Mentre in tutto il mondo si parla dei pericoli dell'editing genetico, la Cina ne è attivamente impegnata. Nella corsa per la tecnologia di modifica del genoma umano, il vincitore sarà colui che non solo investe attivamente nella scienza, ma è anche il meno disposto a limitarsi.
"Eravamo furiosi per questa cattiva condotta estremamente irresponsabile, che violava chiaramente l'etica normativa e medica della Cina e dei paesi di tutto il mondo", è così che autorevoli scienziati cinesi hanno valutato il rischioso esperimento del loro biofisico connazionale He Jiankui.
Nel 2018, ha annunciato di aver mutato i genomi di due gemelle embrionali, apparentemente per proteggerle dall'HIV. La notizia di questa pericolosa esperienza ha attirato l'attenzione del mondo. Per la prima volta, lo scienziato ha attraversato il confine che la genetica di tutto il mondo ha pubblicamente e tacitamente accettato di non oltrepassare. Di conseguenza, la Southern University of Science and Technology di Shenzhen ha rinnegato i suoi esperimenti e licenziato lo scienziato, e il Ministero della Salute della provincia del Guangdong ha deciso di indagare.
Ma lo scandalo è in declino: il "dottor Frankenstein cinese" sembra essere sfuggito con la condanna indicativa dei colleghi. Nel frattempo, i nuovi rapporti sullo sviluppo della scienza cinese non sembrano meno allarmanti.
Cervello eretto
Nella stessa Cina meridionale, a poco più di mille chilometri a ovest del laboratorio di He, un gruppo di biologi ha allevato macachi con una variante umana di un gene che influenza lo sviluppo del cervello. Le scimmie transgeniche si sono rivelate più intelligenti di quelle ordinarie: la loro memoria a breve termine è migliorata.
E questa esperienza è irta di conseguenze non meno gravi. Nell'attuale clima di ricerca, l'attenzione si sposterà ancora di più sulla modifica delle scimmie: gli esperimenti genetici con i primati si moltiplicheranno e da lì arriverà la maggior parte delle conoscenze sull'interazione dei geni.
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La domanda chiave è che tipo di esperimenti saranno e dove verranno effettuati.
Gli scienziati si sono chiesti se fosse etico aggiungere DNA umano nel genoma della scimmia nel 2010. Un articolo su questo è stato pubblicato sulla rivista Nature Reviews Genetics e ha suscitato serie discussioni. La tentazione è stata grande: è stato possibile prendere una sequenza genetica unica per la nostra specie, allevare un animale con questa sequenza e vedere come cambierà il suo comportamento. Nove anni fa, gli autori dell'articolo ragionavano: se è stato trovato un modo per studiare come e quali geni ci rendono umani, è necessario?
Oggi, l'Istituto zoologico dell'Accademia cinese delle scienze crea scimmie transgeniche utilizzando vari metodi di ingegneria genetica. Nuovo lavoro: cinque individui cresciuti con il gene umano MCPH1 inserito nel loro DNA. Questo gene influenza lo sviluppo intrauterino del cervello fetale, è anche chiamato "microcefalia", ma il suo ruolo non è ben compreso. In termini di dimensioni del cervello e comportamento tipico, gli animali transgenici non differivano dagli animali normali, ma la loro memoria a breve termine e la velocità di reazione in alcuni compiti si sono rivelate migliori.
È probabile che il gene umano MCPH1 abbia influenzato lo sviluppo del cervello del macaco. I loro neuroni sono maturati più lentamente, la guaina mielinica sulle fibre nervose è apparsa più tardi e l'espressione dei geni sinaptici è stata ritardata. Gli autori dell'esperimento scrivono: "Ipotizziamo che il ritardo nella maturazione neurale nelle scimmie transgeniche potrebbe aumentare la loro finestra temporale per la plasticità della rete neurale, simile alla neotenia nello sviluppo del cervello umano". Ecco perché i macachi hanno ottenuto risultati migliori nei test: il loro cervello era leggermente più plastico, potevano imparare più velocemente. Sembra che gli autori abbiano trovato uno strumento che può essere utilizzato per influenzare le capacità cognitive.
Condizioni per una svolta genetica
Affinché la ricerca di geni umani "unici" produca risultati ancora più impressionanti, sono necessarie tre condizioni. La Cina li ha.
Prima condizione: devono esserci molte scimmie. L'Istituto Zoologico dell'Accademia Cinese delle Scienze gestisce la fattoria delle scimmie. Vi vivono oltre duemila individui, molti trasportano transgeni. Ci vogliono 4-5 anni per allevare una scimmia, mantenendola più costosa degli stessi topi, ma negli ultimi anni, con il sostegno del governo, sono apparse fattorie simili anche a Kunming, Shenzhen, Hangzhou, Suzhou e Guangzhou. La popolazione di macachi per scopi di ricerca nel paese è in costante crescita e ha raggiunto molte decine di migliaia.
La seconda condizione è la volontà politica, l'intenzione di utilizzare intenzionalmente le scimmie per studiare il cervello. Le scimmie non umane fungono da modelli per varie malattie, comprese le malattie neurodegenerative, l'autismo, la depressione e la schizofrenia. La Cina esporta persino animali in altri paesi. Il numero di macachi da laboratorio negli Stati Uniti è paragonabile, ma fino al 43% di essi viene utilizzato negli Stati Uniti per studiare l'HIV / AIDS e, inoltre, il Congresso americano ha recentemente insistito per ridurre la quantità di lavoro sperimentale con loro. La Cina sta diventando il centro mondiale per la ricerca sui primati e aumenterà la sua risorsa per le scimmie.
Il China Brain Project (CBP) è un'iniziativa scientifica su cui il governo ha un forte interesse. Iniziative simili sono state lanciate negli Stati Uniti e nell'UE dal 2013, ma quella cinese si distingue per il suo focus sul lavoro con primati non umani. Gli esperimenti su di essi sono enunciati nelle priorità della SVR.
Il terzo prerequisito per una svolta nella ricerca sui geni umani è formare le persone giuste. La Cina li prepara intensamente. Lo si evince dalle dinamiche di partecipazione delle università cinesi all'iGEM (International Genetically Engineered Machine), la principale competizione internazionale di biologia sintetica e ingegneria genetica. Se nel 2012 le domande sono state presentate da 29 squadre cinesi (su 250 partecipanti da tutto il mondo), nel 2016 erano già 63 (su 299), nel 2017 - 83 (su 312), nel 2018 - 103 (su 343) e 117 squadre cinesi (su 376) sono già iscritte a iGEM-2019. Per fare un confronto, le statistiche degli Stati Uniti, il concorrente più vicino: 94, 76, 73, 79, 65. Altri sono indietro con un ampio margine.
Difetto umano
I principali tentativi di esperimenti di ingegneria genetica unici negli ultimi anni sono arrivati dalla Cina. Come He Jiankui, gli scienziati di Kunming hanno superato il limite creando macachi con DNA umano non per scopi clinici (cioè vitali per gli esseri umani), ma per test genetici. E non a caso il loro articolo è stato pubblicato solo su una rivista cinese, mentre Lui non ha alcuna pubblicazione.
La ricerca cinese sulla sostituzione e la modifica del gene umano continuerà ad accumularsi. Una persona ha molti geni. Se li presenti alle scimmie due e tre, studiando gli effetti delle combinazioni, il campo di attività non è asfaltato. E non basta introdurre un transgene umano: allora è davvero necessario eliminare il corrispondente gene della scimmia, cosa che gli autori non hanno fatto (ma lo faranno sicuramente al prossimo round).
Pertanto, gli scienziati di questo particolare paese in futuro potranno ottenere preziose conoscenze, in particolare su come i cambiamenti specifici nel DNA influenzano la mente e la psiche.
Cosa si può fare con tale conoscenza, tenendo conto della possibilità tecnica di modificare il DNA umano allo stadio embrionale? La pratica dell'interferenza con la linea germinale entrerà nel mondo a piccoli passi, a cominciare dalla correzione di difetti molto rari e altrimenti irreparabili. Tutto dipende da quanto successo ha.
Si profila un bivio: o appariranno rapidamente alcuni effetti collaterali e l'argomento sarà chiuso per molto tempo, oppure all'inizio tutto andrà per il meglio, e possibili "bug" colpiranno, ad esempio, solo dopo due o tre generazioni. O non ci saranno affatto bug? Risposta breve: non lo sappiamo. A questo serve la ricerca.
Un'altra biforcazione: dalla correzione dei difetti e poi, attraverso la riduzione del rischio di ammalarsi, alla progettazione di nuove proprietà umane. Il colore degli occhi o della pelle non è interessante, queste sono sciocchezze. Riguarda il cervello. C'è sicuramente qualcosa da "aggiustare" in esso.
Confini del DNA
Il terzo figlio con il gene He bloccato dovrebbe nascere nell'agosto 2019. A giudicare dalla forte reazione di scienziati e medici al trucco di He e dal tono dominante dei loro commenti, è più probabile che gli standard per i prossimi anni si irrigidiscano che viceversa, e gli esperimenti sulla modifica del DNA umano inizieranno a essere frenati anche in Cina.
Un gruppo internazionale di scienziati è apparso sulla rivista Nature con una lettera aperta alla comunità mondiale con la proposta di introdurre una moratoria sull'editing clinico del DNA della linea germinale umana (sperma, ovuli, embrioni). Anche la commissione di esperti dell'OMS non si è fatta da parte, che ha anche una sua posizione: "Al momento, è irresponsabile applicare l'editing clinico del genoma della linea germinale umana".
Tuttavia, è ovvio che la tecnologia di modifica del genoma si svilupperà, e sempre più rapidamente. E il vincitore di questa corsa è colui che non solo investe attivamente nella scienza dal punto di vista finanziario, ma è anche meno disposto a limitarsi rispetto agli altri.
La Cina può essere considerata una delle favorite in questa gara. Hanno allevato un'enorme colonia di scimmie per la ricerca, stanno scommettendo molto sull'ingegneria genetica e stanno lanciando un progetto di ricerca sul cervello basato su tecnologie transgeniche e di modifica genetica oltre a primati non umani come modelli.
Gli Stati Uniti hanno un potenziale maggiore nelle neuroscienze, non ci sono meno scimmie a sua disposizione, ma la loro iniziativa BRAIN non prende di mira direttamente la modificazione genetica delle scimmie, ed è probabile che esperimenti di questo tipo subiscano maggiori restrizioni lì.
La Russia ha anche un buon potenziale per lo sviluppo della ricerca genetica, anche all'interfaccia con le neuroscienze. Tuttavia, Rospotrebnadzor nel prossimo futuro intende sottoporre all'esame della Duma di Stato un progetto di legge sulla protezione dei dati genetici dei suoi cittadini. Prima di qualsiasi test del DNA umano, il disegno di legge richiede il permesso scritto di un cittadino.
La stessa misura è stata introdotta dalla Cina, che intende includere anche geni ed embrioni umani sani tra i diritti inalienabili dei suoi cittadini. Ciò potrebbe teoricamente significare che i ricercatori del genoma saranno ritenuti responsabili di esperimenti che potenzialmente minacciano la salute umana.
Tuttavia, la RPC non introdurrà un'altra restrizione, raccomandata da Rospotrebnadzor. Chiunque esegua qualsiasi manipolazione con DNA umano, il disegno di legge russo darà lo status di operatore di dati personali. Il documento, infatti, obbligherà i centri scientifici a creare sistemi separati per la protezione dei dati personali genetici. È costoso e richiede tempo. L'introduzione di una tale norma, se non smette di promettere la ricerca genetica in Russia, rallenterà sicuramente notevolmente.
L'articolo è stato preparato con la partecipazione della risorsa Laba.media
Autore: Denis Tulinov
