CRISPR Babies: Όσα Πρέπει να Γνωρίζετε για το Πείραμα που Συγκλόνισε την Ανθρωπότητα

Η μεγάλη αποκάλυψη του Κινέζου επιστήμονα He Jiankui, δηλαδή το γεγονός ότι συνέβαλε στην δημιουργία των δύο πρώτων εμβρύων με τροποποιημένο γονιδίωμα, προκάλεσε παγκόσμιο σοκ. Αν και έχουν περάσει δύο εβδομάδες από αυτή την ανακοίνωση, πολλά ερωτήματα παραμένουν ακόμα αναπάντητα σχετικά με το πείραμα αυτό. Μία από τις μεγαλύτερες ανησυχίες ωστόσο είναι οι πιθανές επιδράσεις που θα έχουν οι γενετικές τροποποιήσεις στην υγεία των δύο κοριτσιών.

Ο He, ένας επιστήμονας ειδικός στη γονιδιακή τροποποίηση από το Southern University of Science and Technology of China, δήλωσε ότι εμφύτευσε στη μήτρα μίας γυναίκας δύο έμβρυα που είχαν τροποποιηθεί, έτσι ώστε να απενεργοποιηθεί ένα γονίδιο που επιτρέπει στον ιό HIV να μολύνει τα ανθρώπινα κύτταρα. Στόχευσε το γονίδιο αυτό, δηλαδή το CCR5, καθώς έχει μελετηθεί αρκετά και είναι γνωστό ότι μία μετάλλαξή του προστατεύει τον οργανισμό από τη λοίμωξη με HIV.

Το γονίδιο CCR5 έχει αποτελέσει αντικείμενο έρευνας από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 και έχει αρκετούς άλλους ρόλους εκτός από τον HIV, τους οποίους οι επιστήμονες ακόμα δεν γνωρίζουν επαρκώς. Η απώλεια της λειτουργίας του CCR5 αυξάνει τον κίνδυνο σοβαρών ή ακόμα και θανατηφόρων αντιδράσεων σε ορισμένα λοιμώδη νόσήματα και ενισχύει την ικανότητα μάθησης στα ποντίκια.

Γονίδιο-Στόχος

Η πρωτεΐνη CCR5 εκφράζεται στην επιφάνεια ορισμένων ανοσιακών κυττάρων και ο HIV εκμεταλλεύεται το γεγονός αυτό για να εισέλθει στα κύτταρα. Το 1996, οι επιστήμονες κατάφεραν να ταυτοποιήσουν μία μετάλλαξη, γνωστή ως CCR5-Δ32, η οποία καθιστά τους φορείς εξαιρετικά ανθεκτικούς στον HIV.

Τον προηγούμενο μήνα, ο He είπε σε μία επιστημονική συνάντηση στο Χονγκ Κονγκ ότι αυτή ήταν η μετάλλαξη η οποία είχε σκοπό να προκαλέσει στα δίδυμα. Η μετάλλαξη αυτή εμφανίζεται στους κατοίκους της Ευρώπης σε ποσοστά κοντά στο 10%. Διάφοροι επιστήμονες που ανέλυσαν την παρουσίαση του He, είπαν ότι ουσιαστικά προκάλεσε τρεις διαφορετικές μεταλλάξεις στα κορίτσια. Οι τρεις αυτές μεταλλάξεις λογικά θα απενεργοποιήσουν το γονίδιο, είπε ο Kiran Musunuru, ένας γενετιστής στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια στη Φιλαδέλφεια. Οι διαφάνειες από την παρουσίαση του He δείχνουν ότι και τα δύο αντίγραφα του γονιδίου έχουν απενεργοποιηθεί στο ένα κορίτσι. Το άλλο κορίτσι, φαίνεται να έχει τουλάχιστον ένα αντίγραφο που λειτουργεί.

Αν και η μετάλλαξη CCR5-Δ32 απενεργοποιεί το γονίδιο και καθιστά τους φορείς ανθεκτικούς στο κύριο στέλεχος του HIV, τις τελευταίες δύο δεκαετίες αρκετές έρευνες έχουν δείξει ότι το CCR5 προστατεύει επίσης τους πνεύμονες, το ήπαρ και τον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια ορισμένων σοβαρών λοιμώξεων ή χρονίων νόσων.

Η πρωτεΐνη έχει επίσης προστατευτικό ρόλο στον Ιό του Δυτικού Νείλου, ο οποίος μεταδίδεται με τα κουνούπια και είναι αρκετά κοινή στην Ευρώπη, την Αφρική και την Αμερική. Αν και οι περισσότεροι άνθρωποι που μολύνονται με τον παραπάνω ιό δεν παρουσιάζουν συμπτώματα, περίπου το 20% θα νοσήσει και μπορεί να παρουσιάσει δυνητικά απειλητικές για τη ζωή επιπλοκές όπως μηνιγγίτιδα ή εγκεφαλίτιδα. Ο Philip Murphy, ένας ανοσολόγος από το NIAID των ΗΠΑ, έχει κάνει πειράματα τα οποία δείχνουν ότι οι ασθενείς με απενεργοποιημένο γονίδιο CCR5 έχουν τετραπλάσια πιθανότητα να παρουσιάσουν σοβαρές επιπλοκές σε σχέση με αυτούς που φέρουν το φυσιολογικό γονίδιο. «Η ανεπάρκεια του CCR5 δεν είναι καλοήθης», όπως δήλωσε.

Ο Murphy δήλωσε ότι το κορίτσι που φέρει το ένα αντίγραφο γονιδίου, θα έχει κάποια προστασία από τις σοβαρές αυτές ανεπιθύμητες ενέργειες αν μολυνθεί με τον ιό, ωστόσο δεν ισχύει το ίδιο για το άλλο κορίτσι.

Προστασία από τον ιό

Ο ιός του Δυτικού Νείλου είναι εξαιρετικά σπάνιος στην Κίνα. Ωστόσο, η πρωτεΐνη CCR5 αλληλεπιδρά επίσης με πρωτεΐνες που λέγονται β-χημειοκίνες οι οποίες βοηθούν τον οργανισμό να ξεκινήσει μία ανοσιακή απόκριση εναντίον μίας ομάδας ιών που λέγονται φλαβοϊοί. Αυτοί περιλαμβάνουν τους ιούς που μεταφέρονται με τους ψύλλους και τους ιούς που προκαλούν το δάγγειο και τον κίτρινο πυρετό, καθώς και τον ιό του Δυτικού Νείλου, όπως δήλωσε ο Marcus Kaul, ένας ανοσολόγος στο Πανεπισστήμιο της Καλιφόρνια, στο Ρίβερσαϊντ.

Διάφορες έρευνες έχουν παρατηρήσει ότι τα άτομα με τη μετάλλαξη CCR5-Δ32 έχουν αυξημένη πιθανότητα να παρουσιάσουν σοβαρή εγκεφαλίτιδα από τις παραπάνω νόσους, καθώς και σοβαρή αντίδραση στο εμβόλιο για τον κίτρινο πυρετό. «Η απουσία του CCR5 μπορεί να έχει σοβαρές επιπτώσεις», είπε ο Kaul.

Η γρίπη μπορεί επίσης να είναι επικίνδυνη για τα δίδυμα. Έρευνες σε ποντίκια έδειξαν ότι η πρωτεΐνη CCR5 βοηθά στην προσέλκυση ανοσιακών κυττάρων έτσι ώστε να αντιμετωπιστεί ο ιός στους πνεύμονες. Χωρίς το γονίδιο αυτό, το αμυντικό σύστημα ανεπαρκεί. Μία έρευνα στην Ισπανία παρατήρησε ότι τα άτομα με την απαλοιφή CCR5-Δ32 έχουν τετραπλάσια πιθανότητα να καταλήξουν από τη γρίπη. Στην Κίνα οι επιδημίες γρίπης είναι ιδιαίτερα συχνές.

Οι επιστήμονες παρατήρησαν επίσης ότι όσοι ασθενείς με πολλαπλή σκλήρυνση φέρουν τη μετάλλαξη CCR5-Δ32, έχουν διπλάσια πιθανότητα πρωίμου θανάτου σε σχέση με αυτούς που δεν έχουν τη μετάλλαξη. Ο ρόλος της CCR5 σε άλλες χρόνιες παθήσεις, όπως η ηπατίτιδα C και ο διαβήτης, είναι ακόμα άγνωστος.

Σχετικά με το έντυπο συγκατάθεσης που ο He έδωσε στους γονείς των διδύμων, αλλά και στα υπόλοιπα ζευγάρια που έλαβαν μέρος στα πειράματά του, απ΄ ότι φάινεται καμία από τις παραπάνω πληροφορίες δεν είχε αναγραφεί. Η όλη διαδικασία της λήψης συγκατάθεσης από τους επλεκομένους στα πειράματά τους «ήταν σκέτη καταστροφή», σύμφωνα με τη Megan Allyse, μία επιστήμονα βιοηθικής από το Mayo Clinic στη Μιννεσότα. Ο He δεν έχει απαντήσει επίσης σε κανένα από τα μηνύματα που έστειλε το περιοδικό Nature ζητώντας διευκρίνήσεις για το παραπάνω.

Ενίσχυση της εγκεφαλικής λειτουργίας;

Ορισμένες έρευνες έχουν δείξει ότι οι μεταλλάξεις στο CCR5 μπορεί να έχουν και θετικές επιδράσεις, τουλάχιστον στα ποντίκια. Τα ποντίκια χωρίς το γονίδιο έμαθαν να πληγούνται μέσα σ’ένα λαβύρινθο και να θυμούνται επώδυνα ερεθίσματα ταχύτερα από τα ποντίκια με το φυσιολογικό γονίδιο. Συνολικά, η απαλοιφή του γονιδίου βελτίωσε τις γνωστικές λειτουργίες των ποντικών κατά 30-60%, είπε ο Kevin Fox, νευροεπιστήμονας στο πανεπιστήμιο του Cardiff. «Ήταν μία ξεκάθαρη και μεγάλη επίδραση», όπως δήλωσε.

Αν και ο Fox αναρωτιέται αν οι δίδυμες θα έχουν καλύτερη ικανότητα εκμάθησης σε σχέση με αυτή που θα είχαν χωρίς τη μετάλλαξη, αρκετοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι δεν θα υπάρχουν αισθητές διαφοροποιήσεις στην μάθησή τους. Εκατοντάδες ή ίσως ακόμα και χιλιάδες γονίδια επηρεάζουν την ευφυΐα του ανθρώπου, είπε ο Kevin Mitchell, ένας γενετιστής στο Trinity College του Δουβλίνου. Η επίδραση που παρατηρείται στα ποντίκια μπορεί να μην εμφανίζεται στους ανθρώπους. Η μετάλλαξη μπορεί να έχει ακόμα και αρνητική επίδραση στις γνωστικές λειτουργίες, είπε ο Mitchell. Για παράδειγμα, εφόσον επιταχύνει τη διαδικασία σχηματισμού μνήμης μπορεί να είναι δυσκολότερο να ξεχωριστούν οι άχρηστες μνήμες. «Ακόμα κι αν η μετάλλαξη έχει την ίδια επίδραση στον άνθρωπο με αυτή που έχει στα ποντίκια, αυτό δεν είναι απαραίτητα θετικό», είπε ο Mitchell.

Ο Silva Alcino, ένας νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες, συμφωνεί ότι οι όποιες επιδράσεις θα είναι απρόβλεπτες. «Στη νευροεπιστήμη η απαλοιφή του υποδοχέα αυτού προσφέρει κάποια οφέλη, ωστόσο είναι πιθανό να προκαλεί επίσης ανεπάρκειες σε ορισμένες πτυχές των γνωστικών λειτουργιών», είπε.

Ο Murphy πιστεύει ότι παρά τα συνεχώς αυξανόμενα δεδομένα για τη μετάλλαξη, είναι δύσκολο να καταλήξουμε σε συμπεράσματα σχετικά με τις συνολικές επιδράσεις της. Μόλις ένας μικρός αριθμός ατόμων φέρουν αυτή τη μετάλλαξη, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εύρεση εθελοντών για να γίνουν έρευνες. Ωστόσο, οι πιθανές συνέπειες από την απώλεια του γονιδίου CCR5 είναι ίσως μεγαλύτερες απ’όσο γνωρίζουμε, είπε ο Murphy. «Το επίπεδο γνώσεων που έχουμε τώρα μπορεί να αποτελεί μόνο την κορυφή του παγόβουνου», κατέληξε.

Βιβλιογραφία: Scientific American

Ακολουθήστε μας στο Google News για την έγκυρη επιστημονική ενημέρωσή σας, έγκαιρα!

Μην χάσετε:
Σχετικά Αρθρα