Genetische modificatie van menselijke embryo’s: een open deur voor eugenetica?
Onderzoekers van de Columbia-universiteit in New York hebben bekendgemaakt dat ze een basistechniek voor genoombewerking hebben gebruikt om het genoom van menselijke embryo’s in het eencellig stadium (zygote) te wijzigen. Hoewel de studie (preprint) nog niet door vakgenoten is beoordeeld, roept ze nu al vragen op. Hoewel er nog geen therapeutische toepassingen in het vooruitzicht liggen, zou dit onderzoek de verleiding kunnen aanwakkeren om de technologie te gebruiken om menselijke embryo’s genetisch te verbeteren.
Onderzoek op menselijke embryo’s: proefpersonen of onderzoeksobjecten?
Al enkele jaren wordt de CRISPR-Cas9-techniek gebruikt om genen te wijzigen door de dubbelstrengs-DNA-keten op de plaats van een schadelijke mutatie door te knippen en de gemuteerde sequentie te vervangen door een DNA-sequentie die de mutatie corrigeert. In het betreffende onderzoek wilden de onderzoekers weten of het mogelijk was om menselijke embryo’s te modificeren zonder de bij CRISPR-Cas9 veel voorkomende chromosomale schade te veroorzaken (verlies van een volledig chromosomaal segment, chromosomale herschikkingen of mozaïcisme, zie hieronder). Hiervoor maakten ze gebruik van de basereditietechniek, waarmee nauwkeurige wijzigingen in één letter van het DNA kunnen worden aangebracht, zonder het chromosoom volledig door te snijden.
Om deze techniek te testen, hebben de onderzoekers drie genen geselecteerd om te wijzigen: het eerste, PCSK9, beïnvloedt de aanmaak van het „slechte“ cholesterol. Door dit gen uit te schakelen, zou het risico op een hartinfarct kunnen worden verminderd. De genen HBG1 en HBG2 spelen een rol bij de productie van foetaal hemoglobine. Door deze genen na te bootsen, zouden ziekten zoals sikkelcelanemie (een erfelijke aandoening waarbij de rode bloedcellen vervormen, waardoor de bloedvaten verstopt raken en bloedarmoede en pijnlijke aanvallen ontstaan) kunnen worden verlicht. Voor elk van deze genen hebben de onderzoekers één letter vervangen (een adenine (A) door guanine (G)). Uit de resultaten van deze studie blijkt dat de mutaties in deze genen geen grote deletie (chromosomale afwijking of mutatie die bestaat uit het onomkeerbaar verlies van een segment vanDNA of een chromosoom), noch tot een chromosoombrook of een ingrijpende herschikking hebben geleid.
Ze zijn er echter niet in geslaagd mozaïcisme te voorkomen (dit betrof 7 van de 9 onderzochte embryo’s). Deze afwijking houdt in dat niet alle cellen van het embryo de genetische wijziging hebben ontvangen – of slechts gedeeltelijk. Dit leidt tot een mengeling van genetisch verschillende cellen binnen hetzelfde embryo. Volgens de onderzoekers zou een nog vroegere ingreep op het embryo dit effect kunnen beperken. Bovendien werden bij de bewerking van de genen HBG1 en HBG2 fouten bij de insertie in het DNA (off-target-effecten) vastgesteld.
Ten slotte ontdekten de onderzoekers dat wanneer het DNA-bewerkingsinstrument in de vorm van een eiwit werd geïnjecteerd, de embryo’s zich normaal ontwikkelden tot het blastocyststadium (een embryo van 5 tot 6 dagen oud). De toediening ervan in de vorm van mRNA* leidde daarentegen steevast tot een vroegtijdige stopzetting van de embryonale ontwikkeling.
Hoewel de onderzoekers in dit stadium toegeven dat de klinische toepassing van deze techniek nog voorbarig is, rijzen er nu al talrijke ethische vragen.
Van fundamenteel onderzoek naar de verleiding van de „baby op maat“
Op dit moment staat geen enkel land genetische modificatie van menselijke embryo’s toe met het oog op een zwangerschap (overerfbare kiembaan). Fundamenteel onderzoek op in het laboratorium gemodificeerde (en vervolgens vernietigde) embryo’s is echter onder bepaalde voorwaarden legaal in enkele landen, zoals het Verenigd Koninkrijk, België, China en de Verenigde Staten.
In Europa verbiedt het Verdrag van Oviedo met name het creëren van menselijke embryo’s voor onderzoeksdoeleinden en kiembaanmodificaties (erfelijke veranderingen). Dit bindende rechtsinstrument heeft tot doel de waardigheid, de identiteit en de integriteit van de mens te beschermen tegen mogelijke misbruiken bij de toepassing van biologie en geneeskunde. Hoewel 29 Europese landen het verdrag tot nu toe hebben geratificeerd, heeft België het niet ondertekend en geeft het de voorkeur aan zijn eigen, soepelere wetgeving op het gebied van embryo-onderzoek.
Hoewel de technologie van het bewerken van het genoom vooral geschikt is om specifieke mutaties te creëren die verband houden met een ziekte, en niet zozeer om „baby’s op maat“ te maken, is het risico van een geleidelijke verschuiving toch benadrukt door bepaalde bio-ethici zoals Hank Greely (Nature): „Men zou voor slechts enkele miljoenen dollars een laboratorium voor in-vitrofertilisatie en een laboratorium voor genetische tests kunnen opzetten en hiermee aan de slag kunnen gaan”, legt Greely uit. Dit zou leiden tot „de geboorte van ernstig zieke kinderen”. Het precedent uit 2018, waarbij het genoom van twee meisjes in het embryonale stadium werd gemodificeerd, toont aan dat wanneer de technologie beschikbaar is, de verleiding groot is om er gebruik van te maken, ondanks verboden en onzekerheden over de gezondheid op lange termijn.
Selecteren in plaats van genezen: het risico van eugenetica
De techniek van het bewerken van het genoom roept uiteindelijk de vraag op of het wenselijk is om de genetische eigenschappen van toekomstige generaties opzettelijk te selecteren, te wijzigen en te verbeteren. Momenteel vindt bij pre-implantatie diagnostiek (PID) al een selectie plaats van in vitro verwekte embryo’s om de overdracht van ernstige ziekten te voorkomen. Maar een dergelijke selectie zou ook betrekking kunnen hebben op niet-pathologische eigenschappen. Dat is overigens het doel van bedrijven zoals Nucleus Genomics in de Verenigde Staten, die ouders aanbieden het DNA van hun embryo’s te analyseren om het „beste embryo” te selecteren voor implantatie. Het gaat niet langer om het kiezen van een ziektevrij embryo, maar om een embryo waarvan het genetische profiel doet vermoeden dat het de door de ouders gewenste eigenschappen zal hebben. Of door de samenleving?
Als deze technieken voor het selecteren en modificeren van embryo’s algemeen gangbaar zouden worden, zouden ouders ertoe kunnen worden aangezet om hun kind genetisch te laten modificeren in plaats van het ‘risico’ te nemen dat er een ‘onvolmaakt’ kind wordt geboren. Dit zou het voor de samenleving als geheel moeilijker kunnen maken om een kind met een genetische ziekte of een handicap te accepteren. Ouders die zouden weigeren hiervan gebruik te maken en kinderen ter wereld zouden brengen met ‘gebreken’ die als vermijdbaar worden beschouwd, zouden op hun beurt gestigmatiseerd kunnen worden. En zal het kind dat op deze manier is geprogrammeerd om aan de wensen van zijn ouders te voldoen, zich nog vrij kunnen voelen om zichzelf te worden?
*mRNA is een tijdelijke kopie van een deel van het DNA. Het transporteert de genetische instructies van de celkern naar de cel om de voor het leven noodzakelijke eiwitten aan te maken.