Widgets

Καινοτόμες τεχνικές επεξεργασίας του DNA οδηγούν σε θεραπείες ασθενειών, αλλά και στον προσχεδιασμό παιδιών! – Προβληματισμοί





Οι τεχνικές επεξεργασίας του DNA ανθρώπινων κυττάρων θα πρέπει να συνεχιστούν, μαζί όμως με τον αναγκαίο έλεγχο, ώστε οι έρευνες να επιτρέψουν τη χρήση τους μόνο για τη θεραπεία ασθενειών και όχι τον προσχεδιασμό παιδιών με ή χωρίς κληρονομικές ασθένειες, αλλά και παιδιών με βελτιωμένα φυσικά ή διανοητικά χαρακτηριστικά.

Η πρόοδος της γενετικής είναι τόσο εντυπωσιακή, που το επιστημονικό περιοδικό «Science» ανακήρυξε την τεχνική γονιδιακής επεξεργασίας του γονιδιώματος (DNA) των οργανισμών ως κορυφαίο επιστημονικό επίτευγμα της προηγούμενης χρονιάς.

Η μέθοδος είναι γνωστή ως CRISPR/Cas9. Αν και η συγκεκριμένη τεχνική ανακαλύφθηκε το 2012, οι εντυπωσιακές εφαρμογές της στη βιοϊατρική φανερώθηκαν μέσα στο 2015. Θα πρέπει να γίνει γνωστό ότι πριν από αυτήν την τεχνική είχαν αναπτυχθεί δύο ακόμη τεχνικές επεξεργασίας του DNA, η τεχνική ZFN και η τεχνική Talen.

Στις δύο αυτές μεθοδολογίες η επεξεργασία του DNA βασίζεται σε πρωτεϊνικούς οδηγούς. Αντίθετα, στην τεχνική CRISPR/Cas9 βασίζεται σε RNA μόριο-οδηγό ώστε να επέλθει η τροποποίηση του DNA στη συγκεκριμένη θέση του DNA με φυσικό τρόπο. Η τεχνολογία αυτή έχει χαρακτηριστεί ως το «μοριακό νυστέρι» της γενετικής. Σε σχέση με τις δύο άλλες είναι απλή, φθηνή, ακριβής στην επεξεργασία του DNA και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από κάθε έμπειρο μοριακό βιολόγο.


Αυτό σημαίνει ότι είναι πλέον δυνατή η στοχευμένη γενετική τροποποίηση οποιουδήποτε DNA χρησιμοποιώντας τρία διαφορετικά πρωτόκολλα τα οποία επιτρέπουν την επιδιόρθωση, την αλλαγή, ή τη διαγραφή συγκεκριμένων αλληλουχιών του DNA σωματικών κυττάρων ενηλίκων και εμβρύων, αλλά και γεννητικών κυττάρων. Ας δούμε μερικές θεραπευτικές εφαρμογές.

Θεραπεία μονογονιδιακών ασθενειών με επέμβαση σε σωματικά κύτταρα


Σήμερα γνωρίζουμε ότι 8.000 κληρονομικές ασθένειες προκαλούνται από μεταλλάξεις σε ένα γονίδιο και ότι 400 εκατομμύρια άνθρωποι πάσχουν από κάποια γενετική ασθένεια. Μερικές από αυτές είναι συχνές στην Ελλάδα – π.χ. μεσογειακή και δρεπανοκυτταρική αναιμία, κυστική ίνωση, κτλ.

Η κυστική ίνωση αποτελεί την πιο συχνή κληρονομική νόσο στη λευκή «φυλή». Το 5% περίπου των Ελλήνων είναι ασυμπτωματικοί φορείς μεταλλάξεων στο υπεύθυνο γονίδιο CFTR. Μεταλλάξεις στο γονίδιο αυτό προκαλούν κλινικά συμπτώματα στο αναπνευστικό, στο πεπτικό-γαστρεντερικό και στο αναπαραγωγικό σύστημα. Με βάση αυτή τη γνώση, απομονώθηκαν βλαστοκύτταρα από παιδιά με τη νόσο και δημιουργήθηκαν μίνι έντερα. 


Με τη χρήση της τεχνικής CRISPR/Cas9 διορθώθηκε το «ορθογραφικό» λάθος στο DNA και αποκαταστάθηκε η σωστή αλληλουχία του γονίδιου CFTR στα μίνι-έντερα, τα οποία μεταμοσχεύτηκαν στους ασθενείς με θετικά αποτελέσματα στην υγεία των παιδιών. Ύστερα από αυτή την επιτυχία, η τεχνική άρχισε να χρησιμοποιείται για τη θεραπεία αρκετών ασθενειών, όπως η δρεπανοκυτταρική και η β-μεσογειακή αναιμία, η μυϊκή δυστροφία τύπου Duchenne, η αχονδροπλασία, η επιφανειακή δυστροφία κερατοειδούς, κλπ.



Θεραπεία μολυσματικών ασθενειών (π.χ. AIDS)

Στη χώρα μας 7.700 οροθετικοί λαμβάνουν αντιρετροϊκή αγωγή. Συνήθως, στην πορεία της νόσου, οι ασθενείς χρειάζεται να αλλάξουν την αγωγή τους είτε σε έδαφος μη ανταπόκρισης ή θεραπευτικής αποτυχίας είτε σε έδαφος ανεπιθύμητων παρενεργειών αντιρετροϊκών φαρμάκων, π.χ. αυξημένος κίνδυνος καρκινογένεσης.

Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι η μετάλλαξη CCR5-δ-32 μεταβάλλει τη δομή των
T-λεμφοκυττάρων (τα κύτταρα που κυρίως μολύνει και εξοντώνει ο ιός) με αποτέλεσμα ο ιός HIV να μην μπορεί να μολύνει τα Τ-κύτταρα των φορέων της μετάλλαξης. Οπότε, όσοι έχουν στο γονιδίωμά τους αυτήν τη μετάλλαξη έχουν μεγαλύτερη αντίσταση στη μόλυνση από τον ιό HIV. Με βάση αυτήν τη γνώση αφαιρέθηκαν βλαστοκύτταρα ή Τ-κύτταρα από ασθενείς με AIDS. Έπειτα, με τεχνολογία επεξεργασίας του DNA τροποποιήθηκε η γενετική σύστασή τους
ώστε να φέρουν τη μετάλλαξη CCR5-δ-32. Μετά τη μεταμόσχευση των μεταλλαγμένων κυττάρων παρατηρήθηκε μείωση του ιικού φορτίου.


Μεταμοσχεύσεις οργάνων από ζώα σε άνθρωπο

Η μεγαλύτερη δυσκολία μεταμόσχευσης οργάνων από υγιή ζώα είναι η απόρριψή τους, ενώ ανησυχίες υπάρχουν και για πιθανή μεταφορά μολυσματικών ζωονόσων στον άνθρωπο. Το πρώτο πρόβλημα έχει ήδη επιλυθεί. Με τη χρήση της τεχνικής CRISPR/Cas9 τροποποιήθηκε το γονιδίωμα χοίρων για γονίδια που συμβάλλουν στην απόρριψη του ξενομοσχεύματος από τον δέκτη-άνθρωπο. Ύστερα από αυτό, οι αρμόδιες κινεζικές Αρχές επιτρέπουν την παραγωγή κερατοειδούς σε χοίρους που θα χρησιμοποιηθεί σε ξενομεταμοσχεύσεις. 


Παράλληλα, βιοτεχνολογικές φάρμες παράγουν καρδιές και πνεύμονες για να χρησιμοποιηθούν για ξενομεταμοσχεύσεις. Σύμφωνα με τον Αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA), τα όργανα αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σήμερα μόνο σε άτομα με θανατογόνες παθήσεις στις οποίες δεν υπάρχουν άλλες θεραπευτικές προσεγγίσεις.

Γενετική τροποποίηση εμβρύων ή γεννητικών κυττάρων ανθρώπου

Επιστημονικές ομάδες ανακοίνωσαν γενετικές θεραπευτικές παρεμβάσεις με την τεχνική CRISPR/Cas9 σε γεννητικά κύτταρα και έμβρυα προκειμένου να γεννηθούν παιδιά χωρίς κληρονομικό νόσημα. Η μεθοδολογία έχει ήδη χρησιμοποιηθεί πειραματικά σε ανθρώπινα έμβρυα για τη θεραπεία της β-μεσογειακής αναιμίας.

Η δυνατότητα αυτή όμως, σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες, θα μπορούσε ίσως να οδηγήσει στον «θαυμαστό καινούριο κόσμο» δημιουργίας προσχεδιασμένων παιδιών με ή χωρίς κληρονομικές ασθένειες, αλλά και προσχεδιασμένων παιδιών με βελτιωμένα φυσικά ή διανοητικά χαρακτηριστικά.


ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ

Η χρησιμοποίηση των τεχνικών επεξεργασίας του γονιδιώματος γεννητικών κυττάρων θεωρείται, από ορισμένους επιστήμονες, απαγορευτική για βιοηθικούς, αλλά και τεχνικούς λόγους.

Τέτοια πρωτόκολλα δεν πρέπει να επιτραπούν να χρησιμοποιηθούν για τους εξής λόγους:

1. Η διαδικασία περιλαμβάνει πολλά στάδια τα οποία ελάχιστα είναι κατανοητά, και οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις δεν μπορούν να εκτιμηθούν μια και δεν έχουμε κατανοήσει ακόμη τον τρόπο ρύθμισης της έκφρασης των γονιδίων μας.

2. Θα ανοίξει ο δρόμος για τον γενετικό μετασχηματισμό των χαρακτηριστικών του ανθρώπου με προφανείς εξελικτικές, κοινωνικές, οικονομικές και ηθικές επιπτώσεις. Δηλαδή, υπάρχει κίνδυνος γέννησης μωρών από γεννητικά κύτταρα που θα έχουν υποστεί ευγονικού τύπου επεξεργασία (γέννηση προσχεδιασμένων παιδιών με φυσικά ή αθλητικά προσόντα ή ακόμη και η γέννηση παιδιών με κληρονομική ασθένεια).

3. Η δημιουργία κληρονομήσιμων αλλαγών στο γονιδίωμα ενδέχεται να έχει ανταγωνιστικές πλειοτροπικές επιπτώσεις. Με απλά λόγια, η έκφραση ενός γονιδίου ενδέχεται να μειώνει τον κίνδυνο εκδήλωσης κάποιας ασθένειας, αλλά λόγω της πλειοτροπικής δράσης να αυξάνεται ο κίνδυνος εμφάνισης κάποιας άλλης. Στην περίπτωση π.χ. της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας, η ύπαρξη ενός μόνο γονιδίου μειώνει τον κίνδυνο προσβολής από ελονοσία, ενώ η ύπαρξη δύο μεταλλαγμένων αντιγράφων του υπεύθυνου γονιδίου στο γονιδίωμα ενός ατόμου οδηγεί σε εκδήλωση ασθένειας.


Από την άλλη, διακεκριμένοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οι σχετικές έρευνες εφαρμογών της τεχνικής CRISPR/Cas9 πρέπει να συνεχιστούν, μαζί όμως με τον αναγκαίο έλεγχο, ώστε οι έρευνες να επιτρέψουν τη μελλοντική χρήση των συμπερασμάτων τους για τη θεραπεία ακόμη και πολυπαραγοντικών ασθενειών.

Η δυνατότητα λοιπόν των τριών τεχνικών επεξεργασίας του γονιδιώματος, ώστε να προκαθοριστεί η γενετική σύσταση ενός ατόμου, αλλά ακόμη και των μελλοντικών γενεών, προβληματίζει βασανιστικά τους βιοϊατρικούς κύκλους αφού μπορεί αφενός να ωφελήσει, αφετέρου να βλάψει το ανθρώπινο είδος.

Με την πιθανή εφαρμογή της θεραπείας γονιδίου στα γεννητικά κύτταρα ανοίγονται προοπτικές που ξεφεύγουν από τους ορίζοντες των συνηθισμένων ορίων θεραπευτικών μεθοδολογιών.


Οι τρεις τεχνολογίες έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι σήμερα στην τροποποίηση του γονιδιώματος του ανθρώπου, του χιμπατζή, καθώς και άλλων οργανισμών. Έχουν προκαλέσει όμως ιδιαίτερη ανησυχία σε επιστήμονες, επειδή αποτελούν πολύ ισχυρά μοριακά εργαλεία και επανακαθορίζουν τα όρια της βιολογικής έρευνας. Ήδη, ειδικοί επιστήμονες σε πρόσφατα δημοσιεύματα στα περιοδικά Nature και Science, προτείνουν: Θα πρέπει να σταματήσει κάθε έρευνα που περιλαμβάνει τη γενετική τροποποίηση εμβρύων, σπερματοζωαρίων ή ωαρίων μέχρις ότου ολοκληρωθεί ο δημόσιος διάλογος και η συγκέντρωση δεδομένων ασφάλειας των μεθοδολογιών.


Οι επιστήμονες αυτοί υποστηρίζουν την ανάγκη θέσπισης μορατόριουμ για μια χρονική περίοδο, μέχρι δηλαδή να βεβαιωθεί η επιστημονική κοινότητα ότι οι τρεις μεθοδολογίες –και ιδιαίτερα η μεθοδολογία CRISPR/Cash9– λειτουργούν με ασφάλεια, και στη συνέχεια να δοθεί άδεια χρήσης τους σε ανθρώπινα έμβρυα.

Ως αποτέλεσμα των έντονων προβληματισμών, η επιστημονική κοινότητα καλείται ξανά να προσδιορίσει τις δυνατότητες και τα όρια χρήσης της επαναστατικής μεθοδολογίας CRISPR/Cas9 της τροποποίησης του γονιδιώματος εμβρύων.

Η διεθνής επιστημονική συνδιάσκεψη με τίτλο «Gene Editing», τον Δεκέμβριο του 2015 στις ΗΠΑ (διοργανώθηκε από τις εθνικές ακαδημίες των ΗΠΑ, της Κίνας και του Ηνωμένου Βασιλείου) στόχευε να θέσει τις προδιαγραφές εκείνες που θα επιτρέψουν μεν στους επιστήμονες την ασφαλή χρήση των μεθοδολογιών στην τροποποίηση του γονιδιώματος του ανθρώπου προς όφελος της ανθρωπότητας, χωρίς όμως να τίθεται σε κίνδυνο η δημόσια υγεία, τόσο σήμερα όσο και των μελλοντικών γενεών, ενώ παράλληλα θα ακολουθούνται σαφή πρωτόκολλα διαφάνειας, καλής επιστημονικής πρακτικής και βιοηθικοί κανόνες.

Κωνσταντίνος Τριανταφυλλίδης, ομότιμος καθηγητής Γενετικής και Γενετικής του Ανθρώπου στο Τμήμα Βιολογίας του ΑΠΘ.

(Σημ.: Στην αρχική φωτογραφία, ο ομότιμος καθηγητής Γενετικής και Γενετικής του Ανθρώπου, Κωνσταντίνος Τριανταφυλλίδης.)

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΥΓΕΙΑ 2078877167265574210

Δημοσίευση σχολίου

Translate

ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΤΕ ΜΑΣ

SOCIAL

ΤΩΡΑ

ΑΡΘΡΑ

ΔΗΜΟΦΙΛΗ

ΒΡΕΙΤΕ ΜΑΣ ΚΑΙ ΕΔΩ

ΒΡΕΙΤΕ ΜΑΣ ΚΑΙ ΕΔΩ
ΟΜΑΔΑ στο FACEBOOK
Widget by:Blogger Tips
Pro Blogger Tricks
Instagram Επισκεφτείτε το προφίλ του EΛΛΗΝΩΝ στο Pinterest.

ΑΝΑΓΝΩΣΤΕΣ

ΟΙ ΕΙΔΗΣΕΙΣ ΜΑΣ ΣΤΟ EMAIL ΣΟΥ. ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΕ ΤΟ EMAIL ΣΟΥ ΚΑΙ KANE CLICK ΣΤΟ ΚΟΥΜΠΙ "ΕΓΓΡΑΦΗ".:

Delivered by FeedBurner

ΕΛΛΗΝΩΝ ΔΙΚΤΥΟ VIDEO
Recommended Post Slide Out For Blogger

ΕΝΙΣΧΥΣΤΕ ΜΑΣ...

Embed Calculator requires a newer version of Adobe Flash Player.

You must have the current version of the adobe flash player to use this online calculator.

item