Terwijl over de hele wereld wordt gesproken over de gevaren van genetische bewerking, is China er actief mee bezig. In de race om de technologie van het bewerken van het menselijk genoom, zal de winnaar degene zijn die niet alleen actief in de wetenschap investeert, maar ook het minst bereid is zichzelf te beperken.
"We waren woedend over dit buitengewoon onverantwoordelijke wangedrag, dat duidelijk in strijd was met de normatieve en medische ethiek van China en landen over de hele wereld", zo beoordeelden gezaghebbende Chinese wetenschappers het risicovolle experiment van hun landgenoot, biofysicus He Jiankui.
In 2018 kondigde hij aan dat hij de genomen van twee embryonale tweelingmeisjes had gemuteerd, zogenaamd om hen te beschermen tegen HIV. Het nieuws van deze gevaarlijke ervaring heeft de aandacht van de wereld getrokken. Voor de eerste keer overschreed de wetenschapper de grens die genetica over de hele wereld publiekelijk en stilzwijgend overeenkwam niet te overschrijden. Als gevolg hiervan verstootte de Zuidelijke Universiteit voor Wetenschap en Technologie in Shenzhen zijn experimenten en ontsloeg de wetenschapper, en het ministerie van Volksgezondheid van de provincie Guangdong besloot het te onderzoeken.
Maar het schandaal is aan het afnemen: "Chinese dokter Frankenstein" lijkt te zijn ontsnapt met een indicatieve veroordeling van collega's. Ondertussen klinken nieuwe berichten over de ontwikkeling van de Chinese wetenschap niet minder alarmerend.
Hersenen erectus
In hetzelfde zuidelijke China, iets meer dan duizend kilometer ten westen van He's laboratorium, kweekte een groep biologen makaken met een menselijke variant van een gen dat de ontwikkeling van de hersenen beïnvloedt. Transgene apen bleken slimmer dan gewone apen - hun kortetermijngeheugen verbeterde.
En deze ervaring is beladen met niet minder ernstige gevolgen. In het huidige onderzoeksklimaat zal de focus nog meer verschuiven naar de modificatie van apen: genetische experimenten met primaten zullen zich vermenigvuldigen en van daaruit zal het leeuwendeel van de kennis over de interactie van genen komen.
Promotie video:
De hamvraag is wat voor experimenten het zullen zijn en waar ze worden uitgevoerd.
Wetenschappers vroegen zich af of het in 2010 ethisch was om menselijk DNA toe te voegen aan het apengenoom. Een artikel hierover verscheen in het tijdschrift Nature Reviews Genetics en veroorzaakte serieuze discussies. De verleiding was groot: het was mogelijk om een genetische sequentie te nemen die uniek is voor onze soort, een dier met deze sequentie groot te brengen en te zien hoe zijn gedrag zal veranderen. Negen jaar geleden redeneerden de auteurs van het artikel: als er een manier is gevonden om te bestuderen hoe en welke genen ons menselijk maken, is dat dan nodig?
Tegenwoordig creëert het Zoölogisch Instituut van de Chinese Academie van Wetenschappen transgene apen met behulp van verschillende methoden van genetische manipulatie. Vers werk - vijf individuen die zijn opgegroeid met het menselijke gen MCPH1 ingebracht in hun DNA. Dit gen beïnvloedt de intra-uteriene ontwikkeling van de foetale hersenen, het wordt ook wel "microcefaline" genoemd, maar de rol ervan is niet goed begrepen. In termen van hersengrootte en typisch gedrag verschilden transgene dieren niet van gewone dieren, maar hun korte-termijngeheugen en reactiesnelheid bleken bij sommige taken beter te zijn.
Het is waarschijnlijk dat het menselijke gen MCPH1 de ontwikkeling van het brein van makaken heeft beïnvloed. Hun neuronen rijpen langzamer, de myeline-omhulling op de zenuwvezels verscheen later en de expressie van synaptische genen werd vertraagd. De auteurs van het experiment schrijven: "We veronderstellen dat de vertraging in neurale rijping bij transgene apen hun tijdvenster voor plasticiteit van neurale netwerken zou kunnen vergroten, vergelijkbaar met neotenie bij de ontwikkeling van de menselijke hersenen." Daarom presteerden makaken beter op tests - hun hersenen waren iets meer plastic, ze konden sneller leren. Het lijkt erop dat de auteurs een hulpmiddel hebben gevonden dat kan worden gebruikt om cognitieve vaardigheden te beïnvloeden.
Voorwaarden voor een genetische doorbraak
Wil de zoektocht naar "unieke" menselijke genen nog indrukwekkender resultaten opleveren, dan zijn er drie voorwaarden nodig. China heeft ze.
Eerste voorwaarde: er moeten veel apen zijn. Het Zoölogisch Instituut van de Chinese Academie van Wetenschappen beheert de apenboerderij. Er wonen meer dan tweeduizend individuen, velen dragen transgenen. Het duurt 4-5 jaar om een aap groot te brengen, waardoor hij duurder blijft dan dezelfde muizen, maar de afgelopen jaren zijn er, met steun van de overheid, soortgelijke boerderijen verschenen in Kunming, Shenzhen, Hangzhou, Suzhou en Guangzhou. De populatie makaken voor onderzoeksdoeleinden in het land groeit voortdurend en heeft vele tienduizenden bereikt.
De tweede voorwaarde is politieke wil, de intentie om doelbewust apen te gebruiken om de hersenen te bestuderen. Niet-menselijke apen dienen als model voor verschillende ziekten, waaronder neurodegeneratieve ziekten, autisme, depressie, schizofrenie. China exporteert zelfs dieren naar andere landen. Het aantal laboratoriumapen in de Verenigde Staten is vergelijkbaar, maar tot 43% van hen wordt in de Verenigde Staten gebruikt om hiv / aids te bestuderen, en bovendien heeft het Amerikaanse congres onlangs aangedrongen op het verminderen van de hoeveelheid experimenteel werk met hen. China wordt het wereldcentrum voor primatenonderzoek en zal zijn apenvoorraad vergroten.
Het China Brain Project (CBP) is een wetenschappelijk initiatief waar de overheid een groot belang bij heeft. Soortgelijke initiatieven zijn sinds 2013 gelanceerd in de VS en de EU, maar de Chinese valt op door zijn focus op het werken met niet-menselijke primaten. Experimenten met hen worden beschreven in de prioriteiten van de SVR.
De derde voorwaarde voor een doorbraak in het menselijk genonderzoek is het opleiden van de juiste mensen. China bereidt ze intensief voor. Dit is terug te zien in de dynamiek van de deelname van Chinese universiteiten aan de iGEM (International Genetic Engineered Machine), de belangrijkste internationale wedstrijd op het gebied van synthetische biologie en genetische manipulatie. Als in 2012 29 Chinese teams zich aanmeldden (van de 250 deelnemers van over de hele wereld), dan waren er in 2016 al 63 (van de 299), in 2017 - 83 (van de 312), in 2018 - 103 (van de 343), en 117 Chinese teams (van de 376) hebben al deelgenomen aan iGEM-2019. Ter vergelijking: de statistieken van de Verenigde Staten, de grootste concurrent: 94, 76, 73, 79, 65. Anderen lopen met een ruime marge achter.
Menselijk defect
De belangrijkste pogingen tot unieke genetische manipulatie-experimenten van de afgelopen jaren zijn afkomstig uit China. Net als He Jiankui staken wetenschappers uit Kunming de grens over door makaken te maken met menselijk DNA, niet voor klinische (dat wil zeggen essentieel voor mensen), maar voor genetische tests. En het is niet zonder reden dat hun artikel alleen in een Chinees tijdschrift werd gepubliceerd, terwijl hij helemaal geen publicatie heeft.
Chinees onderzoek naar menselijke genvervanging en -bewerking zal blijven toenemen. Een persoon heeft veel genen. Als je ze in twee en drie aan apen voorstelt en de effecten van combinaties bestudeert, dan is het werkterrein niet geploegd. En het is niet genoeg om een menselijk transgen te introduceren: dan moet je echt het corresponderende apengen verwijderen, wat de auteurs niet hebben gedaan (maar ze zullen het zeker doen bij de volgende ronde).
Zo kunnen wetenschappers van dit specifieke land in de toekomst waardevolle kennis vergaren - in het bijzonder hoe specifieke veranderingen in het DNA de geest en psyche beïnvloeden.
Wat kan met dergelijke kennis worden gedaan, rekening houdend met de technische mogelijkheid om menselijk DNA in het embryo-stadium te bewerken? De praktijk van het verstoren van de kiembaan zal in kleine stapjes ter wereld komen, te beginnen met de correctie van zeer zeldzame en anders onherstelbare defecten. Het hangt allemaal af van hoe succesvol het is.
Een vork doemt op: óf sommige bijwerkingen zullen snel verschijnen en het onderwerp zal voor een lange tijd gesloten worden, óf in het begin zal alles vlot verlopen, en mogelijke "bugs" zullen bijvoorbeeld pas na twee of drie generaties optreden. Of zullen er helemaal geen bugs zijn? Kort antwoord: we weten het niet. Dit is waar onderzoek voor is.
Nog een vork: van het corrigeren van defecten en vervolgens, via het verminderen van het risico op ziek worden, tot het ontwerpen van nieuwe menselijke eigenschappen. De kleur van de ogen of huid is niet interessant, dit zijn kleinigheden. Het gaat over de hersenen. Er is zeker iets in te "repareren".
DNA-grenzen
Het derde kind met het geblokkeerde He-gen wordt naar verwachting in augustus 2019 geboren. Te oordelen naar de scherpe reactie van wetenschappers en artsen op He's truc en de dominante toon van hun opmerkingen, zullen de normen voor de komende jaren waarschijnlijk worden aangescherpt dan andersom, en experimenten met het bewerken van menselijk DNA zullen zelfs in China beginnen te worden tegengehouden.
Een internationale groep wetenschappers verscheen in het tijdschrift Nature met een open brief aan de wereldgemeenschap met een voorstel om een moratorium in te voeren op de klinische bewerking van DNA in de menselijke kiembaan (sperma, eieren, embryo's). Ook de WHO-expertcommissie ging niet opzij, die ook een eigen standpunt heeft: "Het is momenteel onverantwoord om klinische bewerking van het menselijke kiembaangenoom toe te passen."
Desalniettemin is het duidelijk dat de technologie voor genoombewerking zich zal ontwikkelen, en steeds sneller. En de winnaar in deze race is degene die niet alleen actief investeert in de wetenschap vanuit financieel oogpunt, maar ook minder bereid is zichzelf te beperken dan anderen.
China kan in deze race als een van de favorieten worden beschouwd. Ze hebben een enorme kolonie apen grootgebracht voor onderzoek, zetten zwaar in op genetische manipulatie en lanceren een hersenonderzoeksproject op basis van transgene en genbewerkingstechnologieën plus niet-menselijke primaten als modellen.
De Verenigde Staten hebben een hoger potentieel op het gebied van neurowetenschappen, er zijn niet minder apen tot hun beschikking, maar hun BRAIN-initiatief is niet rechtstreeks gericht op de genetische modificatie van apen, en experimenten van dit soort zullen daar waarschijnlijk meer beperkingen ondervinden.
Rusland heeft ook een goed potentieel voor de ontwikkeling van genetisch onderzoek, ook op het raakvlak met neurowetenschappen. Rospotrebnadzor is echter voornemens in de nabije toekomst een wetsvoorstel over de bescherming van de genetische gegevens van haar burgers ter behandeling bij de Doema in te dienen. Voorafgaand aan elke menselijke DNA-test, vereist het wetsvoorstel schriftelijke toestemming van een burger.
Dezelfde maatregel wordt ingevoerd door China, dat ook van plan is gezonde menselijke genen en embryo's op te nemen onder de onvervreemdbare rechten van zijn burgers. Dit zou theoretisch kunnen betekenen dat genoomonderzoekers verantwoordelijk worden gehouden voor experimenten die mogelijk de menselijke gezondheid bedreigen.
De VRC gaat echter geen andere beperking invoeren, die wordt aanbevolen door Rospotrebnadzor. Iedereen die manipulatie uitvoert met menselijk DNA, zal het Russische wetsvoorstel de status geven van een operator van persoonlijke gegevens. In feite zal het document wetenschappelijke centra verplichten om aparte systemen op te zetten om genetische persoonsgegevens te beschermen. Het is duur en tijdrovend. De introductie van een dergelijke norm zal, als het niet stopt met veelbelovend genetisch onderzoek in Rusland, zeker sterk vertragen.
Het artikel is opgesteld met medewerking van de bron Laba.media
Auteur: Denis Tulinov
