Tak, w przyszłości możliwe będzie zapobieganie mukowiscydozie (CF) poprzez inżynierię genetyczną zarodków, choć obecnie jest to technologia o charakterze eksperymentalnym, obarczona wieloma ograniczeniami etycznymi, prawnymi i technologicznymi.
Podstawy naukowe i techniczne edytowania genów
Mukowiscydoza jest monogenową chorobą genetyczną, powodowaną przez mutacje w genie CFTR. Dzięki temu – przynajmniej teoretycznie – stanowi idealny cel dla terapii opartych na edytowaniu genomu. Najbardziej zaawansowaną technologią edytowania genów jest obecnie CRISPR/Cas9. System ten pozwala na precyzyjne „wycięcie” lub korektę fragmentów DNA zawierających mutacje. Udało się już w warunkach laboratoryjnych (in vitro) skorygować niektóre mutacje CFTR w komórkach somatycznych i komórkach macierzystych. Zostały również opublikowane eksperymenty na modelach zarodkowych (np. mysich, ludzkich z zastosowaniem zarodków przeznaczonych do badań naukowych), w których edytowano patogenne warianty genów.
Potencjalne wykorzystanie edytowania genów przed narodzinami
Zapobieganie mukowiscydozie mogłoby polegać na:
- edytowaniu mutacji w zarodku przed implantacją (po zapłodnieniu in vitro),
- połączeniu edytowania genów z diagnostyką preimplantacyjną (PGT/PGD), aby wykluczyć lub skorygować zarodki z mutacjami w CFTR,
- modyfikowaniu gamet (komórek jajowych lub plemników) przed zapłodnieniem.
Bariery i ograniczenia
- Ryzyko efektów ubocznych i mutacji poza celem (off-target effects) – CRISPR i inne technologie edycji DNA mogą wywoływać niezamierzone zmiany w genomie, co budzi ogromne obawy związane z bezpieczeństwem.
- Brak jednoznacznej kontroli nad mozaicyzmem genetycznym – niektóre komórki zarodka mogą pozostać niezmienione, co utrudnia pełne wyleczenie.
- Problemy etyczne – edytowanie genomu ludzkich zarodków wywołuje kontrowersje bioetyczne i religijne, związane z modyfikacją dziedzicznego materiału genetycznego. Pojawiają się również obawy przed „projektowaniem dzieci” (ang. designer babies).
- Regulacje prawne – w większości krajów (w tym w Polsce i w UE) edytowanie genów ludzkich zarodków w celach reprodukcyjnych jest zakazane.
Diagnostyka preimplantacyjna jako obecna alternatywa
Choć inżynieria genetyczna nie jest jeszcze dopuszczona w zastosowaniach klinicznych u ludzi, obecnie pary będące nosicielami mutacji CFTR mogą skorzystać z zapłodnienia in vitro połączonego z diagnostyką preimplantacyjną (PGD), by wyselekcjonować zarodki niezawierające dwóch wadliwych kopii genu CFTR. To pozwala na uniknięcie urodzenia dziecka chorego na mukowiscydozę, choć nie ingeruje w genom, lecz jedynie wybiera zarodki bez mutacji.
Perspektywy na przyszłość
Wraz z rozwojem biologii molekularnej, bioinformatyki i technologii precyzyjnej edycji genów, można oczekiwać, że w ciągu kilku dekad możliwe będzie bezpieczne i skuteczne usuwanie mutacji odpowiedzialnych za CF jeszcze na etapie zarodkowym. Warunkiem będzie jednak zmiana przepisów prawa oraz akceptacja społeczna takich działań, a przede wszystkim – potwierdzenie bezpieczeństwa tej technologii w badaniach długoterminowych.