يوفر تحرير الجينوم البشري إمكانيات محيرة – ولكن بدون إرشادات واضحة ، لا يزال هناك العديد من الأسئلة الأخلاقية

عقدت القمة الدولية الثالثة حول تحرير الجينوم البشري ، وهو مؤتمر لمدة ثلاثة أيام نظمته الجمعية الملكية وأكاديمية المملكة المتحدة للعلوم الطبية والأكاديميات الوطنية الأمريكية للعلوم والطب والأكاديمية العالمية للعلوم ، هذا الأسبوع في مارس 2023 في معهد فرانسيس كريك في لندن. اجتمع العلماء وخبراء أخلاقيات علم الأحياء والأطباء والمرضى وغيرهم لمناقشة آخر التطورات في هذه التكنولوجيا التي تتيح للباحثين تعديل الحمض النووي بدقة. وكان الموضوع الرئيسي في القمة هو كيفية تطبيق سياسات البحث والمبادئ الأخلاقية لتحرير الجينوم البشري.

كان أحد البنود الأولى في جدول الأعمال هو كيفية تنظيم تحرير الجينوم البشري في الصين في ضوء إساءة استخدامه في عام 2018 ، عندما قام العلماء بتعديل الحمض النووي لاثنين من الأجنة البشرية قبل الولادة لمقاومة الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. ينبع الجدل من حقيقة أنه نظرًا لأن التكنولوجيا في وقت مبكر نسبيًا في تطورها ، ولم يتم تقليل مخاطرها المحتملة أو القضاء عليها ، فإن تحرير الأجنة البشرية بطرق يمكن أن تنتقل إلى نسلها قد يؤدي إلى مجموعة متنوعة معروفة وغير معروفة المضاعفات السلبية. وأشار المتحدثون في القمة إلى أنه بينما قامت الصين بتحديث إرشاداتها وقوانينها بشأن تحرير الجينوم البشري ، إلا أنها فشلت في معالجة الأبحاث الممولة من القطاع الخاص – وهي مشكلة تواجهها دول أخرى أيضًا. العديد من البلدان ، بما في ذلك الولايات المتحدة ، ليس لديها أطر تنظيمية قوية بما يكفي لمنع تكرار فضيحة 2018.

نحن متخصصون في الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة نقوم بتدريس وإجراء البحوث في علم الجينوم والأخلاق في معهد روتشستر للتكنولوجيا. كما هو الحال في الفصول الدراسية لدينا ، يستمر الجدل حول تحرير الجينوم في هذا المجال.

ما هو تحرير الجينوم؟

يتكون الجينوم البشري عادةً من 23 زوجًا من الكروموسومات تتكون من حوالي 3.2 مليار نيوكليوتيد – اللبنات الأساسية للحمض النووي. هناك أربعة نيوكليوتيدات تتكون منها الحمض النووي: الأدينين (A) ، والثايمين (T) ، والجوانين (G) والسيتوزين (C). إذا كان الجينوم كتابًا ، فسيكون كل كروموسوم فصلًا ، وسيكون كل جين في كروموسوم معين فقرة وكل فقرة تتكون من أحرف فردية (A ، T ، G أو C).

يمكن للمرء أن يتخيل أن كتابًا يحتوي على أكثر من 3 مليارات حرف قد يحتاج إلى التحرير لتصحيح الأخطاء التي حدثت أثناء عمليات الكتابة أو النسخ.

يعد تحرير الجينوم طريقة للعلماء لإجراء تغييرات محددة على الحمض النووي في خلية أو في كائن حي بأكمله عن طريق إضافة أو إزالة أو تبديل أو إزالة واحد أو أكثر من النيوكليوتيدات. عند الأشخاص ، يمكن إجراء هذه التغييرات في الخلايا الجسدية ، تلك التي تحتوي على حمض نووي لا يمكن أن يرثه الأبناء ، أو في الخلايا المشيمية ، تلك التي تحتوي على الحمض النووي الذي يمكن أن ينتقل إلى الأبناء. يعد تعديل الجينوم لخلايا الأمشاج ، والتي تشمل البويضة أو الحيوانات المنوية ، أمرًا مثيرًا للجدل ، حيث سيتم نقل أي تغييرات إلى النسل. تحظر معظم الإرشادات والسياسات الحالية استخدامها في هذا الوقت.

كيف تعمل تقنية كريسبر

في عام 2012 ، نشر العلماء دراسة رائدة توضح كيف يمكن استخدام كريسبر ، أو التكرارات القصيرة المتناظرة المتباعدة بشكل منتظم ، لتغيير تسلسل الحمض النووي بدقة.

تعد الأصول الطبيعية لـ CRISPR بمثابة نوع من الاستجابة المناعية للبكتيريا. طورت البكتيريا التي يمكن أن تصاب بالفيروسات آليات لمكافحتها. عندما تصاب بكتيريا بفيروس معين ، فإنها تحتفظ بقطعة صغيرة من تسلسل الحمض النووي الفيروسي تسمى “المباعد” في جينومها. هذا الفاصل مطابق تمامًا للحمض النووي الفيروسي. عند الإصابة اللاحقة ، تكون البكتيريا قادرة على استخدام الفاصل لتجنيد بروتين يشبه المقص يسمى Cas9 يمكنه قطع الحمض النووي الفيروسي الجديد الذي يحاول الاندماج في جينوم البكتيريا. يمنع هذا القطع في المادة الوراثية الفيروس من التكاثر وقتل مضيفه البكتيري.

بعد هذا الاكتشاف ، تمكن العلماء من ضبط النظام في المختبر ليكون دقيقًا للغاية. يمكنهم قطع الحمض النووي من مجموعة متنوعة من الخلايا ، بما في ذلك الخلايا البشرية ، في موقع معين في الجينوم ، ثم تحريره عن طريق إضافة أو إزالة أو تبديل النيوكليوتيدات. هذا مشابه لإضافة أو إزالة الحروف والكلمات من الكتاب.

هذه التكنولوجيا لديها القدرة على علاج الأمراض التي لها أصول وراثية. غطت إحدى جلسات القمة الاستخدام التجريبي المستمر لـ CRISPR لعلاج المرضى الذين يعانون من فقر الدم المنجلي وثلاسيميا بيتا ، وهما من اضطرابات الدم الناجمة عن طفرات في الجينات. والجدير بالذكر أن التعديل الجيني لعلاج فقر الدم المنجلي وثلاسيميا بيتا يتضمن تعديل الخلايا الجسدية ، وليس الخلايا الجرثومية. ولكن كما أشار المتحدثون في القمة ، فإن ما إذا كانت هذه العلاجات باهظة الثمن المحتملة ستكون في متناول الأشخاص الذين هم في أمس الحاجة إليها ، خاصة في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل ، هي مشكلة تتطلب تغييرات في كيفية بيع العلاجات.

أخلاقيات تحرير الجينوم البشري

لا تزال هناك العديد من الأسئلة المتعلقة بسلامة تحرير الجينوم ، إلى جانب قدرته على تعزيز تحسين النسل وتفاقم عدم المساواة وعدم المساواة.

تضمن عدد من جلسات القمة مناقشة حول أخلاقيات وتنظيم استخدام هذه الأداة. في حين أن تقرير بلمونت التاريخي لعام 1979 حدد العديد من الركائز الأخلاقية لتوجيه البحث البشري في الولايات المتحدة ، فقد تم نشره قبل تطوير تحرير الجينوم البشري. في عام 2021 ، أصدرت منظمة الصحة العالمية توصيات بشأن تحرير الجينوم البشري كأداة للنهوض بالصحة العامة. لا يوجد قانون دولي حالي يحكم تحرير الجينوم البشري.

لا يزال هناك نقاش حول كيفية استخدام هذه التكنولوجيا. يربط بعض الناس تعديل الجينوم بالتدخل في عمل الله ويجادلون بأنه لا ينبغي استخدامه على الإطلاق ، بينما يدرك آخرون قيمتها المحتملة ويوازنون ذلك مقابل مخاطره المحتملة. يركز الأخير على السؤال الأساسي حول مكان رسم الخط الفاصل بين الطلبات التي تعتبر مقبولة وأيها غير مقبولة. على سبيل المثال ، يوافق بعض الأشخاص على أن استخدام تعديل الجينوم لتعديل جين معيب قد يؤدي إلى وفاة الرضيع إذا كان عدم العلاج مقبولاً. لكن هؤلاء الأشخاص أنفسهم قد يستاءون من استخدام تعديل الجينوم للتأكد من أن الطفل الذي لم يولد بعد لديه سمات جسدية معينة مثل العيون الزرقاء أو الشعر الأشقر.

ولا يوجد إجماع حول الأمراض التي تعتبر أهدافًا مرغوبة. على سبيل المثال ، قد يكون من المقبول تعديل الجين لمنع وفاة الرضيع ولكن من غير المقبول تعديل الجين الذي يمنع المرض لاحقًا في الحياة ، مثل الجين المسؤول عن مرض هنتنغتون.

إن إمكانات التطبيقات الإيجابية لتحرير الجينوم البشري عديدة ومثيرة للإعجاب. لكن إنشاء تشريع تنظيمي مستنير يمكن للجميع الاتفاق عليه يمثل تحديًا وسيظل يمثل تحديًا. تعد المؤتمرات مثل قمة تحرير الجينوم البشري إحدى الطرق لمواصلة المناقشات المهمة وتثقيف المجتمع العلمي والجمهور حول فوائد ومخاطر تحرير الجينوم.