Studie z Columbie: Editace genů v embryích je účinná, ale pro klinické použití příliš riskantní

Tým vědců pod vedením Kolumbijské univerzity prokázal, že editace bází dokáže upravovat geny v lidských embryích s pozoruhodnou přesností, přičemž v některých experimentech dosáhla 100% úspěšnosti. Studie publikovaná ve středu v časopise Nature však také odhalila řadu bezpečnostních rizik, která prozatím vylučují klinické použití.cuimc.columbia+1

Přesné úpravy, nepředvídatelné vedlejší účinky

Tým z Columbie pod vedením Dietera Egliho použil editaci bází, šetrnější alternativu k tradičnímu CRISPR, která vyměňuje jednotlivá písmena DNA namísto řezání obou vláken, k zacílení na mutace ve třech genech v jednobuněčných lidských embryích. Jeden gen, PCSK9, je spojen s vysokým cholesterolem a kardiovaskulárními chorobami; další dva, HBG1 a HBG2, se podílejí na produkci hemoglobinu a jsou spojeny se srpkovitou anémií a beta-thalasemií.news-medical+1

Při provedení na oplodněných vajíčkách před prvním buněčným dělením úpravy přetrvaly ve všech dceřiných buňkách výsledného embrya. Technika však také způsobila delece chromozomů, nechtěné změny a mozaikové vzorce genetických změn napříč embryonálními buňkami. Při vysokých koncentracích editoru dodaného jako mRNA se embrya přestala vyvíjet úplně.cuimc.columbia+1

"Mozaicismus vytváří řadu možností, což znemožňuje předvídat výsledky, a tím brání smysluplnému použití v klinické praxi," uvedl Egli.cuimc.columbia

Jasnější obraz opravy DNA v embryích

Studie je první, která poskytuje podrobné srovnání toho, jak lidská embrya reagují na dva typy poškození DNA. Spolupracovníci z Akademie věd ČR přispěli purifikovanými editory na bázi proteinů a spoluautor Štěpán Jeřábek poznamenal, že embrya opravovala poškození jednoho vlákna DNA mnohem spolehlivěji než dvouřetězcové zlomy způsobené konvenčním CRISPR-Cas9. Vědci také odvodili kmenové buňky z editovaných šestidenních embryí, což umožnilo hlubší analýzu účinků editace napříč následnými generacemi buněk.eurekalert

Zjištění přicházejí několik měsíců poté, co jiný tým z Cambridgeské univerzity použil editaci bází ke studiu role proteinu NANOG ve vývoji lidských embryí, což bylo publikováno v Nature v červnu. Studie společně podtrhují, že editace bází se stává mocným výzkumným nástrojem pro ranou lidskou biologii, i když klinické aplikace zůstávají v nedohlednu.nature

Stanovení hranic pro mocnou technologii

"Ze své podstaty musíte nejprve poškodit DNA, abyste mohli upravit gen," řekl Jeřábek. "Tento vnitřní potenciál způsobit poškození je také tím, co přináší riziko." Egli dodal, že pokud existují bezpečnější alternativy k prevenci genetických onemocnění, "editace genů není metodou volby".cuimc.columbia

Vědci uvedli, že doufají, že práce pomůže zlepšit výsledky IVF tím, že objasní, jak embrya nakládají s genomickým poškozením, a že odradí od předčasného klinického použití. "Myslím, že naše studie odradí od nevhodného používání těchto technik v klinice, protože jasně demonstrujeme rizika," řekl Egli.cuimc.columbia