Close
CRISPR – decenija prva

CRISPR – decenija prva

Za samo nekoliko godina, uz pomoć tehnologije zvane CRISPR napravljeni su doskora nepojmljivi pomaci u genetičkim istraživanjima. Od lečenja raka do pojave tzv. biohakera, predstavljamo one najbizarnije – i potencijalno najopasnije

 

Piše Jovana Nikolić

 

I
straživači sa Univerziteta „Sun Jat Sen“ u kineskom gradu Guangdžou su 2015. godine iznenadili, a u dobroj meri i uplašili javnost kada su objavili da su prvi put u istoriji genetički modifikovali ljudski embrion. Tri godine kasnije odjeknula je vest da je, takođe u Kini, izvršeno još jedno revolucionarno istraživanje, nakon kojeg su zapravo rođene bebe čiji su geni bili modifikovani dok su bili embrioni. Širom sveta se već vrši ili tek priprema još mnogo neobičnih i smelih manipulacija genima, čiji tvorci sebe često smatraju spasiocima. Kuda vode ovi putevi popločani dobrim namerama?

iIstraživači pokušavaju da manipulišu genima još od sedamdesetih godina prošlog veka. Dok se o genetički modifikovanoj hrani već godinama često i žustro vode diskusije, od stranica tabloida do skupštinskih govornica, kada je reč o genetičkoj modifikaciji ljudi, tu ipak preovladava misao da tako nešto može biti samo daleka budućnost. Možda je to jedan od razloga što se najveći broj pravnih i etičkih regulativa odnosi upravo na genetički inženjering biljaka i životinja, dok je za njegove primene u medicini u mnogim državama ostavljen prazan prostor.

U takvom jednom stanju tehnologija CRISPR/Cas9 predstavlja hladan tuš. Naime, za razliku od starijeg, tradicionalnog genetičkog inženjeringa, CRISPR ne zahteva ni preskupu opremu ni vrhunske stručnjake – eksperimenti se pomoću njega mogu vršiti u jednoj prosečnoj garaži.

Čitava „tehnologija“ predstavlja adaptiranu verziju antivirusnog sistema kakav prirodno postoji kod bakterija. U organizam se ubrizgava određeni molekul koji sam pronalazi unapred određenu regiju u genetičkom kodu – na primer, mutirani gen koji je odgovoran za nastanak neke bolesti. Zatim enzim zvan Cas9 „seče“ DNK i uklanja gene, a ćelije registruju nanetu štetu i pokušavaju da je poprave, uglavnom tako što na mesto uklonjenog gena dolazi novi, modifikovani gen, koji je veštački unet.

CRISPR je star samo sedam godina, ali se uveliko koristi u mnogim eksperimentima. Za početak njegove primene na ljudima može se uzeti već pomenuta 2015. godina. Do tada se već naslućivalo da u svetu postoji više laboratorija u kojima istraživači nameravaju da pomoću ove tehnike menjaju ljudski embrion. Pritom, treba imati u vidu da postoji velika razlika između menjanja somatskih ćelija odraslog čoveka i promena na polnim ćelijima i embrionima, koje se mogu nekontrolisano prenositi narednim generacijama.

 

Rad je bio objavljen u časopisu Protein & Cell, čije je sedište u Pekingu, nakon što je prethodno bio odbijen u časopisima Nature i Science iz etičkih razloga

 

T
e 2015. godine, Antonio Regalado, novinar časopisa MIT Technology Review, opisao je posetu laboratoriji koju vodi čuveni i pomalo kontroverzni genetičar Džordž Čerč, profesor na Harvardu, poznat i po neobičnim idejama kao što je kloniranje mamuta. U laboratoriji je u to vreme radila postdoktorantkinja Luan Jang, koja danas sa Čerčom upravlja biomedicinskim startapom eGenesis, a koja je tada planirala da sa svojim timom iz jedne njujorške bolnice dobije jajnike pacijentkinje operisane zbog raka. Ideja je bila da se iz njih izoluje mutirani gen koji je odgovoran za nastanak bolesti, a zatim da se ta greška ispravi. Nešto kasnije, Jang je saopštila da se povukla iz istraživanja ali nije otkrila šta se dalje sa tom idejom dešava. U svom tekstu Regalado je upozorio da je siguran da postoji najmanje nekoliko laboratorija u svetu u kojima se radi na sličnim istraživanjima, i da je samo pitanje trenutka kada će to biti javno objavljeno.

Čekalo se samo mesec dana. Za modifikaciju ljudskog embriona u ranoj fazi na Univerzitetu „Sun Jat Sen“ saznao je čitav svet: oni su uspeli da uklone gen čija mutacija izaziva beta talasemiju, naslednu i opasnu krvnu bolest. Ovaj događaj zvanično predstavlja prvu genetičku modifikaciju ljudskog embriona, a rad je bio objavljen u časopisu Protein & Cell, čije je sedište u Pekingu, nakon što je prethodno bio odbijen u časopisima Nature i Science iz etičkih razloga. Od 86 korišćenih embriona samo mali procenat je uspešno prošao sve faze istraživanja i, kako su sami članovi tima rekli, ispostavilo se da se javilo mnogo više mutacija nego kada su istraživanja rađena na embrionima miševa i somatskim ćelijama odraslih ljudi. Na kraju, tim je odlučio da zbog svih nepredviđenih posledica obustavi istraživanje.

Međutim, kocka je uveliko bila bačena. Stručna javnost je na ovaj slučaj burno reagovala i zahtevala moratorijum na genetičke izmene ljudskih polnih ćelija i embriona, zbog straha da bi se nepredviđene posledice mogle nekontrolisano prenositi na naredne generacije, pa čak i uticati na proces evolucije. Danas je modifikacija polnih ćelija i embriona u reproduktivne svrhe zabranjena u više od 40 zemalja. Iste 2015. godine, a pod uticajem istraživanja iz Kine, američki Nacionalni institut za zdravlje doneo je odluku da ne finansira slična istraživanja, dok je u Britaniji nekoliko meseci kasnije dozovoljeno da se CRISPR/Cas9 koristi za editovanje ljudskih embriona, ali samo pod uslovom da oni budu uništeni nakon sedam dana.

Tehnologija CRISPR/Cas9 je prvi put testirana na ljudima 2016. godine na Univerzitetu Sičuan u gradu Čengduu, kada je tim koji predvodi onkolog Lu Ju ubrizgao modifikovane gene pacijentu koji boluje od raka pluća. Iste godine, Uprava za hranu i lekove je u SAD odobrila korišćenje tehnologije CRISPR/Cas9 za menjanje somatskih ćelija pri lečenju raka – onda kada druge terapije ne daju željene rezultate.

Prvo ovakvo istraživanje u SAD uspešno je sprovedeno u novembru 2019. godine. Tada su istraživači sa Univerziteta u Pensilvaniji modifikovali DNK imunskih ćelija kod tri pacijenta u poodmakloj fazi raka. Kako se neželjene posledice nisu javile, utvrđeno je da ovaj tretman može biti bezbedan. Kod pacijenata kod kojih na jednom tasu vage stoje nepredviđene loše posledice, a na drugom faza bolesti u kojoj nema leka i jedina moguća budućnost je skora smrt, sasvim je jasno šta će prevagnuti. A pošto su u pitanju somatske ćelije, ovakve modifikacije gena po prirodi ne mogu uticati na naredne generacije.

 

Iako je utvrđeno da su bliznakinje Lulu i Nana zaista rođene, nijedna naučna ustanova nije želela da prizna da je u tome učestvovala

 

O
vo može biti početak rata između Kine i SAD kada je u pitanju genetički inženjering. Mnogi svetski mediji njihov odnos u ovom polju porede sa nekadašnjom svemirskom trkom između SAD i Sovjetskog Saveza. Ipak, treba imati u vidu da se priličan broj kineskih istraživača, o čijim se rezultatima u ovom tekstu govori, školovao u Americi, pa čak da je bilo i slučajeva da u Kini istraživanja vrše strani istraživači – zato što je tako nešto na drugom mestu zabranjeno.

Međutim, u modifikaciji ljudskog embriona SAD sustižu Kinu već 2017. godine, kada časopis Nature prenosi da je proboj napravljen na Univerzitetu zdravlja i nauke u Oregonu. Iz jednoćelijskog embriona je uklonjen gen koji je odgovoran za hipertrofičnu kardiomiopatiju, naslednu srčanu manu koja je jedan od glavnih uzroka iznenadnih srčanih udara kod mladih ljudi i sportista.

Mada su svi ovi koraci veliki i otvaraju nova pitanja i mogućnosti, i dalje se ne mogu meriti sa istraživanjem koje je obeležilo narednu, 2018. godinu, a o čijim posledicama će se tek diskutovati. Naime, u novembru 2018. kineski biohemičar po imenu He Đenkuej je na jednom stručnom skupu objavio da su, zahvaljujući njemu, prve genetički modifikovane bebe već rođene.

Istraživački proces bio je obavijen velom tajni. Iako je utvrđeno da su bliznakinje Lulu i Nana zaista rođene, nijedna naučna ustanova nije želela da prizna da je u tome učestvovala. He Đenkuejov postupak je zabranjen u većini zemalja, a osudu je iznela i Kineska akademija nauka. He Đenkuej je devojčicama dok su još bile embrioni menjao DNK tako što je uništio gen CCR5 da ne bi mogle da se zaraze HIV-om. Stručnjaci iz čitavog sveta naglašavaju da su embrioni pre ove intervencije bili zdravi, da danas postoje načini da se spreči prenošenje ovog virusa sa roditelja na decu, a da se He Đenkuej upustio u nešto sasvim nepoznato igrajući se tuđim životima. Tačnije, životima narednih generacija.

U oktobru 2019. ponovo se dogodilo nešto slično. Tim okupljen oko ruskog biologa Denisa Rebrikova počeo je da modifikuje gene na ljudskim jajnim ćelijama žena koje imaju problem sa sluhom, kako se on ne bi preneo i na potomstvo. Mada je Rebrikov za časopis Nature rekao da modifikovane embrione neće implantirati u matericu sve dok ne dobije dozvolu ruskog Ministarstva zdravlja, u javnosti je zavladala strepnja kakav će biti epilog.

Želja za istraživanjem i rešavanjem aktuelnih zdravstvenih problema nastaviće da živi, i pitanje je da li će pravni okviri moći da je kontrolišu. U julu 2019. godine u SAD je donet tek prvi zakon koji se odnosi na tehnologiju CRISPR. Između ostalog, ovaj zakon treba da reguliše prodaju tzv. paketa za genetičku terapiju tako što će na njima biti naznačeno da nisu za samoupotrebu.

 

Tako se preko „Amazona“ može kupiti komplet za modifikaciju gena bakterija za samo 160 dolara, a kako piše u uputstvu, pored kompleta, sve što vam je potrebno su voda i mikrotalasna rerna

 

Naime, povod za ovakvu regulativu su „biohakeri“ koji za mali novac kupuju opremu i bave se modifikacijom gena daleko od naučnih ustanova, u svojim kuhinjama, garažama ili malim privatnim laboratorijama. Tako se preko „Amazona“ može kupiti komplet za modifikaciju gena bakterija za samo 160 dolara, a kako piše u uputstvu, pored kompleta, sve što vam je potrebno su voda i mikrotalasna rerna. Najpoznatiji među biohakerima je izvesni Džosaja Zejner, doktor biologije koji je nekada radio u Nasi, a sada želi da omogući gotovo svima da pomoću tehnologije CRISPR menjaju DNK bakterija, pa njegova kompanija nudi prilično širok izbor opreme za početnike.

Na primer, za 30 dolara svako može dobiti neophodan materijal i uputstvo kako da bakterijama „ubaci“ gene meduze kako bi bakterija zasvetlela fluorescentno zeleno u mraku. U sklopu jednog marketinškog projekta, Zejner je postao prva osoba koja je pomoću tehnologije CRISPR pokušala da promeni svoje gene, ubrizgavši u sebe koktel koji bi trebalo da na genetičkom nivou poveća njegovu mišićnu masu (mada, kako kaže, za sada nije primetio nikakve promene, što su stručnjaci svojevremeno i predvideli). Kako je rekao u jednom intervjuu za Gardijan, on zamišlja da će u budućnosti ljudi u laboratorije odlaziti kao u salon za tetovaže, samo što će umesto tetovaže naručiti DNK za određenu boju kose ili očiju.

Tehnologija CRISPR/Cas9 korišćena je prethodnih godina i u mnogim drugim neobičnim eksperimentima, a meta nije uvek bio čovek. Tako su istraživači u Kini psima menjali gene kako bi im povećali mišićnu masu, a jedan drugi naučni tim je modifikovao gene svinja kako bi u svom izmetu proizvodile manje azota i fosfora, i u isto vreme davale više mesa. Nesvakidašnje istraživanje vrši se i na Univerzitetu u Edinburgu, gde jedna grupa istraživača modifikuje gene pilića kako bi u svojim jajima proizvodili – ljudske proteine. Ova jaja, kao i sami pilići, bili bi zabranjeni za uputrebu u ishrani, ali proteini izolovani iz belanceta, koji su veoma jeftino dobijeni, mogli bi se koristiti u lečenju raka.

Međutim, verovatno najkontroverznije i najbizarnije saopštenje o genetičkom istraživanju objavljeno je u leto 2019. godine, kada je čuveni španski istraživač Huan Karlos Izpisua Belmonte objavio da je uspeo da stvori prvi embrion koji je hibrid, tzv. himera majmuna i čoveka. Sa grupom američkih i španskih istraživača morao je da ode u Kinu kako bi izbegao zabrane, a zatim je tamo genetički modifikovao embrion majmuna tako što je deaktivirao gene važne za nastanak određenih organa, a ubrizgao ljudske matične ćelije iz kojih mogu da se razviju isti organi.

Krajnji cilj za neku dalju, distopijsku budućnost bio bi stvaranje himera koje bi imale organe koji se mogu uspešno presaditi ljudima. Naravno, „uzgajanje“ organa nije samo po sebi problematično, i ima ogroman potencijal, ali ono se ne sme vršiti u živom organizmu. U ovoj fazi, kao što je i planirano, embrion je ubrzo uništen. Međutim, ako se uzmu u obzir svi poznati slučajevi genetičkog inženjeringa u nekoliko prethodnih godina, kao i mogućnosti koje trenutno postoje, naivno je očekivati da niko neće dozvoliti da se takva himera rodi. Da li regulative uopšte mogu da uhvate korak sa munjevitom brzinom kojom se razvija CRISPR?

 


Pre nego što odete

Ovaj članak je prvi put objavljen u štampanom izdanju časopisa Odiseja. Časopis izdaje nezavisna izdavačka kuća Horizonti iz Beograda, koja živi od podrške i interesovanja svojih čitalaca. Ukoliko već niste, svoj primerak novog broja Odiseje možete naći na kioscima i u knjižarama širom zemlje (napravili smo i mali vodič da vam pomognemo u potrazi), ali i ako jeste, najbolji način da podržite naš rad i osigurate da Odiseja ostane nezavisan, kritički medij jeste da se pretplatite na naše digitalno izdanje. To košta samo 840 dinara godišnje – a mi vam za tu investiciju garantujemo mnogo kvalitetnog i zanimljivog sadržaja.

Vodič za kupovinu časopisa

Pretplata na digitalno izdanje

Close