Jak zrobić projektowych dzieci

Wiadomość o tym, że chiński uczony po raz pierwszy był edytowany przez genom zarodka ludzkiego, otworzyło nową erę w walce z chorobami genetycznymi. Jednak zadbać o genetycznym zdrowie dzieci pozwalają wiele metod medycyny rozrodu, już od dawna i z powodzeniem stosowane na świecie

W końcu listopada chiński genetyka Hae Цзянькуй poinformował o tym, że udało mu się edytować genomów ludzkich zarodków. Bliźniaczki urodziły, i jedna z nich dzięki edytowanej wersji genu CCR 5 okazała się odporna na zakażenie HIV. Światowa opinia publiczna zareagowała na wiadomość dość ostro, padły pytania o etycznej dopuszczalności takich eksperymentów.

W rzeczywistości doświadczenie doktora Hae łączy w sobie dwie technologie, dawno temu i z powodzeniem stosowane w biologii i medycynie. Jedna z nich — edycja genów systemu CRISPR-cas9, która dobrze przepracowane w zastosowaniu do зародышам ssaków. Druga część — technika zapłodnienia pozaustrojowego, z pomocą której w świecie pojawiły się już wiele milionów zdrowych dzieci.

Gdy dowiedział się o sukcesie chińskich genetyków, w klinice “АльтраВита” zwrócili się rosyjskie cząsteczkowe biolożki, zadaje pytanie: nie wrócili, czy u nas pacjenci, którzy potrzebują usługi genomowego edycji. Dali do zrozumienia, że są gotowi zapewnić molekularne biologiczną część technologii. Aż takich pacjentów nie ma, ale podobno ich wygląd — to tylko kwestia czasu.

Obecnie polskie prawo nie reguluje podobną działalność. Jednak w większości klinik świadczących usługi EKO, jest na to rada etyki, które, podobno, w przypadku braku norm prawnych będą podejmować decyzję o dopuszczalności tych czynności, w każdym konkretnym przypadku. Oczywiście, głównym kryterium będzie pytanie o ciężkości potencjalnych skutków dla zdrowia dziecka, które procedura genomowego edycji ma na celu zapobiec. Te konsekwencje będą kojarzyć się z ryzykiem najniższej procedury, aby nie naruszyć zasadę medycyny: “Nie szkodzić”.

Jak by nie było, o szerokim zastosowaniu tej metody mówić jeszcze za wcześnie. W tym artykule chciałbym opowiedzieć o tym, że nawet tradycyjne techniki medycyny rozrodu i analizy genetycznej pozwalają na zaprogramowanie genetyczne zdrowie przyszłego dziecka. Metody te są dość этичны, dobrze opracowane i są szeroko stosowane na całym świecie.

Genetyczny ryzyko

Każdy człowiek nosi w swoich genach patogenne mutacje. Każdy gen jest reprezentowany przez dwóch egzemplarzy, po jednym dla każdej z par chromosomów, jak i do rozwoju choroby genetycznej, z reguły konieczne jest, aby w jednym dziecku spotkali się mutacje w tym samym genie, dziedziczone od rodziców. Częstotliwość nosicielstwo może być dość wysoki (tak, chorobotwórcze allele mukowiscydozy zawierają do 5% populacji), jednak “spotkania” mutacje w tym samym genie zdarzają się znacznie rzadziej.

Jednak w ogóle genetyczne choroby powszechne jest znacznie szerszy, niż chcielibyśmy myśleć. Genetyczne choroby szacuje się na około 7000 różnych gatunków, z których 50% wypadają na dzieci. 350 mln ludzi na całym świecie cierpią z powodu chorób rzadkich, z których 80% są genetycznymi. Z chorobą próbują walczyć 30 mln osób w Europie i jeden z dziesięciu w USA. Dla jasności: gdyby wszyscy ludzie żyli w jednym miejscu, to byłby to trzeci kraj na świecie pod względem liczby ludności. W pierwszym roku życia z powodu chorób genetycznych umierają 35% noworodków. Około 6% zapytań w centrum Informacji turystycznej w genetycznym i rzadkie choroby (SARRE), nie diagnozują.

Istnieją czynniki znacznie zwiększające ryzyko wystąpienia choroby genetycznej. Jest to przede wszystkim dokładnie małżeństwa, gdy istnieje duże prawdopodobieństwo, że oboje rodzice mają mutację w tym samym genie. Ten sam problem występuje w odizolowywa, czyli małych osadach, które przez długi czas są odizolowane od głównej populacji i odcięte od migracji genów. Inny czynnik — rodzinna historia chorób dziedzicznych. W końcu dojrzały wiek rodziców znacznie zwiększa ryzyko pojawienia się dziecka z анеуплоидией — nieprawidłowej liczby chromosomów w komórkach.

Nowoczesne techniki analizy genetycznej pozwalają znacznie zmniejszyć, a czasem całkowicie wyeliminować te zagrożenia. Jeśli podchodzić do planowania dziecka świadomie, każdy małżeństwa należy rozumieć, jakie osiągnięcia biomedycyny jest w ich posiadaniu.

Naturalne zapłodnienie

Najbardziej oczywistym sposobem zadbać o genetycznym zdrowie dziecka — rozszyfrować genomy obojga rodziców, aby wykluczyć obecność mutacji w tych samych genach. Liczba ludzi w dzisiejszym świecie, uzyskujących dostęp do usług komercyjnych genomics, co roku się podwaja.

Ponadto, nowoczesne technologie pozwalają sprawdzić stan genomu u już poczętego i rozwijającego się zarodka. Został zaprojektowany najeźdźczy prenatal test, w którym badany pozakomórkowa DNA płodu, która w czasie ciąży krąży we krwi kobiety. Taka metoda całkowicie bezpieczna dla zarodka, tak jak do analizy wystarczy próbka krwi żylnej kobiety, a penetracji do jamy macicy się nie dzieje. Jednak metoda ma pewne ograniczenia. Analizowane DNA pochodzi z łożyska, a około 1% przypadków choroby genetyczne mają мозаичную naturę, gdy łożysko i płód jest genetycznie różnią się. Z tego powodu nieinwazyjna metoda może dawać fałszywie dodatnie i fałszywie ujemne wyniki.

W celu sprawdzenia dokonuje się inwazyjne badanie — punkcja owodni powłoki i pobieranie próbek cieczy wypełniającej jamy амниона, która chroni płód przed uszkodzeniami. Do инвазивному testu uciekają się, na przykład, w tych przypadkach, gdy badanie usg wskazuje na zaburzenia rozwoju.

Zapłodnienie in vitro

Liczba par, uciekania sie do pomocniczym odtwórczych technologii, stale wzrasta. Tak więc, w 2011 roku przeprowadzono 10 000 zabiegów IVF w OMC, a wyniki z ubiegłego roku — ponad 65 000.

W trakcie tej procedury zapłodnienia nie używają jednej komórki jajowej, jak podczas normalnej owulacji, a raz do 15-20 oocytów. Na każdym etapie następuje nieuchronny pokazy, jednak na wyjściu zazwyczaj otrzymują 5-6 zarodków. Wśród nich lekarz-embriolog wybiera najbardziej zdrowy zarodek do implantacji.

“Selekcja zarodków” dla nieprzygotowanego ucha brzmi strasznie, jednak nie wszystko jest tak straszne, jak może się wydawać. Wszystko zaczyna się od tego, że morfologicznie szacuje charakterystyka zarodka, czyli jak to wygląda z zewnątrz, jak rozwija się prawidłowo, jak ma prawidłową budowę w momencie migracji. To pozwala specjalistom przesiać płody, które ostatecznie mogą doprowadzić do poronienia, замершей ciąży i urodzenia dziecka z patologią lub anomaliami genetycznymi.

To właśnie na tym etapie występuje możliwość przeprowadzić badanie genetyczne płodu. Istnieje kilka sposobów diagnostyki. Pierwszy — PGD (преимплантационная genetyczna diagnostyka). Jest on stosowany, gdy jeden z małżonków lub oboje małżonkowie są nosicielami nieprawidłowości, które mogą prowadzić do powstania dość dużej liczby zarodków z rearrangements chromosomów, w wyniku czego rodzą się dzieci z wadami i zaburzeniami intelektu. W przypadku, gdy wiek matki przewyższają 38 lat, zaburzenia chromosomowe występują u dużej części zarodków, i przyjęcie się po implantacji nie przekracza 20%. Преимплантационная diagnostyka pozwala doprowadzić ten wskaźnik do 75% i praktycznie wyeliminować narodziny dziecka z zaburzeniami chromosomowymi.

Drugi sposób — test na аутосомные choroby recesywne. Jeśli w rodzinie wykryto nośnik mutacji u obojga małżonków, to odbywa się diagnostyka na etapie uzyskiwania zarodków, aby zidentyfikować chore i zdrowe. Trzeci sposób — ASG (преимплантационный genetyczny przesiewanie). To się dzieje w przypadku, gdy rodziców nie ma żadnych odchyleń, należy jednak zapobiec mutacje, które występują podczas przekazywania materiału genetycznego.

W przypadku braku genetycznej kontroli średnio około 5% ciąż kończy się urodzeniem dziecka lub z patologią chromosomową, albo z wadami rozwoju, czyli około jeden z 200 noworodków ma chromosomowe odrzucić.

Podczas wykonywania programu EKO koniecznie odbywa się преимплантационный badania przesiewowe do ustalenia chromosomu statusu zarodka, który jest kryterium wyboru zarodka, aby przenieść go. Dokładność metody — około 98%. Pozwala to zabezpieczyć pewną parę, od utraty ciąży, zmniejsza ryzyko poronienia, замершей ciąży lub urodzenia dziecka z zaburzeniami genetycznymi.

Dawca nasienia

W XXI wieku niezamężne kobiety, które marzą urodzić dziecka do poczęcia dziecka mogą odwołać się do донорству spermy. Przed skontaktowaniem się do tej procedury, potencjalni pacjenci zastanawiają się, jak urodzić zdrowe dziecko od obcej osoby, czy to jest bezpieczne, jak określić jakość nasienia. Do tego, aby stać się dawcą, kandydat przechodzi badania, w tym badania genetyczne. Zakres kontroli podlega, z jednej strony, prawem, czyli obowiązkowe minimalne ilości testów. Z drugiej strony, każda klinika określa artykuł wykaz badań. Obowiązkowa dla każdego, kto chce być dawcą jest analiza kariotypu lub chromosomu zestawu, w którym nie powinno być żadnych odchyleń. Także prowadzone jest poradnictwo genetyczne (analiza rodowodu), gdy wyłączymy wszelkie niepokojące nas czynniki. Dodatkowo sprawdzają autosomalny recesywne mutacje, na przykład, stosunkowo często spotykane mukowiscydoza. Na życzenie kobiety-pacjenta nasienie dawcy może być poddana każdemu genetyczny analizy, aż do pełnego rozszyfrowania genomu dawcy.

Kto da więcej?

Do tej pory chodziło o zapobieganiu chorób genetycznych. Muszę powiedzieć, że ustawodawstwo wielu krajów europejskich wyraźnie zabrania wybrać zarodki z jakichś innych kryteriów, poza medycznych. Rosyjskie przepisy либеральнее: od niedawna zabraniają tylko przewidywania płci wszczepionym zarodka. Jednak osiągnięcia genetyki już teraz pozwalają programować wiele cech przyszłego dziecka, jak kolor oczu. W przyszłości nie można wykluczyć możliwość przewidywania skomplikowane znaki definiowane wieloma genami, np. wzrost lub poziom IQ. Problem tylko w tym, jak dobra etyka taka selekcja.

W 2009 roku firma 23andMe uruchomiła usługę o nazwie “Kalkulator dziedziczenia”. Program oblicza parametry rodziców, takie jak kolor oczu lub nietolerancja jakiegoś produktu. W 2016 roku na tej podstawie została opracowana usługa “Projekt dziecko” z wykorzystaniem ECO. Para wypełnia formularz z życzeniami po wyglądzie przyszłego dziecka. Репродуктологи przeprowadzają analizę DNA matki i dawców nasienia, aby dobrać materiał, spełniający określone kryteria.

Profesor uniwersytetu Stanforda Hank Grille powiedział o tym, że za 20-40 lat nowe pokolenie ludzi będzie się pojawiać z zaprojektowanych zarodków. Para będzie oddać do laboratorium płyn nasienny i strzęp skóry, z którego będą uprawiane komórki jajowej. Zdaniem naukowca, najpierw lekarze będą czerpać informacje zaburzenia genetyczne, a następnie geny ryzyka określone są wielogenowe chorób, takich jak choroba Alzheimera, które do tego czasu, miejmy nadzieję, będą w pełni scharakteryzowane. A następnie dojdzie do selekcji zewnętrznych cholera przyszłych dzieci — kolor włosów lub oczu.

Na pewno nie jestem zwolennikiem tego, aby wszystkie dzieci zostały stworzone w laboratoriach, ale w przypadku ryzyka wystąpienia choroby przyszli rodzice muszą uciekać się do korzystania z technologii reprodukcyjnych, które są dostępne już teraz. Można przypuszczać, że na pewnym poziomie rozwoju tych technologii pary, u których ryzyko poczęcia chorego dziecka okaże się zwiększonym, w ogóle przestaną зачинать dzieci w sposób naturalny. Jeśli para ma szansę urodzić zdrowe dziecko laboratoryjnych drogą, dlaczego nie wyeliminować ryzyko i nie uciekać się do pomocy репродуктологов? Jestem pewien, że w tym przypadku ludzkość może liczyć na to, że ryzyko rozwoju już istniejących chorób spadnie do zera.