ความสำเร็จในการแก้ไขนิ้วของ DNA ใช้ CRISPR ให้ใกล้เคียงกับการทดลองทางคลินิกมากขึ้น
เป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาที่นักวิจัยได้ใช้การตัดต่อยีนเพื่อซ่อมแซม 20รับ100 การกลายพันธุ์ในตัวอ่อนของมนุษย์ กรรไกรโมเลกุลที่เรียกว่า CRISPR/Cas9 แก้ไขข้อบกพร่องของยีนที่อาจนำไปสู่ภาวะหัวใจล้มเหลว ตัวแก้ไขยีนแก้ไขการกลายพันธุ์ในประมาณ 72 เปอร์เซ็นต์ของตัวอ่อนที่ทดสอบ นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 2 สิงหาคมในNature อัตราการซ่อมแซมนั้นสูงกว่าที่คาดไว้มาก การทำงานกับเซลล์ผิวหนังที่ถูกตั้งโปรแกรมใหม่เพื่อเลียนแบบตัวอ่อนได้แนะนำว่าการกลายพันธุ์จะได้รับการซ่อมแซมในเซลล์น้อยกว่า 30 เปอร์เซ็นต์
นอกจากนี้ นักวิจัยได้ค้นพบความก้าวหน้าทางเทคนิคที่อาจจำกัดการผลิตตัวอ่อนเย็บปะติดปะต่อที่ยังไม่ได้แก้ไขอย่างเต็มที่ เป็นสิ่งสำคัญหาก CRISPR/Cas9 ถูกใช้เพื่อป้องกันโรคทางพันธุกรรม Shoukhrat Mitalipov ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักชีววิทยาด้านการสืบพันธุ์และพัฒนาการที่ Oregon Health & Science University ในพอร์ตแลนด์กล่าว หากแม้เซลล์เดียวในตัวอ่อนระยะแรกๆ ไม่ได้รับการตัดต่อ “นั่นจะทำให้กระบวนการทั้งหมดเสียหาย” มิตาลิปอฟกล่าว เขาทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานในโอเรกอน แคลิฟอร์เนีย เกาหลี และจีนเพื่อพัฒนาวิธีการแก้ไขตัวอ่อน
นักวิจัยในประเทศอื่น ๆ ได้แก้ไขเอ็มบริโอของมนุษย์เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการพัฒนามนุษย์ในระยะเริ่มต้น หรือเพื่อตอบคำถามการวิจัยพื้นฐานอื่นๆ ( SN: 4/15/17, p. 16 ) แต่มิตาลิปอฟและเพื่อนร่วมงานได้ดำเนินการทดลองอย่างชัดเจนเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพของการแก้ไขยีนสำหรับการทดลองทางคลินิกในขั้นสุดท้าย ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการฝังตัวอ่อนที่แก้ไขแล้วในมดลูกของสตรีเพื่อสร้างการตั้งครรภ์
ในสหรัฐอเมริกา
การทดลองทางคลินิกดังกล่าวถูกห้ามอย่างมีประสิทธิภาพโดยกฎที่ป้องกันไม่ให้สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาตรวจสอบใบสมัครสำหรับขั้นตอนใด ๆ ที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สืบทอดมาในตัวอ่อนมนุษย์ การดัดแปลง DNA ของตัวอ่อนที่เรียกว่าการตัดต่อเจิร์มไลน์นั้นเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันเพราะกลัวว่าเทคโนโลยีนี้จะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าเด็กทารกจากนักออกแบบ
R. Alta Charo นักกฎหมายและนักชีวจริยธรรมจากโรงเรียนกฎหมายมหาวิทยาลัยวิสคอนซินในแมดิสันกล่าวว่า “เอกสารฉบับนี้ไม่ได้ประกาศถึงรุ่งอรุณของยุคทารกของนักออกแบบ นักวิจัยไม่ได้พยายามที่จะเพิ่มยีนใหม่หรือเปลี่ยนแปลงลักษณะเฉพาะ เพียงเพื่อแก้ไขยีนที่ก่อให้เกิดโรคเท่านั้น
ในการศึกษา สเปิร์มจากชายที่มีการกลายพันธุ์ใน ยีน MYBPC3ถูกฉีดเข้าไปในไข่จากผู้หญิงที่มีสำเนาของยีนที่มีสุขภาพดี การมียีนกลายพันธุ์เพียงสำเนาเดียวทำให้เกิดปัญหาหัวใจที่สืบทอดมาที่เรียกว่าคาร์ดิโอไมโอแพทีที่มีภาวะเลือดคั่งเกิน ( SN: 9/17/16, p. 8 ) ภาวะดังกล่าวซึ่งเกิดขึ้นประมาณหนึ่งในทุกๆ 500 คนทั่วโลก อาจทำให้หัวใจล้มเหลวกะทันหันได้ การกลายพันธุ์ใน ยีน MYBPC3มีส่วนรับผิดชอบต่อกรณีประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ แพทย์สามารถรักษาอาการของภาวะนี้ได้ แต่ไม่มีวิธีรักษา
นักวิจัยได้ฉีดเอนไซม์ Cas9 ที่ตัดดีเอ็นเอและชิ้นส่วนของ RNA เข้าไปในไข่เพื่อสั่งให้เอนไซม์ตัดสำเนายีนที่กลายพันธุ์ไปพร้อมกับอสุจิของผู้ชาย ดีเอ็นเออีกชิ้นหนึ่งถูกฉีดเข้าไปในไข่ด้วย DNA ก้อนใหญ่นั้นควรจะเป็นแม่แบบที่ไข่ที่ปฏิสนธิแล้วสามารถใช้เพื่อซ่อมแซมรอยแตกที่ทำโดย Cas9 ตัวอ่อนใช้สำเนายีนที่ดีต่อสุขภาพของมารดาเพื่อซ่อมแซมบาดแผล
DNA ที่รักษาตัวเองของเอ็มบริโอได้นั้นเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจ เพราะการตัดต่อยีนในเซลล์ประเภทอื่นมักจะต้องใช้แม่แบบจากภายนอก มิตาลิปอฟกล่าว การค้นพบนี้อาจหมายความว่านักวิจัยจะแก้ไขการกลายพันธุ์ในตัวอ่อนได้ยากหากทั้งพ่อและแม่ไม่มียีนที่ดีต่อสุขภาพ แต่การค้นพบนี้อาจเป็นข่าวดีสำหรับผู้ที่กังวลเกี่ยวกับทารกจากนักออกแบบ เนื่องจากตัวอ่อนอาจปฏิเสธความพยายามที่จะเพิ่มลักษณะใหม่
นักวิจัยยังได้ค้นพบว่าการกำหนดเวลาเพิ่ม CRISPR/Cas9 เป็นเรื่องสำคัญ ในการทดลองครั้งแรก ทีมงานได้เพิ่มตัวแก้ไขยีนหนึ่งวันหลังจากให้ปุ๋ยกับไข่ จากเอ็มบริโอที่ฉีดเข้าไป 54 ตัว มี 13 ตัวเป็นงานเย็บปะติดปะต่อกัน หรือเป็นโมเสก เอ็มบริโอที่มีเซลล์บางส่วนที่ซ่อมแซมและบางส่วนที่ไม่ได้รับการซ่อมแซม เอ็มบริโอโมเสกดังกล่าวอาจเกิดขึ้นเมื่อไข่ที่ปฏิสนธิคัดลอก DNA ของมันก่อนที่นักวิจัยจะเพิ่ม Cas9 มิตาลิปอฟกล่าว การฉีด Cas9 ไปพร้อมกับสเปิร์ม ก่อนที่ไข่จะมีโอกาสสร้าง DNA ของมัน ได้ผลิตเอ็มบริโอเพียงตัวเดียวเท่านั้น ตัวอ่อนนั้นซ่อมแซมการกลายพันธุ์ในเซลล์ทั้งหมดของมัน แต่บางเซลล์ใช้ DNA ของแม่เพื่อซ่อมแซม ในขณะที่เซลล์อื่นๆ ใช้แม่แบบที่นักวิจัยจัดหาให้
ไม่มีตัวอ่อนที่ทดสอบแล้วแสดงสัญญาณใด ๆ ว่า Cas9 กำลังตัดตรงที่ไม่ควรอยู่ การตัด “นอกเป้าหมาย” เป็นปัญหาด้านความปลอดภัยกับโปรแกรมแก้ไขยีน เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างข้อผิดพลาดของ DNA ใหม่
Janet Rossant นักชีววิทยาด้านพัฒนาการที่ Hospital for Sick Children และ University of Toronto กล่าวว่าการศึกษาวิจัยทำให้เกิดความคืบหน้าในการใช้การแก้ไขยีนเพื่อป้องกันโรคทางพันธุกรรม แต่ยังต้องใช้เวลานานก่อนที่จะเริ่มการทดสอบทางคลินิก “เราต้องแน่ใจว่าสิ่งนี้สามารถทำซ้ำได้และมีประสิทธิภาพ” 20รับ100
