Teadlased muutsid eluohtliku haiguse ennetamiseks kümnete inimembrüote DNAd ({{commentsTotal}})

Raskema mehepoolse viljatuse puhul süstitakse üks seemnerakk otse munarakku (intracytoplasmic sperm injection ICSI) kasutades mikromanipulaatorit.
Raskema mehepoolse viljatuse puhul süstitakse üks seemnerakk otse munarakku (intracytoplasmic sperm injection ICSI) kasutades mikromanipulaatorit. Autor/allikas: Wellcome Images/Creative commons

Võimalus muuta inimesest inimese tegevat DNA-d pole juba enam ammu ulme. Seejuures tehtavate vigade hulk on manitsenud aga seni teadlasi inimgenoomi häkkimisel ettevaatusele. Ameerika ja korea teadlased teatavad nüüd, et neil õnnestus 42 inimembrüos asendada eluohtlikku pärilikku haigust põhjustav geenilõik.

Etteruttavalt, embrüotel lasti areneda vaid viis päeva. Geneetiliselt muundatud inimestest rääkimine on veel ilmne liialdus. Isegi kui vajadus selle järele on mõnel juhul selgelt olemas.

"Valitud geenimutatsioon on kõige sagedasem hüpertroofilise kardiomüopaatia põhjustaja. Haigus võib viia noorte seas südame äkksurmani. Selle tekkimiseks piisab, kui laps kannab vaid ühelt vanemalt saadud mutatsiooni," nentis uurimuse kaasautor Paula Amato, Oregoni tervise- ja teadusülikooli endokrinoloog ERR Novaatorile. Haigus puudutab maailmas keskmiselt ühte inimest 500st.

Hüpertroofilise kardiomüopaatia tekkimist on võimalik ennetada juba praegu. Last saada tahtvatel paaridel on võimalus otsida abi kunstlikust viljastamisest (IVF). Laboriseinte vahel saab valida välja embrüod, millel eluohtlik geenidefekt puudub.

"Vigase geeni tervega asendamine tähendab loodetavasti rohkem siirdamiskõlbulikke embrüoid. Raske geenihaigusega paarid otsivad järjepanu viise, kuidas kasvatada võimalust protseduuri õnnestumiseks. Tõenäoliselt kuluks tehnikat rakendades selleks vähem IVF-tsükleid," selgitas uurimusega mitte seotud Yalda Jamshidi, Londoni ülikooli genoomilise meditsiini lektor. Isegi muidu tervete alla 35-aastaste naiste seas päädib kehaväline viljastamine elussünniga kahel juhul viiest.

Arenguruumi on
Amato võttis sihikule geenis MYBPC3 peituva mutatsiooni. Antud geenis võib hüpertroofilise kardiomüopaatiani viia isegi vaid nelja tähe – nukleotiidi – puudumine. Nii võib nende uuesti genoomi lisamist näha geneetiliselt muundatud organismi loomise asemel tavapärase olukorra taastamisega. Selleks kasutas töörühm geenimuutmistehnikat CRISPR/Cas9.

Mõne aasta eest massidesse jõudnud revolutsiooniline süsteem on inspireeritud bakterirakkudes viiruste DNA-d puruks hakkivast mehhanismist. CRISPR võimaldab otsida inimgenoomi moodustavate miljardite tähtede seast meelepärase DNA järjestuse ja selle eemaldada. Rakk lähtub tekkinud tühimiku paikamisel raku teisest geenikoopiast või kasutab selleks molekulaarsetele kääridele kaasa pandud pärilikkusaine lõiku.

Uuringus kasutati tervetelt naistelt pärinevaid munarakke ja ühe vigase geenikoopiaga mehe seemnerakke. "Vea parandamine kulges embrüotes äärmiselt tõhusalt – asendus tehti 72 protsendil juhtudest. Seda on palju rohkem, kui keharakkudega tehtud katsetes ja paaris eelnevas inimembrüoid hõlmanud uuringus," rõõmustas Amato. Endokrinoloog viitas siinkohal kolmele hiina teadlaste sulest ilmunud tööle.

Neist kahes kasutati vigaseid embrüoid, millest poleks arenenud eales elujõulisi looteid. Märtsis ilmunud uuringus kasutati juba terveid inimalgmeid. CRISPR tegi oma töö ära iga kord. Samas oli see vastuvõetamatult räpakas. "Üldiselt tundub, et hiina eksperimentides nähtud probleemidest – ebatäielikest asendustest ja uute mutatsioonide tekitamisest – on õnnestunud jagu saada," kinnitas värske tööga mitte seotud Londoni ülikooli vähigeneetikaprofessor Shirley Hodgson. Enne tehnika kasutuselevõtmist tuleb tema sõnul teha aga veel mitmeid täiendavaid katseid.

Samale viitas ka Amato. Isegi kui CRISPR ei tekitanud parandatud embrüotes ühtegi uut viga. "Süsteem näib töötavat väga hästi, kuid meil on veel arenguruumi. Teiste pärilike haigustega seotud mutatsioonide kõrvaldamise kohta on veel vara öelda midagi kindlat. Kuid praegu võib loota, et embrüotes ja sugurakkudes kulgevad asendused eriti tõhusalt," laiendas endokrinoloog.

Joonistatud lapsed?
Uurimuse ilmumisele eelnenud nädalatel lipsasid spekulatsioonidel põhinevates uudistes ikka ja jälle läbi jutud nn disainerbeebidest. Nägemuse kohaselt saaks tulevikus last saada tahtev paar kliinikusse minnes valida enne viljastamisprotseduuri näiteks lapse silma- ja juustevärvi. Värske töö valguses paistab see vähemalt praeguse seisuga ebatõenäolisem kui varem.

Embrüo lähtus vigase DNA jupi asendamisel munarakus olnud (ema) geenikoopiast. Teisisõnu saab kasutada mehhanismi ainult isalt päritud mutatsioonide parandamiseks. "Mõlema ja/või ema geenikoopia asendamiseks tuleb kasutada väljastpoolt rakku pärinevat malli. Selle tõhusalt tegemiseks on ilmselt vaja välja töötada täiesti uued meetodid. Ent paljude pärilike haiguste tõrjumiseks piisab juba praegusest lahendusest," rõhutas Amato. See ei tähenda, et töörühm ei ürita välja töötada keerukamate asenduste tegemiseks tarvilikke tööriistu (Amato naeratab).

Selleks tähtsamaks peab ta aga debatti, kas ja millal on raviviisi kasutamine õigustatud. Samale viitas Yalda Jamshidi. "CRISPR-i vallas liigutakse praegu üldiselt edasi väga jõudsalt. Arvan, et juba lähitulevikus saadakse üle paljudest praktilistest probleemidest. Ent ühiskonna tasandil tuleb inimese sugurakkude geneetiliselt muutmise osas leida ühine keel. See peab juhtuma kiiresti!" sõnas lektor. Ideaalsel juhul peaks olema debatis esindatud kõik sotsiaalteadused, alates psühholoogiast lõpetades juuraga.

Ameerika Ühendriikide teaduste akadeemia veebruaris ilmunud raport andis sugurakkude geneetiliselt muutmisele teadusuuringutes laias laastus rohelise tule. Samuti pakkus organisatsioon tuge geneetiliselt muundatud laste ilmale toomiseks. Seda eeldusel, et CRISPR-i kasutatakse raskete haiguste kõrvaldamiseks. Süsteemi inimeste võimete parandamiseks kasutamine läheb aga üle igasuguse piiri.

Amato kaasautor Shoukhrat Mitalipov on kompinud teaduse ja eetika piire varemgi. 2007. aastal esitles professor esimesi kloonitud pärdikuid ja 2013. aastal kloonitud inimembrüoid, mida saaks kasutada tüvirakkude saamiseks.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature.



Robootikavõistlus

Teadusajakirjanikud: huviringid on kõva teaduse poole kaldu

Millistes huviringides võiksid lapsed käia, et neil tekiks huvi ühe või teise teadusvaldkonna vastu? Robootikaring, väikesed loodushuvilised, füüsikaring, IT ring... Kas ja miks paistab huviharidus ühekülgne, kaldu loodus- ja täppisteaduste poole?

Tartu Ülikooli kliinikumi geneetikakeskuse Tallinna filiaali juhataja Riina Žordania ja õde Svetlana Kašnikova 2011. aastal.

Inimgeneetika Eestisse tooja pälvis elutööpreemia

“Minu elus on palju salme, aga refrään on ikka meditsiinigeneetika,” parafraseerib Riina Žordania Eesti filmiklassikat, kui võtab Rakveres Eesti inimesegeneetika ühingu aastakonverentsil vastu elutööpreemia.

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: