2017-08-03: Metodą CRISPR/Cas9 wyeliminowano w ludzkim embrionie mutację genu powodującego kardiomiopatię przerostową

czwartek, 3 sierpnia 2017

Wykorzystując metodę CRISPR/Cas9, udało się skutecznie wyeliminować mutację genu MYBPC3, która prowadziła do rozwoju kardiomiopatii przerostowej bez efektów ubocznych powstałych w trakcie edytowania materiału genetycznego.

40% wad genetycznych, które prowadzą do kardiomiopatii przerostowej, jest efektem mutacji genu MYBPC3. Szacuje się, że mutacja ta występuje m.in. wśród kilku procent największych populacji Indii. Jednym ze sposobów uniknięcia tej choroby powodującej często nagłą śmierć sercową jest diagnostyka preimplantacyjna, dzięki której można selekcjonować zdrowe embriony w trakcie zapłodnienia in vitro, jeśli wiadomo, że któreś z rodziców jest nosicielem zmutowanego genu. Zastosowanie metody CRISPR/Cas9 pozwoliło na zwiększenie do 72% odsetka odsetka wolnych od mutacji embrionów, które powstały przez zapłodnienie komórek jajowych przez plemniki zawierających jeden zmutowany allel MYBPC3.

Eksperymentalnymi badaniami kierował pochodzący z Kazachstanu (Kazachskiej SRR) Shoukhrat Mitalipov, pracujący w Oregon Health & Science University w Portland. Były to pierwsze tego typu badania w USA, w których edytuje się geny w przypadku ludzkich zarodków. Wcześniej takie badania przeprowadzano w Chinach. W porównaniu do wcześniejszych badań, eksperymenty zespołu Mitalipova wskazywały na większe bezpieczeństwo w naprawianiu materiału genetycznego. W szczególności zredukowano ryzyko mozaicyzmu. W żadnym z embrionów cięcia kodu genetycznego nie następowały tam, gdzie byłoby to niepożądane. Zwrócono natomiast uwagę, że embriony nie wykorzystywały szablonów nici DNA do przepisywania mutacji generujących chorobę, a wykorzystywały DNA matki. Skłania to do refleksji, że proste "projektownie zarodków" nie jest na razie możliwe.

Zastosowanie w medycynie tego typu metody może wymagać zmian w prawodawstwie państw, których instytucje chciałyby ją wprowadzać. Tydzień przed publikacją wyników w "Nature" Alta Charo, profesor prawa i bioetyki na Uniwersytecie Wisconsin-Madison działająca w komisji badawczej National Academy of Sciences wyrażała obawy z wdrażaniem takich metod.

	Genome editing to enhance traits or abilities beyond ordinary health raises concerns about whether the benefits can outweigh the risks, and about fairness if available only to some people
— Alta Charo

Ponieważ badania z wykorzystaniem metody CRISPR/Cas9 pozwoliło na bezpieczne wyeliminowanie mutacji z embrionów powstałych poprzez zapłodnienie ich plemnikami nosiciela zmutowanego genu, kolejnym etapem jest określenie na ile możliwe będzie eliminowanie wad genetycznych, jeśli nosicielem mutacji jest kobieta.

Źródła

Magdalena Rudnik – Mutacja genetyczna usunięta z DNA ludzkich zarodków. To rewolucyjne doświadczenie – zdrowie.gazeta.pl, 2 sierpnia 2017
Ian Sample – Deadly gene mutations removed from human embryos in landmark study – theguardian.com, sierpnia 2017
Hong Ma, Nuria Marti-Gutierrez, Sang-Wook Park, Jun Wu, Yeonmi Lee, Keiichiro Suzuki, Amy Koski, Dongmei Ji, Tomonari Hayama, Riffat Ahmed, Hayley Darby, Crystal Van Dyken, Ying Li, Eunju Kang, A.-Reum Park, Daesik Kim, Sang-Tae Kim, Jianhui Gong, Ying Gu, Xun Xu, David Battaglia, Sacha A. Krieg, David M. Lee, Diana H. Wu, Don P. Wolf, Stephen B. Heitner, Juan Carlos Izpisua Belmonte, Paula Amato, Jin-Soo Kim, Sanjiv Kaul, Shoukhrat Mitalipov – Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos – Nature doi:10.1038/nature23305, 2 sierpnia 2017
Steve Connor – First Human Embryos Edited in U.S. – technologyreview.com, 26 lipca 2017
Tina Hesman Saey – Gene editing of human embryos gets rid of a mutation that causes heart failure – sciencenews.org, 2 sierpnia 2017
Heidi Ledford – CRISPR fixes disease gene in viable human embryos – nature.com, 2 sierpnia 2017