Prest al gaude giza enbrioien genomak editatzeko? (1)

Koldo Garcia

Azken urteetan genetikan gairen batek hautsak harrotu baditu, gai hori, eztabaidarik gabe, gene-edizioa da. Ez da lehen aldia geneak editatzeko teknikak erabiltzen direla gene-gaixotasunak sendatzen saiatzeko. XX. mendeko bukaeran gene-terapiak probatzen hasi ziren baina alde batera utzi ziren eraginkortasun mugatua zutelako eta albo-ondorioak larriak zirelako. Orain dela urte gutxi batzuk aurkeztutako CRISPR deitutako teknikari esker puri-purian dago berriro gene-edizioa. Eta sortzen dituen gatazka etikoak ere bai.

2018. urteko bukaeran jakin genuen Txinan beren genoma editatuta zuten bi haur jaio zirela; eta zientzia-komunitatearen haserrea eragin zuen horrek. Polemikak polemika, egon badaude gene-edizioa erabiliko dutela dioten ikertzaileak. Hortaz, zientzia-komunitatea eta erakundeak aztertzen ari dira nola arautu gene-edizioa. Baina, zer falta da, zein hutsune daude, ohikotasunez genomak editatzeko? Nature aldizkari entzutetsuak galdera hori luze eta zabal landu zuen eta landutako gakoak aztertuko ditugu.

Zenbat nahi gabeko edizio dira gehiegi?

CRISPR teknikaren abantailarik handiena da, aurreko gene-ediziorako teknikekin alderatuta, soilik bere jomuga editatzeko duen espezifikotasuna. Baina teknika horren erabilera hedatu den heinean, ikertzaileak ohartu dira jomugaz gaineko gene-edizioak ere gertatzen direla.

CRISPR teknikaren baitan Cas9 izenez ezagutzen den entzima erabiltzen da. Entzima horrek editatu nahi den gene-sekuentzia ezagutzen du eta genomaren toki hori, eta bakarrik hori, moztuko du, gene-edizioa zehatz gauzatu eta mugatuz. Baina ikertzaileek ikusi dute editatu nahi den jomugaz gain genomako beste toki batzuetara lotzen dela Cas9 entzima, jomugaren antzeko sekuentzia duten tokietara hain zuzen ere. Nahi gabeko edizio horien ondorioz gene bat edo gehiago edita daitezke, beren funtzioan aldaketak eragin eta, ondorioz, nahi ez diren albo-kalteak sortu. Arazo hori saihesteko ikertzaileek Cas9 entzima aldatu dute eraginkorragoa izateko; edo beste entzima batzuk erabili dituzte Cas9 entzimaren funtzioa betetzeko. Baina oraindik saiakerak besterik ez dira.

Kontuan izan behar da, halaber, editatu nahi den sekuentziaren araberakoa dela nahi gabeko edizioen errore-tasa. Hau da, sekuentzia batzuk genoman askotan agertzen direnez, errazagoa da horiek nahastea eta jomugaz kanpo gene-edizioak gertatzea. Zelula-motaren arabera ere errore-tasa aldakorra da, ezaguna baita CRISPR teknika erabiltzeko zelula-mota batzuk egokiagoak direla beste batzuk baino. Baina enbrioi-zeluletan ez da guztiz ezaguna errore-tasa hori.

Aditu batzuen ustez errore-tasa honek ez du zertan zerokoa izan behar eta jomugaz gain gertatzen diren gene-edizio gutxi batzuk onargarriak izan litezke, batez ere gene-gaixotasun larrien kasuan. Agian jadanik nahi gabeko edizioen errore-tasa nahiko baxua da onargarria izateko, baina oraindik ez gara gai espezifikotasun hori behar bezala kudeatzeko.

Zenbateko zehaztasuna da beharrezkoa?

Demagun gene-aldaketak nahi diren tokietan bakarrik egiten direla. Gerta liteke gene-aldaketa horiek ez izatea nahi zirenak, hau da, gene-sekuentzia aldatzea baina ez nahi zen bezala. Arazo honen jatorria da Cas9 entzimak DNA mozten duela eta zelularen gain gelditzen dela egindako mozketa hori konpontzea, hots, DNA zatiak lotzea. Momentuz, lotura hori nola egiten den ezin daiteke ez aurreikusi ezta kontrolatu ere.

Zelulek bi modutara konpon dezakete hutsune hori: zuzenean bi zatiak lotuta edo bi zatien artean DNA sekuentzia bat sartuta.

Zelulak zuzenean bi zatiak lotzen dituenean, moztu den DNA sekuentziaz gain, sekuentzian beste mozketa batzuk egin ditzake. Gene-edizioaren helburua gene baten funtzioa murriztea edo etetea bada, mozketa gehigarri horiek ez lukete arazorik sortuko. Baina mozketa berri horiek luzera ezberdina izan dezakete zelula bakoitzean, DNA sekuentzia ezberdinak sortuta enbrioi bateko zelula bakoitzean. Ezezaguna da horrek enbrioiaren garapenean izan dezakeen eragina.

Zatien artean DNA sekuentzia bat sartzen denean, ikertzaileek DNA sekuentzia bat jar dezakete eredu moduan. Horrela, geneak akatsak baditu, akats horiek konpon daitezke, arazorik ez duen DNA sekuentzia bat eredu bezala jarrita. Modu honetara, gene-edizioaren kontrola handiagoa da, baina gene-edizioaren arrakasta, hau da, gene-edizioa gertatzearen probabilitatea, txikiagoa da.

CRISPR teknikaren efizientzia eta zehaztasuna hobetu ahal izateko saguak erabiltzen dituzte ikertzaileek. Saguen umealdiak handiak direnez, ikertzaileek aukera gehiago dituzte nahi diren edizioak lortzeko, eta gainontzeko edizioak eta akatsak baztertzeko. Baina hori ez da aukera bat giza enbrioietan. Izan ere, ez dago argi giza enbrioiek nola gauzatzen duten DNAren konponketa. Ikerketa batek iradoki zuen enbrioiek ematen den DNA sekuentzia eredu bezala erabili beharrean, amaren DNA erabiltzen duela. Baina beste ikertzaile batzuek ez dute lortu emaitza horiek errepikatzea. Ondorioz, oraindik ez da guztiz ulertzen giza enbrioiek nola erantzuten dioten gene-edizioari.

Ikertzaileak konponbideak ari dira garatzen arazo horiei aurre egiteko. Alde batetik, CRISPR sistema berri bat garatzen dira ari dira, DNAren mozketarik behar ez duena. Horrela nahi den DNA sekuentzia genoman zuzenean txerta daiteke, zelularen konponketa nola gertatu den zain egon gabe. Bestetik, base-edizioa deitutako teknika dago. Teknika horretan Cas9 entzima jomuga bilatzeko bakarrik erabiltzen da, ez DNA mozteko. Behin jomugan kokaturik, zuzenean editatzen du DNAren posizio bat, DNA moztu gabe. Baina teknika horrek joera du genomaren beste lekuetan nahi gabeko edizioak egiteko eta, hortaz, oraindik ezin da erabili enbrioiak editatzeko.

Laburbilduz, giza enbrioien genomak editatzea ez da gauzagarria oraingoz. Alde batetik, editatu nahi den gene-eremutik kanpo nahi gabeko aldaketak gertatzen direlako. Bestetik, gauzatzen diren aldaketak ez direlako guztiz zehatzak. Aipatutako muga hauek arazo teknikoak besterik ez dira. Denboraren poderioz ikertzaileek arazo hauek saihestuko dituzte eta CRISPR teknika askoz eraginkorragoa eta zehatzagoa izango da. Baina oraindik egon badaude aurre egin behar zaien beste alderdi batzuk. Alderdi horiek hurrengo atal batean aztertuko ditugu.

Erreferentzia bibliografikoa

Ledford, H. (2019). CRISPR babies: when will the world be ready? Nature, 570(7761), 293-296. DOI: 10.1038/d41586-019-01906-z

Egileaz: Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

Enbrioien genomak editatzeari buruzko artikuluak

1. Prest al gaude giza enbrioien genomak editatzeko? (1)

2. Prest al gaude giza enbrioien genomak editatzeko? (eta 2)