Генный вандализм: редактирование генов пошло наперекосяк

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 2 марта 2023

Сводка статистики

Генный вандализм, также известный как загрязнение генов или нецелевые эффекты, является потенциальным побочным эффектом редактирования генома, который привлек значительное внимание. Эта аномалия возникает, когда в процессе редактирования непреднамеренно изменяются другие гены, что приводит к неожиданным и потенциально опасным изменениям в организме.

Контекст генетического вандализма

Сгруппированные регулярно расположенные короткие палиндромные повторы (CRISPR) являются частью системы защиты бактерий, ответственной за разрушение чужеродной ДНК. Исследователи отшлифовали его, чтобы использовать для редактирования ДНК, чтобы улучшить запасы продовольствия и сохранить дикую природу. Что еще более важно, редактирование генов потенциально может быть многообещающим методом лечения болезней человека. Этот метод успешно прошел испытания на животных и изучается в клинических испытаниях для лечения ряда заболеваний человека, включая β-талассемию и серповидноклеточную анемию. Эти испытания включают забор гемопоэтических стволовых клеток, которые производят эритроциты, у пациентов, их редактирование в лаборатории для исправления мутаций и повторное введение модифицированных клеток тем же пациентам. Есть надежда, что при восстановлении стволовых клеток клетки, которые они производят, будут здоровыми, что приведет к излечению болезни.

Однако незапланированные генетические изменения показали, что использование инструмента может вызвать искажения, такие как удаление или перемещение сегментов ДНК далеко от целевого сайта, что может привести к множественным заболеваниям. Нецелевые ставки могут быть оценены в пределах от одного до пяти процентов. Шансы значительны, особенно при использовании CRISPR в генной терапии, нацеленной на миллиарды клеток. Некоторые исследователи утверждают, что опасность была преувеличена, поскольку известно, что ни у одного животного не развился рак после генетического редактирования с помощью CRISPR. Более того, этот инструмент успешно применялся в нескольких экспериментах, поэтому окончательного научного обоснования пока не существует.

Разрушительное воздействие 

Стартапы, работающие над лечением CRISPR, могут столкнуться с негативной реакцией за игнорирование аномалий и несообщение заранее о потенциальных опасностях. По мере увеличения потенциальных рисков можно ожидать дополнительных усилий по изучению вероятных последствий использования CRISPR. Возможность того, что клетки станут раковыми, может остановить текущий прогресс в определенных областях, если появится больше статей о генетическом вандализме. Кроме того, может возрасти потребность в более надежных протоколах безопасности и более длительных сроках разработки инструментов редактирования генов. 

Еще одним потенциальным последствием генного вандализма является появление так называемых «супервредителей». В 2019 году исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что попытки генетически модифицировать комаров для снижения передачи желтой лихорадки, лихорадки денге, чикунгуньи и лихорадки Зика непреднамеренно привели к появлению штамма комаров с повышенным генетическим разнообразием и способностью к выжить в присутствии модификации. Это явление повышает вероятность того, что попытки борьбы с вредителями с помощью редактирования генов могут иметь неприятные последствия, что приведет к появлению более устойчивых и трудно поддающихся контролю штаммов.

Генный вандализм также может нарушить экосистемы и биоразнообразие. Например, выпуск генетически модифицированных организмов в окружающую среду может привести к случайному переносу модифицированных генов в дикие популяции, потенциально изменяя естественный генетический состав видов. Это развитие может иметь непредвиденные последствия для баланса экосистем и выживания определенных видов.

Последствия генного вандализма

Более широкие последствия генного вандализма могут включать:

• Усиление непреднамеренных последствий для здоровья людей, подвергшихся редактированию генов, что приводит к большему количеству судебных исков и ужесточению правил.
• Вероятность использования редактирования генов в сомнительных целях, таких как создание дизайнерских младенцев или улучшение человеческих способностей. Расширение исследований инструментов редактирования генов, включая способы сделать их более точными.
• Модифицированные виды, которые могут проявлять изменения в поведении, приводящие к нарушениям в глобальной экосистеме.
• Генетически модифицированные культуры, которые могут иметь долгосрочные последствия для здоровья человека и животных.

Вопросы для рассмотрения

• Каковы ваши первоначальные мысли или опасения по поводу генного вандализма?
• Считаете ли вы, что исследователи и политики адекватно реагируют на потенциальные риски генного вандализма?