Kiedy amerykańska biolożka Ellen Jorgensen zadaje siedzącej w studiu TED widowni pytanie: „Czy wszyscy słyszeli o CRISPR?”, odpowiedzią jest jednogłośne „tak”. Ta nowa technologia edytowania genów jest tak często omawiana w zachodnich mediach, że aż trudno o niej nie usłyszeć. W Polsce wydaje się wzbudzać dużo mniejsze zainteresowanie.

Przełomowego odkrycia dokonano w czasie badań nad systemem immunologicznym bakterii. Okazało się, że posiadają one ciekawą strategię obrony przed atakującymi je wirusami. Jak tłumaczy Jennifer Doudna – współautorka tego odkrycia – CRISPR to mechanizm, który pozwala komórce prowadzić coś na kształt rejestru dotychczasowych infekcji poprzez zachowywanie fragmentów DNA atakującego ją wirusa. Następnie fragmenty te są kopiowane w postaci RNA i razem z białkiem o nazwie Cas9 pełnią funkcję strażników komórki przed kolejnymi infekcjami. Jak to robią? Przeczesują DNA komórki w poszukiwaniu fragmentów pasujących do skopiowanego wcześniej RNA (a więc szukają śladów wirusa), a kiedy je znajdą – wycinają szkodliwą część. CRISPR-Cas9 przypomina więc precyzyjny system skanowania wyposażony w ostre nożyczki. Oczywiście białko niczego świadomie nie „szuka”, a komórka nie „rejestruje” poprzednich infekcji – taki spersonifikowany opis pozwala jednak w uproszczony sposób zrozumieć ten mechanizm.

Dlaczego jest to wyjątkowe odkrycie? Przełomem nie jest sam fakt opisania występującego w naturze zjawiska, ale zastosowanie CRISPR-Cas9 w inżynierii genetycznej. Cały system można zaprogramować tak, by służył do wycinania konkretnych fragmentów DNA oraz zastępowania wybranych sekwencji innymi. Co więcej, technologia ta jest dużo tańsza, prostsza i szybsza od wcześniejszych metod manipulowania genami. Z tego powodu określa się ją czasem mianem genetycznego „kopiuj/wklej”.

Naukowy wyścig zbrojeń

Badania nad CRISPR trwały równocześnie w kilku instytucjach naukowych na świecie. Z technologią wiązane są wielkie nadzieje, zainwestowano w nią ogromne pieniądze. Choć to wspomniana już Jennifer Doudna wraz z Emmanuelle Charpentier jako pierwsze opublikowały artykuł naukowy na temat CRISPR-Cas9 i jako pierwsze złożyły wniosek patentowy, to Feng Zhang – bioinżynier z Broad Institute – otrzymał patent. Dlaczego? Choć Zhang złożył swój wniosek później… dopłacił za przyśpieszenie procedury. Od tamtej pory między naukowcami oraz ich uczelniami trwa zacięty spór prawny. Walka toczy się o sławę i pieniądze. Zarówno Jennifer Doudna, jak i Feng Zhang uznawani są za potencjalnych laureatów nagrody Nobla. Konflikt między naukowcami w przystępnej formie opisuje także ten komiks.

Nieco inna rywalizacja toczy się między Chinami a Stanami Zjednoczonymi. Nie chodzi w niej o patent, ale o pozycję lidera w badaniach nad zastosowaniem CRISPR-Cas9. Chińscy naukowcy jako pierwsi użyli tej technologii do genetycznej modyfikacji ludzkich zarodków. Badania na zarodkach wzbudzają szczególne kontrowersje z dwóch powodów. Po pierwsze, co oczywiste, chodzi o instrumentalne wykorzystanie ludzkich embrionów. Problem statusu moralnego zapłodnionej komórki jajowej był już omawiany w innym z bioetycznych felietonów. Faktem jest, że na świecie prowadzi się badania na ludzkich, najczęściej kilkudniowych, zarodkach. Embriony użyte w chińskim eksperymencie pochodziły z kliniki leczenia niepłodności i z powodu swoich wad nie nadawały się do implantacji w macicy. Jednak genetyczne modyfikowanie zarodków budzi także obawy z zupełnie innego powodu. Zmiany w DNA komórek rozrodczych lub embrionalnych to tzw. mutacje germinalne, które w przeciwieństwie do mutacji somatycznych są dziedziczne. Wprowadzając zmiany genetyczne do komórek krwi danej osoby, możemy próbować wyleczyć ją z AIDS. Wprowadzając zmiany w DNA zapłodnionej komórki jajowej, moglibyśmy próbować uodpornić na wirusa HIV wszystkich potencjalnych potomków człowieka, który z takiej komórki by powstał. Z interwencjami tego rodzaju wiąże się więc jeszcze większa odpowiedzialność.

Chińscy naukowcy nie tylko jako pierwsi zmodyfikowali genetycznie ludzkie embriony. Za pomocą CRISPR-Cas9 wyhodowali także psy o zwiększonej masie mięśniowej. Czy już wkrótce będziemy w podobny sposób modyfikować ludzi?

Rodzicielstwo przyszłości – designer babies?

Państwo Britton nie mają problemów z płodnością. Mimo tego korzystają z technik wspomaganego rozrodu. Jest to dla nich oczywisty element świadomego rodzicielstwa – czyli wyboru nie tylko kiedy, ile i z kim chce się mieć dzieci, ale także tego, j a k i e te dzieci mają być. Państwo Britton udają się do prywatnej kliniki po raz kolejny w ciągu kilku ostatnich tygodni. Dziś czeka ich najtrudniejszy moment – spośród kilkunastu embrionów muszą wybrać jeden. Program komputerowy informuje małżeństwo, w jakim stopniu dany embrion spełnia ich – wyrażone wcześniej na specjalnej liście pożądanych cech – wymagania. Ostatecznie państwo Britton decydują się na najbardziej kosztowne rozwiązanie: wybierają embrion najbliższy ideałowi, lecz jednocześnie obciążony wadą i wymagający wykupienia dodatkowej terapii genowej.

Powyższa historia jest oczywiście fikcją literacką – to wizja reprodukcji przyszłości zawarta we wstępie do wydanej prawie 20 lat temu książki o genetyce i związanych z nią etycznych wyzwaniach [1]. Problem tzw. dzieci na zamówienie (ang. designer babies) omawiany jest w bioetycznej literaturze od bardzo dawna. Wraz z debatą wokół CRISPR temat ten wrócił z nową siłą.

Przed stosowaniem nowych technologii w celu ulepszania własnego potomstwa przestrzegał Jürgen Habermas [2]. Zdaniem niemieckiego filozofa doprowadziłoby to do zaburzenia relacji między pokoleniami. Wszyscy ludzie są równi wobec losu w tym sensie, że pula cech, które dziedziczą, określa się samoistnie, nie jest efektem niczyjej manipulacji. Naturalnej loterii genetycznej nie możemy pociągnąć do odpowiedzialności np. za swój słaby wzrok. Gdyby jednak to rodzice projektowali genotyp własnych dzieci, ta równość wobec losu zostałaby zachwiana. Genetyczna tożsamość jednego pokolenia stałaby się celowym wytworem drugiego. Według Habermasa taka sytuacja stoi w radykalnej sprzeczności z ideałem równości międzyludzkiej.

Projektowanie genotypu własnych dzieci mogłoby zwiększyć nierówności między ludźmi także w bardziej prozaicznym sensie – gdyby ulepszanie potomstwa było komercyjnie dostępną usługą, nierówność szans między dziećmi z bogatych i biednych rodzin nabrałaby zupełnie nowego wymiaru. Łatwo też można wyobrazić sobie trywialne lub stereotypowe wybory rodziców – setki małych kopii sławnych aktorów, tysiące grzecznych i ładnych dziewczynek oraz inteligentnych i świetnie grających w piłkę nożną chłopców. Dla Habermasa użycie inżynierii genetycznej w celu wybierania cech przyszłego potomstwa to przepis na autoinstrumentalizację ludzkości.

Nie ma powodów do paniki

Nie jest jednak wcale oczywiste, czy dożyjemy czasów, w których rodzice będą mogli genetycznie zaprogramować choćby wzrost swojego dziecka. Jak pisałam w felietonie o dostępnych już dziś genetycznych testach na uzdolnienia dzieci, geny nie są prostą instrukcją określającą to, jacy będziemy. Co więcej, aby technologia ta mogła być używana do ulepszania, a nie tylko leczenia ludzi, możliwe korzyści z jej stosowania muszą przeważać nad ryzykiem (np. spowodowania niezamierzonych i szkodliwych mutacji genetycznych). Stosunek korzyści do ryzyka wygląda inaczej, gdy stawką jest szansa na wygraną ze śmiertelną chorobą niż w przypadku gwarancji posiadania blond włosów i błękitnych oczu. CRISPR-Cas9 może jednak przynieść przełom w leczeniu wielu schorzeń – w tym chorób genetycznych i wirusowych. Trwają także badania nad wykorzystaniem tej technologii w leczeniu raka.

Choć daleko nam jeszcze do pobudki w świecie pełnym wskrzeszonych dzięki inżynierii genetycznej mamutów i posiadających supermoce dzieci – warto trzymać rękę na pulsie.

* Ikona wpisu: qimono, Pixabay.com, CC0 Public Domain.

Przypisy:

[1] J.R. Botkin., M.J. Mehlman, „Access to the Genome: The Challenge to Equality”, Washington, D.C. 1998.
[2] J. Habermas, „Przyszłość natury ludzkiej. Czy zmierzamy do eugeniki liberalnej?”, Warszawa 2003.