#13 - 10/2018

crispr/cas9: το “ψαλίδι του θεού” είναι αδέσποτο!

Σκεφτείτε ένα κινηματογραφικό φίλμ. Εντοπίζετε μια συγκεκριμένη σειρά από καρέ που θέλετε να αντικαταστήσετε. Αν έχετε μια κινηματογραφική κολέζα, πηγαίνετε και κόβετε το σελιλόιντ, και ξανακολάτε τα δύο άκρα, ή μπορείτε να ενθέσετε μια άλλη σειρά από καρέ.
Φανταστείτε τώρα ότι μπορείτε να κάνετε το ίδιο στον γενετικό κώδικα, τον κώδικα της ζωής.
Jennifer Doudna, βιοχημικός, συνέντευξη στο CBS, 2015

Το αδιανόητο έγινε εφικτό.
David Baltimore, βιολόγος, Δεκέμβρης 2015

Ονομάζεται Clustered Regularly Interspaced Short Panildromic Repeat/Cas9. Μπορείτε να θυμάστε το αρκτικόλεξό της: CRISPR/Cas9. Είναι η τελευταία ως τώρα εφεύρεση - θαύμα της γενετικής μηχανικής: επιτρέπει το κόψιμο και το ράψιμο ακολουθιών του dna (οποιουδήποτε dna) κατά βούληση. Οι γενετιστές πανηγυρίζουν. Και υπόσχονται (ξανά) την θεραπεία των πάντων. Οι εταιρείες τρίβουν τα χέρια τους. Μήπως θα έπρεπε να τους είχαμε σταματήσει νωρίτερα;
...

Αν τα πιο πάνω κάτι σας θυμίζουν έχετε δίκιο. Έτσι ξεκινούσε, με τίτλο γενετική κοπτοραπτική: το μεγάλο κόλπο η αναφορά του cyborg 8 (Φλεβάρης 2017) στο “άγιο δισκοπότηρο” των βιοτεχνολόγων και των γενετιστών. Στην τεχνική που ονομάστηκε crispr/cas9, και υποσχόταν την μέγιστη ευκολία και ακρίβεια (με το μικρότερο δυνατό κόστος...) στην κατα βούληση τροποποίηση των dna. Του ανθρώπινου και όχι μόνο. Για θεραπευτικούς λόγους (και ότι άλλο ήθελε προκύψει).

Για όσες / όσους δεν έχουν ιδέα καν και καν περί τίνος πρόκειται, μια σύντομη περιγραφή. Αντιγράφοντας την φυσική αμυντική δράση ενός βακτηριδίου (με το όχι ευχάριστο όνομα streptococcus pyogenes - πυογενής στρεπτόκοκκος) έναντι ιών που τον προσβάλουν, δύο γενετίστριες (η Jennifer Doudna και η Emmanuellle Charpentier) πέτυχαν την αντιγραφή του μηχανισμού και την σχεδιασμένη, προγραμματισμένη εφαρμογή του. Το βακτηρίδιο, προκειμένου να αχρηστεύσει τους ιούς, “κόβει” το dna τους, και το αντικαθιστά με άλλο, δική του παραγωγής - αλλάζοντας τον γενετικό κώδικα και, κατά συνέπεια αχρηστεύοντας τον ιό. Η η τεχνοεπιστημονική απαλλοτρίωση της διαδικασίας αυτής αφορά αφενός τον σχεδιασμό μιας μικρής αλληλουχίας / αντικατάστασης και αφετέρου την κατασκευή ενός “γενετικού ψαλιδιού” που θα κόψει στα σημεία, και μόνο όσο χρειάζεται, για να αλλάξει το “κακό κομμάτι” με το καινούργιο, το “σωστό”.

Η τεχνική που δημιούργησαν οι δύο γενετίστριες ήταν κάτι σαν “μάνα εξ ουρανού” για τους γενετιστές μηχανικούς, που χρησιμοποιούσαν πειραματικά ήδη άλλες μεθόδους - με οικτρές αποτυχίες. Η crispr/cas 9 υποσχόταν κάτι που ως τότε ήταν όνειρο: κόψιμο με υψηλή ακρίβεια στα επιλεγμένα σημεία του υπό διόρθωση DNA, και αντικατάστασή του (και πάλι με ακρίβεια) από μια τεχνητή αλληλουχία, κατασκευασμένη ως RNA. Οι αποτυχίες των προηγούμενων μεθόδων οφείλονταν στο ότι το DNA δεν “κοβόταν” μόνο εκεί που ήταν ο στόχος αλλά και τυχαία (ή έτσι το καταλάβαιναν οι βιοτεχνολόγοι) και σε άλλα, μη σκοπούμενα, σημεία της αλληλουχίας. Η crispr/cas 9 υποσχόταν και αυτό: επέμβαση, διόρθωση just in place.

Παρά τον τεχνοεπιστημονικό ενθουσιασμό απ’ την αρχή (2012) υπήρχαν κάποιες επιφυλάξεις για το ενδεχόμενο η crispr/cas9 να μην είναι τόσο ακριβής. Οι πρώτες σχετικές έρευνες είχαν ανάμικτα αποτελέσματα. Άλλοι ερευνητές δεν εύρισκαν “επεμβάσεις” της διαδικασίας σε άλλα σημεία της DNA αλληλουχίας· άλλοι υποστηρίζαν ότι βρήκαν. Αυτή η ασάφεια δεν εμπόδισε το ξεκίνημα της εφαρμογής της μεθόδου· κατ’ αρχήν όχι σε ανθρώπους, αλλά σε ζώα.
Πριν καμιά δεκαριά χρόνια, για παράδειγμα, άγγλοι κτηνίατροι ανακάλυψαν ότι κάποια “σειρά” των σκύλων king charles spaniels έδινε ένα ποσοστό αρσενικών απογόνων που εμφάνιζαν σοβαρή μυϊκή δυσπλασία πριν κλείσουν τον πρώτο χρόνο της ζωής τους. Εντοπίστηκε σαν υπεύθυνο ένα γονίδιο που ευθύνεται (κατά τους βιοτεχνολόγους) για την παραγωγή μιας μυϊκής πρωτεΐνης που ονομάζεται δυστροφίνη - μια διάγνωση που είχε γίνει ήδη στα παιδιά με παρόμοιο πρόβλημα. Σαν μόνη θεραπεία οι κτηνίατροι είχαν την ορμονοθεραπεία.

Ώσπου με την εφεύρεση της crispr/cas9 διάφοροι γενετιστές έπεσαν με τα μούτρα να βρουν την λύση στο θέμα. Το γονίδιο της δυστροφίνης είναι μεγάλο, και υπάρχουν πολλές διαφορετικές αλληλουχίες που θα μπορούσαν να φταίνε για την μυϊκή δυστροφία. Μια ερευνητική ομάδα απ’ το ιατρικό κέντρο του πανεπιστημίου του Τέξας ισχυρίστηκε ότι βρήκε κάποιες απ’ αυτές που είναι υπεύθυνες για το 15% της ομαλής ροής της δυστροφίνης· αν αυτές μπορούσαν να αντικατασταθούν μέσω της criprs/cas9 τα κακοαναπτυγμένα spaniels θα μπορούσαν να θεραπευτούν. Και όντως, το περασμένο καλοκαίρι, η ομάδα δημοσίευσε στο science τα πετυχημένα αποτελέσματα των live δοκιμών της. Ήταν τέτοια η βεβαιότητα της συγκεκριμένης ομάδας ώστε δημιούργησε και μια start up, ονόματι exonics, με στόχο αυτό που ονομάζεται “ριψοκίνδυνη φιλανθρωπία” (κατά το “ριψοκίνδυνα κεφάλαια”: venture philanthropy). Δηλαδή την πρόσκληση εθελοντών με μυϊκή δυσπλασία και περιορισμένη απόδοση άλλων θεραπειών, ώστε να γίνουν πειραματόζωα στην αβέβαιη αναζήτηση γενετικής θεραπείας... Με σκοπό, φυσικά, αν η μέθοδος αποδειχθεί πετυχημένη και σε ανθρώπους, την εμπορική κατοχύρωσή της...

Μπορεί κάποιος να είναι δύσπιστος, αλλά έτσι προχωράει η τεχνοεπιστήμη. Η ομάδα του Τέξας δεν έκανε κάτι παράνομο, αφού η crispr/cas9 υπόσχεται τόσο πολλά (και κατ’ αρχήν ακίνδυνα) ώστε διεθνώς έχουν δοθεί 17 άδειες για κλινικές δοκιμές της μεθόδου σε ανθρώπους, για την λευχαιμία, τον καρκίνο του εγκεφάλου και κάποια μορφή αναιμίας. Μόλις στις αρχές του περασμένου Σεπτέμβρη κινέζοι βιοτεχνολόγοι του πολυτεχνείου της Σαγκάης και του 3ου ιατρικού πανεπιστημίου του Guangzhou ανακοίνωσαν την πετυχημένη (;) εφαρμογή της crispr/cas9 στην επιδιόρθωση σε ανθρώπινα έμβρυα (πάντα στο εργαστήριο) μιας γενετικής ανωμαλίας που είναι υπεύθυνη για το σύνδρομο marfan. [1Το “σύνδρομο marfan”, που κατά τις στατιστικές προσβάλει τον 1 στους περίπου 1500 ανθρώπους, αφορά την ανεπαρκή παραγωγή της πρωτεΐνης που έχει ονομαστεί “fibrilline” που σχετίζεται (η πρωτεΐνη) με την ανάπτυξη διάφορων ιστών, απ’ τα οστά και τους μυς, μέχρι τους αρθρωτικούς συνδέσμους και τους συνδετικούς ιστούς. Οι πάσχοντες έχουν “μακριά κόκκαλα” (και ύψος) αλλά συχνά παραμορφωμένα και όχι ανθεκτικά - κ.α.] Σύμφωνα με την ανακοίνωσή τους στο molecular therapy οι κινέζοι γενετιστές είχαν επιτυχία στα 16 απ’ τα 18 πειραματικά έμβρια, “χωρίς αρνητικές παράπλευρες συνέπειες”. Αλήθεια;

Όμως ενάμισυ μήνα νωρίτερα, στα μέσα Ιούλη, μια άλλα ομάδα ερευνητών απ’ το ινστιτούτο Sanger του Cambridge δημοσιοποίησαν στο nature biotechnology τα αποτελέσματα της πιο εκτεταμένης ως τώρα έρευνας για το αν υπάρχουν “παράπλευρες συνέπειες” στην εφαρμογή της cripsr/cas9. Τα ευρήματά τους δεν ήταν καθόλου πανηγυρικά: το “γενετικό ψαλίδι” συνεχίζει να “κόβει” κομμάτια του dna μετά την ολοκλήρωση της αποστολής του. Και μάλιστα κάνει κοψίματα όχι μόνο δίπλα στο “στόχο” αλλά και μακρύτερα, σε θέσεις που μπορεί να περάσουν απαρατήρητες από κάποιον βιαστικό (και θετικά προκατειλημένο) ερευνητή. Στην πραγματικότητα η έρευνα έδειξε πως είναι απρόβλεπτη η δράση του “γενετικού ψαλιδιού” της crispr/cas9, είτε επειδή κόβει ανεξέλεγκτα, είτε επειδή η κοπτοραπτική η ίδια προκαλεί άγνωστες “αντιδράσεις” (και αλλαγές) σ’ όλο το μήκος του dna.

Πρόκειται, λοιπόν, για επιστημονική απάτη; Η θεραπεία της μυϊκής δυσπλασίας στα spaniels ή η θεραπεία του συνδρόμου marfan σε ανθρώπινα πειραματικά έμβρυα είναι (συνειδητή) κοροϊδία; Όχι ακριβώς. Όλα οφείλονται στις βαθιά ιδεολογικές βεβαιότητες των επιστημόνων· εν προκειμένω των βιοτεχνολόγων και των γενετιστών. Ενώ υπάρχουν ισχυρές αποδείξεις από έρευνες μέσα στους δικούς τους τεχνοεπιστημονικούς κύκλους ότι η ντετερμινιστική “ανάγνωση” του dna (το α γονίδιο φταίει για το Α, το β για το Β, κ.ο.κ.) δεν ισχύει πραγματικά, και πως είναι άγνωστο πως “δουλεύει” το dna (και όχι μόνο το ανθρώπινο), το ιδεολογικό mainstream της γενετικής εξακολουθεί να επιμένει ότι
α) γνωρίζει πως δουλεύει το dna·
β) γνωρίζει πιο “ξεχωριστό γονίδιο” ευθύνεται για τι·
γ) μπορεί να αντικαταστήσει κάθε “προβληματικό γονίδιο” με τον ίδιο τρόπο που μπορεί κάποιος να αλλάξει την “κτυπημένη” βίδα σε μια μεταλλική κατασκευή χωρίς να ασχοληθεί με τις υπόλοιπες.

Επειδή, ακριβώς, πρόκειται για επεμβάσεις σε ζωντανούς οργανισμούς, που ξεδιπλώνουν τα χαρακτηριστικά τους (τον φαινότυπό τους) μέσα στο χρόνο για μεγάλο ως πολύ μεγάλο διάστημα, ακόμα κι αν κάποιος είναι προς στιγμήν σίγουρος ότι επιδιόρθωσε το γονίδιο (α) (σα να λέμε: ότι έσφιξε την βίδα) δεν ξέρει, ούτε μπορεί να ξέρει, τι συνέπειες έχει προκαλέσει η μέθοδος επισκευής σε άλλα σημεία του γενετικού κώδικα· συνέπειες που μπορεί να εκδηλωθούν μετά από καιρό, μπορεί και μετά από χρόνια. Το ίδιο ακριβώς ισχύει και για την χημική φαρμακοβιομηχανία. Θεωρητικά οι κλινικές δοκιμές νέων φαρμάκων οφείλουν να κρατάνε χρόνια, προκειμένου να εντοπιστούν ανεπιθύμητες παρενέργειες που μπορεί να εμφανιστούν αργότερα. Όμως οι φαρμακοβιομηχανίες δεν έχουν λόγο να περιμένουν. Έχουν φροντίσει, λοιπόν, να περιορίσουν (με κρατικούς νόμους) στο minimum την διάρκεια της αναμονής / αναζήτησης παρενεργειών, ώστε να ρίχνουν το γρηγορότερο τα νέα τους φάρμακα στην αγορά. Κι αν εμφανιστούν παρανέργειες; Είναι δουλειά των γιατρών να ΜΗΝ τις αποδώσουν στις φαρμακοβιομηχανίες, αλλά οπουδήποτε αλλού...
Δεν είναι, λοιπόν, “απάτες” συγκεκριμένα γενετικά κατορθώματα· είναι αυθαίρετη ολόκληρη η βάση των θεωρημάτων της mainstream γενετικής!!! Ανάλογα με το χρονικό διάστημα στο οποίο παρακολουθεί κανείς τις συνέπειες της μιας ή της άλλης επέμβασης της γενετικής μηχανικής, μπορεί πράγματι να δημιουργείται η σιγουριά της “θεραπείας”. Ισχύει πράγματι; Κανείς δεν μπορεί να ξέρει.
Ωστόσο ο ντετερμινιστικός μονόδρομος της γενετικής μηχανικής έχει ένα στρατηγικό πλεονέκτημα: πείθει τις κοινωνίες (που αντιλαμβάνονται το σώμα σαν ένα σύνολο εξαρτημάτων· γιατί όχι, λοιπόν, και ο “γενετικός κώδικας”;) και άρα πουλάει! Είναι εμπορικά αξιοποιήσιμη.
Η “αλήθεια”, η “αποτελεσματικότητα” είναι σχετικές έννοιες για τους τεχνοεπιστήμονες, ακόμα κι αν αυτοί ορκίζονται το αντίθετο... Μετά την μάλλον πετυχημένη διαχείριση του πρωτοφανούς για (για τα επιστημονικά δεδομένα) εγκλήματος της θαλιδομίνης (Thalidomide) οι τεχνοεπιστήμονες και οι εταιρείες που αξιοποιούν εμπορικά την μία ή την άλλη θεραπευτική πατέντα έμαθαν το πως να καλύπτουν τα κάποτε βρώμικα ίχνη τους: ρίχνοντας την ευθύνη στο “άγνωστο”... [2Η θαλιδομίνη ήταν στα ‘50s ως τις αρχές των ‘60s ένα ευρείας χρήσης “ελαφρύ ηρεμιστικό” που δινόταν πλατιά στις εγκύους γυναίκες για την αντιμετώπιση διάφορων συναισθηματικών αναταραχών τους κατά την διάρκεια της εγκυμοσύνης. Μετά από χρόνια πειραμάτων σε ζώα είχε κατοχυρωθεί σαν “ιδανικά ασφαλές” φάρμακο. Δεν ήταν. Είχε σαν αποτέλεσμα την γέννηση πάνω από 10.000 έντονα παραμορφωμένων μωρών, σ’ όλο τον κόσμο. Που έμειναν στην ιστορία του 20ου αιώνα σαν “τα μωρά της θαλιδομίνης”.
Για πολλά χρόνια η κατασκευάατρια εταιρεία (grunethal) αρνούνταν ότι υπήρχε οποιαδήποτε συσχέτιση της θαλιδομίνης με τις παραμορφώσεις. Στις δίκες εναντίον της που άρχισαν στα ‘70s κατέθεσαν δεκάδες μάρτυρες, “ειδικοί”, που υποστηρίξαν πως όντως τα πειράματα σε ζώα δεν είχαν δείξει ποτέ κάτι ανησυχητικό για την χρήση του φαρμάκου σε ανθρώπους.
Ένας όμως απ’ αυτούς, ο Ernst Boris Chain, γερμανο-άγγλος βιοχημικός, με νόμπελ απ’ το 1945 για τις έρευνές του πάνω στην πενικιλλίνη, είχε διαφορετική άποψη στο δικαστήριο: Καμιά δοκιμή φαρμακευτικού σκευάσματος σε ζώα, ακόμη κι αν δοκιμαστεί σε αρκετά ζωικά είδη, ακόμη και πρωτεύοντα, και κάτω απ’ όλες τις συνθήκες, δεν προσφέρει καμιά εγγύηση ότι το φάρμακο θα έχει την ίδια δράση και στους ανθρώπους...
Αυτό μπορεί να ισχύει απόλυτα ή εν μέρει· δεν το ξέρουμε. Εκείνο, όμως, που φαίνεται λογικό είναι ότι αν οι συνέπειες που υπάρχουν στα πειραματόζωα είναι μεσομακροπρόθεσμες οι πειραματιστές δεν θα τις δουν. Είτε επειδή δεν θέλουν είτε επειδή δεν ασχολήθηκαν είτε επειδή δεν πρόλαβαν. Αν, για παράδειγμα, τα πειράματα με την θαλιδομίνη (πριν μπει σε εμπορική κυκλοφορία) είχαν γίνει σε ανώτερα θηλαστικά πιστεύει κανείς ότι οι πειραματιστές έδωσαν το φάρμακο σε έγκυα ζώα και ότι ασχολήθηκαν να δουν τα ποσοστά δυσπλασιών και παραμορφώσεων στα νεογέννητα αυτών των θηλαστικών; Απίθανο....
Η παρενέργεια εμφανίστηκε (σε ένα ποσοστό ιδιαίτερα αυξημένο μεν αλλά όχι απόλυτα καθολικό) όχι στις μητέρες αλλά στην επόμενη γενιά. Και επρόκειτο (μιλώντας για την θαλιδομίνη) μόνο για κάτι “χημικό”. Μια γενετική τροποποίηση θα μπορούσε να εμφανίσει τις ανεπιθύμητες συνέπειές της μετά από μία, δύο ή τρεις γενιές; Γιατί όχι; Ποιός είναι ο “επιστημονικά έγκυρος” χρονικός ορίζοντας όπου θα εμφανιστούν ή όχι οι παρενέργειες της γενετικής μηχανικής; Τι σημαίνει “ασφαλές” για τα γενετικά ψαλίδια;
(Για την ιστορία: η grunethal αθωώθηκε τελικά...)]

Ziggy Stardust

Σημειώσεις

1 - Το “σύνδρομο marfan”, που κατά τις στατιστικές προσβάλει τον 1 στους περίπου 1500 ανθρώπους, αφορά την ανεπαρκή παραγωγή της πρωτεΐνης που έχει ονομαστεί “fibrilline” που σχετίζεται (η πρωτεΐνη) με την ανάπτυξη διάφορων ιστών, απ’ τα οστά και τους μυς, μέχρι τους αρθρωτικούς συνδέσμους και τους συνδετικούς ιστούς. Οι πάσχοντες έχουν “μακριά κόκκαλα” (και ύψος) αλλά συχνά παραμορφωμένα και όχι ανθεκτικά - κ.α.
[ επιστροφή ]

2 - Η θαλιδομίνη ήταν στα ‘50s ως τις αρχές των ‘60s ένα ευρείας χρήσης “ελαφρύ ηρεμιστικό” που δινόταν πλατιά στις εγκύους γυναίκες για την αντιμετώπιση διάφορων συναισθηματικών αναταραχών τους κατά την διάρκεια της εγκυμοσύνης. Μετά από χρόνια πειραμάτων σε ζώα είχε κατοχυρωθεί σαν “ιδανικά ασφαλές” φάρμακο. Δεν ήταν. Είχε σαν αποτέλεσμα την γέννηση πάνω από 10.000 έντονα παραμορφωμένων μωρών, σ’ όλο τον κόσμο. Που έμειναν στην ιστορία του 20ου αιώνα σαν “τα μωρά της θαλιδομίνης”
Για πολλά χρόνια η κατασκευάατρια εταιρεία (grunethal) αρνούνταν ότι υπήρχε οποιαδήποτε συσχέτιση της θαλιδομίνης με τις παραμορφώσεις. Στις δίκες εναντίον της που άρχισαν στα ‘70s κατέθεσαν δεκάδες μάρτυρες, “ειδικοί”, που υποστηρίξαν πως όντως τα πειράματα σε ζώα δεν είχαν δείξει ποτέ κάτι ανησυχητικό για την χρήση του φαρμάκου σε ανθρώπους.
Ένας όμως απ’ αυτούς, ο Ernst Boris Chain, γερμανο-άγγλος βιοχημικός, με νόμπελ απ’ το 1945 για τις έρευνές του πάνω στην πενικιλλίνη, είχε διαφορετική άποψη στο δικαστήριο: Καμιά δοκιμή φαρμακευτικού σκευάσματος σε ζώα, ακόμη κι αν δοκιμαστεί σε αρκετά ζωικά είδη, ακόμη και πρωτεύοντα, και κάτω απ’ όλες τις συνθήκες, δεν προσφέρει καμιά εγγύηση ότι το φάρμακο θα έχει την ίδια δράση και στους ανθρώπους...
Αυτό μπορεί να ισχύει απόλυτα ή εν μέρει· δεν το ξέρουμε. Εκείνο, όμως, που φαίνεται λογικό είναι ότι αν οι συνέπειες που υπάρχουν στα πειραματόζωα είναι μεσομακροπρόθεσμες οι πειραματιστές δεν θα τις δουν. Είτε επειδή δεν θέλουν είτε επειδή δεν ασχολήθηκαν είτε επειδή δεν πρόλαβαν. Αν, για παράδειγμα, τα πειράματα με την θαλιδομίνη (πριν μπει σε εμπορική κυκλοφορία) είχαν γίνει σε ανώτερα θηλαστικά πιστεύει κανείς ότι οι πειραματιστές έδωσαν το φάρμακο σε έγκυα ζώα και ότι ασχολήθηκαν να δουν τα ποσοστά δυσπλασιών και παραμορφώσεων στα νεογέννητα αυτών των θηλαστικών; Απίθανο....
Η παρενέργεια εμφανίστηκε (σε ένα ποσοστό ιδιαίτερα αυξημένο μεν αλλά όχι απόλυτα καθολικό) όχι στις μητέρες αλλά στην επόμενη γενιά. Και επρόκειτο (μιλώντας για την θαλιδομίνη) μόνο για κάτι “χημικό”. Μια γενετική τροποποίηση θα μπορούσε να εμφανίσει τις ανεπιθύμητες συνέπειές της μετά από μία, δύο ή τρεις γενιές; Γιατί όχι; Ποιός είναι ο “επιστημονικά έγκυρος” χρονικός ορίζοντας όπου θα εμφανιστούν ή όχι οι παρενέργειες της γενετικής μηχανικής; Τι σημαίνει “ασφαλές” για τα γενετικά ψαλίδια;
(Για την ιστορία: η grunethal αθωώθηκε τελικά...)
[ επιστροφή ]