Chinezen modificeren menselijke embryo’s

Het gonst al enige tijd van de geruchten dat bepaalde – vooral Chinese – wetenschappers in het grootste geheim uitzoeken in welke mate het menselijk genoom in embryo’s gewijzigd kan worden. Dat is buitengewoon controversieel, en naar aanleiding van de geruchten riepen bezorgde genetici in maart hun collega’s in het vakblad Nature op om niet aan het menselijk genoom te ‘prutsen’. Of toch niet voordat we de gevolgen van zo'n ingreep beter begrijpen.

Als reactie daarop besloot Junjiu Huang van de Sun Yat-sen universiteit in Guangzhou, China, naar buiten te komen met zijn resultaten van – zoals verwacht – onderzoek op menselijke embryo’s. Het is de eerste keer dat een dergelijke publicatie gebeurt, in dit geval in het blad Protein & Cell en niet in Nature of Science - wat je misschien van een doorbraak zou verwachten. Die bladen weigerden de studie volgens Huang uit ethische bezwaren.

Knip- en plakwerk

Huang gebruikte de genoombewerkingstechniek CRISPR/Cas9, een veelbelovende methode die toelaat om kleine stukjes DNA te knippen en te plakken. Overtuigde aanhangers van de techniek denken dat CRISPR/Cas9 het mogelijk moet maken om genetische foutjes in het DNA van een embryo weg te knippen en te herstellen, waardoor een baby geboren wordt zonder risico op bepaalde genetische aandoeningen. Met het knip- en plakwerk kunnen wetenschappers foutjes tot op één letter in de DNA-code (de nucleobasen C, G, A, T en U) corrigeren. De methode is uitgebreid bestudeerd in menselijke volwassen cellen en in dierlijke embryo’s, maar het is de eerste keer dat onderzoekers publiceren over het gebruik van de techniek in menselijke embryo’s.

De Chinezen pareerden de kritiek door niet-levensvatbare embryo's te gebruiken die anders toch dood zouden geboren worden. De eicellen werden bij in-vitrofertilisatie door twee zaadcellen bevrucht en bevatten bijgevolg een setje chromosomen te veel. De bevruchte embryo’s ondergingen daardoor de eerste ontwikkelingsstadia tot dag vijf, maar waren daarna niet meer levensvatbaar. 

De onderzoekers injecteren het enzyme CRISPR/Cas9, dat zich bindt aan specifieke locaties in het DNA en er kleine stukjes DNA wegknipt of tussenplakt om het gen dat verantwoordelijk is voor de mogelijk fatale bloedaandoening β-thalassaemia te herstellen.

Voorlopig nog ondermaats

De onderzoekers behandelden 86 embryo's, 71 daarvan overleefden de procedure en 54 embryo’s werden getest. De helft bevatte DNA dat succesvol was gesplitst, maar slechts in een fractie daarvan werd het gewenste DNA ook succesvol ingebracht. Bovendien stelden Huang en zijn team vast dat de techniek een onverwacht groot aantal afwijkende mutaties in andere genen van de embryo’s veroorzaakte. Een pover resultaat dus, en dat geeft Huang ook toe. ‘Als je deze techniek wil gebruiken in normale embryo’s, dan moet je zo goed als honderd procent correct behandelen. Dat is nu lang niet het geval en dus zijn we met dit onderzoek gestopt. We staan gewoon nog niet ver genoeg’, schrijft hij in Protein & Cell.

Dat vindt ook Björn Heindryckx van de afdeling Reproductieve Geneeskunde in het UZ Gent: 'Uit deze studie blijkt vooral dat de CRISPR/Cas9-techniek nog niet ver staat en zeker geen alternatief vormt voor bestaande technieken om aangeboren genetische aandoeningen te voorkomen. Momenteel kunnen we, in geval van een gekende genetische aandoening, de gezonde embryo’s reeds efficiënt genetische screenen en selecteren. Wat zou dan de meerwaarde zijn van deze nieuwe CRISPR/Cas9-techniek? Bovendien zijn er naast de onbedoelde genveranderingen die in deze studie aangetoond werden nog meer risico's aan de genoombewerkingstechniek verbonden. Dat maakt deze techniek momenteel zeer inefficiënt en zelfs gevaarlijk.'

'Ik vraag me af hoe de onderzoekers deze techniek verder zullen testen om ze efficiënter te maken. Testen doen op het eindresultaat, de baby, is meer dan een brug te ver gezien de inefficiëntie van de techniek. Als een werkbaar, en misschien ethisch meer acceptabel alternatief, zouden ze embryonale stamcellen kunnen afleiden van deze genetisch gemanipuleerde embryo’s, om vervolgens te onderzoeken hoe de techniek efficiënter kan, zonder bijwerkingen. Mijn grootste vraag en bekommernis is echter voor welke toepassingen deze nieuwe techniek kan, moet of zal gebruikt worden. Daarvoor moeten we een groot maatschappelijk, medisch en ethisch debat starten. Het onderzoek van deze nieuwe techniek op lichaamscellen, en eventuele voorlopers van geslachtscellen zou ik aanmoedigen, maar niet op menselijke embryo’s, daar zie ik voorlopig geen nuttige toepassingen voor.