Lidské genetické vylepšení - Human genetic enhancement - Wikipedia

Ilustrace virový vektor -zprostředkovaný genový přenos pomocí adenovirus jako vektor.

Lidské genetické vylepšení nebo lidské genetické inženýrství odkazuje na lidské vylepšení pomocí a genetická úprava. Toho lze dosáhnout za účelem vyléčení nemocí (genová terapie ), zabraňte možnosti získání konkrétního choroba[1] (podobně jako vakcíny) ke zlepšení sportovního výkonu na sportovních akcích (genový doping ), nebo ke změně fyzického vzhledu, metabolismu a dokonce ke zlepšení fyzických schopností a mentálních schopností, jako je paměť a inteligence. může nebo nemusí být provedeno takovým způsobem, aby byla změna dědičná (což vyvolalo obavy ve vědecké komunitě.[2][3]

Genová terapie

Další informace: Genová terapie

Genetická modifikace za účelem léčby genetických chorob se označuje jako genová terapie. Mnoho takových genových terapií je k dispozici, prochází všemi fázemi klinického výzkumu a jsou schváleny FDA. V letech 1989 až prosinec 2018 bylo provedeno více než 2900 klinických studií, z nichž více než polovina byla v roce fáze I.[4] Jak 2017, Spark Therapeutics ' Luxturna (Slepota vyvolaná mutací RPE65 ) a Novartis ' Kymriah (T buňka receptoru chimérického antigenu terapie) jsou první schválené genové terapie FDA, které vstoupily na trh. Od té doby se drogy jako Novartis Zolgensma a Alnylam je Patisiran kromě léků na genovou terapii jiných společností také obdržely schválení FDA. Většina z těchto přístupů využívá viry spojené s adeno (AAV) a lentiviry pro provádění genových inzercí, in vivo a ex vivo, resp. ASO / siRNA přístupy, jako jsou přístupy prováděné Alnylam a Ionis Pharmaceuticals vyžadují nevirové doručovací systémy a využívají alternativní mechanismy obchodování s jaterními buňkami GalNAc transportéry.

Prevence nemoci

Hlavní článek: Preventivní zdravotní péče
Další informace: DNA imunizace
Viz také: Imunokompromis

Někteří lidé jsou imunokompromitovaný a jejich těla jsou proto mnohem méně schopná odvrátit a porazit nemoci (tj. chřipku, ...). V některých případech je to kvůli genetickým chybám[je zapotřebí objasnění ] nebo dokonce genetické nemoci jako SCID. Některé genové terapie již byly vyvinuty nebo jsou vyvíjeny k nápravě těchto genetických vad / nemocí, čímž jsou tito lidé méně náchylní k chytání dalších nemocí (tj. Chřipka, ...).[5]

V listopadu 2018 Lulu a Nana byly vytvořeny.[6] Použitím seskupené pravidelně rozložené krátké palindromické repetice (CRISPR) -Cas9, techniky úpravy genů, deaktivovali gen zvaný CCR5 v embryích, jehož cílem bylo zavřít bránu pro proteiny, která umožňuje HIV vstoupit do buňky a učinit subjekty imunní vůči HIV virus.

Genový doping

Hlavní článek: Genový doping

Sportovci mohou přijmout technologie genové terapie ke zlepšení svého výkonu.[7] Genový doping není známo, že by došlo, ale více genových terapií může mít takové účinky. Kayser a kol. tvrdí, že genový doping by mohl vyrovnat hrací pole pokud všichni sportovci obdrží stejný přístup. Kritici tvrdí, že jakákoli terapeutická intervence pro neterapeutické účely / zlepšení má vliv na etické základy medicíny a sportu.[8]

Jiná použití

Jiné hypotetické genové terapie by mohly zahrnovat změny fyzického vzhledu, metabolismu, mentálních schopností, jako je paměť a inteligence.

Fyzický vzhled

Některé vrozené poruchy (např ty, které ovlivňují muskoskeletální systém) může ovlivnit fyzický vzhled a v některých případech také způsobit fyzické nepohodlí. Úprava genů způsobujících tyto vrozené choroby (u těch, u nichž je diagnostikována mutace genu, o kterém je známo, že tyto choroby způsobují) tomu může zabránit.

Také změny v genu pro mystatin[9] může změnit vzhled.

Chování

Další informace: Behaviorální genetika
Další informace: Genetika agrese

Chování mohou být také modifikovány genetickým zásahem.[10] Někteří lidé mohou být agresivní, sobečtí, ... a nemusí být schopni dobře fungovat ve společnosti.[je zapotřebí objasnění ] V současné době probíhá výzkum genů, které jsou nebo mohou být (částečně) zodpovědné za sobectví (tj. gen bezohlednosti, agresivita (tj. válečník gen ), altruismus (tj. OXTR, CD38, COMT, DRD4, DRD5, IGF2, GABRB2[11])

Probíhá výzkum hypotetické léčby psychiatrických poruch pomocí genové terapie. Předpokládá se, že pomocí technik přenosu genů je možné (v experimentálních podmínkách s použitím zvířecích modelů) změnit expresi genu CNS a tím vlastní generaci molekul zapojených do nervové plasticity a nervové regenerace, a tím v konečném důsledku upravit chování.[12]

V posledních letech bylo možné upravit příjem ethanolu na zvířecích modelech. Konkrétně to bylo provedeno zaměřením na expresi genu aldehyddehydrogenázy (ALDH2), což vedlo k významně změněnému chování při pití alkoholu.[13] Snížení p11, proteinu vázajícího se na serotoninový receptor, v nucleus accumbens vedlo k chování podobnému depresi u hlodavců, zatímco obnovení exprese genu p11 v této anatomické oblasti toto chování zvrátilo.[14]

Nedávno bylo také prokázáno, že genový přenos CBP (vazebný protein CREB (c-AMP response element binding protein) vazebný protein) zlepšuje kognitivní deficity ve zvířecím modelu Alzheimerovy demence zvýšením exprese BDNF (neurotrofický faktor odvozený od mozku).[15] Stejní autoři také dokázali v této studii ukázat, že akumulace amyloidu-β (Ap) interferovala s aktivitou CREB, která se fyziologicky podílí na tvorbě paměti.

V jiné studii se ukázalo, že depozice Ap a tvorba plaků mohou být sníženy trvalou expresí genu neprilysinu (endopeptidázy), což také vedlo ke zlepšení behaviorální (tj. Kognitivní) úrovně.[16]

Podobně se ukázalo, že intracerebrální genový přenos ECE (endothelin-konvertujícího enzymu) prostřednictvím virového vektoru stereotakticky injikovaného do pravé přední kůry a hipokampu také snižuje depozice Ap v transgenním myším modelu Alzeimerovy demence.[17]

Probíhá také výzkum genoekonomie, a protoscience to je založeno na myšlence, že člověk je finanční chování lze vysledovat k jejich DNA a to geny souvisí s ekonomické chování. Od roku 2015 byly výsledky neprůkazné. Byly identifikovány některé menší korelace.[18][19]

Viz také

Reference

  1. ^ Lidské genetické vylepšení by mohlo být brzy možné - ale kde uděláme čáru?
  2. ^ „1990 Deklarace Inujamy“. 5. srpna 2001. Archivovány od originálu dne 5. srpna 2001.CS1 maint: BOT: stav původní adresy URL neznámý (odkaz)
  3. ^ Smith, Kevin R .; Chan, Sarah; Harris, John (říjen 2012). „Genetická modifikace lidské germline: vědecké a bioetické perspektivy“. Archivy lékařského výzkumu. 43 (7): 491–513. doi:10.1016 / j.arcmed.2012.09.003. PMID  23072719.
  4. ^ Celosvětová databáze klinických studií genové terapie. The Journal of Gene Medicine. Wiley (červen 2016)
  5. ^ García-Perez, Laura; van Eggermond, Marja; van Roon, Lieke; Vloemans, Sandra A .; Cordes, Martijn; Schambach, Axel; Rothe, Michael; Berghuis, Dagmar; Lagresle-Peyrou, Chantal; Cavazzana, Marina; Zhang, Fang; Thrasher, Adrian J .; Salvatori, Daniela; Meij, Pauline; Villa, Anna; Van Dongen, Jacques J.M .; Zwaginga, Jaap-Jan; van der Burg, Mirjam; Gaspar, H. Bobby; Lankester, Arjan; Staal, Frank J.T .; Pike-Overzet, Karin (červen 2020). „Úspěšný preklinický vývoj genové terapie pro SCID aktivující rekombinázu aktivující gen-1“. Molekulární terapie - metody a klinický vývoj. 17: 666–682. doi:10.1016 / j.omtm.2020.03.016. PMID  32322605. S2CID  216061532.
  6. ^ Ma, Hong; Marti-Gutierrez, Nuria; Park, Sang-Wook; Wu, červen; Lee, Yeonmi; Suzuki, Keiichiro; Koski, Amy; Ji, Dongmei; Hayama, Tomonari; Ahmed, Riffat; Darby, Hayley; Van Dyken, Crystal; Li, Ying; Kang, Eunju; Park, A.-Reum; Kim, Daesik; Kim, Sang-Tae; Gong, Jianhui; Gu, Ying; Xu, Xun; Battaglia, David; Krieg, Sacha A .; Lee, David M .; Wu, Diana H .; Vlk, Don P .; Heitner, Stephen B .; Belmonte, Juan Carlos Izpisua; Amato, Paula; Kim, Jin-Soo; Kaul, Sanjiv; Mitalipov, Shoukhrat (srpen 2017). "Oprava patogenní genové mutace v lidských embryích". Příroda. 548 (7668): 413–419. Bibcode:2017 Natur.548..413M. doi:10.1038 / příroda23305. PMID  28783728. S2CID  205258702.
  7. ^ „WADA Gene Doping“. WADA. Archivovány od originál dne 21. listopadu 2009. Citováno 27. září 2013.
  8. ^ Kayser, Bengt; Mauron, Alexandre; Miah, Andy (prosinec 2007). „Současná antidopingová politika: kritické hodnocení“. Lékařská etika BMC. 8 (1): 2. doi:10.1186/1472-6939-8-2. PMC  1851967. PMID  17394662.
  9. ^ Gavish, B .; Gratton, E .; Hardy, C. J. (1. února 1983). „Adiabatická stlačitelnost globulárních proteinů“. Sborník Národní akademie věd. 80 (3): 750–754. Bibcode:1983PNAS ... 80..750G. doi:10.1073 / pnas.80.3.750. PMC  393457. PMID  6572366.
  10. ^ Lupton, ML (1994). "Modifikace chování genetickým zásahem - reakce zákona". Medicína a právo. 13 (5–6): 417–31. PMID  7845173.
  11. ^ Thompson, Graham J .; Hurd, Peter L .; Crespi, Bernard J. (23. prosince 2013). "Geny, které jsou základem altruismu". Biologické dopisy. 9 (6): 20130395. doi:10.1098 / rsbl.2013.0395. PMC  3871336. PMID  24132092.
  12. ^ Thome, Johannes; Hässler, Frank; Zachariou, Vanna (září 2011). „Genová terapie pro psychiatrické poruchy“. Světový žurnál biologické psychiatrie. 12 (sup1): 16–18. doi:10.3109/15622975.2011.601927. PMC  3394098. PMID  21905989.
  13. ^ Ocaranza, Paula; Quintanilla, María Elena; Tampier, Lutske; Karahanian, Eduardo; Sapag, Amalia; Izrael, Yedy (19. října 2007). „Genová terapie snižuje příjem etanolu ve zvířecím modelu závislosti na alkoholu“. Alkoholismus: Klinický a experimentální výzkum. 32 (1): 52–57. doi:10.1111 / j.1530-0277.2007.00553.x. PMID  18070247.
  14. ^ Alexander, Brian; Warner-Schmidt, Jennifer; Eriksson, Therese M .; Tamminga, Carol; Arango-Lievano, Margarita; Ghose, Subroto; Vernov, Mary; Stavarache, Mihaela; Musatov, Sergej; Flajolet, Marc; Svenningsson, Per; Greengard, Paul; Kaplitt, Michael G. (20. října 2010). „Zvrat depresivních chování pomocí genové terapie p11 v Nucleus Accumbens“. Science Translational Medicine. 2 (54): 54ra76. doi:10.1126 / scitranslmed.3001079. PMC  3026098. PMID  20962330.
  15. ^ Caccamo, Antonella; Majumder, Smita; Richardson, Arlan; Silný, Randy; Oddo, Salvatore (23. dubna 2010). „Molekulární souhra mezi savčím terčem rapamycinu (mTOR), amyloidu-β a Tau“. The Journal of Biological Chemistry. 285 (17): 13107–13120. doi:10.1074 / jbc.M110.100420. PMC  2857107. PMID  20178983.
  16. ^ Spencer, Brian; Marr, Robert A; Rockenstein, Edward; Crews, Leslie; Adame, Anthony; Potkar, Rewati; Patrick, Christina; Gage, Fred H; Verma, Inder M; Masliah, Eliezer (12. listopadu 2008). „Dlouhodobý přenos genu neprilysinu je spojen se sníženou hladinou intracelulárního Abeta a zlepšením chování u APP transgenních myší“. BMC Neuroscience. 9: 109. doi:10.1186/1471-2202-9-109. PMC  2596170. PMID  19014502.
  17. ^ Carty, Niki C; Nash, Kevin; Lee, Daniel; Mercer, Mary; Gottschall, Paul E; Meyers, Craig; Muzyczka, Nicholas; Gordon, Marcia N; Morgan, Dave (září 2008). „Virová (AAV) asociovaná virová (AAV) sérotyp 5 zprostředkovaná genem Dodávání enzymu konvertujícího endotelin snižuje depozity Ap v transgenních myších APP + PS1“. Molekulární terapie. 16 (9): 1580–1586. doi:10.1038 / mt.2008.148. PMC  2706523. PMID  18665160. ProQuest  1792610385.
  18. ^ Neyfakh, Leon (13. května 2012). „Hledání genu peněz“. The Boston Globe.
  19. ^ Entine, Jon (14. října 2012). „Genoekonomie: Je naše finanční budoucnost v našich chromozomech?“. Věda 2.0.