A génszerkesztés sötét titkai és fényes jövője

Ledobjuk a láncot

Tudomány

A génszerkesztés rohamtempóban fejlődő technológiája beláthatatlan távlatokat nyit meg előttünk, de aggodalmakra is okot adhat, s már hosszú ideje komoly társadalmi viták övezik.

A forradalmian új eljárások, különösképpen a precíz genomszerkesztést lehetővé tevő CRISPR/Cas9 technológia (lásd keretes írásunkat!) felfedezésével a genetika tudománya és lehetőségei ugrásszerű fejlődésen estek át.

A genomszerkesztés a sejt egy célzott DNS-szakaszának szándékos módosítása, ilyenkor az élő organizmus genomjában a DNS egy részét eltávolítják, másra cserélik, vagy új szakaszt ültetnek be úgynevezett molekuláris ollók segítségével, amelyek a kettős DNS-hélix mindkét szárát képesek elvágni. E nagy hatású új tudományos eszközt számos területen alkalmazhatják: potenciálisan javítható általa az emberi és az állati egészség, profitálhat belőle az élelmiszeripar és a mezőgazdaság, még vadon élő populációkat is módosíthatunk vele (különös tekintettel a betegségeket terjesztő rovarokra).

A génszerkesztés nyomán új gén- és sejtszintű terápiákkal küzdhetünk a betegségek ellen, örökletes kórokat küszöbölhetünk ki már a szaporodási fázisban; kórokozók által terjesztett betegségeket fékezhetünk meg. A módszer eredményeként nem csupán hatékonyabb, jobb minőségű állattenyésztés és növénytermesztés válik lehetségessé, de közben (s itt jön a meredekebb rész) állati donorokat módosíthatunk xenotranszplantáció (sejtek, szövetek, szervek átültetése egy másik faj szervezetébe) céljából. Az már szinte bagatell, hogy a genom megvágása révén bioüzemanyagok, gyógyszerek és más nagy gazdasági jelentőségű vegyületek is előállíthatók, így az eljárás az ipari mikrobiális biotechnológiát is megalapozhatja.

Azonban e csodás távlatok mellett a módszer biztonsági, etikai és egyéb kérdéseket is felvet, melyek szerint a genomszerkesztés „nem természetes”, alkalmazásához még túlságosan hiányos a tudásunk, a módszer hatása kiszámíthatatlan és talán igazságtalan, valamint a szabályozás nem tud lépést tartani a technológiai fejlődéssel.

Az Európai Akadémiák Tudományos Tanács­adó Testülete (EASAC) már idén nyáron is szükségesnek látta, hogy részletes jelentést adjon ki a genomszerkesztéssel kapcsolatban. A dokumentum legfontosabb üzenete, hogy a szabályozás során nem annyira a konkrét technológiát, hanem annak várható alkalmazásait kell alapul venni. Ezek kontrollmechanizmusának viszont szigorú bizonyítékokon kell alapulnia, figyelembe véve a lehetséges előnyöket és kockázati tényezőket. A jelentés legfőbb konklúziója elfogadja a civil kritikákat: jelenlegi ismereteink hiányosak és bizonytalanok, éppen ezért további alapkutatásokra lenne szükség.

 

Növények, állatok

A növénynemesítés jelenlegi, egyre precízebb géntechnológiai módszerei nagyban különböznek a korábbiaktól, amelyek a véletlenszerű, szabályozatlan, vegyületekkel vagy sugárzással előidézett mutációkra vagy meiotikus rekombinációra építettek. Az EASAC által korábban megfogalmazott, az új növénynemesítési eljárásokat támogató irányelveivel összhangban arra kéri az EU szabályozó hatóságait, hogy erősítsék meg: a genomszerkesztés termékei, amennyiben nem tartalmaznak más, nem rokon szervezetből származó DNS-t, nem tartoznak a génmódosított (GMO) termékekre vonatkozó jogszabályok hatálya alá. A javaslat szerint az EU-n belül az lenne a kívánatos cél, hogy a szabályozás egy adott mezőgazdasági vonalra vagy termékre vonatkozzon, ne pedig az azt előállító technológiára. Ennek következtében azok az új eljárások, amelyek a hagyományos nemesítési eljárások által előidézett változásokhoz nagyon hasonló vagy azoktól egyenesen megkülönböztethetetlen genetikai változásokat idéznek elő, kikerülnének a szabályozás alól – amennyiben nem mutathatók ki a termékhez kapcsolódó új kockázatok.

Az állatokkal végzett kutatások már ma is nagyon szigorú szabályozás alá esnek, de a génszerkesztés ezen a téren is hozott változásokat. Bár a legtöbb génmódosított állatot az alapkutatás és az orvosbiológiai kutatások számára hozzák létre, az új technológia a szárazföldi és vízi állattenyésztés számára is tartogat lehetőségeket. S a termelés potenciális növekedése mellett a géntechnológia az állatok egészségét és jóllétét is javíthatja – még ha ennek költségeitől sokak háta borsódzik is. Az EASAC ajánlásai szerint az állatnemesítésben ugyanazokat az irányelveket kellene alkalmazni, mint a növénynemesítés esetében – a tulajdonságot kéne szabályozni, nem pedig a technológiát. Már amennyiben sikerül átláthatóvá tenni az alkalmazott módszereket.

A vadon élő populációkat érintő módosításokban is hatalmas lehetőségeket rejt magában a gene drive technológia (fordítása még nincs, magyarul talán „géntámadás” vagy „génkampány” lehetne), amelynek alapgondolata, hogy olyan mesterséges, gyorsan terjedő DNS-darabot csinálunk, amely aktívan terjedve pár generáció alatt az adott élőlény teljes populációjában jelen lesz. Jelentős közegészségügyi és természetvédelmi problémákat oldhatnánk meg gene drive segítségével, már „csak” az eljárás hatékonyságáról, biztonságáról és az esetleges, például ökológiai kockázatokról kellene többet tudni – mielőtt döntés születne a használatáról. Már most is akadnak ellenérvek: kiirthatunk például maláriát vagy sárgalázat terjesztő szúnyogfajokat, de mi lesz a táplálékpiramissal, amelynek kihúztuk az egyik nélkülözhetetlen építőkövét.

 

Mikroorganizmusok

A mikrobiális szinten végzett genomszerkesztés a gyakorlatban leggyakrabban alkalmazott eljárás, és ez nem is igényel új szabályozást. A génmódosított termékek zárt rendszerben történő felhasználásáról, illetve szándékos kibocsátásáról szóló, jelenlegi szabályok érvényesek rá. A lehetséges alkalmazások köre viszont igen széles: gyógyszerek, más nagy értékű vegyületek, bioüzemanyagok, bioszenzorok is előállíthatók ily módon, s végezhetünk biológiai kármentesítést is. Aggodalomra adhat okot viszont, hogy a genomszerkesztést esetleg szabályozott laboratóriumi körülményeken kívül is gyakorolhatják önjelölt Dr. Moreau-k vagy biohacker Frankensteinek. Ez a lehetőség érezhetően aggasztja az európai tudományos testületet is, éppen ezért javasolja, hogy a fiatal kutatók világszervezete, a Global Young Academy vizsgálja meg, milyen kérdéseket vet fel a Do-It-Yourself (Csináld magad!) biológusközösség terjeszkedése.

A genomszerkesztés lehetséges biológiai biztonsági kockázatait is többen felvetették, akadt közöttük kutató éppúgy, mint amerikai titkosszolgálati vezető. James R. Clapper (az Obama-kormányzat hírszerzésének legfőbb főnöke) például tavaly arról vizionált, hogy a nyugati szabályozást és etikai standardokat hírből sem ismerő államok tömegpusztító eszközként is használható biológiai ágenseket állíthatnak elő puszta génszerkesztéssel. Egy brit bioetikai csoport (Nuffield Council on Bioethics) pedig már egy tavalyi jelentésében a génszerkesztés egyszerűsége és alacsony költségei miatt valószínűsítette, hogy megszaporodnak az otthon, akár amatőr biohackerek által folytatott kísérletek, s így veszélyes kórokozó organizmusok is kiszabadulhatnak. A távlatok ismeretében sem volna érdektelen, ha a genomszerkesztés potenciális eredményeit is figyelembe vennék a biológiai- és toxinfegyver-tilalmi egyezmény (BTWC) esedékes felülvizsgálata során.

 

Emberhez nyúlnak

Az EASAC ajánlása szerint emberi sejteken végzett génszerkesztéssel kapcsolatos alapkutatás, klinikai kutatás sem folytatható a megfelelő jogi és etikai szabályozás kialakítása, valamint az elfogadott gyakorlatok teljes tiszteletben tartása nélkül. Amennyiben a kutatás során korai fejlődési szakaszban lévő embriókon vagy csíravonalsejteken végeznének genomszerkesztést, akkor a módosított sejteket már nem szabad terhesség létrehozására felhasználni. Az eljárás potenciális klinikai felhasználása, a szomatikus génszerkesztés során fel kell mérni az olyan kockázatokat, mint amilyen például a pontatlan szerkesztés.

Nem árt megvizsgálni annak lehetőségét sem, hogy a betegségek megelőzésén vagy kezelésén túlmutató biológiai változtatások vajon súlyosbíthatják-e a társadalmi egyenlőtlenségeket, vagy ne adj isten, alkalmazhatóak-e erőszakosan is. Már most vitákat váltott ki annak lehetősége is, hogy genetikai mérnöki beavatkozásokkal esetleg visszafordíthatatlan változások jöjjenek létre az emberi genomban.

A jelentés szerint a bizalom kialakításához minél nagyobb nyilvánosságra van szükség, s valamennyi érintett felet – betegeket, orvosokat, gazdálkodókat, fogyasztókat és civil szervezeteket – be kell vonni a kockázatok és előnyök megvitatásába. A kissé utópikus ajánlás szerint a tudósoknak világossá kell tenniük a kutatásuk célját, a várható előnyöket és a kockázatok kiküszöbölését célzó eljárásaikat.

Ugyanakkor a leggondosabb szabályozás esetén is fennáll a veszélye annak, hogy a genomszerkesztés alkalmazásaihoz hozzáférők és hozzá nem férők között – terjedjen bár az eljárás bármily gyorsan és széleskörűen – nő az egyenlőtlenség, ami önmagában is feszültséget okozhat.

Kés, villa, olló

A CRISPR (eredetileg: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) mechanizmus eredetileg a prokarióta baktériumok rafinált önvédelmi rendszere: olyan DNS-szakaszokat jelöl, amelyek a baktériumot korábban megtámadó vírusok örökítő anyagából tartalmaz részleteket, mintegy emlékeztető gyanánt. Ha hasonló rossz szándékú vírus érkezik, a baktérium képes elpusztítani az idegen DNS-t. A Cas9 egy olyan, a CRISPR-hez kötődő, fehérjealapú enzim, amelyet bizonyos baktériumok (például a Streptococcus pyogenes) azért termelnek, hogy memorizálja az idegen, sokszor agresszív bakteriofág természetű DNS-ek adatait, majd ha felismert egy ilyet, rögvest hasítsa is szét. Ezt a tulajdonságát használják ki a genetika mérnökei, akik a Cas9 segítségével konkrét helyeken hasítják fel a megcélzott DNS-t: ezek a törések géneket kapcsolnak ki, vagy éppen sajátos kapcsolódású géneket visznek be laboratóriumi modell organizmusokba, azaz mesterséges mutációt hoznak létre.

 

Figyelmébe ajánljuk

„Egy egyházpolitikai harc kellős közepébe kerültem” – állítja a pünkösdi egyház ügyében meggyanúsított volt intézményvezető

A nemrég lezárult nyomozás 18 milliárd forintos kárértéket állapított meg a Magyar Pünkösdi Egyház intézményrendszerét érintő költségvetési csalás ügyében. Az egyik érintett, jelenleg bűnügyi felügyelet álló volt intézményvezető szerint viszont az ügy csak az egyházon belüli harcok eredménye, és a nyomozás is tendenciózus volt.