Pengumuman dari periset Cina He Jiankui yang mengklaim telah menciptakan bayi yang diedit-gen pertama di dunia — kembar yang genomnya diubah, sebagai embrio, menggunakan teknologi CRISPR — mengguncang dunia ilmiah dan memicu pusaran kontroversi etis. Eksperimen, jika hasilnya diverifikasi oleh peer review, tentu akan mengambil penggunaan CRISPR pada manusia lebih jauh dari yang pernah ada sebelumnya. Tapi di mana tepatnya bayi CRISPR berdiri di bidang pengeditan genetik yang bergerak cepat?
Pekerjaannya (yang belum diterbitkan dalam jurnal peer-review atau diverifikasi secara independen) melibatkan pembuatan embrio dari ibu yang sehat dan ayah yang positif HIV dan menerapkan alat pengeditan gen CRISPR-Cas9 pada embrio tersebut untuk menghilangkan gen CCR5, yang memungkinkan HIV masuk sel. Embrio yang dimodifikasi CRISPR tersebut menyebabkan kehamilan dan akhirnya, kelahiran anak perempuan kembar bernama Lulu dan Nana. Salah satu anak dikatakan kekurangan salinan fungsional dari gen CCR5, yang akan mencegahnya dari tertular HIV, sementara yang lain memiliki satu salinan fungsional, yang berarti dia masih mungkin tertular virus.
Kelahiran Lulu dan Nana tentu saja akan mewakili yang pertama dalam bidang pengeditan gen yang sedang berkembang. Tetapi Kiran Musunuru, seorang ahli jantung dan ahli genetika di Fakultas Kedokteran Universitas Perelman di University of Pennsylvania yang meninjau ulang naskah pendahuluan oleh tim He untuk Associated Press, mengatakan bahwa pengumuman “tidak mewakili kemajuan ilmiah apa pun” karena “tidak ada yang menghalangi sebelumnya peneliti yang mengedit embrio manusia dari melakukan hal yang sama, kecuali etika dan moral mereka sendiri. "
CRISPR (yang merupakan kependekan dari pengulangan palindromik pendek bertingkat secara berkelompok) adalah bahan genetik yang ditemukan pada bakteri dan prokariota lain yang dapat digunakan untuk menargetkan tegakan DNA tertentu. Teknologi ini bekerja dengan memperkenalkan untai RNA yang diprogram dengan hati-hati ke dalam sel. RNA dapat menemukan urutan target DNA dan, dengan bantuan enzim (paling umum Cas9), memotong DNA di tempat yang ditunjuk. Mekanisme perbaikan DNA asli sel akan memperbaiki kerusakan, menghilangkan bagian dari urutan genetik, dan peneliti juga dapat menambahkan untai DNA yang diinginkan ke dalam sel yang akan ditukar dengan gen yang baru saja dipotong.
Pada 2012, tim ilmuwan yang dipimpin oleh Jennifer Doudna dari University of California, Berkeley, dan Emmanuelle Charpentier, sekarang dari Max Planck Institute, (dan hampir pada saat yang sama, peneliti Lithuania Virginijus Siksnys) memanfaatkan rangkaian CRISPR untuk diambil dan diedit. prokariotik, atau sel tunggal, DNA. Setengah tahun kemudian, beberapa ilmuwan, dimulai dengan Feng Zhang dari Broad Institute dan Gereja George di Harvard, memelopori cara untuk menggunakan CRISPR untuk mengedit DNA multiseluler, termasuk pada manusia.
Studi ini merevolusi pengeditan gen. Kesederhanaan dan efisiensi CRISPR meniup teknik sebelumnya keluar dari air.
Terobosan CRISPR pertama dalam embrio manusia terjadi pada tahun 2015, ketika ilmuwan Cina Canquan Zhou dan Junjiu Huang menggunakan CRISPR untuk menghilangkan gen yang, ketika bermutasi, menyebabkan kelainan darah beta thalassemia. Namun, tidak ada embrio yang dihasilkan yang dianggap berhasil; mereka menunjukkan suntikan genetik yang tidak diinginkan serta mosaikisme, yang berarti sel-sel tidak secara seragam mengadopsi perubahan yang diinduksi CRISPR. Dalam perbedaan penting dari pekerjaan He, Zhou dan Huang menggunakan zigot tripronuklear (satu telur, dua sperma) dalam penelitian mereka, yang tidak mungkin berkembang menjadi manusia dewasa jika ditanamkan di dalam rahim.
Tahun lalu, sebuah tim yang dipimpin oleh Shoukhrat Mitalipov dari Oregon Health & Science University membangun karya Zhou dan Huang dan berhasil menggunakan CRISPR untuk menghilangkan varian genetik dari embrio yang menyebabkan kardiomiopati hipertrofik, kondisi jantung yang mematikan. Embrio Mitalipov layak dan tidak memiliki suntingan dan mosaik yang tidak disengaja dari percobaan sebelumnya, tetapi para peneliti tidak membiarkan mereka berkembang lebih dari tiga hari, di mana pada saat itu mereka dipisahkan dan dianalisis secara genetik. Dalam sebuah pernyataan, Mitalipov menulis bahwa tidak seperti penelitiannya sendiri, pekerjaan He “melibatkan mutasi gen normal dan kemudian mentransfer embrio untuk membentuk kehamilan, tampaknya dengan sedikit pengawasan ilmiah. Hasil dari pekerjaan ini tidak dapat diprediksi dan tidak memiliki ketelitian uji klinis yang terencana. ”
Beberapa ilmuwan yang membantu mengembangkan teknologi CRISPR telah mengecam He, dengan Zhang menyerukan "moratorium implantasi embrio yang diedit" sampai teknologinya semakin maju. Gereja, bagaimanapun, mengambil sikap yang lebih moderat, mempertanyakan beberapa pilihan Dia tetapi mengatakan kepada Science, "Pada titik tertentu, kita harus mengatakan bahwa kita telah melakukan ratusan penelitian pada hewan dan kita telah melakukan beberapa studi embrio manusia."
Teknologi CRISPR memiliki berbagai aplikasi potensial, terutama di industri pertanian dan farmasi. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, CRISPR juga telah melakukan penelitian klinis dengan fokus pada pencegahan penyakit manusia.
Pada 2016, para ilmuwan Tiongkok menjadi yang pertama menyuntikkan sel yang diedit CRISPR ke manusia. Studi serupa pertama di Amerika Serikat saat ini sedang merekrut. Ini bertujuan untuk membantu pasien kanker dengan mengeluarkan sel-T mereka, mengubah mereka untuk membuatnya lebih efektif dalam memerangi sel-sel kanker, dan memperkenalkan kembali sel-sel kekebalan yang dimodifikasi ke dalam aliran darah pasien. Salah satu perbedaan penting antara jalur kerja ini dan pengeditan embrio, menurut peneliti utama Edward Stadtmauer, adalah bahwa pekerjaan "ex vivo" melibatkan pembuatan perubahan genetik di luar tubuh pasien dan hanya untuk jenis sel tertentu. Sebaliknya, perubahan sel embrionik memiliki potensi untuk berdampak pada setiap sel tunggal dalam tubuh orang yang dihasilkan, dan perubahan "germline" ini akan diturunkan ke semua keturunan di masa depan juga.
Dia tampaknya mengantisipasi kehebohan atas kelahiran si kembar. Dalam sebuah video yang diposting di YouTube pada hari berita itu tersebar, ia mengatakan, dalam bahasa Inggris, "Saya mengerti pekerjaan saya akan kontroversial, tetapi saya percaya keluarga membutuhkan teknologi ini, dan saya bersedia menerima kritik untuk mereka."
He Jiankui berbicara pada KTT Internasional Kedua tentang Pengeditan Genom Manusia, 28 November 2018. (Public Domain) Seperti yang diperkirakan, karya-Nya telah ditentang oleh para ilmuwan dan ahli etika. Panel National Academy of Sciences baru-baru ini menyimpulkan bahwa perubahan germline pada manusia mungkin diperbolehkan, "tetapi hanya setelah banyak penelitian untuk memenuhi standar risiko / manfaat yang tepat, " "di bawah pengawasan ketat, " dan hanya untuk "alasan kuat" seperti mengizinkan pasangan dengan penyakit yang diwariskan dan tidak dapat diobati untuk memiliki anak yang sehat. Pedoman Tiongkok, sementara melarang penelitian klinis yang melanggar "prinsip etis atau moral, " bersifat ambigu. Namun, wakil menteri China untuk sains dan teknologi memang mencirikan penelitian He sebagai "terang-terangan" melanggar hukum di televisi milik negara.
Pekerjaannya, yang dilakukan secara rahasia dan diidentifikasi sebagai penelitian untuk “pengembangan vaksin AIDS” dalam bentuk persetujuan peserta, sekarang sedang diselidiki bersama oleh otoritas etika dan kesehatan setempat. Selain itu, Rumah Sakit Shenzen HarMoniCare, yang terdaftar telah menyetujui etika proyek, merilis pernyataan yang menyangkal keterlibatannya.
Karena karya-Nya, saat diserahkan ke jurnal, belum ditinjau dan diterbitkan oleh rekan, tidak mungkin untuk menilai apakah penyuntingan genetiknya berhasil atau tidak. Musunuru mengatakan bahwa data yang dilihatnya menunjukkan mosaikisme dalam setidaknya satu plasenta dan suntingan tidak sesuai target dalam satu embrio (tetapi tidak dalam sampel plasenta). Dia mempresentasikan pada KTT penyuntingan gen yang berbasis di Hong Kong minggu ini membuat beberapa rekan yakin akan hasilnya, tetapi yang lain masih memiliki pertanyaan, menurut Nature .
Di luar keakuratan klaim He, para ilmuwan telah menyatakan keprihatinan yang lebih luas karena orang tanpa gen CCR5 dapat lebih rentan terhadap penyakit lain seperti influenza. Dia juga menarik dendam karena menggunakan CRISPR ketika ada metode efektif lain yang memungkinkan pasangan HIV-positif untuk memiliki anak yang sehat, seperti “mencuci” sperma sebelum fertilisasi in vitro tanpa membuat modifikasi genetik. Namun, metode He, yang melibatkan mencuci sperma serta mengedit gen embrio, memiliki potensi untuk menghasilkan anak-anak yang kebal dari yang pernah tertular HIV. Tetapi tentu saja, setiap penyuntingan germline menimbulkan rawa-rawa pertanyaan etis di ujung jalan, karena Lulu dan Nana dapat mewariskan mutasi yang tidak diinginkan dalam genom mereka jika mereka memilih untuk memiliki anak.
Mengingat kegemparan internasional, para ahli juga khawatir bahwa pendekatan angkuh He bisa berdampak buruk pada penelitian di masa depan, yang berpotensi mengarah pada eksperimen penyisipan protokol yang serupa.
"Saya tidak akan menyebut ini prestasi bersejarah, " kata Musunuru. "Saya akan menyebut ini sebagai pelanggaran etika historis."
