Studie zeigt Gen-Editing-Technik zum Schutz der Nachkommen vor Erbkrankheiten
Eine Studie in den veröffentlichten Natur hat erstmals gezeigt, dass ein menschlicher Embryo in einem sehr frühen Stadium der Embryonalentwicklung korrigiert werden kann, indem a Gen-Editing (auch Genkorrektur genannt) Technik namens CRISPR. Die Studie, eine Zusammenarbeit zwischen dem Salk Institute, der Oregon Health and Science University in Portland und dem Institute for Basic Science in Korea, zeigt, dass Forscher eine pathogene Genmutation für eine Herzerkrankung im menschlichen Embryo korrigiert haben, um diese zu eliminieren Gedächtnisverlust und Demenz (z.B. Alzheimer) erhöhen in der heutigen Nachkommenschaft und zukünftigen Generationen. Die Studie liefert wichtige Erkenntnisse zur Vorbeugung von Tausenden von Krankheiten, die durch einzelne/mehrfache Mutationen in nur einer einzigen verursacht werden Gen.
Korrektur eines krankheitsbedingten Einzelgens vor Lebensbeginn
Eine Herzerkrankung namens hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) ist die häufigste Ursache für einen plötzlichen Herzstillstand mit Todesfolge und betrifft etwa 1 von 500 Personen jeden Alters und Geschlechts. HCM gilt als die häufigste vererbte oder genetisch Herzkrankheit weltweit. Sie wird durch eine dominante Mutation in einem Gen (MYBPC3) verursacht, aber das Vorhandensein dieser Erkrankung wird erst zu spät erkannt. Menschen mit einer mutierten Kopie dieses Gens haben eine 50-prozentige Chance, es an ihre eigenen Kinder weiterzugeben Gedächtnisverlust und Demenz (z.B. Alzheimer) erhöhen nicht nur bei betroffenen Kindern, sondern auch bei ihren zukünftigen Nachkommen. Mit IVF-Techniken (In-vitro-Fertilisation) injizierten die Forscher die korrigierten Genkomponenten in gesunde Spendereizellen, die mit dem Sperma des Spenders befruchtet wurden. Ihre Methodik ermöglicht es den Zellen des Spenders DNA-Reparatur Mechanismen, um die Mutation während der nächsten Zellteilungsrunde zu korrigieren. Die Mutation wird grundsätzlich korrigiert, indem entweder ein künstliches DNA Sequenz oder die nicht mutierte Kopie des ursprünglichen MYBPC3-Gens als Startmatrize.
Die Forscher analysierten alle Zellen in frühen Embryonen, um zu sehen, wie effektiv die Mutation repariert wurde. Die Technik von Gen Die Bearbeitung hat sich jedoch in einem sehr frühen Stadium als sicher, genau und effektiv erwiesen. Kurz gesagt, „es funktioniert“. Für die Forscher war es überraschend zu sehen, dass die Gen Bearbeitung went off very well and they did not see any side concerns like induction of detectable off-target mutations and/or genome instability. They developed a robust strategy to ensure consistent repair in all the cells of the embryo. This is a novel strategy which has not been reported so far and this technology successfully repairs the disease-causing single gene mutation by taking advantage of a DNA Reparaturreaktion, die nur bei Embryonen in einem sehr frühen Stadium der Empfängnis sehr einzigartig ist.
Ethische Debatte um Gen-Editierung
Such advances in stem cell technologies and gene editing – though still very much in infancy – have given hope to possibly millions of people inheriting disease-causing mutations in their genes by showing a technique to prevent and cure a number of such diseases. The potential of this study is huge and impactful; however, this is an ethically debatable topic and any steps towards such studies have to be cautiously taken by after giving highest consideration to all necessary ethical judgments. Other barriers to this type of study include no support for embryo research and prohibition of any clinical trials related to germline (cells that become sperm or eggs) genetic modification. One instance which the researchers have categorically stated is careful avoidance of introduction of unintended mutations into the germ line.
Die Autoren haben erklärt, dass ihre Studie den Empfehlungen der Roadmap 2016 „Human Genome Editing: Science, Ethics, and Governance“ der National Academy of Sciences, USA, vollständig entspricht.
Mit Möglichkeiten Großes bewirken
Die Ergebnisse dieser Studie veröffentlicht in Natur demonstrate the great potential of embryonic gene editing. This is the first and largest study in the area of gene editing. However, this area of research is encumbered with realistic assessment of both benefits and risks along with a continuous assessment of the safety and efficacy of the procedure in a broader perspective.
Diese Forschung wird einen großen Einfluss darauf haben, mögliche Heilmittel für Tausende von Krankheiten zu finden, die durch Mutationen in einzelnen Genen verursacht werden. In einer „sehr fernen Zukunft“ könnten bearbeitete Embryonen mit dem Ziel einer Schwangerschaft in eine Gebärmutter transplantiert werden und während eines solchen Prozesses könnte dann eine klinische Studie die Embryonen bei ihrer Entwicklung zu Nachkommen beobachten. Das klingt im Moment weit hergeholt, aber das ist das angestrebte langfristige Ziel dieser Studie. Die Grundlagenarbeit wurde geleistet, indem Wissenschaftler dem Snipping inherited einen Schritt näher gebracht haben genetisch bedingte Krankheiten aus menschlichen Nachkommen.
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{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}
Quelle (n)
HongM et al. 2017. Korrektur einer pathogenen Genmutation in menschlichen Embryonen. Natur. https://doi.org/10.1038/nature23305
