Генний вандалізм: редагування генів пішло не так

• Автор:
• ім'я автора

  Quantumrun Foresight
• Березня 2, 2023

Короткий огляд

Генний вандалізм, також відомий як генне забруднення або нецільовий ефект, є потенційним побічним ефектом редагування геному, який привернув значну увагу. Ця аномалія виникає, коли процес редагування ненавмисно модифікує інші гени, що призводить до неочікуваних і потенційно шкідливих змін в організмі.

Контекст генного вандалізму

Кластеризовані регулярні інтервалові короткі паліндромні повтори (CRISPR) є частиною захисної системи бактерій, відповідальної за руйнування чужорідної ДНК. Дослідники відточили його, щоб використовувати його для редагування ДНК для покращення запасів їжі та збереження дикої природи. Що ще важливіше, редагування генів потенційно може бути перспективним методом лікування захворювань людини. Цей метод був успішним у випробуваннях на тваринах і досліджується в клінічних випробуваннях для кількох захворювань людини, включаючи β-таласемію та серповидно-клітинну анемію. Ці випробування передбачають взяття у пацієнтів гемопоетичних стовбурових клітин, які виробляють еритроцити, їх редагування в лабораторії для виправлення мутацій і повторне введення модифікованих клітин тим самим пацієнтам. Є надія, що завдяки відновленню стовбурових клітин вироблені ними клітини стануть здоровими, що призведе до лікування хвороби.

Однак незаплановані генетичні зміни виявили, що використання інструменту може спричинити такі спотворення, як видалення або переміщення сегментів ДНК далеко від цільового сайту, створюючи потенціал для багатьох захворювань. Показники відхилення від цільових показників можуть становити від одного до п’яти відсотків. Шанси значні, особливо при використанні CRISPR у генній терапії, спрямованій на мільярди клітин. Деякі дослідники стверджують, що небезпека була перебільшена, оскільки жодна тварина не хворіла на рак після генетичного редагування за допомогою CRISPR. Крім того, інструмент успішно застосовувався в багатьох експериментах, тому переконлива наукова історія ще не встановлена.

Руйнівний вплив 

Стартапи, які працюють над лікуванням CRISPR, можуть зіткнутися з негативною реакцією через те, що вони заперечують аномалії та не повідомляють заздалегідь про потенційну небезпеку. У міру зростання потенційних ризиків можна очікувати більше зусиль для дослідження ймовірних наслідків використання CRISPR. Можливість того, що клітини стануть раковими, може зупинити поточний прогрес у певних областях, якщо з’явиться більше документів про генний вандалізм. Крім того, попит на більш надійні протоколи безпеки та триваліші часові рамки при розробці інструментів для редагування генів може посилитися. 

Іншим потенційним наслідком генного вандалізму є поява так званих «супершкідників». У 2019 році дослідження, опубліковане в журналі Nature, показало, що спроби генетично модифікувати комарів, щоб зменшити передачу жовтої лихоманки, лихоманки денге, чикунгунья та лихоманки Зіка, випадково призвели до появи штаму комарів із підвищеною генетичною різноманітністю та здатністю до вижити при наявності модифікації. Це явище підвищує ймовірність того, що спроби контролювати шкідників за допомогою редагування генів можуть мати зворотний результат, що призведе до появи більш стійких штамів, які важче контролювати.

Генний вандалізм також може порушити екосистеми та біорізноманіття. Наприклад, випуск генетично модифікованих організмів у навколишнє середовище може призвести до випадкового перенесення модифікованих генів до диких популяцій, що потенційно може змінити природний генетичний склад видів. Такий розвиток подій може мати непередбачені наслідки для балансу екосистем і виживання певних видів.

Наслідки генного вандалізму

Більш широкі наслідки генного вандалізму можуть включати:

• Посилення ненавмисних наслідків для здоров’я людей, які пройшли редагування генів, що призводить до більшої кількості судових позовів і жорстких правил.
• Потенціал використання редагування генів для сумнівних цілей, таких як створення немовлят-дизайнерів або підвищення людських здібностей. Посилення досліджень інструментів редагування генів, зокрема способів зробити їх більш точними.
• Модифіковані види, які можуть проявляти зміни в поведінці, що призводить до збоїв у глобальній екосистемі.
• Генетично модифіковані культури, які можуть мати довгострокові наслідки для здоров’я людей і тварин.

Питання для розгляду

• Які ваші перші думки чи занепокоєння щодо генного вандалізму?
• Як ви вважаєте, чи дослідники та політики належним чином звертають увагу на потенційні ризики генного вандалізму?