Zatímco po celém světě hovoří o nebezpečí genetické editace, Čína se do toho aktivně zapojuje. V závodě o technologii úpravy lidského genomu bude vítězem ten, kdo nejen aktivně investuje do vědy, ale je také nejméně ochotný se omezit.
"Zuřili jsme tímto nesmírně nezodpovědným pochybením, které jasně porušilo normativní a lékařskou etiku Číny a zemí po celém světě," - tak autoritativní čínští vědci vyhodnotili riskantní experiment jejich krajanského biofyzika He Jiankui.
V roce 2018 oznámil, že zmutoval genomy dvou embryonálních dvojčat, což je údajně chránilo před HIV. Zprávy o této nebezpečné zkušenosti upoutaly pozornost světa. Vědec poprvé překročil hranici, kterou genetika na celém světě veřejně a mlčky souhlasila, že nepřekročí. V důsledku toho Jižní vědecká a technologická univerzita v Shenzhenu odmítla jeho experimenty a vypálila vědce a ministerstvo zdravotnictví provincie Guangdong se rozhodlo vyšetřit.
Skandál je však na ústupu: Zdá se, že „čínský doktor Frankenstein“unikl předběžným odsouzením kolegů. Mezitím nové zprávy o vývoji čínské vědy zní stejně znepokojivě.
Braect erectus
Ve stejné jižní Číně, jen něco málo přes tisíc kilometrů západně od Heovy laboratoře, vychovala skupina biologů opice s lidskou variantou genu, který ovlivňuje vývoj mozku. Transgenní opice se ukázaly být chytřejší než obyčejné - jejich krátkodobá paměť se zlepšila.
A tato zkušenost je plná neméně závažných důsledků. V současném výzkumném klimatu se zaměření zaměří ještě více na modifikaci opic: genetické experimenty s primáty se rozmnoží a odtud přijde lví podíl znalostí o interakci genů.
Propagační video:
Klíčovou otázkou je, jaké experimenty budou a kde budou provedeny.
Vědci přemýšleli, zda je etické přidávat lidskou DNA do genomu opice již v roce 2010. Článek o tom byl publikován v časopise Nature Reviews Genetics a vyvolal vážnou diskusi. Pokušení bylo skvělé: bylo možné vzít genetickou sekvenci, která je pro náš druh jedinečná, vychovat zvíře touto sekvencí a vidět, jak se změní jeho chování. Před devíti lety autoři článku zdůvodnili: pokud bylo nalezeno způsob, jak studovat, jak a které geny nás dělají lidskými, je to nutné?
Dnes zoologický ústav Čínské akademie věd vytváří transgenní opice pomocí různých metod genetického inženýrství. Nová práce - pět jedinců vyrůstajících s lidským genem MCPH1 vloženým do jejich DNA. Tento gen ovlivňuje nitroděložní vývoj mozku plodu, nazývá se také „mikrocefalin“, ale jeho role není dobře známa. Z hlediska velikosti mozku a typického chování se transgenní zvířata nelišila od běžných zvířat, ale jejich krátkodobá paměť a rychlost reakce se u některých úkolů ukázaly jako lepší.
Je pravděpodobné, že lidský gen MCPH1 ovlivnil vývoj mozku makaka. Jejich neurony dozrávaly pomaleji, plášť myelinu na nervových vláknech se objevil později a synaptická genová exprese byla zpožděna. Autoři experimentu píšou: „Předpokládáme, že zpožděné nervové zrání u transgenních opic by mohlo zvýšit jejich časové okno pro plasticitu nervové sítě, podobné neotenům ve vývoji lidského mozku.“To je důvod, proč makakové při testech fungovali lépe - jejich mozky byly o něco více plastické, mohli se učit rychleji. Zdá se, že autoři našli nástroj, který lze použít k ovlivnění kognitivních schopností.
Podmínky pro genetický průlom
Aby hledání „jedinečných“lidských genů přineslo ještě působivější výsledky, jsou zapotřebí tři podmínky. Čína je má.
První podmínka: musí být spousta opic. Monologická farma spravuje Zoologický ústav Čínské akademie věd. Žije zde přes dva tisíce jedinců, mnoho nese transgeny. Trvá 4-5 let, než se opice vychovává, což je dražší než stejné myši, ale v posledních letech se za podpory vlády objevily podobné farmy také v Kunmingu, Shenzhenu, Hangzhou, Suzhou a Guangzhou. Populace makaků pro výzkumné účely v zemi neustále roste a dosáhla mnoha desítek tisíc.
Druhou podmínkou je politická vůle, záměr záměrně používat opice ke studiu mozku. Opice jiné než člověk slouží jako modely pro různá onemocnění, včetně neurodegenerativních onemocnění, autismu, deprese, schizofrenie. Čína dokonce vyváží zvířata do jiných zemí. Počet laboratorních makaků ve Spojených státech je srovnatelný, ale až 43% z nich se ve Spojených státech používá ke studiu HIV / AIDS, a navíc americký kongres nedávno trval na tom, aby se s nimi snížilo množství experimentální práce. Čína se stává světovým centrem výzkumu primátů a zvýší zdroje opic.
Projekt China Brain (CBP) je vědecká iniciativa, na které má vláda velký podíl. Podobné iniciativy byly zahájeny v USA a EU od roku 2013, ale čínská iniciativa vyniká svým zaměřením na práci s primáty. Experimenty na nich jsou upřesněny v prioritách SVR.
Třetím předpokladem průlomu ve výzkumu lidských genů je školení správných lidí. Čína je intenzivně připravuje. To lze vidět v dynamice účasti čínských univerzit na iGEM (International Genetically Engineered Machine), hlavní mezinárodní soutěži v syntetické biologii a genetickém inženýrství. Pokud v roce 2012 podalo žádosti 29 čínských týmů (z 250 účastníků z celého světa), pak v roce 2016 již bylo 63 (z 299), v roce 2017 - 83 (z 312), v roce 2018 - 103 (z 343) a 117 čínských týmů (z 376) již vstoupilo do iGEM-2019. Pro srovnání, statistika Spojených států, nejbližší konkurent: 94, 76, 73, 79, 65. Ostatní jsou pozadu s velkým rozpětím.
Lidská vada
Hlavní pokusy o jedinečné experimenty genetického inženýrství v posledních letech přišly z Číny. Stejně jako He Jiankui, vědci z Kunmingu překročili linii vytvořením makaků s lidskou DNA ne pro klinickou (to je životně důležité pro člověka), ale pro genetické testování. A není to bez důvodu, že jejich článek byl publikován pouze v čínském časopise, zatímco nemá vůbec žádnou publikaci.
Čínský výzkum nahrazování a editace lidských genů se bude i nadále hromadit. Člověk má mnoho genů. Pokud je představíte opicím ve dvou a třech, studujete-li účinky kombinací, pak je pole činnosti neorané. A to nestačí k zavedení lidského transgenu: pak opravdu musíte odstranit odpovídající opičí gen, který autoři neudělali (ale určitě to udělají v dalším kole).
Vědci této konkrétní země tak mohou v budoucnu získat cenné znalosti - zejména to, jak specifické změny v DNA ovlivňují mysl a psychiku.
Co lze s takovými znalostmi udělat, s přihlédnutím k technické možnosti úpravy lidské DNA ve stadiu embrya? Praxe zasahování do zárodečné linie přijde na svět v malých krocích, počínaje opravou velmi vzácných a jinak nenapravitelných defektů. Vše záleží na tom, jak úspěšný je.
Vidlička se vynořuje dopředu: rychle se objeví některé vedlejší účinky a téma bude uzavřeno na dlouhou dobu, nebo nejprve vše půjde hladce a možné „chyby“ovlivní například pouze po dvou nebo třech generacích. Nebo nebudou vůbec žádné chyby? Krátká odpověď: nevíme. To je to, k čemu je výzkum.
Další vidlička: od nápravy vad a poté snížením rizika onemocnění na návrh nových lidských vlastností. Barva očí nebo kůže není zajímavá, jedná se o maličkosti. Je to o mozku. Určitě je v tom něco, co „opravit“.
Hranice DNA
Očekává se, že se třetí dítě s blokovaným genem He narodí v srpnu 2019. Soudě podle ostré reakce vědců a lékařů na Heův trik a dominantní tón jejich komentářů, budou standardy pro nadcházející roky pravděpodobně zpřísněny než naopak a experimenty s úpravou lidské DNA se začnou zdržovat i v Číně.
V časopise Nature se objevila mezinárodní skupina vědců s otevřeným dopisem světové komunitě s návrhem na zavedení moratoria na klinické úpravy DNA v linii lidských zárodků (spermie, vejce, embrya). Odborná komise WHO také nestála stranou, která má také své vlastní postavení: „V současné době je nezodpovědné provádět klinické úpravy genomu lidské zárodečné linie.“
Je však zřejmé, že technologie pro editaci genomu se bude vyvíjet stále rychleji. Vítězem tohoto závodu je ten, kdo nejen aktivně investuje do vědy z finančního hlediska, ale je také méně ochotný se omezit než ostatní.
Čína může být považována za jednu z oblíbených v tomto závodě. Vychovávali obrovskou kolonii opic pro výzkum, intenzivně sázejí na genetické inženýrství a zahajují výzkumný projekt mozku založený na transgenních a genových editačních technologiích a nehumánních primátech jako modelech.
Spojené státy americké mají vyšší potenciál v oblasti neurověd, nejsou k dispozici méně opic, ale jejich iniciativa BRAIN se přímo nezaměřuje na genetickou modifikaci opic a experimenty tohoto druhu tam pravděpodobně zažijí další omezení.
Rusko má také dobrý potenciál pro rozvoj genetického výzkumu, a to i na rozhraní s neurovědou. Rospotrebnadzor však v blízké budoucnosti hodlá předložit Státní dumě k posouzení návrh zákona o ochraně genetických údajů svých občanů. Před jakýmkoli testem na lidskou DNA vyžaduje zákon písemné povolení od občana.
Stejné opatření zavádí i Čína, která má také v úmyslu zahrnout zdravé lidské geny a embrya mezi nezcizitelná práva svých občanů. To by teoreticky mohlo znamenat, že vědci v oblasti genomu budou odpovědní za experimenty, které potenciálně ohrožují lidské zdraví.
ČLR však nezavádí další omezení, které Rospotrebnadzor doporučuje. Každý, kdo provádí jakoukoli manipulaci s lidskou DNA, ruská vyúčtování dá status provozovatele osobních údajů. Dokument bude ve skutečnosti ukládat vědeckým centrům povinnost vytvořit samostatné systémy pro ochranu genetických osobních údajů. Je to drahé a časově náročné. Zavedení takové normy, pokud nezastaví slibný genetický výzkum v Rusku, se jistě velmi zpomalí.
Článek byl připraven za účasti zdroje Laba.media
Autor: Denis Tulinov