Zapisz się do biuletynu naukowego CNN Wonder Theory. Odkrywaj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

Londyn
CNN
—

Przez większość swojego życia Victoria Gray, 37-letnia matka czwórki dzieci z Mississippi, doświadczała potwornych napadów bólu.

Urodzona z niedokrwistością sierpowatokrwinkową, długie pobyty w szpitalu i wyniszczające zmęczenie zakłóciły jej dzieciństwo, zmuszając ją do porzucenia ścigania stopień pielęgniarski w college’u i brać silne i uzależniające środki przeciwbólowe.

„Ból, który odczuwałam w swoim ciele, był jak uderzenie pioruna i uderzenie pociągu towarowego jednocześnie”, powiedziała w tym tygodniu na Trzecim Międzynarodowym Szczycie Edycji Genomu Człowieka w Londynie.

W 2019 roku przeszła eksperymentalne leczenie choroby dziedzicznej z wykorzystaniem techniki edycji genów CRISPR-Cas9, co pozwoliło lekarzom na bardzo precyzyjne zmiany w jej DNA. Chociaż sama procedura była wyczerpująca i trwała od siedmiu do ośmiu miesięcy, aby w pełni wyzdrowieć, powiedziała, że ​​odmieniła jej życie.

„Uczucie jest niesamowite. Naprawdę czuję, że jestem już wyleczony” – powiedział Gray. „Ponieważ nie muszę już stawiać czoła bitwom, z którymi toczyłem się na co dzień (podstawa). Pochodzę z konieczności posiadania opiekuna domowego, który pomaga mi się kąpać, sprzątać dom i opiekować się moimi dziećmi. Teraz robię to wszystko sam”.

Teraz może cieszyć się życiem, które kiedyś wydawało jej się, że ją mija. Pracuje na pełny etat jako kasjerka w Walmarcie i może uczestniczyć w meczach piłkarskich swoich dzieci i imprezach cheerleaderek oraz cieszyć się rodzinnymi wycieczkami. „Życie, w którym czułam, że po prostu istnieję, teraz rozkwita” – powiedziała.

Gray podzieliła się swoimi doświadczeniami z lekarzami, naukowcami, rzecznikami pacjentów i bioetykami, którzy zebrali się w Londynie na szczycie dotyczącym edycji ludzkiego genomu, podczas którego uczestnicy informowali o postępach w tej dziedzinie i dyskutowali o drażliwych kwestiach etycznych związanych z najnowocześniejszą technologią.

„Jestem tutaj naprawdę, aby być światłem, ponieważ istnieją mieszane uczucia co do edycji genów. I myślę, że ludzie widzą pozytywne skutki tego. Wiesz, że osoba, która kiedyś cierpiała w życiu, była nieszczęśliwa, teraz może być częścią życia i cieszyć się nim” – powiedział Gray w CNN.

Podnosząca na duchu historia Graya, która została nagrodzona owacją na stojąco przez publiczność, kontrastowała z prezentacją wygłoszoną podczas ostatniej konferencji w Hong Kongu w 2018 roku, kiedy to chiński lekarz He Jiankui zadziwił swoich rówieśników i świat odkryciem, że stworzył pierwsze na świecie dzieci poddane edycji genetycznej.

Dwie dziewczynki wyrosły z embrionów, które zmodyfikował za pomocą CRISPR-Cas9, co, jak powiedział, uczyni je odpornymi na HIV. Jego praca została powszechnie potępiona przez społeczność naukową, która potępiła eksperyment jako medycznie niepotrzebny i etycznie nieodpowiedzialny. Otrzymał wyrok trzech lat więzienia w 2019 roku

Pytania o skandal z dzieckiem nadal trwa ponad cztery lata później, po niedawnym zwolnieniu z więzienia, podobno stara się kontynuować swoją pracę. Chiny zaostrzyły przepisy dotyczące eksperymentalnych badań biomedycznych od 2018 r nie posunął się wystarczająco daleko, powiedziała Joy Zhang, socjolog medycyny z University of Kent w Wielkiej Brytanii.

„Zarządzanie etyczne w praktyce nadal ogranicza się do tradycyjnych placówek medycznych, naukowych i edukacyjnych. Nowe środki nie odnoszą się bezpośrednio do sposobu monitorowania badań finansowanych ze środków prywatnych i innych… przedsięwzięć” – powiedział Zhang Konferencja.

Etycznie wątpliwe badania eksperymentalne nie ograniczają się do Chin, powiedział Robin Lovell-Badge, kierownik Laboratorium Biologii Komórek Macierzystych i Genetyki Rozwoju w Instytucie Francisa Cricka w Londynie, który przewodniczył sesji konferencji w Hongkongu w 2018 r., podczas której próbował bronić swojej pracy.

„(He Jiankui) nie jest jedynym zmartwieniem w tej dziedzinie. Jedną z naszych największych obaw, które zawsze mam, jest możliwość, że pojawią się nieuczciwe firmy, nieuczciwi naukowcy, którzy założą się, by edytować genom w niewłaściwy sposób” – powiedział Lovell-Badge w poniedziałek na konferencji.

Podczas gdy skandal związany z CRISPR nadszarpnął reputację technologii, CRISPR-Cas9 i powiązane techniki wywarły duży wpływ na badania biomedyczne, a dwoje naukowców stojących za tym narzędziem — Emmanuelle Charpentier i Jennifer A. Doudna — zdobyło nagrodę Nobla za swoją pracę w 2020 r.

„Wyniki badań klinicznych pokazują, że CRISPR jest bezpieczny i skuteczny w leczeniu chorób ludzkich – niezwykły postęp, biorąc pod uwagę, że technologia ma zaledwie 10 lat” – powiedział Doudna na konferencji w przemówieniu wideo. „W przypadku tak potężnej technologii ważne jest, aby stawić czoła wyzwaniom związanym z odpowiedzialnym użytkowaniem”.

Oprócz badania nad komórkami sierpowatymi, w którym bierze udział Gray, trwają również badania kliniczne mające na celu sprawdzenie bezpieczeństwa edycji genów w leczeniu kilku innych schorzeń, w tym powiązanej choroby krwi zwanej talasemią beta; wrodzona ślepota Lebera, która jest formą ślepoty wrodzonej w dzieciństwie; nowotwory krwi jak białaczka i chłoniak; cukrzyca typu 1; i HIV/AIDS.

DNA działa jak instrukcja obsługi życia na naszej planecie, a CRISPR-Cas9 może celować w miejsca w komórkach roślinnych i zwierzęcych za pomocą przewodnika RNA, aby umieścić enzym Cas-9 w bardziej precyzyjnym miejscu na nici DNA. Pozwala to naukowcom na zmianę DNA poprzez wybicie określonego genu lub wstawienie nowego materiału genetycznego w określonym miejscu nici.

Osoby z niedokrwistością sierpowatokrwinkową mają nieprawidłową hemoglobinę w krwinkach czerwonych, co może powodować, że stają się one twarde i lepkie, zatykając przepływ krwi w małych naczyniach.

W badaniu, w którym Gray był częścią, lekarze zwiększyli produkcję innego rodzaju hemoglobiny, znanej jako hemoglobina płodowa, co utrudnia komórkom sierpowanie i sklejanie. Proces jest inwazyjny i polega na usuwaniu przedwczesnych komórek ze szpiku kostnego i modyfikowaniu ich – za pomocą CRISPR-Cas9 w laboratorium – w celu ostatecznego wytworzenia hemoglobiny płodowej. Pacjent musi przejść rundę chemioterapii przed otrzymaniem komórek zmodyfikowanych genetycznie, aby upewnić się, że organizm ich nie odrzuci.

Konferencja rzuciła również światło na nowe, bardziej wyrafinowane techniki edycji genów, takie jak edycja podstawowa i podstawowa, które ostatnio zastosowano do modyfikacji komórek odpornościowych i skutecznego leczenia nastolatka z białaczką oporną na leczenie.

Te techniki nowej generacji pozwolą ludziom „mieć coś do powiedzenia w sprawie sekwencji naszych genomów, abyśmy nie byli już tak przywiązani do błędów ortograficznych w naszym DNA” powiedział David Liu, profesor Richard Merkin i dyrektor Merkin Institute of Transformative Technologies in Healthcare w Broad Institute of MIT i Harvard University.

Trwające obecnie próby terapii genowej obejmują leczenie osób, które urodziły się z określoną chorobą lub stanem, poprzez zmianę komórek niereprodukcyjnych w tak zwanej somatycznej edycji genów.

Następną granicą – wielu powiedziałoby, że czerwoną linią – jest dziedziczna edycja genów: zmiana materiału genetycznego w ludzkiej spermie, komórkach jajowych lub embrionach, aby mógł bezpiecznie przekazać następnemu pokoleniu. Celem byłoby zapobieganie dziedziczeniu przez dzieci chorób genetycznych.

„To zupełnie inny zestaw etycznych kompromisów kiedy nie leczysz choroby u istniejącej osoby, ale w rzeczywistości zapobiegasz chorowaniu osoby, która dopiero się narodzi. To zupełnie inny zestaw rozważań” – powiedział George Daley, profesor medycyny Caroline Shields Walker i dziekan wydziału medycyny w Harvard Medical School.

W oświadczeniu wydanym na koniec konferencji organizatorzy stwierdzili, że „dziedziczna edycja ludzkiego genomu pozostaje obecnie niedopuszczalna”.

Dodali, że publiczna dyskusja i debaty polityczne powinny być kontynuowane i były ważne dla rozstrzygnięcia, czy ta technologia powinna być używana.

Nadzieja, jaką daje terapia genowa, wywołuje nowe burze etyczne — przede wszystkim o to, kto uzyska dostęp do takich terapii. Terapia, którą otrzymał Gray, która ma wkrótce zostać zatwierdzona przez organy regulacyjne, prawdopodobnie będzie kosztować ponad 2 miliony dolarów na osobę, przez co jest niedostępna dla wielu potrzebujących jej w Stanach Zjednoczonych i krajach o niskich dochodach.

„Jeśli chcemy poważnie traktować sprawiedliwy dostęp do tego rodzaju terapii, musimy wcześnie zacząć rozmawiać o sposobach ich rozwijania i udostępniania oraz uczynienia ich opłacalnymi i zrównoważonymi” – powiedział Alta Charo, Warren P. Knowles Emerytowany profesor prawa i bioetyki na Uniwersytecie Wisconsin w Madison.

Naukowcy chcą opracować terapie CRISPR, które można podawać raczej za pomocą zastrzyku niż zastrzyku chemioterapii i inwazyjnego przeszczepu szpiku kostnego, przez które przeszedł Gray.

Na całym świecie co roku rodzi się ponad 300 000 dzieci z niedokrwistością sierpowatokrwinkową, z czego ponad 75% żyje w Afryce Subsaharyjskiej, gdzie programy badań przesiewowych i możliwości leczenia są ograniczone.

Nawet stosunkowo niedrogie leki na anemię sierpowatokrwinkową, takie jak hydroksymocznik, nie docierają do wszystkich, którzy ich potrzebują w Indiach, powiedział Gautam Dongre, sekretarz National Alliance of Sickle Cell Organizations w Indiach i ojciec dwójki dzieci z niedokrwistością sierpowatokrwinkową.

„Po 40 latach, jeśli te leki nie są dostępne dla zwykłych ludzi, to co z terapią genową?” Dongre zapytał na konferencji.

Julie Makani, profesor nadzwyczajny na wydziale hematologii i transfuzji krwi na Muhimbili University of Health and Allied Sciences w Tanzanii, powiedziała, że ​​w Afryce powinno odbywać się więcej badań genomicznych.

„Ostateczną rzeczą dla mnie, szczególnie jako lekarza-naukowca, jest nie tylko odkrycie, ale także zobaczenie zastosowania wiedzy… do () poprawy zdrowia” – powiedział Makani.