Stor genetisk oreda i CRISPR-redigerade embryon

Bilden visar ett några dagar gammalt embryo

Tre oberoende studier visar att genredigering av mänskliga embryon med CRISPR/Cas9 leder till oavsiktliga mutationer. Studierna bidrar dels till en ökad kunskap om hur embryonala cellers system för att reparerar DNA fungerar, men kommer sannolikt också påverka den etiska diskussionen om genredigering av mänskliga embryon.

CRISPR-teknik används för att introducera förändringar i arvsmassan utan att nytt genetiska material tillförs. Istället görs ett preciserat snitt i DNA-sekvensen som cellerna själva lagar. CRISPR-komplexet kan föra med sig en mall för hur lagningen ska bli, och på så sätt går det att styra vilken genförändringen som uppstår. Många anser att metoden har stor potential att bota ärftliga sjukdomar genom att korrigera den mutation som orsakar sjukdomen.

Det pågår en etisk och teknisk diskussion om huruvida CRISPR skulle kunna användas för att korrigera en sjukdomsalstrande mutation redan i embryostadiet. Skillnaden mot att förändra DNA i vanliga kroppsceller i en vuxen person, så kallad somatisk genredigering, är att en genförändring i ett embryo kan bli ärftlig.

En del forskare med särskilda tillstånd utför genredigeringar på tidiga embryon i laboratoriet. Dessa embryon är i Sverige maximalt 14 dagar gamla och tillåts inte växa vidare till ett foster i en livmoder. Ofta är forskningens ändamål att studera den embryonala utvecklingen, men även hur de celler som utgör ett embryo beter sig när de reparerar DNA som klippts upp med CRISPR.

Ett sen tidigare känt problem med CRISPR-metoden är att så kallade ”off-targets” mutationer kan uppstå långt ifrån den tänkta redigeringen. De tre nya studierna rapporterar att förändringar i arvsmassan även kan uppstå vid, eller i närheten av målet för redigeringen. Dessa oavsiktliga mutationer kan ha missats med de verktyg som vanligtvis använts för att upptäcka ”off-targets”.

Embryonala celler är också annorlunda än ”vuxna” celler, och de fungerar inte alltid exakt likadant. Därför är det viktigt att få kunskap om hur dessa celler reparerar en skada, som till exempel ett snitt på DNA-strängen som orsakas av CRISPR. De aktuella studierna visar att de embryonala cellerna lagningar resulterar i mycket mer genetisk oreda jämfört med vad som observerats i vuxna kroppsceller. Oredan bestod i att större DNA-segment raderades eller ändrade ordning i närheten av lagningen.

Ännu är studierna inte kollegialt granskade (så kallad ”peer review”) och officiellt publicerade utan förhandsvisas på onlinetjänsten bioRxiv som ger forskare möjlighet att snabbt dela resultat. I vilken tidskrift resultaten än kommer att publiceras så kommer de att bidra till den fortsatta diskussionen om genredigering av mänskliga embryon där CRISPR-teknikens precision och därmed säkerhet, är en springande punkt.

/Mia Olsson

Källor:
Alanis-Lobato, G et al. Preprint at bioRxiv (2020), Zuccaro, M.V. et Preprint at bioRxiv (2020), Liang D. et al. Preprint at bioRxiv (2020), CRISPR gene editing in human embryos wreaks chromosomal mayhem. Nature News. June 25 2020.

Människa och medicin