Amerikaanse wetenschapper die menselijke embryo's bewerkte met CRISPR reageert op critici

OHSU

Geconfronteerd met kritiek van collega-wetenschappers, belooft de onderzoeker achter 's werelds grootste inspanning om menselijke embryo's met CRISPR te bewerken, zijn inspanningen voort te zetten om wat hij IVF-gentherapie noemt te ontwikkelen.

Shoukhrat Mitalipov, van de Oregon Health Sciences University in Portland, haalde afgelopen augustus wereldwijde krantenkoppen toen hij meldde dat hij met succes een genetische mutatie had hersteld in tientallen menselijke embryo's, die later als onderdeel van het experiment werden vernietigd.

De laboratoriumbevindingen op embryo's in een vroeg stadium, zei hij, hadden de uiteindelijke geboorte van de eerste genetisch gemodificeerde mensen veel dichter bij de realiteit gebracht.

De doorbraak trok veel aandacht, onder meer van critici die snel toevielen, en noemden het biologisch ongeloofwaardig en mogelijk het resultaat van onzorgvuldige fouten en artefacten.

Vandaag krijgen die critici een ongebruikelijke hoorzitting in het tijdschrift Natuur , die twee kritieken op het Oregon-onderzoek publiceert, evenals een lang antwoord van Mitalipov en 31 van zijn collega's in Zuid-Korea, China, en het Salk Institute in La Jolla, Californië.

De wetenschappelijke sparring draait om de bekende neiging van CRISPR om onzichtbare schade in het DNA van een cel aan te brengen.

Dergelijke schade is altijd moeilijk op te sporen en nog meer als het gaat om menselijke embryo's van dagen oud, die uit een tiental cellen bestaan ​​en zo klein zijn dat ze met het blote oog niet te zien zijn.

Paul Thomas, een muizengeneticus aan de Universiteit van Adelaide, en auteur van een van de rapporten die gericht zijn op de resultaten van Mitalipov, wekte het schrikbeeld van kinderen geboren met vreselijke geboorteafwijkingen als CRISPR-fouten, zoals verwijderde genen, onopgemerkt blijven.

Het niet detecteren van grote deleties kan leiden tot rampzalige resultaten in potentiële klinische toepassingen, schreef Thomas, eraan toevoegend dat de behoefte aan betere manieren om te meten wat CRISPR werkelijk doet met embryo's niet kan worden overschat.

kiembaan geneeskunde

Mitalipov blijft vastbesloten om te bewijzen dat CRISPR veilig kan werken op embryo's. In een interview zei Mitalipov dat hij gelooft dat het vijf tot tien jaar zal duren voordat het proces klaar is om te proberen in een IVF-centrum.

Embryoloog Shoukhrat Mitalipov leidt een poging om het DNA van embryo's te veranderen met behulp van CRISPR. OHSU

De revolutionaire medische technologie die wordt nagestreefd, is een manier om het DNA van een embryo aan te passen om ziekterisico's weg te nemen. Het wordt soms kiemlijn-genbewerking genoemd, omdat alle DNA-fixes waarmee een baby wordt geboren, vervolgens worden doorgegeven aan toekomstige generaties via de geslachtscellen van die persoon, het ei of het sperma.

Voor het eerste onderzoek rekruteerde het Oregon-team vrouwen rond Portland en betaalde ze elk $ 5.000 om een ​​eicel te krijgen. Met die eieren creëerde het team meer dan 160 embryo's voor CRISPR-experimenten.

Mitalipov zei dat zijn centrum in Oregon doorgaat met het verkrijgen van eieren in een voortdurende poging om zijn resultaten te bevestigen en ze in nieuwe richtingen uit te breiden.

Mitalipov wilde niet zeggen hoeveel embryo's het centrum het afgelopen jaar heeft gemaakt, maar suggereerde dat zijn centrum het enige ter wereld is dat op grote schaal gentherapie voor IVF-embryo's nastreeft.

Teams in China en het VK hebben ook geprobeerd embryo's te bewerken met CRISPR. Maar die inspanningen zijn beperkt in omvang en in veel andere landen is het bewerken van embryo's wettelijk beperkt.

Dat heeft het voor iedereen moeilijk gemaakt om de bevindingen van Mitalipov in menselijke embryo's onafhankelijk te bevestigen, zegt Thomas.

Genconversie

Normaal gesproken gebruiken wetenschappers om een ​​cel te bewerken CRISPR om het DNA op een precieze plek open te snijden. Als ze ook een correcte kopie van een gen injecteren, kan een cel dit sjabloon gebruiken om een ​​succesvolle vervanging van defect DNA te begeleiden.

De verrassende bevinding van Mitalipov was dat pas bevruchte eieren de sjablonen negeerden die hij had toegevoegd om een ​​genmutatie te herstellen die hypertrofische cardiomyopathie veroorzaakt, een hartaandoening. In plaats daarvan beweerde hij dat gemuteerd DNA van het sperma van de vader werd gecorrigeerd met behulp van de gezonde versie van hetzelfde gen van de moeder.

Sommige sceptici, waaronder Maria Jasin van het Memorial Sloan Kettering Cancer Center, auteur van de tweede kritiek in Natuur , beschouwde dat een bijna biologische onmogelijkheid. Dat komt omdat direct na de bevruchting het DNA van de vader en dat van de moeder elk tijdelijk in aparte kernen zijn verankerd.

Als ze elkaar niet fysiek aanraken, hoe kan de reparatie dan mogelijk worden gemaakt?

Twijfels over het onderzoek werden gekocht omdat er een mogelijkheid was dat het eerste rapport van Mitalipov niet volledig had uitgesloten. Als CRISPR per ongeluk het gen van de vader had verwijderd, in plaats van het te repareren, had het ten onrechte kunnen lijken alsof de procedure was geslaagd.

Nieuwe ondersteuning

Mitalipov denkt dat zijn conclusies stand zullen houden. Hij zegt dat zijn groep het DNA van honderden cellen uit de bewerkte embryo's opnieuw heeft geanalyseerd en geen bewijs heeft gevonden voor grote CRISPR-fouten.

Bovendien komt er nieuw bewijs uit andere laboratoria dat het fenomeen van onverwachte reparatie echt is. Een groep aan het MIT die experimenteerde met CRISPR op muizenembryo's, bijvoorbeeld, beweerde eerder dit jaar overtuigend bewijs te hebben dat het ook bij die soort voorkomt.

Guoping Feng, leider van die studie, zei in een e-mail dat zijn onderzoek de conclusies van Mitalipov ondersteunt.

Het gebruik van gen-editing om ziektemutaties in IVF-embryo's te corrigeren, blijft veel besproken. Uit een recente peiling bleek dat Amerikanen het idee van het voorkomen van ziekten steunen, maar zich niet op hun gemak voelen bij het daadwerkelijk testen van technologie voor het bewerken van genen op menselijke embryo's.

Mitalipov zegt dat het uitproberen van CRISPR op embryo's de enige manier is om vooruitgang te boeken en te bepalen hoe het bewerken van kiembaangenen veilig en effectief kan worden gemaakt.

Als we het niet doen, komt het nooit dichterbij, zegt hij.

zich verstoppen