Im vergangenen November hat der chinesische Forscher He Jiankui die Welt verblüfft, als er die Geburt von Zwillingsmädchen ankündigte, deren Genome vor der Geburt mithilfe von CRISPR-Gen-Editing-Techniken verändert wurden. Das Kunststück war nicht unbedingt ein technischer Durchbruch - andere Forscher hatten die Mittel, um ein ähnliches Projekt durchzuführen, aber die ethischen und wissenschaftlichen Vorschriften hielten sie davon ab, an der DNA lebensfähiger Embryonen zu basteln, die als endgültig gelten würden. Er beschönigte diese Bedenken und machte sein Experiment zum Thema internationaler Empörung. Eine neue Studie in der Naturmedizin legt nahe, dass die Veränderung des Genoms der Zwillinge eine unerwartete Folge haben könnte - eine verkürzte Lebenserwartung.
Wie Antonio Regalado zum ersten Mal für MIT Technology Review berichtete, verwendete sein Team CRISPR - eine „molekulare Schere“, mit der DNA an einer programmierbaren Stelle geschnitten werden kann -, um menschliche Embryonen genetisch zu bearbeiten. Ihr Ziel war ein Gen namens CCR5, das ein Protein produziert, das es HIV ermöglicht, in Zellen einzudringen. Durch die Deaktivierung von CCR5 hoffte er, die Embryonen immun gegen HIV zu machen und die Wirkung einer CCR5-Variante namens Delta 32 zu reproduzieren, die bei etwa 10 Prozent der Nordeuropäer natürlich auftritt, in China jedoch viel seltener ist. Die Embryonen wurden aus den Eiern einer gesunden Mutter und dem Sperma eines HIV-positiven Vaters hergestellt, aber, wie Marilynn Marchione zum Zeitpunkt der Nachrichtenübermittlung für den AP schrieb, wurden auch andere, weniger drastische Methoden verwendet, um die väterliche HIV-Übertragung zu verhindern Daher war die genetische Bearbeitung medizinisch nicht notwendig.
Nach der Bearbeitung wurden die Embryonen in die Gebärmutter der Mutter implantiert. Die Babys, Lulu und Nana, wurden im Oktober 2018 vorzeitig geboren. Nana wurde mit zwei bearbeiteten Exemplaren von CCR5 geboren, was theoretisch bedeutet, dass sie sich nicht mit dem häufigsten HIV-Stamm infizieren kann, während ihre Schwester Lulu ein funktionsfähiges und ein bearbeitetes Exemplar von hat Gen.
Ian Sample vom Guardian berichtet jedoch, dass neu veröffentlichte Forschungsergebnisse darauf hindeuten, dass der Verlust des Gens nicht unbedingt ein biologischer Vorteil für die Zwillinge oder zukünftige Nachkommen ist, an die sie ihre veränderte DNA weitergeben. Forscher der University of California, Berkeley, analysierten die Gesundheitsdaten von mehr als 400.000 Personen, die ihr Genom bei der britischen Biobank registriert hatten. Sie fanden heraus, dass Menschen im Alter von 41 bis 78 Jahren, die die Delta-32-Mutation in beiden Gruppen des Gens trugen, mit einer durchschnittlichen Wahrscheinlichkeit von 21 Prozent im Alter von 76 Jahren sterben als Menschen mit einer oder keiner Kopie der Mutation. (Die Gruppe mit einer Delta-32-Variante hatte die gleiche Sterblichkeitsrate wie die Gruppe ohne Mutation.)
Es ist nicht klar, warum die Mutation mit der früheren Sterblichkeit zusammenhängt. Während Delta 32 die HIV-Immunität garantiert und möglicherweise vor Pocken schützt, deuten frühere Untersuchungen darauf hin, dass die genetische Variante Menschen anfälliger für andere Krankheiten wie die Grippe und das West-Nil-Virus macht. "In diesem Fall können die Kosten einer HIV-Resistenz die Anfälligkeit für andere und möglicherweise häufigere Krankheiten erhöhen", schreiben die Forscher in der neuen Studie.
Während die Änderungen, die er vorgenommen hat, die Delta-32-Mutation durch Deaktivieren des Gens annähern, duplizieren sie es nicht genau. Wie Malcolm Ritter vom AP betont, bedeutet diese Diskrepanz, dass wir nicht sicher sein können, wie sich die Berkeley-Studie auf die Zukunft der CRISPR-Zwillinge auswirkt. Der Epidemiologe David Melzer, der separat mit den Daten der britischen Biobank zusammenarbeitet, um die Langlebigkeit zu untersuchen, sagt Sara Reardon, dass viele andere Gene eine dramatischere Auswirkung auf die Lebensdauer haben als CCR5. Der prominente Stammzellwissenschaftler Robin Lovell-Badge, der ebenfalls nicht an den jüngsten Forschungen beteiligt war, sagte, er sei "dumm" gewesen, weil die chinesische Forscherin "die Lebensdauer der beiden Mädchen in Frage gestellt hat", berichtet Karen Weintraub von Scientific American .
Dies ist kaum die erste Kontroverse um die CRISPR-Babys. Seine Arbeit, die auf einem Geneditionsgipfel vorgestellt, aber nicht in einem von Fachleuten geprüften Journal veröffentlicht wurde, wurde allgemein als unbesonnen, nicht transparent, medizinisch unnötig und sogar unwirksam kritisiert. Im Januar wurde er von seiner Stelle an der Südlichen Universität für Wissenschaft und Technologie entlassen, und die chinesische Regierung verurteilte öffentlich seine Forschungen. Sein Experiment hat sogar einige einflussreiche Wissenschaftler aus der ganzen Welt dazu veranlasst, ein Moratorium für die Bearbeitung der Keimbahn zu fordern.
Die Naturmedizinstudie beleuchtet einen weiteren der vielen Gründe, warum seine Anwendung von CRISPR bei lebensfähigen menschlichen Embryonen so schlecht beraten war. "Es gibt viele Gründe, CRISPR-Babys zu diesem Zeitpunkt nicht zu bekommen", sagt Rasmus Nielsen, der Computerbiologe, der die Studie mitverfasst hat, gegenüber NPR. "Und eine davon ist die Tatsache, dass wir den Effekt der Mutationen, die wir induzieren, nicht wirklich vorhersagen können."
