Mynd: Wikimedia commons

Margir muna eflaust eftir því þegar fréttir af fyrstu erfðabreyttu börnunum hristu upp í vísindaheiminum fyrir rúmlega ári síðan. Það var í nóvember 2018 sem kínverski vísindamaðurinn He Jinkui tilkynnti á blaðamannafundi um rannsóknir sýnar á fósturvísum. Hann tilkynnti þar að hann hefði, svo gott sem einn síns liðs, í samvinnu við að minnsta kosti sjö HIV smituð pör erfðabreytt fósturvísum. 

Árangur þessarar vinnu hafði svo komið í heiminn stuttu fyrir blaðamannafundinn, tvíburastúlkunar Nana og Lulu. Þessar litlu stúlkur voru, þökk sé erfðabreytingum Jinkui og hans rannsóknarhóps, að öllum líkindum með breytingu á geni sem mögulega getur hindrað HIV veiruna í að smita þær.

Greinin ennþá óbirt

Rannsóknarhópur Jinkui hefur enn ekki birt grein í ritrýndu vísindariti þar sem þessum rannsóknum er lýst. Hins vegar hafa drög að greinum farið á milli rannsóknastofa, drög sem líklegast voru send bæði á Nature og JAMA til birtinga. Hópur vísindamanna, sem tengjast einhverju af þeim fögum sem rannsókn Jinkui hafa nú fengið að berja drögin augum. Sameiginlega hafa þau svo birt pistil á vefsíðunni MIT Technology Reveiw, þar sem vangaveltur þeirra varðandi rannsóknir Jinkui eru viðraðar.

Á vissan hátt stangast greinin, eða drögin að henni, á við það sem almennt gildir um vísindarannsóknir. Greinin segir ekki sögu af því hvernig ítrekaðar tilraunir og niðurstöður leiddu til þess að fósturvísunum var breytt og ákvörðun tekin um að leyfa þeim að vaxa og verða einstaklingar.

Í staðinn er greinin miklu frekar réttlæting á því hvers vegna lagt var uppí þessa vegferð. Það er ekki augljóst hvers vegna ákveðið var að innleiða þessa erfðabreytingar í fósturvísunum. Það er ekki augljóst hvaða afleiðingar þessar erfðabreytingar munu hafa á einstaklingana sem fósturvísarnir mynduðu. Þar að auki er ólíklegt að erfðabreytingarnar hafi komist til skila í öllum frumum fósturvísanna og til að bæta gráu ofan á svart er ekki alveg víst hvort einhver önnur gen hafi hugsanlega breyst við erfðabreytingarnar.

Ávinningurinn óljós

Ávinningurinn af erfðabreytingunum er ekki fullkomlega ljós. Genið CCR5 skráir fyrir viðtaka á yfirborði ónæmisfrumna. Afbrigði af þessu geni, þar sem ákveðinn bút vantar, leiðir til galla á viðtakanum. Einstaklingar sem eru með þennan gallaða viðtaka virðast vera ónæmir fyrir HIV veirunni.

Börnin hafa væntanlega verið álitin í meiri hættu en hinn almenni borgari að smitast af HIV þar sem annað foreldri þeirra, í tilfelli tvíburanna faðirinn, var HIV smitað. Jinkui hefur kannski ekki tekið tillit til allra þeirra meðferða sem nú eru til staðar sem halda HIV veirunni í skefjum sem of fyrirbyggjandi meðferðum sem aðstandendur HIV smitaðra fá gjarnan til þess einmitt að koma í veg fyrir smit.

Foreldrarnir kannski fórnarlömb aðstæðna.

Eins og kemur fram hér að ofan fól erfðabreytingin í sér meint ónæmi gegn HIV veirunni. Pörin sem samþykktu að taka þátt í rannsókn Jinkui, sem voru að minnsta kosti sjö, samanstóðu öll af konu og HIV smituðum karli. Pörunum var öllum boðin gjaldfrjáls ófrjósemismeðferð í skiptum fyrir þáttöku í rannsókninni.

Það er ekki endilega hlaupið að því fyrir pör, þar sem annar aðilinn er HIV smitaður, að eignast börn. Í því tilfelli þar sem karlinn er HIV smitaður getur veiran leynst í sæðisvökvanum, þannig að fóstrið er útsett fyrir smiti. Af þessum ástæðum er nauðsynlegt fyrir HIV smitaða karla að fara í gegnum tæknifrjóvgun, þar sem sæðið er hreinsað áður en það getur frjóvgað eggið.

Hreinsun á sæði HIV smitaðar karla er vel þekkt aðferð, sem er ekki bara notuð víðs vegar í heiminum heldur var henni einnig beytt í rannsókn Jinkui. Enda var erfðabreytingin framkvæmd eftir að frjóvgun átti sér stað.

CRISP/Cas tæknin notuð.

Stuttu eftir frjóvgun eggjanna var CRISPR/Cas erfðabreytingartólinu sprautað inní eggin til að koma breytingu á CCR5 geninu inní erfðaefnið. Af þeim 12 eggjum sem voru frjóvguð náðu fjögur stigi fósturvísa. Af þeim voru tveir fósturvísar þar sem erfðabreytingin átti sér stað.

Til að skoða árangurinn voru nokkrar frumur teknar úr fósturvísunum til raðgreiningar. Röðin fyrir CCR5 genið var skoðuð en einnig var skimað fyrir svokölluðum off-target breytingum. Þó reynt sé að gera árangri hópsins hátt undir höfði verður að segjast að árangurinn var ekki nógu góður.

Hjá öðrum tvíburanum tókst einungis að breyta einu af tveimur eintökum af geninu, sem að sögn rannsóknarhópsins gefur að hluta til vernd gegn HIV. Það á þó eftir að koma í ljós hvort fyrirbærið hlutavernd gegn HIV sé til.

Í þeim tilfellum þar sem tókst að breyta CCR5 geninu var úrfellingin ekki sambærileg við það afbrigði sem finnst í einstaklingum sem eru ónæmir fyrir HIV. Jinkui og hópur hans fullyrða í grein sinni að breytingin sé þó nægjanleg til að gefa vernd gegn HIV, en það hefur ekki verið prófað. Hvort þessi nýja óþekkta breyting á geninu hafi einhver neikvæð áhrif á virkni þess hefur heldur ekki verið prófað.

Árangurinn mældur eftirá

Greinahöfundar taka fram að til standi að fylgjast náið með tvíburunum Lulu og Nönu. Til að staðfesta að breytingin hefur örugglega tilætluð áhrif stendur til að safna blóðsýnum úr þeim og skoða hvernig blóðfrumunum tekst að verjast HIV veirunni.

Slíkar tilraunir hefði verið mun heiðarlegra að framkvæma áður en meðgangan hófst. Hægt er að erfðabreyta ónæmisfrumulínum með sömu tækni og sjá hvort breytingin hefur tilskilin áhrif. Eins og bent er á í greininni á MIT Technology Reveiw, hefði jafnvel verið hægt að frysta fósturvísana á meðan á þeim tilraunum stæði.

Skrítnar útskýringar á tilraunum

Flest allt bendir þetta til þess að tilraunin hafi verið framkvæmd einungis til að athuga hvort það myndi heppnast. Flestar fullyrðingar um ágæti framkvæmdanna og ávinning mannskynsins til framtíðar eiga við lítil eða engin rök að styðjast.

Það sem slær okkur kannski mest er hvernig vísindahópi dettur í hug að leika sér svona með líf einstaklinga án þess að hafa fyrir því vísindaleg rök eða fullvissu um að það muni heppnast. Þess má að lokum geta að He Junkui var dæmdur í þriggja ára fangelsi fyrir ólöglega erfðabreytingar í lok síðasta árs.