211service.com
Onderzoek naar genbewerking in menselijke embryo's wijst op klinische proeven
Een team van in de VS gevestigde wetenschappers die tientallen menselijke embryo's genetisch hebben bewerkt om een ziektegen te verwijderen, zegt dat ze de basis hebben gelegd voor het proberen om de eerste gen-gemodificeerde mensen te creëren.
Shoukhrat Mitalipov en collega's van de Oregon Health and Science University gebruikten met succes de genbewerkingstool CRISPR-Cas9 om een ziekteverwekkende DNA-fout in tientallen menselijke embryo's in een vroeg stadium te herstellen.
Het embryobewerkingsproject, het grootste in zijn soort dat ooit is ondernomen, werd vorige week voor het eerst beschreven door MIT Technology Review .
Volgens een gedetailleerd rapport vandaag gepubliceerd in Natuur , toonden de wetenschappers aan dat het mogelijk was om een mutatie te corrigeren in een gen genaamd MYBPC3 dat een dodelijke familiale hartaandoening veroorzaakt die bekend staat als hypertrofische cardiomyopathie.
De wetenschappers zeiden dat de procedure verrassend effectief was en dat klinische proeven uiteindelijk zouden kunnen worden overwogen. 'Met deze specifieke mutatie hebben we de basis al gelegd, dus we zijn waarschijnlijk veel dichter bij klinische toepassingen', zei Mitalipov tijdens een telefonische vergadering met journalisten. 'Klinische proeven zouden betekenen dat sommige van deze embryo's daadwerkelijk worden geïmplanteerd met als doel zwangerschap vast te stellen en geboorten van kinderen te volgen en hopelijk kinderen op te volgen.'
De dramatische vooruitgang zal het debat verdiepen over het al dan niet gebruiken van bewerkingstechnologie om in te grijpen in de menselijke genenpool. Critici hebben hun bezorgdheid geuit over het feit dat het modificeren van embryo's onbekende risico's voor kinderen met zich meebrengt en een hellend vlak zou zijn in de richting van genetisch verbeterde designerbaby's.
De medische grondgedachte voor het wijzigen van de kiembaan, dat wil zeggen het veranderen van een embryo, is om een genetisch defect al vóór de geboorte te herstellen, zodat een eigenschap niet wordt doorgegeven aan toekomstige generaties. 'Dit zou de genmutatie en deze ziekte volledig uit de familielijn verwijderen', zegt Mitalipov.
Eerder zijn er drie rapporten verschenen over experimenten met genoombewerking in menselijke embryo's uit China. Maar het werk van Mitalipov was veel uitgebreider en omvatte de creatie van ongeveer 150 menselijke embryo's, veel meer dan enig eerder onderzoek.
In elk geval werden eieren verkregen van gezonde donoren bevrucht met sperma van een enkele man die de cardiomyopathie-mutatie droeg.
Mitalipov zegt dat hij gelooft dat het bewerken van genen kan worden gebruikt als een preventief hulpmiddel om het levenslange risico van een pasgeborene op een breed scala aan ziekten, waaronder kanker, te verlagen. Zo zou CRISPR in embryo's kunnen worden geïnjecteerd om mutaties in het BRCA-gen te fixeren die gepaard gaan met een hoog risico op borst- en eierstokkanker.
Sommige mensen van wie de familie lijdt aan een erfelijke ziekte, zeggen dat ze niet zouden aarzelen om de technologie te gebruiken, als deze beschikbaar zou zijn. Lisa Salberg, 49, die op 12-jarige leeftijd werd gediagnosticeerd met dezelfde genetische hartaandoening, zegt dat als ze nu kinderen zou krijgen, ze zo zou kiezen voor genbewerking.
Salberg, de oprichter van de Hypertrofische Cardiomyopathie Vereniging, zegt dat haar vader de ziekte had en dat haar dochter het ook heeft geërfd. Op 12-jarige leeftijd kreeg ik te horen dat ik plotseling zou kunnen overlijden en dat niemand er iets aan kon doen, zegt ze. Ik heb nooit gezond gekend.
Sceptici van kiembaanbewerking beweren dat het wijzigen van genen in embryo's niet nodig is. Vrouwen die een in-vitrofertilisatie ondergaan, kunnen namelijk kiezen voor pre-implantatie genetische diagnose, een test die wordt uitgevoerd op IVF-embryo's om te bepalen of ze zijn aangetast door een genmutatie.
In het geval van de MYBPC3-genfout, bekend als een autosomaal dominante aandoening, zouden de helft van de embryo's van een paar drager zijn van de ziekte, maar de helft niet. Artsen kunnen daarom alleen onaangetaste embryo's testen en terugplaatsen.
Het bestaan van de testoptie betekent dat genbewerking van embryo's 'een zeer kleine kans heeft', zegt Lluís Montoliu, een genoomonderzoeker bij het Nationaal Centrum voor Biotechnologie in Madrid, Spanje. Voor vrouwen van 35 tot 40 jaar werd pre-implantatiediagnose gebruikt in ongeveer een op de vier IVF-pogingen in de VS vorig jaar, volgens de Society for Assisted Reproductive Technology.
Paula Amato, een van de auteurs van het onderzoek en hoogleraar verloskunde en gynaecologie aan de Oregon Health and Science University, zegt echter dat het herstellen van embryo's het aantal gezonde embryo's zou vergroten en mogelijk zou resulteren in sneller succes om zwanger te worden.
In hun onderzoek ontdekten de onderzoekers dat de efficiëntie van het bewerkingsproces het grootst was wanneer CRISPR samen met sperma in eieren werd geïnjecteerd. Toen dat was gebeurd, bleken 42 van de 58 bewerkte embryo's vrij te zijn van de hypertrofische cardiomyopathie-mutatie.
Met andere woorden, CRISPR-bewerking verhoogde het aantal gezonde embryo's van de verwachte 50 procent tot ongeveer 72 procent. De overige 16 embryo's leden aan ongewenste genetische inserties of deleties, wat aantoont dat de bewerkingstechniek verdere verbetering behoeft.
Het op jonge leeftijd herstellen van genen kan ook enorme besparingen opleveren voor de samenleving en het medische systeem. Salberg kan zes familieleden noemen, waaronder een 19-jarige oudoom en 36-jarige zus, die vroeg stierven aan de ziekte. Ze heeft al vijf defibrillatoren geïmplanteerd, een beroerte gehad, een deel van haar gezichtsvermogen verloren en zes maanden geleden een harttransplantatie ondergaan. 'Je begint te rekenen, en CRISPR zou veel goedkoper zijn', zegt ze. 'Als je me zou vertellen dat we terug kunnen gaan naar 1967 en mijn moeder CRISPR-bewerking zou kunnen doen om de [hypertrofische cardiomyopathie]-mutatie te verwijderen, zodat ik het niet zou hebben, zou ik op zoveel manieren een heel ander leven hebben.'
Hypertrofische cardiomyopathie treft naar schatting één op de 500 mensen en kan leiden tot plotseling hartfalen bij mensen die er uiterlijk gezond uitzien.
Maar kiembaanmodificatie zal ongetwijfeld uitdagingen tegenkomen die verder gaan dan het laboratorium, met name in de VS. Hoewel het concept in beperkte omstandigheden door wetenschappelijke instanties is goedgekeurd, financiert de National Institutes of Health geen onderzoek op menselijke embryo's en heeft het Amerikaanse Congres het voedsel en de Drug Administration om klinische proeven goed te keuren.
'Er is nog een lange weg te gaan, zeker als je dit onderzoek gereguleerd wilt doen. Het is op dit moment onduidelijk wanneer we verder kunnen', zegt Mitalipov. 'We zouden ondersteunen bij het verplaatsen van deze technologie naar andere landen.'
De wetenschappers zeggen dat hun onderzoek verschillende verrassingen inhield. Een daarvan was dat het bewerkingsproces op een ongebruikelijke manier plaatsvond. Embryo's die met CRISPR waren geïnjecteerd, leken het gezonde maternale gen te gebruiken om de correctie van de mutatie te begeleiden, maar negeerden een door wetenschappers verstrekte DNA-sjabloon.
Mitalipov stelt dat dit betekent dat de procedure eigenlijk geen genbewerking zou moeten heten, maar dat het meer een geassisteerde vorm van natuurlijk DNA-herstel is. Het argument houdt in dat kinderen die uit dergelijke embryo's worden geboren, strikt genomen niet als genetisch gemodificeerd kunnen worden beschouwd.