Täiustatud geenimuutmistehnika tõstatab eetikaküsimusi ({{commentsTotal}})

Autor/allikas: MIKI Yoshihito/Nature

Selle aasta aprillis rabasid hiina teadlased maailma teatega, et kasutasid revolutsioonilist genoomi muutmise tehnikat inimembrüote pärilikkusaine muutmiseks. Eetikud ja teadlased võisid samas kergendatult hingata – katsed näitlikustasid, et tehnika on selle inimestel rakendamiseks veel liiga ebatäpne. Värske uurimus vihjab aga, et piirangutest on suudetud juba mööda hiilida.

Paari aasta eest teadusmaailma kihana pannud tehnika põhineb bakterite immuunsüsteemi matkimisel. Mõned viiruse rünnaku üle elanud bakterid lisavad oma genoomi näidise neid rünnanud viiruse pärilikkusainest. Järgmisel korral suudab bakter viiruse märksa kiiremini ära tunda ja saata välja ensüümi Cas9, mis viiruste jaoks elutähtsad pärilikkusaine lõigud puruks lõikab.

Crispr/Cas9 süsteem sarnaneb paljuski tekstitöötlusprogrammide „otsi ja asenda“ tööriistale. Otsisõna analoogiks on RNA-molekulid, mida kasutavad rakulised organismid geneetilise informatsiooni vahendamiseks. Soovitud pärilikkusaine lõikude genoomist eemaldamiseks peavad teadlased sünteesima lihtsalt sobiva RNA molekuli ja selle ensüümiga siduma. Ent erinevalt tekstitöötlusprogrammist, mis täidab käske sõna-sõnalt, rahuldub Crispr/Cas9 ka otsitavaga sarnaste sihtmärkidega. Võrdlusena asendaks programm lisaks sõnale „ennetama“ ka „ennistama“.

Võrreldes teiste genoomi muutmise tehnikatega on see imetajate pärilikkusaine meelepärasel viisil lõikumiseks siiski erakordselt tõhus. Täpsemateks geenide lõikumiseks või asendamiseks, mida nõuaks näiteks inimeste genoomi muutmine, jäi sellest siiski vajaka. Selles veendusid näiteks aprillis avaldatud töös hiina teadlased. Töörühm üritas muuta 54 lisakromosoomidega inimembrüo genoomi. Hiljem nägid nad soovitud muutusi aga vaid neljas. Isegi neis tegi süsteem asendusi piirkondades, kus teadlased seda ei soovinud.

Tervetes inimembrüotes või rakkudes võib see viia muudatusteni, mis häirivad rakkude talitlust või viia isegi vähi tekkeni. Eetilisest küljest tähendas see aga, et tehnika inimeste geneetiliselt täiustamiseks või ravimiseks kasutamine polnud sellega seonduvate riskide tõttu mõeldav. Teadlased on jõudnud aga tehnikat juba mitmekülgselt täiustada ja veaprotsent on viidud nullile olulisemalt lähemale.

Näiteks on vahepeal leitud, et valelõigete tegemise tõenäosust vähendab lühemate RNA molekulide kasutamine. Samuti on loodud variatsioone kasutatavast ensüümist. Kui tavaliselt suudab see ühe korraga läbi lõigata terve DNA ahela, siis üls mutantensüüm katkestab vaid ühe redelina keerduva DNA reie. Ahela täielikuks katkestamine nõuab seeläbi kahte RNA-ensüümi kompleksi. Vales kohas muudatuse tegemiseks peavad eksima mõlemad juhtsüsteemid.

Washingtonis toimuval genoomi muutmisega seonduvaid eetilisi küsimusi lahkaval maailma tippbioloogide kohtumise ajal esitletud tehnika on aga veelgi täpsem. Crispr/Cas9 süsteemi ühest pioneerist Feng Zhang kirjeldas Cas9 ensüümi, mis teeb viie selles tehtud muudatuse tõttu lõikeid oluliselt valikulisemalt. Klassikalisest ensüümist hinnanguliselt 25 korda täpsem ensüüm teeb ühe vea 300 triljoni nukleotiidi või tähe kohta. Viimane on võrreldav inimeste pärilikkusaine loomuliku muteerumiskiirusega.

Edusamm toob aga taas päevakorda tehnika rakendamisega seonduvad eetikaküsimused, mis tekkisid esmakordselt juba 1980. aastatel esimeste olulisemalt jämedakoelisemate tehnikate esitlemise järel. Kuigi tänaseks on laborite seinte vahelt tavakasutusse jõudnud juba mitmed geeniteraapiad, mil hinnanguliselt 2000 on katsejärgus, erineb Crispr/Cas9 eelnevatest lisaks oma täpsusele ka hinna poolest. Muudatuste tegemine on paari suurusjärgu odavam, misläbi oleks taskukohane isegi tavainimestele ja amatöörteadlastele.

Üliinimeste või disainitud laste loomiseks ei mõisteta inimgenoomi õnneks veel piisavalt täpselt. Samas pole mitmetes maailma suurriikides inimembrüote genoomi muutmine otseselt keelatud. Näiteks USA-s ei tohi vastavaid katseid teha vaid maksumaksja raha eest ja kasutada seda kliinilistes rakendustes. Hiinas, Indias ja Jaapanis on inimgenoomi muutmine küll reguleeritud, kuid samas puuduvad vahendid reeglite jõustamiseks.

Täiustatud ensüümi esitletakse ajakirjas Science.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



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: