Trotz der CRISPR-Baby-Kontroverse wird die Harvard University mit der Gen-Editierung von Spermien beginnen

Mikroskopische Aufnahme menschlicher Spermien Dok. RNDr. Josef Reischig, CSc. | Wikimedia Commons

In dem wilden Aufruhr um ein Experiment in China, das behauptete, Zwillingsmädchen hervorgebracht zu haben, deren Gene verändert wurden, um sie vor HIV zu schützen, gibt es etwas Wissenswertes: Auch in den USA wird geforscht, um die nächste Generation von Menschen zu verbessern.

Tatsächlich wird es an der Harvard University passieren.

Bei der Schule Institut für Stammzellen , sagt IVF-Arzt und Wissenschaftler Werner Neuhausser, dass er plant, CRISPR, das Gen-Editing-Tool, zu verwenden, um den DNA-Code in Samenzellen zu ändern. Das Ziel: zu zeigen, ob es möglich ist, IVF-Babys mit einem stark reduzierten Alzheimer-Risiko im späteren Leben zu erzeugen.

Um es klar zu sagen, es sind keine Embryonen beteiligt – kein Versuch, ein Baby zu machen. Noch nicht. Stattdessen üben die Forscher, wie man die DNA in Spermien verändert, die von Boston IVF, einem großen nationalen Netzwerk von Fruchtbarkeitskliniken, gesammelt wurden. Dies ist immer noch sehr grundlegende und unveröffentlichte Forschung.

Doch in seinem Zweck ähnelt das Projekt der Arbeit in China und wirft die gleiche grundlegende Frage auf: Will die Gesellschaft Kinder mit Genen, die darauf zugeschnitten sind, Krankheiten vorzubeugen?

Seit Sonntag, als die Behauptungen von CRISPR-Babys veröffentlicht wurden, haben medizinische Einrichtungen und Experten heftig reagiert verurteilt He Jiankui, der verantwortliche chinesische Wissenschaftler. Es gibt Beweis Seine Experimente – jetzt gestoppt – wurden auf eine unethische, irreführende Weise durchgeführt, die die von ihm geschaffenen Kinder gefährdet haben könnte. Chinas Vizeminister für Wissenschaft und Technologie, Xu Nanping, sagte, die Bemühungen würden die Grenze von Moral und Ethik überschreiten und seien schockierend und inakzeptabel.

Inmitten der Verurteilung war es jedoch leicht, den Überblick darüber zu verlieren, was die wichtigsten Experten sagten. Technologie zur Veränderung der Vererbung ist real. Es verbessert sich sehr schnell, es verfügt über Funktionen, die es sicher machen, und eine viel breitere explorative Verwendung zur Erstellung von Kindern könnte bald gerechtfertigt sein.

Das war die Botschaft, die der Dekan der Harvard Medical School, George Daley, am Mittwoch, dem 28. November, auf einem Gen-Editing-Gipfel in Hongkong kurz vor seinem eigenen Drama überbrachte das Auftreten auf der Bühne (vgl Video ab 1:15:30).

Einige Zuhörer verblüffend, verurteilte der Harvard-Arzt und Stammzellenforscher He nicht, sondern bezeichnete das chinesische Vorgehen als eine falsche Wendung auf dem richtigen Weg (vgl Video ). Die Tatsache, dass es möglich ist, dass die erste Instanz der menschlichen Keimbahnbearbeitung ein Fehltritt war, sollte uns keinesfalls dazu verleiten, den Kopf in den Sand zu stecken, sagte Daley. Es ist an der Zeit, ... damit zu beginnen, zu skizzieren, was ein tatsächlicher Weg für die klinische Übersetzung wäre.

IVF-Arzt und Laborwissenschaftler Werner Neuhausser untersucht Anwendungen der Genbearbeitung, mit freundlicher Genehmigung von Werner Neuhausser

Mit Keimbahnbearbeitung meint Daley die Bearbeitung von Spermien, Eiern oder Embryonen – alles, was, wenn Sie seine DNA verändern, die Veränderung an zukünftige Generationen weitergeben könnte. Während andere Stimmen ein Verbot der Keimbahnbearbeitung forderten, verteidigten Daley und die anderen Mitglieder der Gipfelführung es. Ihre abschließende Erklärung besagte das gewagte und schwierige Projekt der Medizin, Menschen in einer IVF-Schale zu modifizieren soll vorankommen .

Es ist absolut klar, dass dies eine transformative wissenschaftliche Technologie mit der Kraft für einen großen medizinischen Nutzen ist. Sagte Daley.

Harvard-Projekt

Keimbahnbearbeitung könnte verwendet werden, sagte Daley – und möglicherweise sollen genutzt werden – um die Gesundheit der Kinder von morgen zu gestalten. Durch die Bearbeitung von Keimzellen wird es möglich sein, Mutationen zu entfernen, die im Kindesalter Krebs oder Mukoviszidose verursachen. Andere genetische Änderungen könnten Kinder mit einem Schutz gegen häufige Krankheiten ausstatten. Auf Daleys Liste potenziell akzeptabler Gene, die bearbeitet werden sollten, stand CCR5, genau das Gen, das er bei den Zwillingen veränderte.

In Harvard sagt Neuhausser, dass er und ein wissenschaftlicher Mitarbeiter, Denis Vaughan, in den nächsten Wochen mit der Bearbeitung von Spermien beginnen werden, um ein Gen namens ApoE zu verändern, das stark mit dem Alzheimer-Risiko verbunden ist. Eine Person, die zwei Kopien der Hochrisikoversion des Gens erbt, hat ein Lebenszeitrisiko von etwa 60 %, an Alzheimer zu erkranken.

Neuhausser, ein österreichischer Fruchtbarkeitsarzt, der in die USA kam, um bei Boston IVF zu forschen und zu praktizieren, prognostiziert, dass Embryonen in nicht allzu vielen Jahren gründlich analysiert, ausgewählt und in einigen Fällen mit CRISPR verändert werden, bevor sie zur Erzeugung verwendet werden eine Schwangerschaft. In Zukunft werden die Menschen in Kliniken gehen und ihre Genome testen lassen und das gesündeste Baby bekommen, das sie bekommen können, sagt er. Ich denke, der gesamte Bereich wird von der Fruchtbarkeit auf die Krankheitsprophylaxe umstellen – das Verhindern von Krankheiten.

Um die DNA in Samenzellen zu verändern, verwendet das Team eine clevere neue Version von CRISPR namens Base Editing, die von einem anderen Harvard-Wissenschaftler, David Liu, entwickelt wurde. Anstatt die Doppelhelix aufzubrechen, kann die Basenbearbeitung einen einzelnen genetischen Buchstaben von beispielsweise G zu A umdrehen. Eine solche molekulare Optimierung reicht aus, um die riskanteste Version des ApoE-Gens in die am wenigsten riskante zu verwandeln.

Es ist ein Buchstabe, G bis A. Sie bringen es von Risiko zu Nichtrisiko, sagt Neuhausser.

Rückschlag

Weißt du was ist riskant? Sprechen Sie heutzutage mit Journalisten darüber, wie Sie die Keimbahn verändern. Aber Neuhausser hat sich nie gescheut, mir zu erzählen, was im Labor los ist.

Der Dekan der Harvard Medical School, George Q. Daley, verteidigt eine neue Form der Medizin, bei der die DNA von Kindern verändert wird. Harvard

Und mangelnde Transparenz ist einer der Gründe, warum das chinesische Experiment so beunruhigend ist. Dies geschah heimlich und ignorierte Chinas Regeln, die solche Arbeiten verbieten. Das Problem ist, dass es für alle anderen, die sich an die Regeln halten, es viel schwieriger machen wird, wenn Sie ohne entsprechende Genehmigungen so weit vorausspringen, sagt Neuhausser. Das ist das Hauptanliegen. Ich denke nicht, dass die Forschung umstritten ist, aber alle sind sich einig, dass sie vorerst von Patienten ferngehalten werden sollte.

Die Debatte hat bereits die Aufmerksamkeit der Regulierungsbehörden auf sich gezogen. Scott Gottlieb, der Leiter der US-amerikanischen Food and Drug Administration, twitterte am Mittwoch, dass bestimmte Anwendungen der Wissenschaft als unerträglich beurteilt werden sollten und dazu führen würden, dass Wissenschaftler ausgeschlossen werden. Die Verwendung von CRISPR zur Bearbeitung menschlicher Embryonen oder Keimbahnzellen sollte in diesen Eimer fallen. In einem Interview mit BioCentury präzisierte Gottlieb weiter, dass die Beschränkung gelten solle, wenn die Zellen zur Vermehrung bestimmt seien.

Leute wie Neuhausser, die Grundlagenforschung betreiben, kann Gottlieb im Moment nicht vertreiben. Spermien haben, ebenso wie punktgroße IVF-Embryonen, in den USA nicht viele gesetzliche Rechte. Aber er kann Wissenschaftler erschrecken, ihre Arbeit erschweren und die Arbeit ins Ausland treiben.

Schon jetzt arbeitet Neuhausser unter vielen Einschränkungen. Die öffentliche Finanzierung der Embryonenforschung durch die National Institutes of Health ist verboten. In Massachusetts ist es im Gegensatz zu einigen anderen Staaten auch illegal, einen Embryo zu machen, nur um ihn zu untersuchen.

Das heißt, wenn es an der Zeit ist, das CRISPR-Sperma zu testen, um einen Embryo herzustellen, muss die Forschung von Boston wegziehen. Neuhausser war letzten Monat in China, um die Möglichkeiten zu erkunden, dort Forschungsembryos herzustellen. Bisher sind diese Pläne nicht aufgegangen.

Im Moment ist ApoE ein Spielzeugbeispiel, eines, das im Labor ausprobiert werden kann, um die Technologie und ihr Potenzial zu testen. Es ist noch nicht sicher, ob die Veränderung dieses Gens das Alzheimer-Risiko eines Kindes im späteren Leben verändern würde. Trotz sehr starker Verbindungen zur Gehirnerkrankung gibt es keinen felsenfesten Beweis dafür, dass ApoE eine Ursache ist. Es ist einer der Hauptrisikofaktoren für Alzheimer, obwohl niemand eine Kausalität gezeigt hat, sagt Neuhausser. Es geht darum, das Prinzip zu zeigen.

Aber das lebenslange Alzheimer-Risiko eines Neugeborenen zu senken, wäre eine große Sache. Ebenso die Fähigkeit, Mutationen zu beheben, die die Lou-Gehrig-Krankheit verursachen, eine andere Krankheit, die das Team untersucht. Neuhausser erwartet, dass es irgendwann Routine sein wird, die DNA von Spermien oder Embryonen – und den Menschen, zu denen sie werden – grundlegend zu verbessern.

Die große Frage ist, wann es für die Hauptsendezeit bereit ist, sagt Alan Penzias, der Endokrinologe, der die Forschung bei Boston IVF überwacht. Ich würde sagen, wir sind ein paar Jahre entfernt. Aber das klingt ziemlich nah an mir, um die Wahrheit zu sagen. Das tun wir gerne und auf verantwortungsvolle Weise.

Arten retten

Mit Boston IVF hat Neuhausser Ärzte und Hunderte von Patienten zu ihrer Meinung befragt. Für die Behandlung oder Vorbeugung von Krankheiten sind sich so ziemlich alle einig, sagt er – das heißt, sie sind dafür.

Die Leute ziehen eine Grenze bei Dingen wie dem Erhöhen der Körpergröße oder dem Ändern der Augenfarbe, wobei nur ein winziger Prozentsatz der Meinung ist, dass dies eine gute Idee ist. Neuhausser gibt zu, dass jemand das irgendwann auch tun könnte. Wie bei jeder Technologie wird es Missbrauch geben, sagt er. Aber es ist wichtig, dass wir zu einem rationalen Ansatz zurückkehren und erkennen, dass dies ein enormes Potenzial und enorme Risiken birgt. Das Problem ist, dass die Dinge heruntergefahren werden, wenn die Leute Angst bekommen. Deshalb sind die Menschen wegen ihm nervös – er verletzt alle anderen.

Für alle, die diese Forschungsrichtung beenden wollen, haben die Harvard-Ärzte ein letztes Ass im Spiel. Sie sagen, dass Keimbahnbearbeitung eine wichtige Technologie sein könnte, die man für die Zivilisation haben sollte.

Was, wenn ein neuer Killervirus auftaucht und die Welt fegt? Vielleicht wird es keinen Impfstoff geben, aber einige Menschen werden dank ihrer Gene dagegen wehren können, da einige im Mittelalter mit dem Schwarzen Tod besser gefahren sind. Wollen wir das genetische Gegengift dann nicht allen Angehörigen der nächsten Generation geben?

Dies ist eine Technologie, die die Art möglicherweise retten könnte, sagt Neuhausser. In seiner Rede in Hongkong verwies Daley auch auf die mögliche Abwehr zukünftiger Krankheiten.

Wir als Spezies müssen die Flexibilität bewahren, um zukünftigen Bedrohungen zu begegnen und die Kontrolle über unser Erbe zu übernehmen, sagte er.

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