Tratamentul bolilor EREDITARE prin tehnica de editare genetică CRISPR, recompensată cu Premiul Nobel

Numită foarfecă genetică și aflată în centrul Premiului Nobel pentru Chimie 2020, tehnica de editare a genelor deosebit de precisă și practică CRISPR înregistrează progrese care inaugurează era corectării leziunilor genetice germline (ereditare).

Rapidă, precisă și ușor de utilizat, CRISPR-Cas9 a făcut editarea genomică mai eficientă; totodată, a făcut mult mai fezabilă editarea liniei germinale umane (ereditară, transmisă prin spermatozoizi și ovule). În plus, editarea precisă / punctuală a redus majoritatea barierelor etice create pentru a împiedica editarea genelor și a îngrijorărilor. 

Codirectorul Institutului de Etică Aplicată al Universității din California, San Diego, Dr. John H. Evans scrie: „Dezbaterea etică despre ceea ce se numește editare genetică umană durează de peste 50 de ani”. „Aproape în tot acest timp, a existat un consens privind existența unei distincții morale între editarea somatică și editarea liniei germinale umane.”

Notă: În cercetările efectuate odată cu cartografierea genomului uman, s-a constatat că majoritatea leziunilor care provoacă apariția cancerului ( mutații ) apar în celulele corpului, adică în celulele somatice. Acestea se numesc mutații somatice. Cu alte cuvinte, aceste leziuni nu se transmit ereditar descendenților. Totuși, mutațiile care apar în celulele reproductive, chiar dacă sunt puține, se transmit descendenților și acționează în sensul creșterii riscului de cancer. Acestea se numesc mutații germline / ereditare.

• Subiect conex: Familial, ereditar și sporadic: concepte frecvent confundate în cancer

Așteptările de la știință în bolile genetice sunt mari – dezbaterile etice ar trebui să se tempereze

În Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ) a fost publicat un articol în care Evans susține că, în epoca CRISPR, multe dintre argumentele bioetice puternice care făceau cândva din editarea liniei germinale un concept elaborat au început să se destrame.

Evans și un număr tot mai mare de alți eticieni susțin că diviziunea morală care a separat mult timp gândirea științifică despre editarea celulelor germinale de cea despre editarea celulelor somatice se slăbește vizibil.

Anunțul făcut în 2018 de He Jianqui, care a modificat genetic embrioni umani prin CRISPR în China și a adus pe lume gemenele cunoscute drept Lulu și Nana, a provocat îngrijorări serioase în întreaga lume și a contribuit la consolidarea politicilor privind editarea genelor germline. În ciuda disprețului îndreptat împotriva sa la nivel mondial pentru experimentul său uman îndrăzneț, cercetarea sa a contribuit și la deschiderea porții către o perspectivă mai moderată asupra manipulării genelor germline. Factorii de decizie au urmărit, pe un ton mai blând, orientările privind fezabilitatea cercetărilor care implică genele ereditare. Se pare că un număr rapid crescând de oameni de știință erau interesați să dezvolte tratamente potențiale prin manipularea secvențelor genetice din ADN-ul germline.

Evans în PNAS a scris astfel: „În prezent, în dezbaterea bioetică dominantă din SUA și Regatul Unit, care are cea mai mare influență asupra politicilor științifice, distincția somatic/germinal și-a pierdut forța. China a condus Al Doilea Summit Internațional privind Editarea Liniei Germinale Umane, în ciuda nașterii unor copii modificați germline, și a avut opinii similare privind acceptabilitatea, în principiu, a intervenției germline, atât timp cât CRISPR este sigură și este respectată protecția participanților umani.”

S-a născut o nouă clasă de tratamente: editarea genomică

Editarea genomică se referă, de fapt, la mai multe tehnologii genetice care le permit oamenilor de știință să „rescrie” părți ale codului genetic al unui organism. Secvențele de ADN pot fi șterse sau pot primi inserții ori pot fi modificate în aproape orice poziție genomică. Spre deosebire de alte tehnologii de editare genomică, CRISPR-Cas9 este mai rapidă, mai eficientă și mai ușor de utilizat. Și, după cum spun tot mai des biologii, CRISPR a deschis un nou orizont de posibilități privind ceea ce se poate obține cu un instrument biologic puternic.

De data aceasta, o „observație profundă”, nu o invenție

Deși CRISPR pare o tehnologie avansată, nu a fost inventată într-un laborator. Tehnica de editare este, de fapt, o adaptare a unui sistem natural de editare a genomului întâlnit la bacterii și arhee. Aceste organisme preiau secvențe literalmente infinitezimale de material genetic de la virusurile care le invadează, apoi folosesc aceste secvențe capturate pentru a forma segmente de ADN numite secvențe CRISPR.

Aceste secvențe repetitive (fragmente genetice), numite CRISPR, permit bacteriilor și arheelor să își amintească virusurile în cazul unor invazii viitoare. Când virusurile (bacteriofagii) atacă din nou, bacteria sau arheea țintește genele virale producând ARN din secvențele CRISPR. Bacteriile și arheele se bazează apoi pe enzima numită Cas9 pentru a fragmenta genele virale, distrugând eficient virusul. În multe privințe, capacitatea de a-și aminti virusurile infecțioase înseamnă un sistem imunitar mai primitiv, care, asemenea mult mai complexului sistem imunitar al mamiferelor, acționează similar celulelor B și T de memorie ale acestuia.

Jennifer Doudna de la Universitatea din California, Berkeley, și Emmanuelle Charpentier de la Institutul Pasteur din Paris au primit, pentru lucrările lor comune care implică CRISPR-Cas9, Premiul Nobel pentru Chimie 2020. Tehnologia a fost dezvoltată și denumită pentru prima dată de biologul spaniol Francis Mojica, profesor la Universitatea din Alicante, Spania, însă acesta nu a fost inclus printre laureați.

Între timp, Evans subliniază că, atunci când CRISPR a apărut ca instrument puternic de laborator la începutul anilor 2010, domina ideea greșită că „modificarea germline va fi întotdeauna imposibilă”.

Evans: „După ce a devenit clar că unii oameni de știință încercau să folosească CRISPR pentru a modifica embrioni umani în laborator, multe grupuri științifice au publicat documente despre editarea liniei germinale umane, susținând în mare parte evitarea producerii de daune.”

De exemplu, potrivit lui Evans, în august 2015, Societatea Americană de Terapie Genică și Celulară și Societatea Japoneză de Terapie Genică s-au opus editării sau modificării genelor în celulele embrionare umane din cauza „îngrijorărilor privind siguranța și etica” legate de editarea liniei germinale umane.

Au început primele experimente umane cu CRISPR în scop terapeutic

Au început primele cercetări clinice umane cu CRISPR. O echipă de cercetători de la Intellia Therapeutics și Regeneron Pharmaceuticals a realizat primul studiu clinic care implică editarea genelor „somatice” umane cu CRISPR in vivo. În The New England Journal of Medicine a fost publicat articolul în care grupul a descris dezvoltarea unei tehnici CRISPR pentru tratarea pacienților cu amiloidoză cu transtiretină (amiloidoză ATTR) și, în cadrul unui studiu clinic de fază 1, administrarea unui tratament numit NTLA-2001 la șase pacienți. Rezultatele acestui mic studiu sunt promițătoare.

Concluzie

În ciuda îngrijorărilor etice, odată cu revoluția CRISPR, editarea genelor a început să fie aplicată atât în celulele umane, cât și în plante și animale. Pozițiile ferme și îngrijorările inițiale au început să se tempereze. Deoarece CRISPR are potențialul de a contribui semnificativ la gestionarea bolilor germline (ereditare), care afectează anual milioane de oameni în întreaga lume.

Primul studiu clinic de editare genetică la om implică editarea genelor somatice. Acest tratament este pe calea succesului. Cea mai importantă întrebare aici este „cât timp va dura editarea genelor”. La șoareci, modificările genetice pot rămâne stabile până la 1 an, dar la om nu a mai fost încercat niciodată. Rezultatele la 28 de zile sunt pozitive. Există îngrijorări privind editarea liniei germinale. Nu există niciun ghid comun. Trebuie stabilit un ghid de aplicare foarte clar, la care lucrează oamenii de știință și bioeticienii. Tratamentul definitiv al bolilor ereditare pare posibil numai prin editarea genomului germline.

Pe măsură ce instrumentele genetice devin tot mai puternice, trebuie să ne concentrăm asupra motivelor pentru care le folosim și asupra ideii că „ceea ce se poate face trebuie făcut”.