Исследование демонстрирует технику редактирования генов для защиты потомков от наследственных заболеваний.
Исследование, опубликованное в Природа впервые показали, что человеческий эмбрион можно исправить на очень ранней стадии эмбрионального развития с помощью Ген-редактирование (также называемый генной коррекцией) метод CRISPR. Исследование, проведенное в сотрудничестве между Институтом Солка, Орегонским университетом здоровья и науки в Портленде и Институтом фундаментальных наук в Корее, показывает, что исследователи исправили мутацию патогенного гена сердечного заболевания в эмбрионе человека, чтобы устранить это заболевание. болезнь в нынешнем потомстве и будущих поколениях. Исследование дает важную информацию о предотвращении тысяч заболеваний, которые вызваны одиночными / множественными мутациями только в одной. ген.
Коррекция одного гена, связанного с заболеванием, до начала жизни
Заболевание сердца, называемое гипертрофической кардиомиопатией (ГКМП), является наиболее частой причиной внезапной остановки сердца, ведущей к смерти, и затрагивает примерно 1 из 500 человек любого возраста и пола. Считается, что HCM является наиболее распространенным наследственным или генетический состояние сердца во всем мире. Это вызвано доминантной мутацией в гене (MYBPC3), но наличие этого состояния не обнаруживается, пока не станет слишком поздно. Люди с мутантной копией этого гена имеют 50-процентный шанс передать его своим детям, и, таким образом, исправление этой мутации в эмбрионах предотвратит болезнь не только у пораженных детей, но и у их будущих потомков. Используя методы ЭКО (экстракорпорального оплодотворения), исследователи вводили исправленные генные компоненты в здоровые донорские яйцеклетки, оплодотворенные донорской спермой. Их методология позволяет донорским клеткам самостоятельно Восстановление ДНК механизмы исправления мутации во время следующего раунда деления клетки. Мутация в основном исправляется с помощью искусственного ДНК последовательность или немутантную копию исходного гена MYBPC3 в качестве начальной матрицы.
Исследователи проанализировали все клетки ранних эмбрионов, чтобы увидеть, насколько эффективно была исправлена мутация. Техника ген редактирование, хотя и на очень предварительной стадии, оказалось безопасным, точным и эффективным. Короче говоря, «работает». Исследователи были удивлены, увидев, что редактирование гена прошел очень хорошо, и они не увидели никаких побочных проблем, таких как индукция обнаруживаемых нецелевых мутаций и/или нестабильность генома. Они разработали надежную стратегию, обеспечивающую последовательное восстановление всех клеток эмбриона. Это новая стратегия, о которой до сих пор не сообщалось, и эта технология успешно устраняет вызывающую заболевание мутацию одного гена, используя преимущества ДНК реакция восстановления, которая является уникальной для эмбрионов только на очень ранней стадии зачатия.
Этические дебаты вокруг редактирования генов
Такие достижения в технологиях стволовых клеток и редактирование гена - хотя они все еще находятся в младенчестве - дали надежду, возможно, миллионам людей, унаследовавшим болезнетворные мутации в своих генах, продемонстрировав методику предотвращения и лечения ряда таких заболеваний. Потенциал этого исследования огромен и впечатляет; тем не менее, это этически спорная тема, и любые шаги в направлении таких исследований следует предпринимать с осторожностью, учитывая все необходимые этические суждения. Другие препятствия для этого типа исследований включают отсутствие поддержки исследований эмбрионов и запрет любых клинических испытаний, связанных с генетической модификацией зародышевой линии (клетки, которые становятся сперматозоидами или яйцеклетками). Один из примеров, который категорически заявили исследователи, - это тщательное предотвращение внесения непреднамеренных мутаций в зародышевую линию.
Авторы заявили, что их исследование полностью соответствует рекомендациям дорожной карты 2016 года «Человеческие возможности». Редактирование генома: Наука, этика и управление» Национальной академии наук США.
Огромное влияние с возможностями
Результаты этого исследования опубликованы в Природа продемонстрировать огромный потенциал эмбрионального редактирование гена. Это первое и крупнейшее исследование в области редактирование гена. Тем не менее, эта область исследований связана с реалистичной оценкой как преимуществ, так и рисков, а также постоянной оценкой безопасности и эффективности процедуры в более широкой перспективе.
Это исследование окажет огромное влияние на поиск возможных способов лечения тысяч болезней, вызванных мутациями в отдельных генах. В «очень далеком будущем» отредактированные эмбрионы могут быть трансплантированы в матку с целью установления беременности, и во время такого процесса клинические испытания могут затем контролировать эмбрионы по мере их развития в потомство. На данный момент это звучит неправдоподобно, но это предполагаемая долгосрочная цель данного исследования. Основная работа была проделана благодаря тому, что ученые еще на шаг приблизились к устранению унаследованных генетические заболевания из человеческого потомства.
Источник (ы)
Hong M et al. 2017. Коррекция мутации патогенного гена у эмбрионов человека. Природа. https://doi.org/10.1038/nature23305
