Mens hele verden snakker om farene ved genetisk redigering, er Kina aktivt engasjert i det. I løpet for teknologien for å redigere det menneskelige genomet, vil vinneren være den som ikke bare aktivt investerer i vitenskap, men også er minst villig til å begrense seg.
"Vi var rasende over denne ekstremt uansvarlige mishandlingen, som tydelig krenket den normative og medisinske etikken til Kina og land rundt om i verden," - det er slik autoritative kinesiske forskere vurderte det risikofylte eksperimentet til sin landsmann biofysiker He Jiankui.
I 2018 kunngjorde Han at han hadde mutert genomene til to embryonale tvillingjenter, tilsynelatende for å beskytte dem mot HIV. Nyheten om denne farlige opplevelsen har skapt verdens oppmerksomhet. For første gang gikk forskeren over streken som genetikk over hele verden offentlig og stilltiende gikk med på å ikke krysse. Som et resultat benektet det sørlige universitetet for vitenskap og teknologi i Shenzhen eksperimentene sine og fyrte forskeren, og helsedepartementet i Guangdong-provinsen bestemte seg for å undersøke.
Men skandalen er på vei oppover: "Den kinesiske doktoren Frankenstein" ser ut til å ha sluppet unna med indikativ fordømmelse fra kollegene. I mellomtiden høres nye rapporter om utviklingen av kinesisk vitenskap ikke mindre alarmerende.
Hjerne erektus
I det samme Sør-Kina, drøyt tusen kilometer vest for He sitt laboratorium, reiste en gruppe biologer makaker med en menneskelig variant av et gen som påvirker hjerneutviklingen. Transgene apekatter viste seg å være smartere enn vanlige - korttidsminnet deres ble bedre.
Og denne opplevelsen er full av ikke mindre alvorlige konsekvenser. I det nåværende forskningsklimaet vil fokuset skifte enda mer til modifisering av aper: genetiske eksperimenter med primater vil formere seg, og derfra vil brorparten av kunnskapen om samspillet mellom gener komme.
Salgsfremmende video:
Det sentrale spørsmålet er hva slags eksperimenter de vil være og hvor de vil bli utført.
Forskere lurte på om det var etisk å tilsette humant DNA i ape genomet i 2010. En artikkel om dette ble publisert i tidsskriftet Nature Reviews Genetics og forårsaket alvorlig diskusjon. Fristelsen var stor: det var mulig å ta en genetisk sekvens som er unik for arten vår, oppdra et dyr med denne sekvensen og se hvordan oppførselen vil endre seg. For ni år siden begrunnet forfatterne av artikkelen: Hvis det er funnet en måte å studere hvordan og hvilke gener som gjør oss til mennesker, er det da nødvendig?
I dag lager Zoological Institute of the Chinese Academy of Sciences transgene apekatter ved bruk av forskjellige metoder for genteknologi. Ferskt arbeid - fem individer oppvokst med det humane genet MCPH1 satt inn i deres DNA. Dette genet påvirker den intrauterine utviklingen av fosterets hjerne, det kalles også "mikrocefalin", men dets rolle er ikke godt forstått. Når det gjelder hjernestørrelse og typisk atferd, skilte transgene dyr seg ikke fra vanlige, men deres kortvarige minne og reaksjonshastighet viste seg å være bedre i noen oppgaver.
Det er sannsynlig at det humane genet MCPH1 påvirket utviklingen av den makakke hjernen. Nevronene deres modnet saktere, myelinskjeden på nervefibrene dukket opp senere, og uttrykket av synaptiske gener ble forsinket. Forfatterne av eksperimentet skriver: "Vi antar at forsinkelsen i nevral modning hos transgene aper kan øke tidsvinduet for plastisk nevralt nettverk, som ligner på nyhet i hjerneutviklingen av mennesker." Derfor presterte makaker bedre på testene - hjernen deres var litt mer plastisk, de kunne lære raskere. Det virker som forfatterne har funnet et verktøy som kan brukes til å påvirke kognitive evner.
Betingelser for et genetisk gjennombrudd
For å søke etter "unike" menneskelige gener for å gi enda mer imponerende resultater, er det tre forhold som trengs. Kina har dem.
Første betingelse: det må være mange aper. Zoological Institute of the Chinese Academy of Sciences administrerer apegården. Over to tusen individer bor der, mange har transgene. Det tar 4-5 år å oppdra en ape, og holde den dyrere enn de samme musene, men de siste årene, med støtte fra regjeringen, har lignende gårder også dukket opp i Kunming, Shenzhen, Hangzhou, Suzhou og Guangzhou. Befolkningen av makaker til forskningsformål i landet vokser stadig og har nådd mange titusener.
Den andre betingelsen er politisk vilje, intensjonen om å bruke aper målrettet til å studere hjernen. Ikke-menneskelige aper fungerer som modeller for forskjellige sykdommer, inkludert nevrodegenerative sykdommer, autisme, depresjon, schizofreni. Kina eksporterer til og med dyr til andre land. Antall laboratoriemakaker i USA er sammenlignbart, men opptil 43% av dem brukes i USA for å studere HIV / AIDS, og i tillegg insisterte den amerikanske kongressen nylig på å redusere mengden eksperimentelt arbeid med dem. Kina blir verdenssenter for primatforskning og vil øke apekilden.
China Brain Project (CBP) er et vitenskapelig initiativ som regjeringen har en sterk rolle. Lignende initiativer er blitt lansert i USA og EU siden 2013, men den kinesiske skiller seg ut for sitt fokus på å jobbe med ikke-menneskelige primater. Eksperimenter på dem er stavet ut i prioriteringene til SVR.
Den tredje forutsetningen for et gjennombrudd i genforskning er å trene de rette menneskene. Kina forbereder dem intenst. Dette kan sees i dynamikken i deltagelse fra kinesiske universiteter i iGEM (International Genetically Engineered Machine), den viktigste internasjonale konkurransen innen syntetisk biologi og genteknologi. Hvis i 2012 søkte 29 kinesiske lag (av 250 deltakere fra hele verden), så var det allerede i 2016 63 (av 299), i 2017 - 83 (av 312), i 2018 - 103 (av 343), og 117 kinesiske lag (av 376) har allerede meldt seg inn i iGEM-2019. Til sammenligning er statistikken til USA, den nærmeste konkurrenten: 94, 76, 73, 79, 65. Andre står bak med bred margin.
Menneskelig defekt
De viktigste forsøkene på unike gentekniske eksperimenter de siste årene har kommet fra Kina. I likhet med He Jiankui krysset forskere fra Kunming linjen ved å lage makaker med humant DNA ikke for klinisk (det vil si viktig for mennesker), men for genetisk testing. Og det er ikke uten grunn at artikkelen deres bare ble publisert i et kinesisk magasin, mens Han overhode ikke har noen publisering.
Kinesisk forskning på menneskelig generstatning og redigering vil fortsette å akkumuleres. En person har mange gener. Hvis du introduserer dem for aper i to og tre, og studerer effekten av kombinasjoner, er aktivitetsfeltet ikke planlagt. Og det er ikke nok å introdusere et humant transgen: da trenger du virkelig å slette det tilsvarende ape-genet, som forfatterne ikke gjorde (men de vil sikkert gjøre det i neste runde).
Dermed kan forskere i dette landet i fremtiden skaffe verdifull kunnskap - spesielt hvordan spesifikke endringer i DNA påvirker sinnet og psyken.
Hva kan gjøres med slik kunnskap, tatt i betraktning den tekniske muligheten for å redigere humant DNA på embryotrinnet? Praksisen med å forstyrre kimen, kommer til verden i små trinn, og begynner med korreksjon av svært sjeldne og ellers uopprettelige feil. Det kommer an på hvor vellykket det er.
En gaffel klynger seg foran: Enten vises noen bivirkninger raskt, og emnet blir lukket i lang tid, eller i begynnelsen vil alt gå greit, og mulige "feil" vil for eksempel bare påvirke etter to eller tre generasjoner. Eller blir det ingen feil i det hele tatt? Kort svar: vi vet ikke. Dette er hva forskning er til for.
En annen gaffel: fra å rette opp defekter og deretter, gjennom å redusere risikoen for å bli syk, til å designe nye menneskelige egenskaper. Fargen på øynene eller huden er ikke interessant, dette er bagateller. Det handler om hjernen. Det er definitivt noe å "fikse" i det.
DNA-grenser
Det tredje barnet med det blokkerte He-genet forventes å bli født i august 2019. Ut fra den skarpe reaksjonen fra forskere og leger på He's trick og den dominerende tonen i deres kommentarer, er det mer sannsynlig at standardene for de kommende år strammes enn omvendt, og eksperimenter med å redigere menneskelig DNA vil bli holdt tilbake selv i Kina.
En internasjonal gruppe forskere dukket opp i tidsskriftet Nature med et åpent brev til verdenssamfunnet med et forslag om å innføre et moratorium for klinisk redigering av DNA fra den menneskelige kimlinjen (sædceller, egg, embryoer). WHOs ekspertkommisjon stod heller ikke til side, som også har sin egen posisjon: "For tiden er det uforsvarlig å anvende klinisk redigering av det humane kimlinjegenomet."
Likevel er det åpenbart at redigeringsteknologi for genom vil utvikle seg, og mer og raskere. Og vinneren i dette løpet er den som ikke bare investerer aktivt i vitenskap fra et økonomisk synspunkt, men også er mindre villig til å begrense seg enn andre.
Kina kan regnes som en av favorittene i dette løpet. De har reist en enorm koloni med aper for forskning, satser stort på genteknologi og setter i gang et hjerneforskningsprosjekt basert på transgene og genredigerende teknologier, pluss ikke-menneskelige primater som modeller.
USA har et høyere potensiale innen nevrovitenskap, det er ikke færre aper til disposisjon, men deres HJELN-initiativ retter seg ikke direkte mot den genetiske modifiseringen av aper, og eksperimenter av denne typen vil sannsynligvis oppleve flere restriksjoner der.
Russland har også et godt potensiale for utvikling av genetisk forskning, inkludert i grensesnittet til nevrovitenskap. Imidlertid har Rospotrebnadzor i nær fremtid tenkt å legge frem til statsdumaen for behandling av et lovforslag om beskyttelse av genetiske data fra innbyggerne. Før noen menneskelig DNA-test, krever regningen skriftlig tillatelse fra en borger.
Det samme tiltaket blir introdusert av Kina, som også har til hensikt å inkludere sunne menneskelige gener og embryoer blant de umistelige rettighetene til innbyggerne. Dette kan teoretisk bety at genomforskere vil bli holdt ansvarlige for eksperimenter som potensielt kan true menneskers helse.
Imidlertid vil ikke Kina innføre en annen begrensning, som er anbefalt av Rospotrebnadzor. Alle som utfører manipulering med menneskelig DNA, den russiske regningen vil gi status som en personopplysningsoperatør. Faktisk vil dokumentet forplikte vitenskapelige sentre til å lage separate systemer for å beskytte genetiske personopplysninger. Det er dyrt og tidkrevende. Innføringen av en slik norm, hvis den ikke stopper lovende genetisk forskning i Russland, vil sikkert redusere kraftig.
Artikkelen ble utarbeidet med deltakelse av ressursen Laba.media
Forfatter: Denis Tulinov
