Mens hele verden taler om farerne ved genetisk redigering, er Kina aktivt engageret i det. I løbet om teknologien til redigering af det menneskelige genom vil vinderen være den, der ikke kun aktivt investerer i videnskab, men også er den mindst villige til at begrænse sig selv.
”Vi var rasende over denne ekstremt uansvarlige misforhold, som klart krænkede den normative og medicinske etik i Kina og lande rundt om i verden,” - sådan vurderede autoritative kinesiske videnskabsmænd det risikable eksperiment fra deres landsmandsbiofysiker He Jiankui.
I 2018 meddelte Han, at han havde muteret genomerne fra to embryonale tvillingepiger, tilsyneladende for at beskytte dem mod HIV. Nyheden om denne farlige oplevelse har skabt verdens opmærksomhed. For første gang krydsede videnskabsmanden den linje, som genetik rundt om i verden offentligt og stiltiende enige om ikke at krydse. Som et resultat benægtede det sydlige universitet for videnskab og teknologi i Shenzhen sine eksperimenter og fyrede forskeren, og sundhedsministeriet i Guangdong-provinsen besluttede at undersøge.
Men skandalen er ved at være på vej ned: "Den kinesiske doktor Frankenstein" ser ud til at være undslået med vejledende fordømmelse fra kollegerne. I mellemtiden lyder nye rapporter om udviklingen af kinesisk videnskab ikke mindre alarmerende.
Hjerne erektus
I det samme sydlige Kina, lidt over tusind kilometer vest for He's laboratorium, rejste en gruppe biologer makaker med en menneskelig variant af et gen, der påvirker hjerneudviklingen. Transgene aber viste sig at være smartere end almindelige - deres kortvarige hukommelse blev forbedret.
Og denne oplevelse er fyldt med ikke mindre alvorlige konsekvenser. I det nuværende forskningsklima vil fokuset skiftes endnu mere til ændring af aber: genetiske eksperimenter med primater vil formere sig, og derfra kommer brorparten af viden om samspillet mellem gener.
Salgsfremmende video:
Det centrale spørgsmål er, hvilken type eksperimenter de vil være, og hvor de vil blive udført.
Forskere spekulerede på, om det var etisk at tilføje humant DNA til aben genomet i 2010. En artikel om dette blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Reviews Genetics og skabte alvorlig diskussion. Fristelsen var stor: det var muligt at tage en genetisk sekvens, der er unik for vores arter, opdrætte et dyr med denne sekvens og se, hvordan dets adfærd vil ændre sig. For ni år siden begrundede forfatterne af artiklen: hvis der er fundet en måde at studere, hvordan og hvilke gener der gør os til mennesker, er det nødvendigt?
I dag skaber Zoological Institute of the Chinese Academy of Sciences transgene aber ved hjælp af forskellige metoder til genteknologi. Frisk arbejde - fem individer opvokset med det humane gen MCPH1 indsat i deres DNA. Dette gen påvirker den intrauterine udvikling af den føtale hjerne, det kaldes også "mikrocephalin", men dets rolle er ikke godt forstået. Med hensyn til hjernestørrelse og typisk opførsel adskiller de transgene dyr sig ikke fra almindelige dyr, men deres kortvarige hukommelse og reaktionshastighed i nogle opgaver viste sig at være bedre.
Det er sandsynligt, at det humane gen MCPH1 påvirkede udviklingen af den makakiske hjerne. Deres neuroner modnet langsommere, myelinskeden på nervefibrene optrådte senere, og udtrykket af synaptiske gener blev forsinket. Forfatterne af eksperimentet skriver: "Vi antager, at forsinkelsen i neural modning hos transgene aber kunne øge deres tidsvindue for neural netværksplastisitet, svarende til neoteny i menneskelig hjerneudvikling." Det var derfor, makakker presterede bedre ved test - deres hjerner var lidt mere plastiske, de kunne lære hurtigere. Det ser ud til, at forfatterne har fundet et værktøj, der kan bruges til at påvirke kognitive evner.
Betingelser for et genetisk gennembrud
For at søge efter "unikke" menneskelige gener til at bære endnu mere imponerende resultater, er der behov for tre betingelser. Kina har dem.
Første betingelse: der skal være en masse aber. Det zoologiske institut for det kinesiske videnskabsakademi administrerer abegården. Over to tusinde individer bor der, mange bærer transgene. Det tager 4-5 år at opdrage en abe og holde den dyrere end de samme mus, men i de senere år har der med støtte fra regeringen vist lignende farm også i Kunming, Shenzhen, Hangzhou, Suzhou og Guangzhou. Befolkningen af makakker til forskningsformål i landet vokser konstant og har nået mange titusinder.
Den anden betingelse er politisk vilje, hensigten med målrettet at bruge aber til at studere hjernen. Ikke-menneskelige aber fungerer som modeller for forskellige sygdomme, herunder neurodegenerative sygdomme, autisme, depression, schizofreni. Kina eksporterer endda dyr til andre lande. Antallet af laboratoriemakaker i USA er sammenligneligt, men op til 43% af dem bruges i USA til at studere HIV / AIDS, og derudover insisterede den amerikanske kongres for nylig på at reducere mængden af eksperimentelt arbejde med dem. Kina er ved at blive verdenscentret for primatforskning og vil øge sin aberessource.
China Brain Project (CBP) er et videnskabeligt initiativ, som regeringen har en stærk indsats på. Lignende initiativer er iværksat i USA og EU siden 2013, men den kinesiske skiller sig ud for sit fokus på at arbejde med ikke-menneskelige primater. Eksperimenter med dem er beskrevet i SVR's prioriteter.
Den tredje forudsætning for et gennembrud i menneskelig genforskning er at uddanne de rigtige mennesker. Kina forbereder dem intenst. Dette kan ses i dynamikken i kinesiske universiteters deltagelse i iGEM (International Genetically Engineered Machine), den vigtigste internationale konkurrence inden for syntetisk biologi og genteknologi. Hvis der i 2012 var 29 kinesiske hold, der ansøgte (ud af 250 deltagere fra hele verden), så var der allerede i 2016 63 (ud af 299), i 2017 - 83 (ud af 312), i 2018 - 103 (ud af 343) og 117 kinesiske hold (ud af 376) er allerede tilmeldt iGEM-2019. Til sammenligning er statistikken fra De Forenede Stater, den nærmeste konkurrent: 94, 76, 73, 79, 65. Andre står bag med en bred margin.
Menneskelig defekt
De vigtigste forsøg på unikke gentekniske eksperimenter i de senere år er kommet fra Kina. Ligesom He Jiankui krydsede forskere fra Kunming linjen ved at skabe makaker med humant DNA ikke til klinisk (det vil sige vigtigt for mennesker), men til genetisk test. Og det er ikke uden grund, at deres artikel kun blev offentliggjort i et kinesisk magasin, mens Han overhovedet ikke har nogen publikation.
Kinesisk forskning i humant genudskiftning og redigering vil fortsat ophobes. En person har mange gener. Hvis du introducerer dem til aber i to og tre og studerer virkningerne af kombinationer, er aktivitetsområdet ugyldigt. Og det er ikke nok at introducere et humant transgen: så er du virkelig nødt til at slette det tilsvarende abergen, som forfatterne ikke gjorde (men de vil bestemt gøre det i næste runde).
Forskere fra dette særlige land i fremtiden kan således få værdifuld viden - især hvordan specifikke ændringer i DNA påvirker sindet og psyken.
Hvad kan der gøres med sådan viden under hensyntagen til den tekniske mulighed for at redigere humant DNA på embryotrinnet? Praksisen med at forstyrre kimelinjen kommer til verden i små trin, begynder med korrektion af meget sjældne og ellers uoprettelige defekter. Det hele afhænger af, hvor vellykket det er.
En gaffel sidder foran: enten vises nogle bivirkninger hurtigt, og emnet lukkes i lang tid, eller i første omgang går alt glat, og mulige "bugs" vil f.eks. Kun påvirke efter to eller tre generationer. Eller er der overhovedet ingen fejl? Kort svar: vi ved det ikke. Dette er, hvad forskning er til.
En anden gaffel: fra at korrigere defekter og videre, gennem at reducere risikoen for at blive syg, til at designe nye menneskelige egenskaber. Farven på øjne eller hud er ikke interessant, dette er bagateller. Det handler om hjernen. Der er bestemt noget at "ordne" i det.
DNA-grænser
Det tredje barn med det blokerede He-gen forventes at blive født i august 2019. At dømme efter forskernes og lægeres skarpe reaktion på He's trick og den dominerende tone i deres kommentarer er standarderne for de kommende år mere tilbøjelige til at stramme end omvendt, og eksperimenter med redigering af humant DNA vil begynde at blive tilbageholdt, selv i Kina.
En international gruppe forskere dukkede op i tidsskriftet Nature med et åbent brev til verdenssamfundet med et forslag om at indføre et moratorium for den kliniske redigering af DNA'et fra den menneskelige kimlinie (sæd, æg, embryoner). WHO's ekspertkommission stod heller ikke til side, som også har sin egen holdning: "På nuværende tidspunkt er det uansvarligt at anvende klinisk redigering af det humane kimlinjegenom."
Ikke desto mindre er det åbenlyst, at genomredigeringsteknologi vil udvikle sig og mere og hurtigere. Og vinderen i dette løb er den, der ikke kun aktivt investerer i videnskab fra et økonomisk synspunkt, men også er mindre villig til at begrænse sig selv end andre.
Kina kan betragtes som en af favorittene i dette løb. De har rejst en enorm koloni af aber til forskning, satser meget på genteknologi og lancerer et hjerneforskningsprojekt baseret på transgene og genredigerende teknologier plus ikke-humane primater som modeller.
De Forenede Stater har et højere potentiale inden for neurovidenskab, der er ikke færre aber til rådighed, men deres BRAIN-initiativ er ikke direkte rettet mod den genetiske modifikation af aber, og eksperimenter af denne art vil sandsynligvis opleve flere begrænsninger der.
Rusland har også et godt potentiale for udvikling af genetisk forskning, herunder i grænsefladen med neurovidenskab. Imidlertid har Rospotrebnadzor i den nærmeste fremtid til hensigt at forelægge statsdumaen til behandling af et lovforslag om beskyttelse af dens borgeres genetiske data. Før enhver menneskelig DNA-test kræver regningen skriftlig tilladelse fra en borger.
Den samme foranstaltning indføres af Kina, som også har til hensigt at inkludere sunde menneskelige gener og embryoner blandt de umistelige rettigheder for sine borgere. Dette kan teoretisk betyde, at genomforskere holdes ansvarlige for eksperimenter, der potentielt truer menneskers sundhed.
Kina vil dog ikke indføre en anden begrænsning, som anbefales af Rospotrebnadzor. Enhver, der udfører nogen manipulation med humant DNA, den russiske regning vil give status som en personoplysningsoperatør. Faktisk forpligter dokumentet videnskabelige centre til at oprette separate systemer til beskyttelse af genetiske personoplysninger. Det er dyrt og tidskrævende. Indførelsen af en sådan norm, hvis det ikke stopper med at love genetisk forskning i Rusland, vil helt sikkert aftappe kraftigt.
Artiklen blev forberedt med deltagelse af ressourcen Laba.media
Forfatter: Denis Tulinov