Engineering van de perfecte baby

Als iemand een manier had bedacht om een ​​genetisch gemanipuleerde baby te creëren, dacht ik dat George Church ervan zou weten.

In zijn labyrintische laboratorium op de campus van de Harvard Medical School kun je onderzoekers vinden die geven: E coli een nieuwe genetische code die nog nooit in de natuur is gezien. Rond een andere bocht voeren anderen een plan uit om DNA-engineering te gebruiken om de wolharige mammoet weer tot leven te wekken. Zijn laboratorium, zegt Church graag, is het centrum van een nieuw technologisch ontstaan ​​- een waarin de mens de schepping herbouwt om bij zichzelf te passen.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2015

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Toen ik afgelopen juni het lab bezocht, stelde Church voor dat ik zou spreken met een jonge postdoctoraal wetenschapper genaamd Luhan Yang. Ze was een rekruut van Harvard uit Peking en speelde een sleutelrol bij de ontwikkeling van een krachtige nieuwe technologie voor het bewerken van DNA, CRISPR-Cas9 genaamd. Samen met Church had Yang een klein biotechnologiebedrijf opgericht om het genoom van varkens en runderen te manipuleren, gunstige genen erin te schuiven en slechte genen weg te werken.

Terwijl ik naar Yang luisterde, wachtte ik op een kans om mijn echte vragen te stellen: kan dit iets met mensen worden gedaan? Kunnen we de menselijke genenpool verbeteren? Het standpunt van een groot deel van de reguliere wetenschap was dat een dergelijke inmenging onveilig, onverantwoordelijk en zelfs onmogelijk zou zijn. Maar Yang aarzelde niet. Ja, natuurlijk, zei ze. In feite had het Harvard-laboratorium een ​​project lopen om te bepalen hoe dit kon worden bereikt. Ze klapte haar laptop open en zag een PowerPoint-dia met de titel Germline Editing Meeting.

Hier was het: een technisch voorstel om de menselijke erfelijkheid te veranderen. Kiemlijn is het jargon van biologen voor het ei en het sperma, die samen een embryo vormen. Door het DNA van deze cellen of het embryo zelf te bewerken, zou het mogelijk kunnen zijn om ziektegenen te corrigeren en die genetische fixaties door te geven aan toekomstige generaties. Een dergelijke technologie zou kunnen worden gebruikt om families van plagen zoals cystische fibrose te verlossen. Het is misschien ook mogelijk om genen te installeren die levenslange bescherming bieden tegen infectie, de ziekte van Alzheimer en, vertelde Yang, misschien de effecten van veroudering. Dergelijke historische medische vooruitgang zou voor deze eeuw net zo belangrijk kunnen zijn als vaccins voor de laatste.

Dat is de belofte. De angst is dat kiembaantechniek een pad is naar een dystopie van supermensen en designerbaby's voor degenen die het kunnen betalen. Wil je een kind met blauwe ogen en blond haar? Waarom niet een zeer intelligente groep mensen ontwerpen die de leiders en wetenschappers van morgen zouden kunnen zijn?

Slechts drie jaar na de eerste ontwikkeling wordt de CRISPR-technologie al veel gebruikt door biologen als een soort zoek-en-vervangmiddel om DNA te veranderen, zelfs tot op het niveau van een enkele letter. Het is zo nauwkeurig dat het naar verwachting een veelbelovende nieuwe benadering zal worden voor gentherapie bij mensen met verwoestende ziekten. Het idee is dat artsen een defect gen direct kunnen corrigeren, bijvoorbeeld in de bloedcellen van een patiënt met sikkelcelanemie (zie Genoomchirurgie). Maar dat soort gentherapie zou geen invloed hebben op geslachtscellen, en de veranderingen in het DNA zouden niet worden doorgegeven aan toekomstige generaties.

Daarentegen zouden de genetische veranderingen die door kiembaantechniek worden gecreëerd, worden doorgegeven, en dat is wat het idee zo verwerpelijk heeft gemaakt. Tot nu toe hebben voorzichtigheid en ethische bezwaren de overhand gehad. Een tiental landen, de Verenigde Staten niet meegerekend, hebben kiembaantechniek verboden, en wetenschappelijke genootschappen zijn unaniem tot de conclusie gekomen dat het te riskant zou zijn om het te doen. Het verdrag van de Europese Unie inzake mensenrechten en biogeneeskunde zegt dat knoeien met de genenpool een misdaad zou zijn tegen de menselijke waardigheid en mensenrechten.

Maar al deze verklaringen werden gedaan voordat het echt mogelijk was om de kiembaan precies te manipuleren. Nu, met CRISPR, is het mogelijk.

Het experiment dat Yang beschreef, hoewel niet eenvoudig, zou als volgt verlopen: de onderzoekers hoopten uit een ziekenhuis in New York de eierstokken te krijgen van een vrouw die een operatie onderging voor eierstokkanker veroorzaakt door een mutatie in een gen genaamd BRCA1 . In samenwerking met een ander laboratorium van Harvard, dat van anti-verouderingsspecialist David Sinclair, zouden ze onrijpe eicellen extraheren die kunnen worden overgehaald om in het laboratorium te groeien en te delen. Yang zou CRISPR in deze cellen gebruiken om het DNA van de BRCA1 gen. Ze zouden proberen een levensvatbaar ei te maken zonder de genetische fout die de kanker van de vrouw veroorzaakte.

Yang zou me later vertellen dat ze stopte met het project niet lang nadat we elkaar hadden gesproken. Toch bleef het moeilijk om te weten of het experiment dat ze beschreef plaatsvond, geannuleerd of in afwachting was van publicatie. Sinclair zei dat er een samenwerking tussen de twee laboratoria aan de gang was, maar toen stopte hij met het beantwoorden van mijn e-mails, zoals verschillende andere wetenschappers die ik had gevraagd over kiembaantechniek.

Ongeacht het lot van dat specifieke experiment, is menselijke kiembaantechniek een ontluikend onderzoeksconcept geworden. Ten minste drie andere centra in de Verenigde Staten werken eraan, evenals wetenschappers in China, in het VK en bij een biotechnologiebedrijf genaamd OvaScience, gevestigd in Cambridge, Massachusetts, dat enkele van 's werelds toonaangevende vruchtbaarheidsartsen op haar advies heeft. bord.

Dit alles betekent dat kiembaantechniek veel verder is dan iemand ooit had gedacht.

Het doel van deze groepen is om aan te tonen dat het mogelijk is om kinderen te produceren die vrij zijn van specifieke genen die betrokken zijn bij erfelijke ziekten. Als het mogelijk is om het DNA in de eicel van een vrouw of van een man te corrigeren, kunnen die cellen in een kliniek voor in-vitrofertilisatie (IVF) worden gebruikt om een ​​embryo en vervolgens een kind te produceren. Het is wellicht ook mogelijk om het DNA van een vroeg stadium IVF-embryo direct te bewerken met CRISPR. Verschillende mensen geïnterviewd door MIT Technology Review zei dat dergelijke experimenten al in China waren uitgevoerd en dat de resultaten die bewerkte embryo's beschrijven in afwachting waren van publicatie. Deze mensen, waaronder twee hooggeplaatste specialisten, wilden niet publiekelijk reageren omdat de papieren worden beoordeeld.

Dit alles betekent dat kiembaantechniek veel verder is dan iemand ooit had gedacht. Waar u het over heeft, is een groot probleem voor de hele mensheid, zegt Merle Berger, een van de oprichters van Boston IVF, een netwerk van vruchtbaarheidsklinieken dat tot de grootste ter wereld behoort en meer dan duizend vrouwen helpt om elk jaar zwanger te worden. Het zou het grootste zijn dat ooit in ons vakgebied is gebeurd. Berger voorspelt dat het repareren van genen die betrokken zijn bij ernstige erfelijke ziekten brede publieke acceptatie zal krijgen, maar zegt dat het idee om de technologie te gebruiken die verder gaat, een publieke opschudding zou veroorzaken omdat iedereen het perfecte kind zou willen: mensen zouden oogkleur en uiteindelijk intelligentie kunnen kiezen en kiezen. Dit zijn dingen waar we het de hele tijd over hebben, zegt hij. Maar we hebben nooit de kans gehad om het te doen.

Bewerken van embryo's

Hoe gemakkelijk zou het zijn om een ​​menselijk embryo te bewerken met CRISPR? Heel eenvoudig, zeggen experts. Elke wetenschapper met moleculaire biologie en kennis van het werken met [embryo's] zal dit kunnen, zegt Jennifer Doudna, een bioloog aan de University of California, Berkeley, die in 2012 mede ontdekte hoe CRISPR kan worden gebruikt om genen bewerken.

Om erachter te komen hoe het zou kunnen, bezocht ik het laboratorium van Guoping Feng, een bioloog aan het McGovern Institute for Brain Research van het MIT, waar een kolonie zijdeaapjes wordt opgericht met als doel CRISPR te gebruiken om nauwkeurige modellen van menselijke hersenziekten te maken . Om de modellen te maken, zal Feng het DNA van embryo's bewerken en ze vervolgens overbrengen naar vrouwelijke zijdeaapjes om levende apen te produceren. Eén gen dat Feng in de dieren hoopt te veranderen, is: SHNK3 . Het gen is betrokken bij hoe neuronen communiceren; wanneer het beschadigd is bij kinderen, is het bekend dat het autisme veroorzaakt.

Feng zei dat het vóór CRISPR niet mogelijk was om precieze veranderingen in het DNA van een primaat aan te brengen. Met CRISPR zou de techniek relatief eenvoudig moeten zijn. Het CRISPR-systeem omvat een gen-knippend enzym en een gidsmolecuul dat kan worden geprogrammeerd om zich te richten op unieke combinaties van de DNA-letters, A, G, C en T; krijg deze ingrediënten in een cel en ze zullen het genoom op de beoogde locaties knippen en wijzigen.

Maar CRISPR is niet perfect - en het zou een zeer lukrake manier zijn om menselijke embryo's te bewerken, zoals de inspanningen van Feng om gen-bewerkte zijdeaapjes te maken laten zien. Om het CRISPR-systeem bij apen te gebruiken, injecteren zijn studenten de chemicaliën eenvoudig in een bevruchte eicel, die bekend staat als een zygote - het stadium net voordat het begint te delen.

Feng zei dat de efficiëntie waarmee CRISPR een gen in een zygote kan verwijderen of uitschakelen ongeveer 40 procent is, terwijl het maken van specifieke bewerkingen of het verwisselen van DNA-letters minder vaak werkt - meer als 20 procent van de tijd. Net als een persoon heeft een aap twee kopieën van de meeste genen, één van elke ouder. Soms worden beide exemplaren bewerkt, maar soms slechts één, of geen van beide. Slechts ongeveer de helft van de embryo's zal leiden tot levendgeborenen, en van degenen die dat wel doen, kunnen velen een mengsel van cellen bevatten met bewerkt DNA en zonder. Als je de kansen bij elkaar optelt, merk je dat je 20 embryo's moet bewerken om een ​​levende aap te krijgen met de versie die je wilt.

Dat is geen onoverkomelijk probleem voor Feng, aangezien de MIT-fokkolonie hem toegang zal geven tot veel apeneieren en hij in staat zal zijn om veel embryo's te genereren. Het zou echter voor de hand liggende problemen bij mensen opleveren. Het zou wetenschappelijk triviaal zijn om de ingrediënten van CRISPR in een menselijk embryo te stoppen. Maar het zou voorlopig nog niet praktisch zijn. Dit is een van de redenen waarom veel wetenschappers een dergelijk experiment (of het nu echt in China heeft plaatsgevonden) met minachting bekijken, en het meer zien als een provocerende poging om de aandacht te trekken dan als echte wetenschap. Rudolf Jaenisch, een MIT-bioloog die aan de overkant van Feng werkt en in de jaren zeventig de eerste gen-gemodificeerde muizen creëerde, noemt pogingen om menselijke embryo's te bewerken volkomen voorbarig. Hij zegt te hopen dat deze papers zullen worden afgewezen en niet gepubliceerd. Het is gewoon een sensationeel iets dat de boel opschudt, zegt Jaenisch. We weten dat het mogelijk is, maar heeft het ook praktisch nut? Ik twijfel er een beetje aan.

Van zijn kant vertelde Feng me dat hij het idee van kiembaantechniek goedkeurt. Is het doel van de geneeskunde niet om het lijden te verminderen? Gezien de stand van de technologie denkt hij echter dat echte gen-bewerkte mensen 10 tot 20 jaar verwijderd zijn. Naast andere problemen kan CRISPR off-target effecten introduceren of stukjes van het genoom veranderen ver van waar wetenschappers het hadden bedoeld. Elk menselijk embryo dat vandaag met CRISPR is veranderd, zou het risico met zich meebrengen dat het genoom ervan op onverwachte manieren is veranderd. Maar, zei Feng, dergelijke problemen kunnen uiteindelijk worden gladgestreken en bewerkte mensen zullen worden geboren. Voor mij is het op de lange termijn mogelijk om de gezondheid drastisch te verbeteren en de kosten te verlagen. Het is een soort preventie, zei hij. Het is moeilijk om de toekomst te voorspellen, maar het corrigeren van ziekterisico's is zeker een mogelijkheid en moet worden ondersteund. Ik denk dat het een realiteit zal zijn.

Eieren bewerken

Elders in de omgeving van Boston onderzoeken wetenschappers een andere benadering om de kiembaan te ontwikkelen, een die technisch veeleisender is, maar waarschijnlijk krachtiger. Deze strategie combineert CRISPR met ontvouwende ontdekkingen met betrekking tot stamcellen. Wetenschappers in verschillende centra, waaronder die van Church, denken dat ze binnenkort stamcellen kunnen gebruiken om eieren en sperma in het laboratorium te produceren. In tegenstelling tot embryo's kunnen stamcellen worden gekweekt en vermenigvuldigd. Zo konden ze een enorm verbeterde manier bieden om bewerkte nakomelingen te maken met CRISPR. Het recept gaat als volgt: Bewerk eerst de genen van de stamcellen. Ten tweede, verander ze in een ei of sperma. Ten derde, produceer een nageslacht.

Sommige investeerders kregen op 17 december een vroege blik op de techniek in het Benjamin Hotel in Manhattan, tijdens commerciële presentaties van OvaScience. Het bedrijf, dat vier jaar geleden werd opgericht, heeft tot doel het wetenschappelijke werk van David Sinclair, die is gevestigd op Harvard, en Jonathan Tilly, een expert op het gebied van eistamcellen en de voorzitter van de biologieafdeling van de Northeastern University, te commercialiseren (zie 10 Emerging Technologieën: Ei-stamcellen, mei/juni 2012). Het maakte de presentaties als onderdeel van een succesvolle poging om in januari $ 132 miljoen aan nieuw kapitaal op te halen.

Tijdens de ontmoeting, Sinclair, een Australische met fluwelen stem die... Tijd vorig jaar uitgeroepen tot een van de 100 meest invloedrijke mensen ter wereld, nam het podium en gaf Wall Street een kijkje in wat hij noemde werkelijk wereldveranderende ontwikkelingen. Mensen zouden terugkijken op dit moment in de tijd en het herkennen als een nieuw hoofdstuk in hoe mensen hun lichaam beheersen, zei hij, omdat het ouders zou laten bepalen wanneer en hoe ze kinderen krijgen en hoe gezond die kinderen daadwerkelijk zullen zijn.

Het bedrijf heeft zijn stamceltechnologie niet geperfectioneerd - het heeft niet gemeld dat de eieren die het in het laboratorium laat groeien levensvatbaar zijn - maar Sinclair voorspelde dat functionele eieren een wanneer waren en niet een als. Zodra de technologie werkt, zei hij, zullen onvruchtbare vrouwen honderden eieren kunnen produceren, en misschien honderden embryo's. Met behulp van DNA-sequencing om hun genen te analyseren, konden ze de gezondste kiezen.

Genetisch verbeterde kinderen kunnen ook mogelijk zijn. Sinclair vertelde de investeerders dat hij probeerde het DNA van deze eistamcellen te veranderen met behulp van genbewerking, werk waarvan hij later vertelde dat hij het deed met het laboratorium van Church. We denken dat de nieuwe technologieën met genoombewerking het mogelijk zullen maken om het te gebruiken bij personen die niet alleen geïnteresseerd zijn in het gebruik van IVF om kinderen te krijgen, maar ook om gezondere kinderen te krijgen, als er een genetische ziekte in hun familie is, vertelde Sinclair aan de investeerders. Hij gaf het voorbeeld van de ZvH, veroorzaakt door een gen dat een fatale hersenaandoening veroorzaakt, zelfs bij iemand die slechts één exemplaar erft. Sinclair zei dat genbewerking kan worden gebruikt om het dodelijke gendefect uit een eicel te verwijderen. Zijn doel, en dat van OvaScience, is om die mutaties te corrigeren voordat we uw kind voortbrengen, zei hij. Het is nog experimenteel, maar er is geen reden om te verwachten dat het de komende jaren niet mogelijk zal zijn.

Sinclair sprak me kort aan de telefoon terwijl hij in een taxi navigeerde door een ingesneeuwd Boston, maar later verwees hij mijn vragen door naar OvaScience. Toen ik contact opnam met OvaScience, zei Cara Mayfield, een woordvoerster, dat haar leidinggevenden geen commentaar konden geven vanwege hun reisschema's, maar bevestigde dat het bedrijf werkte aan de behandeling van erfelijke aandoeningen door middel van genbewerking. Wat voor mij verrassend was, was dat het onderzoek van OvaScience naar het overschrijden van de kiemgrens, zoals critici van human engineering het soms zeggen, nauwelijks enige aandacht heeft opgeleverd. In december 2013 kondigde OvaScience zelfs aan dat het $ 1,5 miljoen investeerde in een joint venture met een synthetisch biologiebedrijf genaamd Intrexon, wiens R&D-doelstellingen het gen-editing van eieren omvatten om de verspreiding van menselijke ziekten in toekomstige generaties te voorkomen.

Toen ik Tilly in Northeastern bereikte, lachte hij toen ik hem vertelde waar ik over belde. Het wordt een hot-button kwestie, zei hij. Tilly zei ook dat zijn laboratorium op dit moment eistamcellen probeerde te bewerken met CRISPR om ze te ontdoen van een erfelijke genetische ziekte die hij niet wilde noemen. Tilly benadrukte dat er twee stukjes van de puzzel zijn: de ene is stamcellen en de andere is het bewerken van genen. Het vermogen om grote aantallen eistamcellen te maken is van cruciaal belang, omdat genetische veranderingen alleen met aanzienlijke hoeveelheden stabiel kunnen worden geïntroduceerd met behulp van CRISPR, gekarakteriseerd met behulp van DNA-sequencing, en zorgvuldig bestudeerd om te controleren op fouten voordat een ei wordt geproduceerd.

Tilly voorspelde dat de hele end-to-end-technologie - van cellen tot stamcellen, van stamcellen tot sperma of ei en vervolgens tot nakomelingen - uiteindelijk eerst zou worden uitgewerkt in dieren, zoals vee, hetzij door zijn laboratorium of door bedrijven zoals als eGenesis, de spin-off van het kerklab dat aan vee werkt. Maar hij weet niet zeker wat de volgende stap moet zijn met bewerkte menselijke eieren. Je zou er niet een willen bevruchten, zei hij. Je zou een potentieel mens zijn. En dat zou vragen oproepen waarvan hij niet zeker weet of hij die kan beantwoorden. Hij vertelde me: 'Kun je het?' is één ding. Als dat kan, komen de belangrijkste vragen naar voren. 'Zou jij het doen? Waarom zou je het willen doen? Wat is het doel?' Als wetenschappers willen we weten of het haalbaar is, maar dan komen we in de grotere vragen, en het is geen wetenschappelijke vraag - het is een kwestie van de samenleving.

Mensen verbeteren

Als kiembaantechniek onderdeel wordt van de medische praktijk, kan dit leiden tot transformatieve veranderingen in het menselijk welzijn, met gevolgen voor de levensduur, identiteit en economische output van mensen. Maar het zou ethische dilemma's en sociale uitdagingen creëren. Wat als deze verbeteringen alleen beschikbaar waren voor de rijkste samenlevingen of de rijkste mensen? Een in vitro vruchtbaarheidsprocedure kost ongeveer $ 20.000 in de Verenigde Staten. Voeg genetische tests en eiceldonatie of een draagmoeder toe, en de prijs stijgt naar $ 100.000.

Anderen vinden het idee dubieus omdat het medisch niet noodzakelijk is. Hank Greely, advocaat en ethicus aan de Stanford University, zegt dat voorstanders niet echt kunnen zeggen waar het goed voor is. Het probleem, zegt Greely, is dat het al mogelijk is om het DNA van IVF-embryo's te testen en gezonde embryo's te kiezen, een proces dat ongeveer $ 4.000 toevoegt aan de kosten van een vruchtbaarheidsprocedure. Een man met de ZvH kan bijvoorbeeld zijn sperma laten gebruiken om een ​​dozijn eicellen van zijn partner te bevruchten. De helft van die embryo's zou het Huntington-gen niet hebben, en die zouden kunnen worden gebruikt om een ​​zwangerschap te beginnen.

Sommige mensen zijn er zelfs van overtuigd dat kiembaantechniek met valse argumenten naar voren wordt geschoven. Dat is de mening van Edward Lanphier, CEO van Sangamo Biosciences, een Californisch biotechnologiebedrijf dat een andere techniek voor het bewerken van genen gebruikt, zinkvingersnucleasen genaamd, om te proberen hiv bij volwassenen te behandelen door hun bloedcellen te veranderen. We hebben gekeken naar [kiemlijntechniek] voor een ziektegrondslag, en die is er niet, zegt hij. Je kunt het. Maar er is niet echt een medische reden. Mensen zeggen: nou, we willen geen kinderen die hiermee of daarmee worden geboren, maar het is een volledig onjuist argument en een hellend vlak naar veel meer onaanvaardbare toepassingen.

Critici noemen een groot aantal angsten. Kinderen zouden het onderwerp van experimenten zijn. Ouders zouden worden beïnvloed door genetische reclame van IVF-klinieken. Kiemlijntechniek zou de verspreiding van zogenaamd superieure eigenschappen aanmoedigen. En het zou gevolgen hebben voor mensen die nog niet zijn geboren, zonder dat ze ermee kunnen instemmen. De American Medical Association is bijvoorbeeld van mening dat kiembaan-engineering op dit moment niet moet worden gedaan, omdat dit het welzijn van toekomstige generaties aantast en onvoorspelbare en onomkeerbare resultaten kan veroorzaken. Maar zoals veel officiële verklaringen die het veranderen van het genoom verbieden, de AMA's, die is voor het laatst bijgewerkt in 1996 , dateert van vóór de technologie van vandaag. Veel mensen gingen gewoon akkoord met deze uitspraken, zegt Greely. Het was niet moeilijk om afstand te doen van iets dat je niet kon doen.

De angst? Een dystopie van supermensen en designerbaby's voor degenen die het zich kunnen veroorloven.

Anderen voorspellen dat moeilijk te bestrijden medische toepassingen zullen worden geïdentificeerd. Een koppel met meerdere genetische ziekten tegelijk kan mogelijk geen geschikt embryo vinden. Het behandelen van onvruchtbaarheid is een andere mogelijkheid. Sommige mannen produceren geen sperma, een aandoening die azoöspermie wordt genoemd. Een oorzaak is een genetisch defect waarbij een gebied van ongeveer een miljoen tot zes miljoen DNA-letters ontbreekt op het Y-chromosoom. Het is misschien mogelijk om een ​​huidcel van zo'n man te nemen, er een stamcel van te maken, het DNA te repareren en dan sperma te maken, zegt Werner Neuhausser, een jonge Oostenrijkse arts die zijn tijd verdeelt tussen het Boston IVF-fertiliteitsklinieknetwerk en het stamcelinstituut van Harvard. Dat zal de geneeskunde voor altijd veranderen, toch? Je zou onvruchtbaarheid kunnen genezen, dat is zeker, zegt hij.

Ik heb de afgelopen maanden verschillende keren telefonisch met Church gesproken, en hij vertelde me dat de ongelooflijke specificiteit van CRISPR de drijfveer is. Hoewel niet alle details zijn uitgewerkt, denkt hij dat de technologie DNA-letters in wezen zonder bijwerkingen kan vervangen. Hij zegt dat dit is wat het verleidelijk maakt om te gebruiken. Church zegt dat zijn laboratorium vooral gericht is op experimenten met het maken van dieren. Hij voegde eraan toe dat zijn laboratorium geen menselijke embryo's zou maken of bewerken, en noemde zo'n stap niet onze stijl.

Wat de stijl van Church is, is menselijke verbetering. En hij heeft algemeen beweerd dat CRISPR meer kan doen dan ziektegenen elimineren. Het kan leiden tot vergroting. Op bijeenkomsten, waarbij sommige groepen transhumanisten betrokken zijn die geïnteresseerd zijn in de volgende stappen voor de menselijke evolutie, toont Church graag een dia waarop hij natuurlijk voorkomende varianten van ongeveer 10 genen opsomt die, wanneer mensen ermee worden geboren, buitengewone eigenschappen of weerstand tegen ziekten verlenen. De ene maakt je botten zo hard dat ze een chirurgische boor zullen breken. Een andere vermindert het risico op hartaanvallen drastisch. En een variant van het gen voor het amyloïde precursor-eiwit, of APP, werd door IJslandse onderzoekers gevonden om te beschermen tegen de ziekte van Alzheimer. Mensen met het krijgen nooit dementie en blijven scherp tot op hoge leeftijd.

Church denkt dat CRISPR kan worden gebruikt om mensen gunstige versies van genen te geven, door DNA-bewerkingen aan te brengen die zouden kunnen dienen als vaccins tegen enkele van de meest voorkomende ziekten waarmee we tegenwoordig worden geconfronteerd. Hoewel hij me vertelde dat alles wat scherpzinnig is, alleen moet worden gedaan aan volwassenen die ermee kunnen instemmen, is het voor hem duidelijk dat hoe eerder dergelijke interventies plaatsvinden, hoe beter.

De kerk heeft de neiging om vragen over genetisch gemodificeerde baby's te ontwijken. Het idee om de menselijke soort te verbeteren heeft altijd een enorm slechte pers gehad, schreef hij in de inleiding tot regenesis , zijn boek uit 2012 over synthetische biologie, waarvan de omslag een schilderij was van Eustache Le Sueur van een bebaarde God die de wereld schept. Maar dat is uiteindelijk wat hij suggereert: verbeteringen in de vorm van beschermende genen. Er zal een argument worden aangevoerd dat de ultieme preventie is dat hoe eerder je gaat, hoe beter de preventie, vertelde hij afgelopen voorjaar aan een publiek bij MIT's Media Lab. Ik denk dat het de ultieme preventieve, als we komen op het punt waar het erg goedkoop, extreem veilig en erg voorspelbaar is. Church, die een minder voorzichtige kant heeft, vertelde het publiek vervolgens dat hij dacht dat het veranderen van genen het punt zal bereiken waarop het lijkt alsof je het equivalent van cosmetische chirurgie doet.

Sommige denkers zijn tot de conclusie gekomen dat we de kans om verbeteringen aan te brengen aan onze soort niet mogen laten liggen. Het menselijk genoom is niet perfect, zegt John Harris, een bio-ethicus aan de Manchester University in het VK. Het is ethisch noodzakelijk om deze technologie positief te ondersteunen. Volgens sommige maatregelen staat de Amerikaanse publieke opinie niet bepaald negatief tegenover het idee. Uit een Pew Research-enquête die afgelopen augustus werd uitgevoerd, bleek dat 46 procent van de volwassenen genetische modificatie van baby's goedkeurde om het risico op ernstige ziekten te verminderen.

Uit hetzelfde onderzoek bleek dat 83 procent zei dat genetische modificatie om een ​​baby slimmer te maken medische vooruitgang te ver zou gaan. Maar andere waarnemers zeggen dat een hoger IQ precies is wat we zouden moeten overwegen. Nick Bostrom, een filosoof uit Oxford die vooral bekend is om zijn boek uit 2014 superintelligentie , dat alarm sloeg over de risico's van kunstmatige intelligentie in computers, heeft ook gekeken of mensen reproductieve technologie kunnen gebruiken om het menselijk intellect te verbeteren. Hoewel de manieren waarop genen intelligentie beïnvloeden niet goed worden begrepen en er veel te veel relevante genen zijn om eenvoudige engineering mogelijk te maken, doen dergelijke realiteiten de speculatie over de mogelijkheid van hightech eugenetica niet af.

Het menselijk genoom is niet perfect. Het is ethisch noodzakelijk om deze technologie positief te ondersteunen.

Wat als iedereen een beetje slimmer zou kunnen zijn? Of zouden een paar mensen een stuk slimmer kunnen zijn? Zelfs een klein aantal superverbeterde individuen, schreef Bostrom in een paper uit 2013, zou de wereld kunnen veranderen door hun creativiteit en ontdekkingen, en door innovaties die alle anderen zouden gebruiken. Volgens hem is genetische verbetering een belangrijk langetermijnprobleem, zoals klimaatverandering of financiële planning door landen, aangezien het menselijk probleemoplossend vermogen een factor is bij elke uitdaging waarmee we worden geconfronteerd.

Voor sommige wetenschappers betekent de explosieve opmars van genetica en biotechnologie dat kiembaan-engineering onvermijdelijk is. Veiligheidsvragen zouden natuurlijk voorop staan. Voordat er een genetisch bewerkte baby is die mama zegt, moeten er tests worden gedaan bij ratten, konijnen en waarschijnlijk ook bij apen om er zeker van te zijn dat ze normaal zijn. Maar uiteindelijk, als de voordelen opwegen tegen de risico's, zou de geneeskunde de gok wagen. Het was hetzelfde met IVF toen het voor het eerst gebeurde, zegt Neuhausser. We wisten nooit echt of die baby na 40 of 50 jaar gezond zou zijn. Maar iemand moest de sprong wagen.

Wijnland

In januari, op zaterdag de 24e, reisden ongeveer 20 wetenschappers, ethici en juridische experts naar Napa Valley, Californië, voor een retraite tussen de wijngaarden van de Carneros Inn. Ze waren bijeengeroepen door Doudna, de Berkeley-wetenschapper die iets meer dan twee jaar geleden het CRISPR-systeem mede ontdekte. Ze was zich ervan bewust geworden dat wetenschappers er misschien over dachten de kiemgrens te overschrijden, en ze maakte zich zorgen. Nu wilde ze weten: waren ze te stoppen?

Wij als wetenschappers zijn gaan beseffen dat CRISPR ongelooflijk krachtig is. Maar dat zwaait twee kanten op. We moeten ervoor zorgen dat het zorgvuldig wordt toegepast, vertelde Doudna me. Het probleem is vooral het bewerken van de menselijke kiembaan en de waardering dat dit nu een mogelijkheid is in ieders handen.

Op de bijeenkomst was, samen met ethici als Greely, Paul Berg, een biochemicus uit Stanford en Nobelprijswinnaar, bekend van de organisatie van de Asilomar-conferentie, een historisch forum uit 1975 waarop biologen een akkoord bereikten over hoe veilig verder te gaan met recombinant DNA, de nieuwe ontdekte methode om DNA in bacteriën te splitsen.

Moet er een Asilomar zijn voor kiembaantechniek? Doudna denkt van wel, maar de vooruitzichten op consensus lijken somber. Biotechnologisch onderzoek vindt nu wereldwijd plaats en er zijn honderdduizenden mensen bij betrokken. Er is geen enkele autoriteit die voor wetenschap spreekt, en geen gemakkelijke manier om de geest weer in de fles te stoppen. Doudna vertelde me dat ze hoopte dat als Amerikaanse wetenschappers zouden instemmen met een moratorium op menselijke kiembaantechniek, dit onderzoekers elders in de wereld zou kunnen beïnvloeden om hun werk te staken.

Doudna zei dat ze vond dat een zelfopgelegde pauze niet alleen van toepassing zou moeten zijn op het maken van genetisch aangepaste baby's, maar ook op het gebruik van CRISPR om menselijke embryo's, eieren of sperma te veranderen - zoals onderzoekers van Harvard, Northeastern en OvaScience doen. Ik denk niet dat die experimenten geschikt zijn om nu te doen in menselijke cellen die in een persoon kunnen veranderen, vertelde ze me. Ik ben van mening dat het onderzoek dat nu moet worden gedaan, is om de veiligheid, werkzaamheid en levering te begrijpen. En ik denk dat die experimenten kunnen worden gedaan in niet-menselijke systemen. Ik zou graag zien dat er nog veel meer werk wordt gedaan voordat het klaar is voor het bewerken van de kiembaan. Ik pleit voor een zeer voorzichtige benadering.

Niet iedereen is het erover eens dat kiembaantechniek zo'n grote zorg is, of dat experimenten op slot moeten. Greely merkt op dat er in de Verenigde Staten stapels regels zijn om te voorkomen dat laboratoriumwetenschap op korte termijn verandert in een genetisch gemodificeerde baby. Ik zou veiligheid niet willen gebruiken als excuus voor een niet op veiligheid gebaseerd verbod, zegt Greely, die zegt dat hij zich verzette tegen het spreken van een moratorium. Maar hij zegt ook dat hij ermee instemde om Doudna's brief te ondertekenen, die nu de consensus van de groep weerspiegelt. Hoewel ik dit niet als een crisismoment beschouw, denk ik dat het waarschijnlijk hoog tijd wordt dat we deze discussie gaan voeren, zegt hij.

(Nadat dit artikel in maart online was gepubliceerd, verscheen het hoofdartikel van Doudna in Wetenschap (zien Wetenschappers roepen op tot een top over gen-bewerkte baby's .) Samen met Greely, Berg en 15 anderen riep ze op tot een wereldwijd moratorium op elke poging om CRISPR te gebruiken om gen-bewerkte kinderen te genereren totdat onderzoekers konden bepalen welke klinische toepassingen, indien van toepassing, in de toekomst toelaatbaar zouden kunnen worden geacht. De groep keurde echter fundamenteel onderzoek goed, waaronder het toepassen van CRISPR op embryo's. Op de definitieve lijst van ondertekenaars stond Church, hoewel hij de Napa-bijeenkomst niet bijwoonde.)

Toen het nieuws zich verspreidde over kiembaanexperimenten, realiseerden sommige biotechnologiebedrijven die nu aan CRISPR werken zich dat ze een standpunt in moeten nemen. Nessan Bermingham is CEO van Intellia Therapeutics, een startup uit Boston die vorig jaar $ 15 miljoen ophaalde om CRISPR te ontwikkelen tot gentherapiebehandelingen voor volwassenen of kinderen. Hij zegt dat kiembaantechniek niet op onze commerciële radar staat, en hij stelt voor dat zijn bedrijf zijn patenten zou kunnen gebruiken om te voorkomen dat iemand het op de markt brengt.

De technologie staat nog in de kinderschoenen, zegt hij. Het is niet gepast dat mensen zelfs maar denken aan kiembaantoepassingen.

Bermingham vertelde me dat hij nooit had gedacht dat hij zo snel een standpunt zou moeten innemen over genetisch gemodificeerde baby's. Het wijzigen van de menselijke erfelijkheid is altijd een theoretische mogelijkheid geweest. Ineens is het een echte. Maar was het niet altijd de bedoeling om onze eigen biologie te begrijpen en te beheersen - om meester te worden over de processen die ons hebben geschapen?

Doudna zegt ook over deze zaken na te denken. Het raakt de kern van wie we zijn als mensen, en je vraagt ​​je af of mensen dat soort macht zouden moeten uitoefenen, vertelde ze me. Er zijn morele en ethische kwesties, maar een van de diepgaande vragen is alleen de waardering dat als kiembaanbewerking bij mensen wordt uitgevoerd, dat de menselijke evolutie verandert. Een van de redenen waarom ze vindt dat het onderzoek moet vertragen, is om wetenschappers de kans te geven meer tijd te besteden aan het uitleggen wat hun volgende stappen zouden kunnen zijn.

Het grootste deel van het publiek, zegt ze, waardeert niet wat er gaat komen.

Dit verhaal is bijgewerkt op 23 april 2015

zich verstoppen