Prulom: Genetická editace opravuje mutaci v lidských embryích

Ve svete nejprve vedci pouzívají úpravu genu k úspesné náprave nemoci vyvolávající mutace v lidských embryích, coz je úspech, který predstavuje významný krok vpred pro prevenci zdedených onemocnení.
Vedci pouzili CRISPR-Cas9 k oprave mutace v lidských embryích.

Ve studii nedávno publikované v casopise Príroda, mezinárodní tým výzkumníku odhalil, jak pouzili CRISPR-Cas9 genové editaci na nove oplodnené vajícka k oprave mutovaného genu MYBPC3, o kterém je známo, ze zpusobuje hypertrofickou kardiomyopatii (HCM).

HCM je stav charakterizovaný zhrubnutím srdecního svalu. Podle American Heart Association (AHA) se odhaduje, ze HCM postihuje az pul milionu lidí ve Spojených státech a je castou prícinou náhlé srdecní smrti, zejména u mladých sportovcu.

Zdedená mutace genu MYBPC3 predstavuje az 30 procent rodinných prípadu HCM; jedinci s jednou kopií této genové mutace mají 50 procent sanci predat to jejich potomkum.

V posledních letech se vedci podívali na úpravu genu jako zpusob, jak eliminovat mutace zpusobující onemocnení. Jeden typ techniky pro editaci genu, který získal hybnost, je CRISPR-Cas9, který zahrnuje pridání, odstranení nebo modifikaci sekvencí DNA, které ovlivnují funkci genu.

Zatímco CRISPR-Cas9 prokázal úspech u zvírecích modelu, existují etické obavy ohledne jeho pouzití u lidí. Zejména kritici upozornují, ze tato technika muze být vyuzita pro neterapeutické úcely, jako je napríklad "návrhárka".

Navíc existuje obava, ze pri pouzití CRISPR-Cas9 k oprave jedné mutace zpusobující nemoci v lidských embryích mohou být neúmyslne zavedeny dalsí potenciálne skodlivé mutace.

Vedci z Cíny, Jizní Koreje a USA se vsak stali prvními, kterí úspesne opravili MYBPC3 genovou mutaci v lidských embryích pomocí CRISPR-Cas9 bez jakýchkoli nezamýslených následku.

Mutace byly opraveny ve 72% embryí

Pri pouzití oplodnení in vitro vedci injekcne podávali spermie získané od muzu mutací genu MYBPC3 do vajícek získaných ze zdravých zen.

Na rozdíl od predchozích studií pouzili výzkumníci CRISPR-Cas9 na zdravé vejce soucasne s injekcí spermií. Podle týmu tento proces pomáhá omezit "mozaiky", kdy nekteré z mutovaných bunek v embryu jsou opraveny a nekteré nejsou.

Vedci zjistili, ze technika CRISPR-Cas9 upravovala DNA ve správné pozici pro 100 procent embryí a genové mutace MYBPC3 byly plne opraveny ve 42 ze 58 testovaných embryí, coz predstavuje úspesnost 72,4 procent.

"Nase technologie úspesne opravuje mutaci genu zpusobující onemocnení tím, ze vyuzívá odpoved na opravu DNA, která je jedinecná pro rané embrya," ríká spoluautorka první studie Jun Wu z Institutu pro biologické studie Salk v La Jolla, CA.

Prulom v oblasti HIV: Vedci odstranují virus u zvírat pomocí úpravy genuVýzkumníci byli schopni eliminovat HIV u mysí pomocí CRISPR-Cas9 genového editování.Prectete si ted

Konkrétne výzkumníci zjistili, ze technika úpravy genu pouzívala DNA ze zdravých vajec jako "sablonu", coz pomohlo identifikovat umístení DNA mutací spermií, které potrebovaly opravit.

Následne tým pouzil celo genomové sekvenování na upravených embryích, aby zjistil, zda CRISPR-Cas9 indukuje nezádoucí zmeny genomu. Výzkumníci nenalezli zádné takové zmeny.

Studie v podstate poskytuje první dukaz, ze CRISPR-Cas9 lze pouzít k oprave genových mutací MYBPC3 a zabránit vývoji familiárního HCM.

"Kazdá generace by mela provést tuto opravu, protoze jsme odstranili variantu genu zpusobující onemocnení z této linie rodiny," ríká vedoucí studie autor Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., z Oregonské univerzity pro zdraví a vedu (OHSU) v Portlandu. "Pomocí této techniky je mozné snízit zatízení této dedicné nemoci na rodinu a nakonec na lidskou populaci."

Etické obavy zustávají

Tato prukopnická studie nenabízí pouze nadeji na lécbu HCM. Vedci se domnívají, ze predstavuje významný pokrok ve vyuzívání úpravy genu pro mnozství dedicných onemocnení.

"Tento výzkum výrazne pokrocil ve vedeckém poznání postupu, které by byly nezbytné k zajistení bezpecnosti a úcinnosti korekce genu zárodecné linie."

Daniel Dorsa, Ph.D., senior viceprezident pro výzkum na OHSU

Wu a kolegové varují pred dalsím klinickým hodnocením, ze je zapotrebí dalsího výzkumu a mnoho etických obav zustává.

"Genetická editace je stále jeste v detství, takze i presto, ze se toto predbezné úsilí ukázalo jako bezpecné a úcinné, je velmi dulezité, abychom i nadále postupovali s maximální opatrností a venovali nejvyssí pozornost etickým aspektum," ríká studijní spoluautor Juan Carlos Izpisua Belmonte, také Institut biologických studií v Salku.

"Etické úvahy o premístování této technologie do klinických studií jsou slozité a zaslouzí si významnou verejnou angazovanost, nez budeme schopni odpovedet na sirsí otázku, zda je v zájmu lidstva zmenit lidské geny pro budoucí generace," dodává Dorsa.