modifikacijom spriječila zaraza i u daljnjem životu pojedinca, no naravno i za ovaj problem postoje druga rješenja, a valja naglasiti kako CCR5 nije jedini put kojim virus može inficirati stanicu, te da eliminacija ove molekule kod nosioca delecije pokazuje povećanu sklonost infekcijama nekim drugim virusima.

Objava provođenja ovakvog tipa eksperimenata na ljudima u kratkom je vremenu izazvala burnu reakciju u znanstvenim krugovima budući da je dvojbena iz nekoliko razloga. Krenimo od onog najočitijeg  a to je da zasad ne postoji nikakva neovisna potvrda da se ovakav eksperiment uistinu i dogodio osim same medijske objave. Uvriježeni način prezentiranja znanstvenih rezultata jest njihovo publiciranje u kredibilnim znanstvenim časopisima ili eventualno njihova prezentacija u okviru neke od znanstvenih baza poput bioRxiv (www.biorxiv.org). To je važno jer se na taj način rezultati istraživanja, a u novije vrijeme čak i „sirovi“ podaci daju na uvid kolegama recenzentima tijekom tzv.“ peer reviewa“, odnosno postupka stručne recenzije, a zatim i široj zainteresiranoj znanstvenoj zajednici. Kao što kaže   mudrost „više očiju više vidi“ te se na taj način izbjegavaju i korigiraju eventualni previdi u samom istraživanju, a također se smanjuje i mogućnost manipulacije te „friziranja“ rezultata.  Ovdje takve objave zasad nema, no stvari nisu  jednostavne jer se radi o znanstvenicima koji nisu diletanti već imaju ozbiljne reference u dosadašnjem radu. Dr. He školovao se u SAD-u, ima respektabilni životopis i publikacije upravo u ovom području pa stoga nije nevjerojatno da bi tako nešto ovaj laboratorij bio u stanju napraviti. Također, u Kini se vjerojatno u području biomedicine radi puno više nego što to javnost na zapadu može saznati budući da do nas može doprijeti uglavnom ono što je publicirano na engleskom jeziku i u časopisima koji su dostupni na zapadu.

No vratimo se na temu dvojbenosti i dodajmo kako prava kontroverza ovog  eksperimenta na ljudima naravno leži u njegovoj etičnosti. Otkada je razvijena metodologija genetičke modifikacije, a posebno otkad je CRISPR-Cas9 tehnologija omogućila njenu jednostavniju primjenu postoje dvojbe o tome treba li se čovjek baviti genetskom modifikacijom organizama. Genetičko modificiranje mikroorganizama, biljaka i životinja, usprkos velikom otporu koji je i danas prisutan u javnosti,  sve je više prihvaćeno budući da se radi o modifikacijama drugih vrsta a na korist čovjeku. Uza sve prijepore oko često lažno i iskrivljeno prezentiranih slučajeve genetički modificiranih organizama, nisam uvjerena da će itko danas odbiti koristiti inzulin ili hormon rasta kao terapiju jer su nastali kao rezultat genetičke modifikacije bakterija. Ne treba biti licemjeran već treba priznati kako čovjek utječe na genetiku drugih organizama već tisućljećima kroz procese križanja i selekcije a u današnjem vremenu samo koristi bolju tehnologiju.

Genetička modifikacija čovjeka je veliki tabu te su istraživanja koja bi vodila k tome zabranjena odnosno značajno ograničena posvuda u svijetu s relativno malim brojem izuzetaka u nekoliko najnovijih istraživanja koja su prošla rigorozne etičke provjere i ni u kom slučaju ne dopuštaju rađanje takve djece već manipulaciju embrijima do određene faze njihovog razvoja kada se moraju uništiti. No, mogućnost genetičke modifikacije čovjeka je na pragu naše stvarnosti i kako to obično biva, često društvena svijest kaska za znanstvenim mogućnostima. Tako je 2015. godine u Kini po prvi put tehnologija uređivanja genoma metodom CRISP-Cas9  korištena za modifikaciju embrija čovjeka. I ovdje su konkretnoj znanstvenoj publikaciji u časopisu Protein & Cell, nakon što su vodeći časopisi Nature i Science iz etičkih razloga odbili objaviti studiju, prethodile glasine i burna debata o etičnosti takvih eksperimenata u znanstvenoj javnosti.^4,5,6 U ovom slučaju znanstvenici su koristili embrije dobivene iz klinike za potpomognutu oplodnju ali sa značajnom ogradom da se radilo o embrijima koji nisu bili vijabilni te iz kojih se nikada ne bi moglo razviti i roditi dijete jer su imali dodatni set kromosoma zbog toga što je jajna stanica oplođena s dva spermija što se ponekad naprosto dogodi tijekom ovakvih postupaka. Cilj  toga modificiranja genoma bio je gen za beta-globin  čije mutacije uzrokuju bolest krvnih stanica, beta-talasemiju te je ideja bila da se mutirana kopija gena zamijeni zdravom. Rezultati istraživanja nisu bili euforični jer se radilo o prvom takvom pokušaju u svijetu i postotak uspješno modificiranih embrija je bio nizak  te su znanstvenici s oprezom zaključili kako su na temelju svojeg eksperimenta uvidjeli čitav niz novih prepreka koje treba razriješiti. Između ostalog uočena je prisutnost za ovu tehnologiju još karakterističnih tzv. „off- target“ efekata gdje se nekontrolirano modificira i dio genoma koji nije bio ciljan.

Od početka je sve očitiji sraz između onoga što se smatra etički prihvatljivim u zapadnom društvu nasuprot onoga što je prihvatljivo zadiranje u ovo područje u Kini. Na prvu vijest da se ovakav  znanstveni poduhvat uistinu i dogodio, niz znanstvenika iz SAD i EU izrazio je negodovanje, no ipak bilo je i onih koji su ga načelno podržali. Iako su Kinezi puno liberalniji i samo sveučilište  na kojem dr. He radi se pod pritiskom svjetske javnosti ogradilo od eksperimenta. U Kini nije dozvoljeno kloniranje ljudi, no „uređivanje“ genoma čovjeka nije zabranjeno i nije u etičkom smislu neprihvatljivo

Protivnici modificiranja genoma čovjeka iznose niz svojih argumenata, od etičkih povezanih sa svjetonazorskom pozadinom koji ponekad prelaze granice racionalnog  i ulaze u sferu zaplašivanja ljudi različitim scenarijima, do prilično realnih i razumnih ograda kako se radi o novoj tehnologiji koja nije dugo u primjeni a pogotovo je neizvjesno postoje li moguće negativne posljedice njezine primjene na ljudima. Dodatni prilično razuman argument jest da se zadiranjem u DNA embrija zapravo zadire u nasljednu osnovu organizma koja se može prenijeti idućim generacijama s posljedicama koje nam danas još nisu poznate iako postoje značajna istraživanja koja su koristila ovu tehnologiju u kulturi stanica čovjeka kako i na embrijima životinja. ⁶

Već od samog početka razvoja ove tehnologije također je sve očitiji sraz između onoga što se smatra etički prihvatljivim u zapadnom društvu nasuprot onoga što je prihvatljivo zadiranje u ovo područje u Kini. Tako je već na prvu vijest o mogućnosti da se ovakav  znanstveni poduhvat uistinu i dogodio, niz znanstvenika iz SAD i EU izrazilo negodovanje, no ipak bilo je i onih poput  Dr. Georgea Churcha koji su ga načelno podržali. Iako su Kinezi temeljem svoje drugačijeg pogleda na svijet  puno liberalniji u mogućnosti provođenja ovakvih eksperimenata, i samo sveučilište  na kojem dr. He radi se pod pritiskom svjetske javnosti ogradilo od ovog eksperimenta. U Kini nije dozvoljeno kloniranje ljudi, no „uređivanje“ genoma čovjeka nije zabranjeno i nije u etičkom smislu neprihvatljivo stoga nije ni začuđujuće kako u posljednje vrijeme glavni proboji u ovom području dolaze upravo iz Kine. Kada se pogledaju reakcije običnih ljudi na  društvenim mrežama, jasno je da ni svjetska javnost nije unisona u svojim razmišljanjima o ovoj temi te da bi dio ljudi  podržao genetičko modificiranje čovjeka ukoliko bi se radilo o eliminaciji neke genetičke bolesti u potomstvu. I sam dr. He u jednom od svojih videa poziva na otvorenu debatu o tome kada su ovakva istraživanja ipak opravdana, te navodi neke od svojih argumenata koji bi išli u prilog njegovom konkretnom eksperimentu. Ipak, jedno od osnovnih načela kojim bi se, između niza drugih, trebalo voditi jest da korist ovakvog poduhvata za pojedinca bude veća od štete, što je recimo samorazumljivo u slučaju neminovnosti rođenja djeteta s nekom genetičkom malformacijom koja bi mu život učinila velikom patnjom. No, kako sam u uvodu navela, u konkretnom slučaju modifikacija gena CCR5 to nije i to je uz sve ostale dvojbe najveći problem ovog istraživanja.

I na kraju treba istaknuti razliku između genetičkog modificiranja tjelesnih stanica u odnosu na spolne stanice, odnosno embrije a ona se sastoji u tome da se izmijenjena DNA tjelesnih stanica ne može prenijeti na potomstvo dok kod izmjene genoma spolnih stanica ili embrija to nije slučaj. Pokušaja  modifikacije tjelesnih stanica u svrhu liječenja već je bilo, kao što je to primjerice bio eksperiment znanstvenika sa  sveučilišta Temple i Pittsburgh u kojem je korištena CRISPR-Cas9 tehnologija  za eliminiranje virusa HIV-a iz genoma zaražene tjelesne stanice miša i štakora u kulturi stanica a kasnije i iz zaraženih životinja.⁷  Još jedan značajan iskorak napravljen je 2016. godine, kada su u SAD genetički modificirane vlastite stanice imunološkog sustava oboljelog od tumorske bolesti kako bi učinkovitije prepoznale i eliminirale  tumorske stanice.  Korist od ovakve vrste genetičkih modifikacija je nedvojbena i etički prijepori su uglavnom vezani uz pitanje hoće li ovakav pristup pomoći ili će se zbog eventualnih nepredviđenih situacija možda odmoći oboljelom. S druge strane genetička modifikacija spolnih stanica i embrija imala bi potencijalno opravdanje u eliminiranju nasljednih bolesti iz populacije, no za velik broj najčešćih nasljednih bolesti s poznatom obiteljskom anamnezom, iako treba naglasiti ipak ne za sve, već danas postoje načini predimplantacijske selekcije zdravih embrija. Oba ova pristupa nisu lišena etičkih dvojbi jer se selekcijom zdravih embrija neminovno eliminiraju bolesni embriji, dok genetičke modifikacije donose drugi set dvojbi koje su nastale tek primjenom novih tehologija i o kojima će još sigurno biti puno rasprave u javnosti.

Reference:
1) https://www.youtube.com/channel/UCn_Elifynj3LrubPKHXecwQ

2) http://ideje.hr/sto-crispr-cas9-sustav-prepravljanje-genoma-kojem-raspravlja-cijeli-znanstveni-svijet/

3) https://www.nature.com/scitable/blog/viruses101/hiv_resistant_mutation?fbclid=IwAR0bG9-4dAursxDbvorr7nwNu3a6TCIeg4-U7uRML8SOhfk-ewNj0oSSZRc

4) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30212095

5) https://www.nature.com/news/chinese-scientists-genetically-modify-human-embryos-1.17378

6) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4417674/

7) https://www.nature.com/news/don-t-edit-the-human-germ-line-1.17111

8) https://medicine.temple.edu/news/gene-editing-strategy-eliminates-hiv-1-infection-live-animals-temple-researchers-show