Учените предупреждават за опасностите от редактиране на гени в човешки ембриони

Учените са открили, че клетките в човешките ембриони често не са в състояние да възстановят увреждания в своята ДНК. Това има важни последици за използването на техники за редактиране на гени за премахване на сериозни наследствени заболявания от ембриони, както и за IVF като цяло.

Снимка: Freepik/Pikisuperstar

Представяйки изследването на 39-та годишна среща на Европейското дружество за човешка репродукция и ембриология ( ESHRE ), д-р Нада Кубикова от Оксфордския университет (Обединеното кралство) каза:

„Редактирането на гени може да поправи дефектни гени. Този процес, който обикновено включва първо разкъсване и след това възстановяване на ДНК веригата. Нашите нови открития предупреждават, че широко използваните технологии за редактиране на гени могат да имат нежелани и потенциално опасни последици, когато се прилагат върху човешки ембриони.“

Учените са открили , че ДНК на ембрионалните клетки може да се манипулира с висока ефективност, но, за съжаление, това рядко води до промените, необходими за коригиране на дефектния ген. Най-често веригата на ДНК се прекъсва завинаги, което потенциално може да доведе до допълнителни генетични аномалии в ембриона.

В етично одобрено проучване д-р Кубикова и нейните колеги оплодиха донорски яйцеклетки с донорска сперма чрез интрацитоплазмено инжектиране на сперма (ICSI), за да създадат 84 ембриона. В 33 ембриона те са използвали специална технология за редактиране на ембриони (CRISPR-Cas9), за да създадат прекъсвания в двете вериги, които изграждат молекулата на ДНК. Останалите 51 ембриона бяха запазени като контроли.

Създадоха първите човешки „синтетични ембриони“ от стволови клетки

Изследователите откриха промени в целевите ДНК региони в 24 от 25 ембриона, което показва високата ефективност на CRISPR в човешките ембрионални клетки. Въпреки това, само девет процента от целевите места бяха поправени с помощта на клинично полезен процес на възстановяване, ръководен от хомология. Петдесет и един процента от счупените ДНК вериги претърпяха нехомоложно свързване на краищата, което доведе до мутации, при които нишките бяха съединени отново. Останалите 40% от счупените вериги на ДНК не могат да бъдат възстановени. Непоправени прекъсвания в ДНК веригите в крайна сметка водят до загуба или дублиране на големи участъци от хромозомата, простиращи се от прекъсването до края на хромозомата. Аномалии от този тип засягат жизнеспособността на ембрионите.

Въпреки че резултатите от проучването предупреждават срещу използването на редактиране на генома в човешки ембриони, учените са получили някои положителни резултати, което предполага, че рисковете могат да бъдат намалени и способността за успешно премахване на мутации може да бъде увеличена чрез промяна на начина, по който се извършва редактирането на генома.

Създадоха изкуствени нервни клетки

Неспособността на ембрионите да поправят ефективно увреждане на ДНК, разкрита от това проучване, може да обясни защо някои ембриони от IVF не се развиват. Това разбиране може да доведе до подобрени резултати от IVF, казаха изследователите. 

След това изследователите ще търсят нови начини за защита на ранните ембриони от увреждане на ДНК, което може да доведе до потенциални подобрения в лечението на плодовитостта. Те също така планират да изследват по-щадящи техники за редактиране на гени, които избягват разкъсването на нишки на ДНК, което може да е по-лесно за ембрионите.

Заличават ли ембрионите генетичните признаци на след оплождането

„В бъдеще подобни методи могат да осигурят възможност за обръщане на мутациите, които са измъчвали семейства от поколения, предотвратявайки наследяването на катастрофални болести“, заключи д-р Кубикова.