A génszerkesztésnek számolnia kell a megjósolhatatlannal

gensyerkesytesillusztráció: Vass Szabolcs

Jim Kozubek – Nautilus (New York)

Majdnem pontosan egy éve részt vettem egy, a génszerkesztés témájában szervezett nemzetközi konferencián az Amerikai Tudományos Akadémián. Az egyik szervező Jennifer Doudna volt, a Crispr-Cas9 genomszerkesztési rendszer egyik anyja. A Crispr-Cas9 egy új, olcsó, könnyen használható és megbízható biotechnológiai eszköz, ami tudósok ezrei számára teszi lehetővé az egész világon, hogy növények, modell organizmusok, és emberi sejtek génjeit manipulálják.

A legnagyobb érdeklődésre a csírasejtvonal szerkesztéséről szóló vita tartott számot. A csírasejtvonal az az öröklődő kód, amit a sperma és a petesejt hordoz magában, és amit továbbadnak a jövő generációinak. Az egyik fő fenntartás ezzel kapcsolatban, hogy a Crispr-Cas9 megnyitja az utat a “piaci alapú eugenika” előtt, a genomszerkesztést a laboratóriumi körülmények között történő megtermékenyítés módszereivel kombinálva. Kétségtelenül erős a motiváció ennek a területnek a feltérképezésére: Sok anya, ha tudja, hogy születendő gyermeke Down-szindrómás, inkább az abortusz mellett dönt; ha előre tudnának az autizmusról, a súlyos depresszióról, vagy ha módjukban állna módosítani az intelligenciáért felelős genetikai markereken vagy a pszichiátriai betegségek kockázati tényezőin, akkor meglehet, hogy élnének a lehetőséggel. Sőt, a biztosítótársaságok talán külön opciót nyújtanak majd az autizmussal, vagy pl. a mellrákkal kapcsolatba hozható gének laboratóriumi módosításának finanszírozására.

A Crispr-Cas9-et már most alkalmazzák olyan egyetlen gén által determinált monogén zavarok esetén, mint pl. a cisztás fibrózis, a sarlósejtes betegség, az X-kromoszómához kötött súlyos kombinált immundeficiencia (X-SCID), és néhány ritka, nehezen kezelhető szembetegség. Sok enzimhiányból adódó betegség szintén jó eséllyel pályázik erre a kezelési módra, a rákkutatók pedig az immunrendszerünk megváltoztatására használják, a rák elleni harc segítése érdekében. A Crispr-Cas9 viszont valószínűleg nem fog áttörést jelenteni az olyan genetikai jellegek megváltoztatásában, mint pl. az autista spektrum rendellenességek, vagy az intelligenciát, szorongást és depressziót meghatározó markerek esetében. A két utóbbiról nem is biztos, hogy önmagában véve betegségek lennének, inkább létezési módok. Ugyanakkor élénk közérdeklődés övezi ezeket a markereket, szeretnénk minél többet megtudni róluk, hasznot húzni belőlük, reklámozni őket, és talán egy nap meg is változtatni őket.

1979-ben Michel Foucault filozófus használta először a “biohatalom” kifejezést. Így ír: “Biohatalom alatt egy sor, számomra meghatározónak tűnő jelenséget értek, nevezetesen azon mechanizmusok sorát, melyeken keresztül az emberi faj alapvető biológiai tulajdonságai egy politikai stratégia, vagy egy általános hatalmi politika tárgyává váltak. Más szóval: hogyan tették magukévá a 18. századtól fogva a nyugati társadalmak azt az alapvető biológiai tényt, hogy az emberek egy fajt képeznek. Ezt nevezem biohatalomnak.”

Gondolhatnánk, hogy a Crispr-Cas9 eljövetele a fenti gondolatmenetet különös jelentőséggel ruházza fel. A tudósok már létrehozták a “Cas9 egeret”, ami a génmodifikációs folyamatot még inkább leegyszerűsíti: egy ilyen egérnek a sejtjeiben ott van ugyanaz a fehérje, ami a Crispr-Cas9-ben a DNS felnyitását végzi, tehát csak egy egyszerűen beadható RNS molekulára van szükség a génmódosításhoz. Innen már csak pár lépés a “Cas9 ember” – egy olyan személy, akinek a Cas9 fehérje stabilan előfordul a sejtjeiben, így azokat könnyebben lehet módosítani, talán egy egyszerű injekcióval is. (“Ha a géneket uraljuk, – mondják a génmódosítás bajnokai – a saját sorsunkat is uraljuk” – írta a tudománytörténész Nathaniel Comfort a “Genes Are Overrated” (A gének túl vannak értékelve) című, az Atlantic hasábjain júniusban megjelent cikkében.)

De a biotechnológia uralma az élet felett ellenállásba ütközik. A jogalkotók,  például, hetekkel a konferencia után bevezettek egy rendelkezést, mely megtiltja, hogy az Amerikai Élelmiszer és Gyógyszerfelügyelet az embrió bármilyen genetikai modifikációját egyáltalán fontolóra vehesse. A természet sem hajlandó fejet hajtani a biotech-uralom előtt. A több kockázati tényezős, komplex betegségek illetve tulajdonságok talán soha nem lesznek módosíthatóak. Vonzó lehet a pszichiátriai betegségekre, mint a genetika és az adatok által tökéletesen megoldható problémákra gondolni, így elkülönítve őket az olyan társadalmi stresszforrásoktól, mint például az illető anyagi helyzete. De ez illúzió. A konferencián Eric Lander, a cambridge-i genomkutató központ, a Broad Intézet igazgatója, arra is utalt, hogy miért.

Elmagyarázta, hogy az intézet kutatói beazonosítottak egy C4-esnek nevezett immunrendszer-génvariánst, ami kötődik a “idegi szinapszisokhoz, denritekhez, axonokhoz és sejttestekhez”: felcímkézi az agyba menő, visszanyesendő szinaptikus kapcsolatokat. A gén variánsai (amelyek esetleg túlságosan megnövelhetik ezeknek a kapcsolatoknak a visszanyesését) úgy tűnik, növelik a skizofrénia kialakulásának esélyeit, de nem sokkal – 1%-ról mindössze 1,25 %-ra. Mi több, a skizofrénia kockázatának 10%-áért ezernyi más, a teljes genomban előforduló génvariáns felel. A fennmaradó 88,75 százaléknyi kockázat az ún. “hiányzó heritabilitás rejtélye” – lehet, hogy az epigenetikus markereknek van hozzá köze, lehet, hogy több génvariáns olyan együttállása okozza, amit még nem értünk; vagy személyes tapasztalat számlájára írható: a fejlődés zavaraira vagy környezeti stresszhatásokra. Lander tehát a beszédében nagyon helyesen nyugalomra intette azokat, akiket túlságosan fellelkesített a felvetés, miszerint a Crispr-Cas9-et esetleg olyan komplex tulajdonságok, mint pl. a skizofrénia célzott kezelésére alkalmazni lehetne.

De nem telt el két hónap, és mintha váltás történt volna. A Broad Intézetben – aminek a filantrópus Ted Stanley egyszer 650 millió dollárt adományozott a neuropszichiátriai rendellenességek törvényszerűségeinek feltérképezése céljából – Lander csapata készített egy videót “A skizofrénia fekete dobozának kinyitása” címmel, sejtetve, hogy jó úton haladunk a mentális rendellenességek mögött húzódó mechanizmusok megértésében. A valóságban azonban még igen messze vagyunk tőle. Idén ősszel például arról számoltak be, hogy a DIXDC1 gén – mely közvetlen összeköttetésben áll a skizofréniáért felelősnek gondolt DISC1 génnel, és amely a szinapszissűrűség szabályozásáért felelős – meghibásodása állhat a bipoláris zavar, a skizofrénia, és az autista spektrum rendellenességek hátterében. Ugyanezt elmondták egy másik génről is, a SHANK3-ról. A kapcsolat azonban mindkét esetben gyenge, a betegségek kialakulásának kockázatát mindössze egy százalékpont töredékével emelik. Bár a neuropszichiátriai zavarok öröklődnek, nincs egyetlen genetikai variáns, ami az öröklődés kockázatáért felelne.

Jó lenne, ha el lehetne különíteni egyetlen pszichózis-gént: egyszerűen megváltoztathatnánk vagy kinyeshetnénk egy olyan eszközzel, mint a Crispr-Cas9. De a pszichózisok különböző formáiért felelős variánsok közül sok lehet pleitrópikus, ami azt jelenti, hogy különböző, sokszor egymástól független hatásuk van  a különböző sejtekre és szövetekre, és a genetikai háttértől és a vele együtt örökölt többi génvariánstól függ, hogy pozitív vagy negatív hatásuk van. Siddharta Mukherjee, a The Gene (A gén) c. könyvében beismerni, hogy elképzelhető, hogy soha nem sikerül kifejlesztenünk egy “előrehaladási jegyzéket” a skizofrénia génvariánsaira, mellyel a genom alapján megállapítható lenne, hogy kifejlődik-e bennük a betegség vagy nem.

Sok génvariáns – a nagy részük – valamilyen evolúciós előnyt biztosít. Nem szabad kizárnunk azokat az alapvető tulajdonságokat (ún. endofenotípusokat) amik hajlamossá tesznek bennünket az olyan betegségekre, mint a bipoláris zavar, a depresszió, a skizofrénia, vagy akár az autizmus; viszont olyan evolúciós előnyökkel ruháznak fel, amit még nem áll módunkban felismerni, amikor több tíz, több száz más génvariánsokkal kombinálva vizsgáljuk őket – az autizmus és a skizofrénia előfordulása továbbra is magas a fajunkban. Az autisták érdemei különböző területeken legendásak. Egyes depressziósok, mint pl. David Foster Wallace vagy Andrew Solomon, kitűnő íróknak bizonyulnak. 1995-ben Arnold Ludwig pszichiáter 77%-os pszichiátrai betegség-rátáról számolt be az írók körében. (Steven Pinker kognitív tudós kétségét fejezte ki ezzel kapcsolatban. “Van egy romantikus kulturális sztereotípia, amihez maguk a szerzők előszeretettel ragaszkodnak: fájdalmas munkafolyamat, vágy az egyedüllétre, a felolvasóturnét kötelező gyűlölni. Kétlem, hogy ez igaz lenne a legtöbb szerző esetében.”)

Comfort ezt írja az Atlantic-béli cikkében: “Darwin legjelentőségteljesebb meglátása az volt, hogy miközben a fajok igenis változnak, nem egy előre meghatározott cél felé haladnak: az organizmusok a helyi feltételekhez alkalmazkodnak az adott időben rendelkezésükre álló eszközökkel.” A jelenleg rendelkezésünkre álló eszközök radikálisak: a biotechnológia a lehető legnagyobb haszonnal kívánja optimalizálni a génműködést az egészségben, az intelligenciában, a sportteljesítményben, stb., hogy egy fényesebb jövőt teremtsen.

De hajlamosak vagyunk elfelejteni, hogy nincs olyan, hogy felsőbbrendű gén. Inkább arról van szó, hogy egy gén minden egyes változata egy kompromisszumot jelent. A génmódosítás óvatosságra kell, hogy intsen bennünket: a környezeti adottságoktól függően, előre nem látható módon vethet fel új problémákat.

Jim Kozubek adattudós a massachusets-i Cambridgeből. A Modern Prometheus: Editing the Human Genome with Crispr-Cas9 (Modern Prométheusz: Az emberi genom szerkesztése a Crispr-Cas9-cel) c. könyv szerzője.

Megjelent: 2016. december 2.

Eredeti cikk



Kategóriák:Életmód, Innováció, Tudomány

Címkék:, , , , , , ,