CRISPR og framtíð erfðavísindanna: „Við berum öll ábyrgð“

Sérfræðingur hjá Siðfræðistofnun Háskóla Íslands og nefndarmaður í Vísindasiðanefnd segir ekki nóg að stóla á siðferði vísindamanna þegar notkun hinnar byltingarkenndu CRISPR (Krisper)-erfðabreytingatækni er annars vegar. Tæknin feli sér í miklu víðtækari áhrif en fólk geri sér grein fyrir.

Þær siðferðilegu spurningar sem vaknað hafa með tilkomu CRISPR snúast fyrst og fremst um breytingar á erfðaefni kynfruma, svokölluðum kímfrumum. Þetta eru frumurnar sem bera erfðaupplýsingar milli kynslóða og með breytingum á þeim er á sama tíma verið að eiga við gen afkomendanna. Þetta er ekki raunin með líkamsfrumur og tilraunir á erfðaefni þeirra eru víða stundaðar. 

Breytingar á erfðaefni kynfruma eru bannaðar víðast hvar. Slíkar tilraunir hafa löngum þótt varhugaverðar, hættulegar og jafnvel siðlausar. Lög og reglur, alþjóðasáttmálar og almannaálit hefur tryggt að slíkar tilraunir séu ekki stundaðar.

Hér sneiðir Cas9-prótínið burt erfðaefni út frá leiðbeiningum í RNA-sameind. VÍSIR/MIT

Lagaumhverfið hér á Íslandi er skýrt: Án þess að fá tilskilin leyfi heilbrigðisráðherra fyrir að rækta stofnfrumulínur er óheimilt að rækta fósturvísa í þeim tilgangi einum að gera á þeim rannsóknir.

Þó svo að þau lög sem stjórna því hvernig við förum með kynfrumur og fósturvísa séu alla jafna ekki gömul, þá voru þau sett fyrir tíma CRISPR/Cas-tækninnar sem fyrst var lýst árið 2012. Breytingar á slíkum frumun eru enn fjarlægar, CRISPR/Cas-tæknin færir okkur nær þeim veruleika.

Kerfið gerir vísindamönnum kleift að færa til og eiga við gen í öllum lífverum, sama hvort það eru bakteríur eða menn. CRISPR, sem er í raun ævafornt ónæmiskerfi baktería, hefur bylt erfðavísindunum á örfáum árum.

Nánar er fjallað um CRISPR/Cas-kerfið og virkni þess í myndbandinu hér fyrir neðan:

Þessu kerfi, sem samanstendur af CRISPR og prótíninu Cas9, hefur verið beitt til að eiga við gen sem talin eru stuðla að Alzheimer og til að eyða HIV-genum úr erfðamengi dýra. Hafa ber í huga að hér um grunnrannsóknir að ræða.

Árið 2014 notuðu kínverskir vísindamenn tæknina til að breyta genum í fósturvísum apa sem stýra efnaskiptum og ákvörðun kyns. Tilraunin sýndi fram á að hægt er að skapa lífvænlega, erfðabreytta prímata með CRISPR-tækninni.

Ári seinna tilkynnti annar kínveskur rannsóknarhópur að hann hefði freistað þess að slá út gen í ólífvænlegum mannafósturvísi sem stuðla að illvígum blóðsjúkdómi. Rannsóknin misheppnaðist að hluta.

Óþrjótandi möguleikar erfðabreytinga

Þrátt fyrir að ýmsar umdeildar tilraunir hafi verið gerðar með CRISPR/Cas þá er tæknin fyrst og fremst notuð í grunnrannsóknir á sjúkdómum, lyfjaprófanir og sem aðferð til að auðga skilning okkar á virkni erfðamengisins. Þannig er talið nær öruggt að tæknin muni hafa meiriháttar áhrif á læknavísindin.

„Í mínum huga er ekkert vafamál að þessi tækni er gífurlega mikilvæg,“ segir Magnús Karl Magnússon, prófessor við Læknadeild Háskóla Íslands. „Hún hefur umbreytt því hvernig við nálgumst það að skilja sjúkdóma.“ 

„Þessi tækni er ekki aðalatriðið fyrir mig, heldur það að þetta er tækni sem gerir okkur kleift að ná okkar markmiðum miklur hraðar en áður var þekkt,“ segir Karl Ægir Karlsson, prófessor í heilbrigðisverkfræði við Háskólann í Reykjavík. Karl Ægir notar CRISPR/Cas sem aðferð í lyfjaprófunum. Tæknina notar hann til að koma fyrir genalíkönum af Parkinsons og MND í erfðaefni sebrafiska.

„Þetta er tól sem mun nýtast alls staðar, ekki bara í svona rannsóknum,“ segir Karl Ægir. „Alls staðar þar sem þú getur átt við erfðamengi lífvera eru möguleikarnir nánast óþrjótandi.“

Heimspekingurinn Henry Alexander Henrysson er sérfræðingur hjá Siðfræðistofnun Háskóla Íslands og nefndarmaður í Vísindasiðanefnd. Hann segir brýna þörf á samtali og sameinaðri framtíðarsýn á notkun tækninnar.

„Þetta er þvílík bylting í vísindum, og við erum núna að gera okkur betur grein fyrir því. Þetta hefur miklu víðtækari möguleika og áhrif en okkur óraði fyrir. Við erum að fylgjast með vísindaskáldskap raungerast,“ segir Henry Alexander.

Genalækningar og mannbætur

Hugmyndir manna um notkun CRISPR/Cas-tækninnar ná frá lyfjarannsóknum, grunnrannsóknum á sjúkdómum og genalækningum og yfir í það sem áður var kallað vísindaskáldskapur. Tæknina verður mögulega hægt að nota til að meðhöndla eða eyða illvígum sjúkdómum en um leið verður jafnvel hægt að stýra öðrum eiginleikum í framtíðinni. Hvað með augnlit, hæð, sterkari bein. Slík stjórnun á erfðaeiginleikum á meira skylt við mannbætur eða lýtalækningar í sinni öfgafyllstu mynd en genalækningar.

„Þetta stoppar hvergi í raun og veru,“ segir Henry Alexander. „Nema það sé settur einhvers konar rammi í kringum þetta. Og akkúrat núna er þróunin þannig að við erum á eftir með þetta. Við getum reynt að búa til ramma utan um þetta núna, en það getur vel verið að hann dugi ekki. Þetta er farið fram úr okkur.“

Á síðasta ári hóf Bandaríska vísindaakademían að setja saman ramma um notkun CRISPR/Cas og sambærilegra aðferða. Niðurstaðan er tæplega þrjú hundruð blaðsíðna skýrsla sem kynnt var fyrr í þessum mánuði.

Í niðurstöðunum hvetur akademían til  þess að erfðabreytingar verður stundaðar en aðeins í þeim tilgangi að þróa ný meðferðarúrræði og lyf og til að koma í veg fyrir sjúkdóma og fötlun. 

Þessi niðurstaða þykir nokkuð sláandi. Akademían segir að vísindamenn verði að stíga varlega til jarðar þegar þeir breyta kímlínum, eða erfðaefni kynfrumunnar sem erfist. Það þýði þó ekki slíkar tilraunir ættu að vera bannaðar.

CRISPR/Cas-tæknin kallar á svör við flóknum spurningum. Er það siðferðilega réttlætanlegt að eiga við erfðamengi komandi kynslóða? Er það siðferðilega réttlætanlegt að aðhafast ekki þegar við höfum getuna til að gera það? Hvað með betrumbætur á erfðaefninu? Spurningar sem þessar eru ástæðan fyrir því að siðfræðingar og fleiri kalla eftir einhvers konar viðmiðunarreglum um notkun tækninnar.

„Gætum við notað þetta til þess að laga erfðagalla í mannafósturvísum? Gætum við þessa tækni til að laga þekktar stökkbreytingar eins og vöðvarýrnum eða Alzheimer ef við þekktum gen sem valda því? Þetta eru eðlilegar spurningar sem vakna, segir Erna Magnúsdóttir, dósent í líffæra og lífeindafræði við Læknadeild Háskóla Íslands.

Erna minnir á að svipuð umræða eigi sér stað nú og fyrir tveimur áratugum, eftir að vísindamönnum tókst að búa til stofnfrumur úr fósturvísum. Þá virtist klónun manna ekki vera fjarlægur veruleiki.

„Það hefur auðvitað ekki gerst,“ segir Erna. „En þarna eru snertifletir lífvísinda og siðfræði. Menn sjá það fyrir sér að það verði hægt, undir ákveðnum og stífum kringumstæðum, að leiðrétta mannafósturvísa og laga alvarlegar stökkbreytingar.“

Ábyrgðin er okkar

Erna kallar eftir endurnýjuðu samtali um erfðabreytingar. Kollegi hennar, Guðrún Valdimarsdóttir, lektor í lífefnafræði við Læknadeild Háskóla Íslands, tekur í sama streng.

„Við öll berum ábyrgð á því hvernig þessi tækni er notuð: vísindamenn, siðfræðingar og samfélagið í heild sinni,“ segir Guðrún.

Henry Alexander bendir á að það sé mikil grimmd að standa í vegi fyrir því að hægt sé að þróa byltingarkennd meðferðarúrræði eða jafnvel lækningu við skelfilegum sjúkdómum. Möguleikar CRISPR/Cas-tækninnar séu stórkostlegir.

„En eins og lýtalækningar, sem er stórkostleg grein læknavísindanna, þá getu hún rokkað mjög hratt á milli þess að vera stórkostleg þjónusta yfir í fáránleikann.“

Erum við að einhverju leyti að stóla á siðferði vísindamannanna sjálfra, og er það nóg?

Við erum að gera það, og það er ekki nóg. Að sjálfssögðu er þetta yfirleitt frábært fólk sem vinnur að vísindum og þróun þessarar tækni, en alveg eins og í rannsóknum er heljarinnar regluverk í kringum það, og það er spurning hvort það regluverk nái utan um þessa nýju tækni. Það er það sem skortir vitneskju um.“