Genetické manipulácie embryí: Veda, etika a budúcnosť

26. novembra 2018 obletela svet správa o neobvyklom vedeckom experimente. Na konferencii o editovaní génov v Hongkongu čínsky vedec He Jiankui oznámil, že editoval gény ľudských embryí. Dve embryá implantoval naspäť do maternice a prvý krát v histórii sa narodili ľudské dvojičky s upraveným genómom, resp. upraveným jedným génom - CCR5.

Je potrebné poznamenať, že tieto tvrdenia zatiaľ nebolo možné nestranne overiť a ani to nebude jednoduché, keďže je v záujme dvojičiek, aby zostali v anonymite. Aj keď sa nepochybne jedná o historicky významnú vedeckú udalosť, po jej zverejnení neprišlo nadšenie, ale najmä znepokojenie a mnohé otázky. Genetické manipulácie s embryami sú považované za neetické a v mnohých krajinách sú zakázané (ale nie v Číne).

He Jiankui využil na tieto manipulácie technológiu CRISPR-Cas9, niekoľko rokov známu metódu, ktorá je relatívne presná, lacná, ale zďaleka nie dokonalá. Cieľom tejto manipulácie malo byť, aby dvojičky získali odolnosť voči nákaze HIV. Tá im reálne hrozila napr. pri pôrode, keďže obaja ich rodičia sú HIV pozitívni. Vzhľadom na to, že sú v praxi iné, dostatočne spoľahlivé medicínske opatrenia na zabránenie prenosu HIV z matky na dieťa, nie je takáto situácia považovaná za adekvátne zdôvodnenie zásahu do genómu.

Ďalším v genetike častým problémom je, že jeden gén môže znížiť riziko pre jedno ochorenie, ale zároveň zvýšiť pre iné. To je aj prípad CCR5, pretože tieto dvojičky budú mať vyššie riziko infekcie západonílskou horúčkou. Táto udalosť upriamuje pozornosť na významné bioetické otázky, ale môže aj ľahko zvádzať diskusiu nesprávnym smerom. He Jiankui predviedol “nesprávne“ použitie CRISPR-Cas9. V skutočnosti je to metóda, do ktorej sa vkladá nádej, napríklad ako nástroj génovej terapie.

V bioetike v súčasnosti platí konsenzus, alebo má veľkú prevahu názor, že genetické manipulácie by nemali zasahovať pohlavné bunky a teda potomstvo. Iná je situácia pri genetických defektoch v ostatných (somatických) bunkách. Náhrada alebo vloženie správneho génu by prinieslo liečbu mnohých genetických ochorení. CRISPR-Cas9 je lacnejšou alternatívou oproti predchádzajúcim technológiám editovania genómu, čo viedlo k tomu, že sa stal predmetom záujmu aj tzv. biohackerov. Biohacker je označenie pre ľudí, ktorí sa snažia napodobniť procesy nákladného medicínskeho výskumu v relatívne amatérskych podmienkach, tzv. garážových firiem.

Neslávne známym sa stal týmto spôsobom Aaron Traywick, ktorého našli mŕtveho niekoľko dní po jeho experimente, pri ktorom si počas livestreamu pichol injekciu s experimentálnou liečbou herpesu, ktorú vyvinula jeho firma. Známou postavou biohackingu je aj Josiah Zayner, s ktorým pred nedávnom uverejnil interview The Atlantic.

Etické a spoločenské otázky genetických manipulácií

Genetické manipulácie embryí sú téma, ktorá vyvoláva množstvo etických a spoločenských otázok, ktoré nikdy predtým v histórii neboli reálne konfrontované. Táto oblasť sa označuje ako bioetika. Princípom súčasnej bioetiky je prvoradosť prospechu jednotlivca, ktorý je dôležitejší ako prospech spoločnosti alebo štátu.

Príklady bioetických dilem

• Eutanázia: Dobrovoľné ukončenie života nevyliečiteľne chorého, ktoré uskutoční lekár, najmä v prípade, že choroba mu spôsobuje neznesiteľné utrpenie a nie je žiadna nádej na zlepšenie stavu.
• Predlžovanie ľudského života: Je veľkým úspechom medicínskej vedy, v pomerne blízkej dobe môže priemerný vek dožitia presiahnuť 100 rokov.
• Výskum na ľudských embryách: Môže mať veľký prínos pre poznanie a využitie kmeňových buniek. V Európe a v USA je väčšinou zakázaný alebo prísne obmedzený.
• Biologické rozhrania: Ako napr. Brain-computer interface, predstavujú priame spojenie ľudského mozgu a počítača. V tejto oblasti prebieha intenzívny výskum s mnohými užitočnými aplikáciami.
• „Vylepšenie“ ľudí: Oproti liečbe ochorení, keď je cieľom odstránenie nedostatku, je pre mnohých želané aj vylepšovanie ľudského tela. Je dosiahnuteľné implantáciou čipov, priamym spojením tela s počítačmi a robotmi alebo pridaním požadovaných génov. „Vylepšenie“ genómu je v súčasnosti považované za bioeticky diskutabilné a (vzhľadom na neoverenosť génových technológií) aj riskantné. „Vylepšenie“, ktoré by zasahovalo pohlavné bunky a teda potomstvo je dnes považované za neprijateľné.
• Transhumanizmus, genetická „nadrasa“: Uvedené „vylepšovanie“ vďaka kybernetickým a génovým technológiám môže podľa niektorých názorov viesť až k vzniku nového druhu ľudí, s nečakanými spoločenskými dôsledkami. Predstavitelia tejto novej rasy by buď mohli napomôcť k rýchlejšiemu napredovaniu a lepšej organizácii spoločnosti, alebo naopak sa snažili využiť svoje výnimočné schopnosti na podrobenie a zotročenie „nevylepšených“. To by nevyhnutne viedlo k zásadnému konfliktu a snahe o vzájomné zničenie.

Existujú aj názory, že cieľom rekombinačnou technikou je vytvárať také formy života, aké doteraz neexistujú. V rámci konštitúcií a encyklík pápežov Pavla VI. a Jána Pavla II. za eticky oprávnené sa považuje zámerné ovplyvňovanie pohlavia budúceho dieťaťa, čo sa dá dosiahnuť výberom zárodkovej bunky podľa prítomnosti chromozómu Y. Existujú však aj snahy o vytváranie „dokonalejších“ ľudských bytostí prostredníctvom úpravy génov. Nie všetko, čo je technicky dosiahnuteľné, je aj eticky správne.

Metódy predimplantačnej genetickej diagnostiky

Predimplantačné genetické testovanie je súčasťou asistovanej reprodukcie a slúži na overenie genetickej integrity embryí pred ich prenosom do maternice. Metóda vyšetrení vychádza zo záverov konzultácie s ošetrujúcim lekárom alebo klinickým genetikom.

Základom vyšetrenia je tzv. biopsia, pri ktorej sa z embrya vytvoreného prostredníctvom IVF odoberie niekoľko buniek, ktoré sa následne odošlú na genetickú analýzu. Bunky sa odoberajú zvyčajne na piaty až šiesty deň, keď je embryo v štádiu blastocysty a pozostáva z približne 100 buniek. Odoberajú sa pritom tzv. neesenciálne bunky - teda bunky, ktoré nie sú dôležité pre vývoj samotného embrya, keďže pochádzajú z časti (trofektoderm), z ktorých nevzniká samotný plod, ale plodové obaly ako je napríklad placenta. Po biopsii sú embryá zamrazené a v prípade normálneho výsledku genetického vyšetrenia transferované pacientke v nasledujúcich cykloch.

Typy predimplantačného genetického testovania

• Predimplantačné genetické testovanie aneuploidií (PGT-A): Je to genetický skríning, ktorého úlohou je overiť, či má embryo správny počet chromozómov (46). V prípadoch, keď v embryu nejaký chromozóm chýba alebo naopak, má nejaký navyše, hovoríme o tzv. aneuploidiách. Pri takto vzniknutých embryách dochádza vo väčšine prípadov k spontánnemu potratu, v ostatných prípadoch dochádza k narodeniu bábätka s genetickým ochorením, akým je napríklad Downov alebo Edwardsov syndróm. Riziko vzniku aneuploidie rastie s vekom páru, najmä ženy. Preto, ak má žena viac ako 35 rokov, je toto vyšetrenie odporúčané. Taktiež sa odporúča v prípadoch opakujúcich sa spontánnych potratov a neúspešných IVF cyklov, v prípadoch, ak bol jeden z partnerov liečený chemoterapiou alebo pri ťažkých poruchách tvorby spermií.
• Predimplantačné genetické testovanie štruktúrnych chromozómových vád (PGT-SR): Približne jeden z 200 ľudí je nositeľom tzv. vyvážených chromozomálnych translokácií (balanced structural rearrangements). Hoci nositelia takýchto translokácií sú zvyčajne zdraví, majú zvýšené riziko tvorby embryí s genetickými poruchami, ktoré vedú k spontánnym potratom, prípadne vzniku genetických ochorení vrátane aneuploidie. PGT-SR by mali zvážiť páry, ktoré mali dieťa s translokáciou alebo pokiaľ je aspoň jeden z partnerov nositeľom niektorého z typov translokácií: recipročná, Robetsonová, vyvážená, nevyvážená alebo inverzia.
• Predimplantačné genetické testovanie pre monogénne choroby (PGT-M): Pre ľudí, u ktorých existuje riziko prenosu monogenetického ochorenia (spôsobené poruchou jedného génu) ponúkame predimplantačné genetické testovanie pre monogénne choroby. Ide o dedičné genetické ochorenia, ako je napríklad cystická fibróza, svalová dystrofia alebo syndróm krehkého X (fragile X syndrome). Toto vyšetrenie sa zameriava na špecifické choroby, ktoré sú známe v rámci rodinnej anamnézy, a preto sa pri vyšetrovaní prezerajú konkrétne gény a hľadajú sa na nich konkrétne defekty. Pred samotným vyšetrením embryí je najskôr potrebné určiť genetické ochorenie, na ktoré sa má vyšetrenie zamerať a jeho presné umiestnenie v géne. Toto sa robí prostredníctvom kombinácie rodinnej anamnézy a vzorky krvi rodiča, ktorý genetické ochorenie prenáša.

Nové spoločnosti a ich ambície

Americká spoločnosť Manhattan Genomics sa netají ambíciou meniť DNA embryí s cieľom predchádzať dedičným chorobám. Zakladateľky spoločnosti, Cathy Tie a Eriona Hysolli, sľubujú liečbu dedičných chorôb. Tento cieľ však nie je bez rizík a kontroverzií.

V roku 2018 čínsky vedec Jinakui He pokúsil blokovať funkciu génu CCR5 v ľudských embryách, aby dosiahol odolnosť voči HIV. Z experimentov sa narodili tri deti. He a dvaja kolegovia boli následne postavení pred súd. Samotný He sa opäť pokúša podnikať v oblasti biotechnológií.

Spoločnosť Manhattan Genomics tvrdí, že ich cieľom nie je genetické vylepšenie, ale korekcia vážnych dedičných defektov v embryách. Aj keď technológie ako CRISPR-Cas9 zaznamenali pokrok, v ľudských embryách stále spôsobujú závažné defekty DNA. Vedecká komunita preto považuje spustenie takýchto spoločností za predčasné.

Alternatívou k úprave DNA embryí sú metódy predimplantačnej genetickej diagnostiky, ktoré sú jednoduchšie, spoľahlivejšie a lacnejšie. Tieto metódy umožňujú vybrať zdravé embryá na prenos do maternice, čím sa znižuje riziko dedičných chorôb.

Legislatíva a etické princípy

Legislatíva na Slovensku týkajúca sa asistovanej reprodukcie je nedostatočná a zastaraná. Umelé oplodnenie nie je upravené zákonom, ale len opatrením Ministerstva zdravotníctva SSR z roku 1983, ktoré sa zameriava výhradne na umelú insemináciu.

V bioetike v súčasnosti platí princíp, že prvoradosť patrí prospechu jednotlivca. Dôstojnosť osoby patrí každej ľudskej bytosti od počatia až po prirodzenú smrť. Akákoľvek manipulácia s ľudským embryom, ktorá sa nesleduje dobro tohto počatého jedinca, je nehumánna a vedie k degradácii ľudského života na prostriedok.

Cirkevné dokumenty zdôrazňujú, že ľudský plod od začiatku svojej existencie vyžaduje bezpodmienečnú úctu. Počatie iným spôsobom ako manželským aktom (znásilnením, incestom, mimomanželským vzťahom, umelým oplodnením či klonovaním) je nedôstojné a nedobré pre dieťa. Dieťa má vzniknúť z láskyplného a zjednocujúceho objatia svojich rodičov, nie ako výsledok laboratórneho postupu.

Bežnou praxou pri umelom oplodnení je zdravotná eugenika, ktorá diskriminuje na základe genetických predpokladov. Na Západe sa argumentuje pseudoprávom na bilancovanie rodiny, napríklad po štyroch synoch má vraj rodina mať „právo na dcéru“, a teda chlapčenské embryá sa likvidujú.

Páry, ktoré nemôžu počať, by mali zvážiť osvojenie si detí, ktoré vyrastajú bez rodičov, alebo pomoc iným rodinám. Neplodné páry môžu byť tiež dobrými krstnými rodičmi, môžu si adoptovať dieťa na diaľku, pomáhať rodinám v núdzi, zapojiť sa do charitatívnej práce, výchovnej činnosti atď. Vlastné dieťa nie je jediná cesta k osobnému šťastiu a naplneniu.

Techniky umelého oplodnenia

Existuje viacero metód asistovanej reprodukcie, ktoré sa delia na vnútrotelové (napr. umelá inseminácia) a mimotelové (napr. IVF). Všetky techniky môžu byť buď homológne alebo heterológne (s použitím darcovských pohlavných buniek).

Najčastejšie používané techniky

• IUI (Intra-Uterine Insemination): Spermie sa zavedú katétrom do maternice ženy, presne v čase ovulácie.
• IVF (In Vitro Fertilization): Oplodnenie in vitro s prenosom embrya. Celý proces pozostáva z hormonálnej stimulácie vaječníkov, pozorovania priebehu stimulácie, načasovania dozretia vajíčok a ich odberu, práce s vajíčkami a spermiami v laboratóriu a prenosu embryí do maternice.
• ICSI (Intra-Cytoplasmic Sperm Injection): Vnútrovaječné alebo intracytoplazmatické injektovanie spermie.

Pri asistovanej reprodukcii sa často používajú aj spermie od mužov, ktorí svoj ejakulát poskytnú za poplatok. Môžeme sa pýtať, čo to asi urobí s detským vnímaním seba samého, keď jediné, čo bude vedieť dieťa o svojom otcovi, bude fakt, že v spermobanke masturboval za peniaze s nejakým pornografickým „plátkom“?

Dieťa má právo na biologických rodičov. Keď pre zlé okolnosti, ktoré sa vyskytnú tragicky alebo z ľudskej slabosti, nemôže byť dieťa vychovávané vlastnými rodičmi, snažíme sa to korigovať napríklad adopciou. Legálnosťou umelého oplodnenia však tieto zlé podmienky vytvárame zámerne.

Páry, ktoré nemôžu počať, by mali zvážiť, či to nemôže byť akousi výzvou pre osvojenie si detí, ktoré vyrastajú bez rodičov alebo výzvou pre službu iným rodinám formou rôznej pomoci. Veď vlastné dieťa nie je jediná cesta k osobnému šťastiu a naplneniu.

tags: #geneticke #manipulacie #embryo