Untuk pertama kalinya, saintis menyunting gen dalam telur manusia yang disenyawakan kritis untuk perkembangan awal. Eksperimen ini membantu para penyelidik mempelajari tentang biologi manusia asas dengan cara mereka tidak dapat melalui penyelidikan pada tikus.
Kandungan Terkait
- CRISPR Gene Editing Digunakan untuk Mengubati Pesakit untuk Masa Pertama
- Penyuntingan Gen Manusia Mungkin Dimulakan oleh Akhir Tahun di Amerika Syarikat
Penyelidik yang diketuai oleh Kathy Niakan, ahli biologi perkembangan di Francis Crick Institute di London, melumpuhkan gen yang mengetepikan protein yang dipanggil OCT4, dikenali sebagai aktif dalam sel-sel stem yang boleh berkembang menjadi semua jenis sel yang terdapat di dalam badan, lapor Gretchen Vogel for Science . Menghidupkan gen memastikan sel-sel daripada telur manusia yang disenyawakan gagal membentuk sel-sel plasenta, sel-sel kantung kuning atau sel yang biasanya akan menjadi janin.
Melumpuhkan gen yang sama dalam embrio tetikus memberikan hasil yang berbeza: Mereka embrio menjadi bola kebanyakan sel-sel plasenta. Penemuan menunjukkan bahawa gen mengendalikan nasib beberapa keturunan sel dan memainkan peranan yang sedikit berbeza pada manusia daripada pada tikus.
"Ini membuka kemungkinan menggunakan alat genetik yang sangat kuat dan tepat untuk memahami fungsi gen, " kata Niakan kepada Rob Stein dari NPR . "Kami tidak akan mendapat gambaran ini jika kita tidak benar-benar mengkaji fungsi gen ini dalam embrio manusia."
Para penyelidik melaporkan hasilnya semalam di Alam.
Walaupun diberi wawasan itu, kerja itu lebih merupakan bukti prinsip-demonstrasi kuasa dan utiliti teknik pengeditan genom CRISPER-Cas9, laporan Vogel. Teknologi itu semacam sepasang gunting molekul yang membolehkan penyelidik memotong DNA spesifik dari genom dan juga menggantikan kod itu dengan arahan mereka sendiri.
Sudahpun para saintis menggunakan alat ini untuk membuat pelbagai kemajuan dan penemuan penting, seperti makmal makmal adat dan ujian rawatan kanser yang berpotensi. Tahun-tahun kebelakangan ini juga telah melihat beberapa penempahan ke wilayah pengeditan genom manusia. Pada bulan Ogos, saintis berpangkalan di AS menggunakan CRISPR untuk membetulkan mutasi yang menyebabkan keadaan jantung yang mematikan. (Ahli-ahli sains lain telah mempersoalkan tuntutan baru-baru ini, melaporkan Ewen Callaway untuk Alam .)
Walau bagaimanapun, untuk setiap langkah yang diambil ke bawah jalan ini, editorial dan bahagian pendapat mendesak.
"Kebimbangan adalah bahawa kita akan membuka pintu kepada klinik kesuburan untuk menawarkan pengeditan gen untuk menjadikan kanak-kanak masa depan lebih tinggi atau lebih kuat atau apa sahaja yang mereka mahu pasaran, " kata Marcy Darnovsky, ketua kumpulan pengawas genetik yang dikenali sebagai Pusat Genetik dan Masyarakat, memberitahu NPR . "Itu boleh meletakkan kita ke dalam keadaan di mana sesetengah kanak-kanak dianggap lebih tinggi secara biologi daripada kanak-kanak lain."
Walau bagaimanapun, karya Niakan dan rakan-rakannya jauh dari keadaan itu. Para penyelidik terpaksa memohon kepada Lembaga Kemanusiaan dan Embriologi Manusia, sebuah institusi yang ditubuhkan di United Kingdom yang mengkaji dengan teliti kajian penyelidikan embrio-editing, laporan Vogel untuk Sains .
"Hari 5 embrio" (kiri) menunjukkan embrio pada hari kelima pembangunan dan "Hari 5 edisi embrio" menunjukkan embrio yang diedit tanpa OCT4. Ia tidak membentuk blastokis yang betul, menunjukkan bahawa OCT4 diperlukan untuk pembangunan blastosist (Dr Kathy Niakan / Alam) Dalam kajian genetik klasik, penyelidik secara rutin melumpuhkan gen untuk mengetahui bagaimana fungsi mereka, melaporkan Ricki Lewis untuk Projek Literasi Genetik . Tetapi CRISPR membolehkan mereka melakukan perkara yang sama dengan ketepatan dan ketepatan yang lebih tinggi.
Penyelidikan baru menggunakan sel-sel yang disenyawakan yang disumbangkan selepas orang menjalani rawatan in vitro fertilization. "Apabila ia datang untuk menerangi pembangunan manusia awal, tidak ada yang mengukur untuk menggunakan perkara sebenar: sel dan tisu manusia, " tulis Lewis.
Para penyelidik melumpuhkan gen yang kod untuk OCT4 sangat awal dalam pembangunan. Dalam lebih 80 peratus daripada 41 buah ovum yang telah disenyawakan, sel-sel yang membesar dan membahagi gagal membentuk sfera kosong kira-kira 200 sel, yang dipanggil blastocyst. Banyak usaha pembesaran in vitro juga gagal pada peringkat ini, jadi ia adalah keadaan kritikal bagi penyelidik untuk memahami.
"Dengan memahami gen-gen utama yang terlibat dalam pembangunan blastokyst, ini benar-benar dapat memaklumkan kepada pemahaman kita tentang tingkap penting pembangunan manusia ini, " kata Niakan kepada NPR .
Dalam editorial, Nature sendiri memuji penyelidikan sebagai contoh bagaimana penyelidikan penyuntingan genom manusia harus dilakukan:
Keperluan kajian tertentu akan berbeza, tetapi rangka kerja yang kukuh untuk menilai mereka seawal mungkin adalah cara terbaik untuk memastikan mereka memenuhi standard tertinggi. Pengawal selia, penaja, saintis dan pengarang perlu terus bekerja bersama untuk menentukan butir-butir laluan ke hadapan untuk pengeditan genom germanium, supaya sumber dan peralatan berharga yang kini boleh digunakan dengan penghakiman yang baik.
Eksperimen masa depan boleh menggunakan CRISPR untuk menyiasat peranan gen lain. Dan para pakar akan melihat dengan teliti untuk mengawasi etika kerja itu.
