"Designer" -barn kommer inte att vara vanliga när som helst snart - trots de senaste CRISPR-tvillingarna

Anonim

Denna artikel är en del av vår enstaka långläsningsserie Zoom Out, där författare utforskar viktiga idéer inom vetenskap och teknik i ett bredare sammanhang av samhälle och mänsklighet.


Trots rapporter om att två genetiskt modifierade barn har fötts i Kina tror jag inte att du kommer att se designerbabyar snart.

Det här är inte bara för att lagarna i många länder och vetenskapliga normer i andra förhindrar detta, men av en mycket enklare orsak: genometekteringsteknik har och kommer alltid att ha gränser. Gränser som inte är relaterade till själva tekniken utan för det mänskliga genomets inneboende komplexitet.

Dessutom kommer kostnaderna och riskerna för förfarandena att överstiga fördelarna under överskådlig framtid.


Läs mer: Vad är CRISPR-genredigering, och hur fungerar det?


Vissa människor kan tvivla på detta. Men kom ihåg att göra genetiskt modifierade möss blev rutinmässiga tillbaka på 1980-talet och djur har klonats (genetiska "kopior" gjorda) sedan 1990-talet. Och ända tills tillkännagivandet av CRISPR-barnen - som ännu inte ska bekräftas av en peer-reviewed publikation - fanns inga trovärdiga försök att tillämpa genetisk teknik på livskraftiga mänskliga embryon.

Det har varit prat om designerbarn i åratal men enligt min mening kommer de att vara (som de är nu) väldigt mycket sällsynta, ännu länge.

Baby 007

Låt oss titta på en hypotetisk fallstudie. Tänk dig att du vill starta en familj och vill att ditt barn ska se ut som den senaste James Bond. Du frågar en fertilitetsläkare om hon kan utföra en slags "genetisk kirurgi" för att ändra dina embryos gener.

Enkelt sagt kan hon inte. Du måste byta tusentals gener. För det första kan ingen identifiera vilka gener som skulle leda till ett sådant resultat. För det andra, och från en praktisk synvinkel, möjliggör CRISPR endast forskare att ändra en handfull gener åt gången.

Så du tänker igen. Kanske kan du föreställa dig att ditt barn har ögon på Jesse Williams eller Jay-Zs hår? En genetisk kirurg kan fortfarande inte garantera framgång. Även färgen på ögon och hår är resultatet av komplexa genetiska interaktioner.

Kanske skulle du helst älskare vara en sportig superstjärna, som tennisspelare Karolina Pliskova (1, 86 m lång). En dag kan det vara möjligt att "designa" en dotter med denna höjd genom att justera gener som styr tillväxthormoner. Men igen, flera olika bakgrundsgener kommer att påverka, och du kan inte vara säker på att få nivån rätt.

Riskerna här är signifikanta. Etik åt sidan, det skulle vara mycket enklare att injicera hormoner för att främja tillväxt snarare än att leka med gener och riskera att ditt barn växer till en oförutsägbar höjd (plus andra okända konsekvenser).


Läs mer: Forskare påstår CRISPR-redigerade tvillingar är födda. Hur kommer vetenskapen att reagera?


Sådan dålig förutsägbarhet beror inte på gränserna för genomredigeringstekniken - tekniken har flyttat snabbt till denna punkt och kommer utan tvekan att gå vidare med kapacitet under kommande år. Det beror snarare på samspelet mellan tusentals gener inom våra genomer.

Utöver detta påverkar miljöinsatser ("vård" -delen av vår utveckling) och epigenetiska effekter (där subtila kemiska modifieringar, ofta som svar på miljöpåverkan, påverkar uttrycket av vissa gener) skapar ytterligare oförutsägbarhet.

Av dessa skäl kan vi helt enkelt inte börja beställa fysiska egenskaper av någon form av kosmetisk kirurgs meny - än mindre försöka ändra mentala egenskaper, som temperament eller intelligens.

Det finns också problemet med handelsavdrag som är inblandade i någon förändring. De CRISPR-redigerade spädbarnen som enligt uppgift föddes i Kina var avsedda att vara resistenta mot hiv. Det är inte klart om de kommer att vara - men även om de är, visar nuvarande kunskap att de också skulle vara mer mottagliga för influensa och västnilevirus. Detta beror på de många roller som den redigerade CCR5-genen spelar i vårt immunsystem.

Det finns få "gratis luncher" i mänsklig utveckling. Och få föräldrar skulle spela ett försök och fel med sina avkommor när de förstår riskerna.

Förhindra genetisk sjukdom

Överflödiga egenskaper åt sidan, även om man använder CRISPR-redigering för att bekämpa allvarlig genetisk sjukdom, är det osannolikt att det är vanligt.

I många länder används genetisk rådgivning redan för att minska risken för överföring av genetiska sjukdomar, som Tay-Sachs (där ackumulering av fettämnen i nervceller orsakar förlamning, demens, blindhet, psykoser och till och med döden).

I framtiden, om föräldrar som lider av eller bär genetiska mutationer, väljer att ha biologiska barn, kan de överväga in vitro fertilization (IVF) och bara fortsätta med opåverkade embryon för en graviditet. Vid en befintlig graviditet kan förlossningsdiagnosen ge föräldrar information som de kan använda för att hjälpa dem att bestämma huruvida de ska upphöra eller om möjligt korrigera cellerna i embryot som förklaras nedan.

Det är möjligt inom en snar framtid att vissa genetiska sjukdomar kommer att behandlas i nivå med att fixera generna inom vissa celler i embryon, barn eller vuxna, istället för att modifiera hela embryon. Här kan de relevanta cellerna tas ut ur kroppen, genen korrigeras och sedan cellerna injiceras tillbaka. Blodsjukdomar där vitala syrebärande hemoglobin är defekt, såsom sicklecellsjukdom och thalassemi, kommer sannolikt att botas i detta sätt.

I fallet med lever- och muskelsjukdomar kan det vara möjligt att injicera ofarliga virus som bär genomredigeringsmedlen i dessa organ.

Det är bara i ovanligt sällsynta fall att föräldrar kan be om att deras embryon ska ändras. Sicklecellsjukdom (som leder till anemi) eller cystisk fibros (som påverkar respiratoriska, matsmältnings- och reproduktionssystem) är exempel. Varje sjukdom är resultatet av två påverkade kopior av den relevanta genen som kommer samman: en kopia från varje förälder. Om båda föräldrarna drabbades av en av dessa sjukdomar - som, med tanke på dessa förhållanden, är så sällsynta, är osannolika men möjliga - deras enda alternativ att ha ett opåverkat biologiskt barn skulle vara genredigering.

Men man skulle fortfarande inte hoppa in i att redigera genomet av ett embryo, eftersom vi måste väga upp inte bara fördelarna utan också riskerna. Riskerna är viktiga - för om en oavsiktlig genetisk förändring görs och en obetydlig följd följer, kan det inte bara påverka det barnet utan även i framtida generationer.

För närvarande har forskare allmänt kommit överens om att inte överväga att modifiera mänskliga embryon tills vi vet tillräckligt om tekniken för att utvärdera riskerna, och om inte samhället är ombord.


Läs mer: Spänning som forskare vid centrum av CRISPR-upproret talar vid genomsändningstoppmötet


Samhället måste bestämma

Men det verkar som om denna konsensus nyligen bryts. Det är oroande att när det gäller Jiankui Han arbetar med CRIPSR i mänskliga embryon kan vi inte vara säkra på effekten av redigeringen eller konsekvenserna av oavsiktliga förändringar som görs till genomerna. (Jiankui Han har uppenbarligen gått saknad sedan han nyligen visade sig på ett genomredigeringsstopp).

Jag förväntar mig inte att många andra forskare följer sin väg för nu.

I framtiden kan det finnas sällsynta fall där föräldrar som båda bär gener för allvarliga genetiska sjukdomar försöker få ett opåverkat barn via genredigering, och kanske skulle samhället sanktionera detta val. Där vi skulle rita linjen för att redigera mindre seriösa men även kända genetiska variationer återstår att bestämmas. I den mer avlägsna framtiden kan faktiska genetiska förbättringar väl övervägas men jag tror att reaktionerna på Jiankui Hans arbete gör detta mindre snarare än mer troligt.


Läs mer: Är ditt genom verkligen ditt eget? Det offentliga och rättsmedicinska värdet av DNA


För närvarande är CRISPR genom redigering fortfarande en revolutionerande teknik som omvandlar biologisk forskning och kommer att ha många medicinska och jordbruksapplikationer. Det är också klart att olika framsteg i samband med genom-sekvensering, genetisk integritet och diskriminering kommer att ge oss många rättsliga och etiska utmaningar under kommande år.

Men jag förväntar mig inte att debattera dessa problem med designerbarn som vuxit till vuxenlivet. För det mesta kommer det att förbli science fiction.