Gensko spremenjeni otroci

Januarja letos se je v kalifornijskem mestu Napa sešla skupina svetovno priznanih strokovnjakov za genetiko in biotehnologijo. Bili so zaskrbljeni. Njihov cilj je bil začeti široko javno razpravo o posledicah izjemno hitrega napredka na področju genske tehnologije v zadnjih letih. In njihov glavni sklep se je glasil: »Močno odsvetujemo kakršnekoli poskuse genskega spreminjanja človeških zarodnih celic za klinično uporabo, dokler znanstvene in vladne organizacije ne opravijo temeljite razprave o družbenih, okoljskih in etičnih implikacijah takega ravnanja.«

Napredek v genski tehnologiji je omogočil preprosto, poceni in učinkovito spreminjanje človeškega genoma. Za nekatere hudo bolne ljudi je to lahko izjemna novica. Znanstveniki in zdravniki po svetu trenutno preizkušajo številne načine genske terapije za zdravljenje prirojenih genskih okvar na nekaterih organih ali tkivih. Tovrstne genske spremembe bodo pomagale zgolj ljudem, ki jih bodo deležni in bodo z njimi odšle v grob.

A tehnologija omogoča tudi spreminjanje človeških zarodnih celic, na primer semenčic ali oplojenega jajčeca. Kar pa pomeni, da bi bila morebitna genska sprememba, če bi se iz take celice razvil otrok, vgrajena v prav vse celice bodočega potomca. In ta potomec bi to svojo gensko spremenjeno zasnovo prenesel na svoje potomce ... Biotehnologija bi se aktivno vmešala v človeško evolucijo.

Od odkritja DNK smo se o možnosti genskega spreminjanja človeka pogovarjali zgolj teoretično. Načini spreminjanja genskega zapisa celic so bili namreč preveč nenatančni, tvegani in zapleteni, da bi se kdorkoli lotil tovrstnih raziskav. Znanstveniki, ki razvijajo na primer gensko spremenjene rastline, lahko do želenih sprememb pridejo prek neštetih neuspešnih poskusov. Počakajo lahko, da iz spremenjenega semena zrastejo rastline, in preverijo, ali so se v procesu zgodile kakšne nepričakovane ali neželene spremembe. Spreminjanje človeških »semen« je mnogo bolj občutljivo. Zarodki pač niso potrošno blago. Ne moremo počakati, da se otrok rodi, in se potem odločiti, ali nam je všeč.

Spreminjanje genetske zasnove človekovih zarodnih celic v biotehnologiji velja za nekakšno rdečo črto, ki naj je znanstveniki ne bi prestopili. Oviedska konvencija o človekovih pravicah in biomedicini, katere podpisnica je Slovenija, pa tudi velika večina drugih evropskih držav, navaja, da se poseg, katerega namen je spremeniti človeški genom, »sme opraviti le za preventivne, diagnostične ali terapevtske namene, in to samo, če njegov cilj ni uvesti kakršnekoli spremembe v genom potomcev«.

A v številnih državah, tudi v ZDA in na Kitajskem, standardi niso tako strogi. Zaradi preprostosti in cenenosti novih tehnologij za spreminjanje genoma pa je, kot pravi dr. Roman Jerala s Kemijskega inštituta, »ta tehnologija dostopna deset tisočem laboratorijev po svetu«.

Tehnološka revolucija

Tehnologija, o kateri je govor, se imenuje CRISPR/Cas9. Gre za del bakterijskega imunskega sistema, ki ga je mogoče sprogramirati tako, da na točno določenemu mestu v genomu uniči točno določeno gensko zaporedje, in to, če je potrebno, na več mestih hkrati. Če obenem celici ponudimo ustrezen nadomestek za uničeno DNK, dobimo gensko spremenjeno celico po našem okusu.

Dr. Roman Jerala tehnologijo CRISPR/Cas9 označuje za eno največjih tehnoloških revolucij v molekularni biologiji. »Ta tehnologija se je v nekaj letih razširila kot požar in jo uspešno uporabljamo tudi v našem laboratoriju za sesalske in tudi za bakterijske celice. Izjemno uporabna je tako za raziskave bioloških procesov, v medicini, pri raziskavah raka, predvsem pa obeta uporabo za gensko terapijo, denimo za izboljšanje odpornosti celic proti infekciji z virusom HIV.« Prepričan je, da bodo utemeljitelji tehnologije v bližnji prihodnosti dobili Nobelovo nagrado.

Potencial je izjemen, se strinja dr. Marko Dolinar s Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo. In ponudi vesoljsko primerjavo. »Doslej je bilo treba za to, da bi šli na Luno, zgraditi raketo in pripraviti izstrelišče, za pot pa smo potrebovali ogromno raketnega goriva. Zdaj pa bi odkrili način, s katerim bi se usedli v avto, ki ga imamo v garaži, natočili poln rezervoar in se odpeljali na Luno.« Delo v laboratoriju, pravi Dolinar, je enostavno. »Izvede ga lahko študent ali tehnik, če mu damo v roke prave reagente in ga seznanimo s postopkom za delo.«

Ali in kako preprečiti, da bi se razvila komercialna industrija, ki bi omogočala izbiro barvo las in oči potomcev? Kje se konča zdravljenje in začne izboljševanje lastnosti?

Skrb ni bila odveč

V začetku marca je bil v reviji MIT Technology Review objavljen članek z naslovom »Izdelava popolnega otroka«, v katerem je bilo zapisano, da se z eksperimentalnim spreminjanjem človeških zarodnih celic že ukvarjajo znanstveniki tako v ZDA in Veliki Britaniji kot tudi na Kitajskem. Konec marca in v začetku aprila sta najuglednejši znanstveni reviji Nature in Science objavili ločena poziva strokovnjakov k omejitvi aktivnosti na tem področju. Medtem ko so znanstveniki v reviji Nature pozvali k popolni prepovedi spreminjanja človeških zarodnih celic, so podpisniki poziva v reviji Science, povečini udeleženci na začetku omenjenega sestanka v mestu Napa, zgolj močno odsvetovali uporabo v klinične namene, raziskave na tem področju pa se jim zdijo smiselne.

Pred dvema tednoma je bil objavljen prvi znanstveni članek o spreminjanju človeških zarodnih celic. Kitajski raziskovalci z Univerze v Gvangžuju so v njem opisali svoj poskus genske spremembe oplojenih človeških jajčec z uporabo tehnike CRISPR/Cas9 z namenom izničenja gena, odgovornega za razvoj beta talasemije, potencialno smrtne krvne okvare. Da bi se izognili hujšim kritikam, so uporabili jajčeca, ki sta jih oplodili dve semenčici in jih je lokalna klinika za umetno oploditev zaradi tega zavrgla kot neprimerne. Iz njih se ne bi nikoli razvil otrok. Kljub temu naj bi zaradi občutljivosti tematike obe reviji, tako Nature kot Science, zavrnili objavo članka, ki je bil nato objavljen v manj znani spletni znanstveni reviji Protein & Cell. Novi članki bodo verjetno sledili v kratkem. Po pisanju revije Nature vsaj štiri raziskovalne skupine na Kitajskem trenutno delajo na tem področju.

Kako daleč je predaleč?

Znanost je dosegla točko, ko se o vprašanju genskega spreminjanja človeka ne more več razpravljati na zgolj teoretični ravni. Bomo vztrajali pri popolni prepovedi? Ali je treba rdečo črto premakniti? Je dopustno spreminjati genski zapis človeških zarodnih celic, da bi izkoreninili gensko pogojene bolezni, recimo cistično fibrozo, ki pestijo številne generacije nekaterih družin? Ali in kako preprečiti, da bi se na podlagi tehnologije razvila komercialna industrija , ki bi omogočala izbiro barve las in oči potomcev? Kje se konča zdravljenje in začne izboljševanje lastnosti? Ali potencialne koristi tehnologije pretehtajo nad potencialnimi tveganji?

Podpisniki poziva v reviji Nature so prepričani, da ne. »Ne moremo si predstavljati situacije, v kateri bi bilo spreminjanje genoma človeških zarodnih celic za terapevtske namene boljše od trenutnih možnosti, ki so na voljo.« Uveljavljene metode, kot na primer genska diagnostika zarodka in uporaba umetne oploditve ob predhodnem preverjanju genskega zapisa oplojenih jajčec, s katerimi lahko že danes preprečimo, da bi se otrok rodil z usodno gensko mutacijo, so po njihovem mnenju boljša in varnejša izbira. Kljub skokovitemu napredku namreč genska tehnologija še vedno ne ponuja dovolj zanesljivosti, poleg tega pa o delovanju genov in njihovi interakciji z okoljem še vedno vemo premalo, da bi se lahko z gotovostjo izognili morebitnih nepredvidenim in neželenim posledicam.

To ne nazadnje nakazujejo tudi izsledki raziskave kitajskih raziskovalcev, saj jim je od 86 oplojenih jajčec uspelo uspešno spremeniti le peščico, zaznali pa so tudi precej pojavov neželenih genskih sprememb, ki so »zgrešile tarčo«. »Naša raziskava kaže na veliko potrebo po nadaljnjih izboljšavah tehnologije, kar je prvi pogoj za kakršnokoli uporabo v klinične namene,« so zapisali v povzetku znanstvenega članka.

Da tehnologija še ni zrela za klinično uporabo, se torej strinjajo vsi. Vprašanje pa je, ali zaradi tega opustiti tudi raziskave in s tem možnost, da bi enkrat v prihodnosti vendarle dozorela. »Najbolj enostavno je vse prepovedati,« je kritičen dr. Roman Jerala. A s tem bi se odrekli potencialnim koristim tehnologije. »Kaj bi se zgodilo, če bi prepovedali transfuzijo krvi, presaditve organov ali umetno oploditev, ki so bile na njihovem začetku za marsikoga sporne?«

Podobnega mnenja je tudi dr. Marko Dolinar. »Kot raziskovalec bi si želel, da bi bilo mej, ki so posledica strahu, čim manj. Opustiti raziskave, pa čeprav samo na nekaterih tipih celic, bi pomenilo zapiranje vrat pred novim znanjem.« Omejevanje klinične aplikacije na ljudi je po njegovem mnenju smiselno, dokler postopki ne bodo bistveno varnejši in se glede tega ne bo spremenilo večinsko mnenje. »Osebno pa menim, da čez petdeset ali sto let to, kar se danes za večino sliši kot bogokletno razmišljanje, ne bo več zbujalo resnih pomislekov. Zakaj bi cele družine pustili, da se soočajo z boleznimi in dvomi zaradi prenosa za zdravje usodnih mutacij na potomce, če bo obstajal način, kako se teh mutacij znebiti za vedno?« Ko bomo vedeli, da je verjetnost za napake pri izvedbi posega zanemarljiva, rezultati pa preverjeno dobri, bodo dvomi po njegovem mnenju izginili. »Pojavile pa se bodo nove možnosti, nove tehnologije in z njimi novi strahovi.«

Spreminjanje genetske zasnove človekovih zarodnih celic v biotehnologiji velja za nekakšno rdečo črto, ki naj je znanstveniki ne bi prestopili.

Zagonska podjetja s skoraj znanstvenofantastičnimi zamislimi cvetijo. Ameriško podjetje OvaScience načrtuje, da bodo s pomočjo matičnih celic, ki bi jih gensko spremenili in jih nato »prisilili«, da se razvijejo v jajčece ali semenčico, ozdravili neplodnost. Družba Cambrian Genetics načrtuje »demokratizacijo kreacije«. V prihodnosti želijo strankam ponuditi možnost, da si izdelajo DNK po želji. Ustanovitelj in direktor Austin Heinz je prepričan, da si bodo starši v roku desetletja ali dveh otroke lahko ustvarili s pomočjo računalnika.

Dosežkov na področju genetike ni mogoče pomesti pod preprogo. Nadaljnjega razvoja ni mogoče ustaviti. Preveč ljudi ima po zaslugi napredka dostop do enostavnih in poceni metod za izvajanje še nedavno nepredstavljivih posegov na človeškem genomu. V 70. letih prejšnjega stoletja, ko je postalo jasno, kakšno prelomnico pomeni odkritje tehnologije rekombinantne DNK, so se v kalifornijskem konferenčnem centru Asilomar zbrali znanstveniki, filozofi in pravniki z vsega sveta. Posledica srečanja so bili napotki za delo z DNK in omejitve, ki v bistvu veljajo še danes. In te smernice danes čim prej potrebujejo nadgradnjo.