I bambini cinesi CRISPR: leggi estratti esclusivi della ricerca originale invisibile

Collage di foto di persone che commentano La signora Tech

All'inizio di quest'anno una fonte ci ha inviato una copia di un manoscritto inedito che descrive la creazione dei primi bambini geneticamente modificati, nati l'anno scorso in Cina. Oggi per la prima volta rendiamo pubblici estratti di quel manoscritto.

Intitolato Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance, e lungo 4.699 parole, il documento ancora inedito è stato scritto da He Jiankui, il biofisico cinese che ha creato le gemelle modificate. Un secondo manoscritto che abbiamo ricevuto discute anche la ricerca di laboratorio su embrioni umani e animali.

Anche in questo pacchetto

• Perché il documento sui bambini CRISPR è rimasto segreto per così tanto tempo

• Opinione: Dobbiamo sapere cosa è successo alle gemelle CRISPR Lulu e Nana

I metadati nei file che ci sono stati inviati indicano che le due bozze di documenti sono state modificate da He alla fine di novembre 2018 e sembrano essere ciò che ha inizialmente presentato per la pubblicazione. Possono esistere anche altre versioni, incluso un manoscritto combinato. Dopo la considerazione di almeno due prestigiose riviste, Nature e JAMA, la sua ricerca rimane inedita.

Il testo del documento sui gemelli è pieno di affermazioni espansive di una svolta medica in grado di controllare l'epidemia di HIV. Afferma il successo, una parola usata più di una volta, nell'usare una nuova terapia per rendere le ragazze resistenti all'HIV. Eppure, sorprendentemente, fa pochi tentativi per dimostrare che i gemelli sono davvero resistenti al virus. E il testo ignora in gran parte i dati in altre parti del documento che suggeriscono che la modifica è andata storta.

Abbiamo condiviso i manoscritti inediti con quattro esperti - uno studioso di diritto, un medico di fecondazione in vitro, un embriologo e uno specialista in editing genetico - e abbiamo chiesto loro le loro reazioni. Le loro opinioni erano schiaccianti. Tra questi: le affermazioni chiave che lui e la sua squadra hanno fatto non sono supportate dai dati; i genitori dei bambini potrebbero essere stati sotto pressione per accettare di partecipare all'esperimento; i presunti benefici medici sono nella migliore delle ipotesi dubbie; ei ricercatori sono andati avanti con la creazione di esseri umani viventi prima di comprendere appieno gli effetti delle modifiche che avevano apportato.

Poiché questi documenti si riferiscono a una delle questioni di interesse pubblico più importanti di tutti i tempi, la capacità di cambiare l'eredità umana usando la tecnologia, presentiamo qui estratti dal manoscritto dei gemelli, insieme ad alcuni commenti degli esperti, e spieghiamo le domande che sollevano . Gli estratti sono nell'ordine in cui appaiono sul giornale.

Per capire perché i manoscritti sono rimasti finora inediti, leggi l'articolo di accompagnamento sui tentativi di He di inserirli nelle riviste scientifiche. Per quanto riguarda la necessità di rendere pubblici i loro contenuti, leggi l'editoriale di Kiran Musunuru, specialista in editing genetico presso l'Università della Pennsylvania, il quale sostiene che i dati cinesi mostrano che l'editing genetico per la riproduzione è pericoloso e prematuro.

1. Perché i medici non sono tra gli autori dell'articolo?

Il manoscritto inizia con un elenco degli autori: 10 di loro, per lo più provenienti dal laboratorio di He Jiankui presso la Southern University of Science and Technology, ma che include anche Hua Bai, direttore di una rete di sostegno all'AIDS, che ha aiutato a reclutare coppie, e Michael Deem, un biofisico americano il cui ruolo è al vaglio della Rice University. (Il suo avvocato detto in precedenza Ritengo non abbia mai accettato di presentare il manoscritto e ha cercato di rimuovere il suo nome da esso.)

È un piccolo numero di persone per un progetto così significativo e uno dei motivi è che mancano alcuni nomi, in particolare i medici della fertilità che hanno curato i pazienti e l'ostetrica che ha partorito i bambini. Nasconderli può essere un tentativo di oscurare l'identità dei pazienti. Tuttavia, non è chiaro se questi medici abbiano capito o meno che stavano aiutando a creare i primi bambini geneticamente modificati.

Per alcuni, sorge immediatamente la domanda se il manoscritto sia affidabile.

— Hank Greely , professore di diritto, Stanford University: Non abbiamo, o quasi, prove indipendenti per quanto riportato in questo documento. Anche se credo che i bambini probabilmente siano stati modificati con il DNA e siano nati, ci sono pochissime prove per questo. Date le circostanze di questo caso, non sono disposto a concedere a He Jiankui la solita presunzione di onestà.

2. I dati dei ricercatori non supportano le loro affermazioni principali

L'abstract, o riassunto, espone l'obiettivo del progetto, generare esseri umani resistenti all'HIV, ei principali risultati. Afferma che il team è stato in grado di riprodurre con successo una mutazione nota in un gene chiamato CCR5 . La piccola percentuale di persone nate naturalmente con questa mutazione, nota come CCR5 delta 32 , può essere immune all'infezione da HIV.

Ma il riepilogo va ben oltre ciò che i dati nel documento possono eseguire il backup. Nello specifico, come vedremo in seguito, il team non ha effettivamente riprodotto la mutazione nota. Piuttosto, hanno creato nuove mutazioni, che potrebbero portare alla resistenza all'HIV ma potrebbero non esserlo. Non hanno mai controllato per vedere, secondo il giornale.

— Fëdor Urnov , scienziato dell'editing del genoma, Innovative Genomics Institute, University of California, Berkeley: L'affermazione che hanno riprodotto la variante CCR5 prevalente è una palese rappresentazione errata dei dati effettivi e può essere descritta solo con un termine: una falsità deliberata. Lo studio mostra che il team di ricerca invece non è riuscito a riprodurre la variante CCR5 prevalente. L'affermazione che l'editing degli embrioni aiuterà milioni di persone è in parti uguali delirante e oltraggiosa, ed è come dire che il moonwalk del 1969 porta speranze a milioni di esseri umani che cercano di vivere sulla luna.

— Rita Vassena , direttore scientifico, Eugin Group: Avvicinandomi a questo documento, speravo di vedere un approccio riflessivo e consapevole all'editing genetico negli embrioni umani. Sfortunatamente, si legge più come un esperimento alla ricerca di uno scopo, un tentativo di trovare una ragione giustificabile per utilizzare la tecnologia CRISPR/Cas9 negli embrioni umani a tutti i costi, piuttosto che un approccio coscienzioso, attentamente ponderato e graduale all'editing del genoma umano per le generazioni a venire. Come indica l'attuale consenso scientifico, l'uso di CRISPR/Cas9 in embrioni umani destinati a dar luogo a una gravidanza è, in questa fase, ingiustificato e non necessario, e non dovrebbe essere perseguito.

3. Gli embrioni geneticamente modificati non terranno sotto controllo l'HIV, specialmente nei paesi più colpiti

La fine dell'abstract e l'inizio del testo principale è dove gli autori giustificano la loro ricerca. Suggeriscono che i bambini che modificano i geni potrebbero salvare milioni di persone dall'infezione da HIV. I nostri commentatori chiamano questa affermazione assurda e ridicola e sottolineano che anche se il metodo CRISPR funziona per creare persone resistenti all'HIV, è improbabile che sia pratico in luoghi in cui l'HIV è dilagante, come nella parte meridionale dell'Africa.

— Rita Vassena : Questo lavoro offre poche giustificazioni per la modifica e il successivo trasferimento di embrioni umani per generare una gravidanza. L'idea che gli embrioni derivati ​​dall'editing possano un giorno essere in grado di controllare l'epidemia di HIV, come affermano gli autori, è assurda. È stato dimostrato che le iniziative di salute pubblica, l'istruzione e l'accesso diffuso ai farmaci antivirali controllano l'epidemia di HIV.

— Hank Greely : Che questo sia un modo plausibile per controllare l'epidemia di HIV sembra ridicolo. Se a ogni bambino del mondo fosse data questa variazione (oltre improbabile), essa comincerebbe a influenzare sostanzialmente l'infezione da HIV in 20-30 anni, momento in cui dovremmo avere metodi molto migliori per arginare l'epidemia, così come metodi esistenti che hanno sostanzialmente, se non ancora sufficientemente, lo rallentò. L'aumento del 64% delle infezioni in Cina (se vero) proviene da una base molto bassa. La Cina ha un tasso di infezione da HIV sostanzialmente inferiore rispetto ai paesi occidentali. La situazione in alcuni paesi in via di sviluppo resta più grave. Ma che questa risposta high-tech possa essere utile in quei paesi non è plausibile.

4. I genitori potrebbero aver voluto partecipare per le ragioni sbagliate

Contrariamente ad alcune interpretazioni, lo scopo dell'uso del CRISPR sul DNA dei bambini non era impedire loro di contrarre l'HIV dal padre, che era stato infettato. Come descrive il documento, ciò è stato ottenuto mediante il lavaggio dello sperma, una tecnica consolidata. Invece, lo scopo del montaggio era quello di dare ai bambini l'immunità all'HIV più avanti nella vita. Pertanto, l'esperimento non ha fornito benefici medici chiari e immediati né ai genitori né ai bambini. Perché la coppia era d'accordo? Una delle ragioni potrebbe essere stata quella di accedere a un trattamento per la fertilità.

— Rita Vassena : Trovo preoccupante che il marito della coppia ha offerto questo editing sperimentale del genoma fosse positivo all'infezione da HIV, poiché si può immaginare l'inutile pressione emotiva sulla coppia affinché acconsenta a una procedura che non offre alcun miglioramento alla salute del paziente e dei loro figli, ma porta un potenziale rischio di conseguenze negative. Vale la pena ricordare che l'infezione da HIV non si trasmette di generazione in generazione come una malattia genetica; l'embrione ha bisogno di prendere l'infezione. Per questo motivo, misure preventive come il controllo della carica virale del paziente con farmaci appropriati e un'attenta manipolazione dei gameti durante la fecondazione in vitro, possono evitare il contagio in modo molto efficiente. Le attuali tecniche di riproduzione assistita garantiscono una procreazione sicura per uomini e donne sieropositivi, evitando la trasmissione sia orizzontale (tra partner) che verticale (tra genitore ed embrione/feto), rendendo superflua la modifica degli embrioni in questi casi. In effetti, la coppia nell'esperimento è stata sottoposta a tali procedure ART, consistenti in questo caso in un lavaggio prolungato dello sperma per rimuovere tutto il liquido seminale, che potrebbe ospitare l'HIV. Il lavaggio esteso dello sperma è stato utilizzato per quasi due decenni nei laboratori di fecondazione in vitro in tutto il mondo e in migliaia di pazienti; nella nostra esperienza e in quella altrui, è sicuro sia per i genitori che per i loro futuri figli e non comporta una manipolazione invasiva degli embrioni.

— Jeanne O'Brien , endocrinologo riproduttivo, Shady Grove Fertility: Essere sieropositivi in ​​Cina comporta un significativo stigma sociale. Nonostante gli intensi obblighi familiari e sociali di avere un figlio, i pazienti sieropositivi non hanno accesso al trattamento per l'infertilità. Il contesto sociale in cui è stato condotto lo studio clinico è problematico e si rivolge a un gruppo di pazienti vulnerabili. Lo studio ha fornito un trattamento genetico per un problema sociale? Questa coppia era esente da indebite coercizioni?

5. Le modifiche genetiche non erano le stesse delle mutazioni che conferiscono la naturale resistenza all'HIV

Qui, i ricercatori descrivono i cambiamenti che CRISPR ha effettivamente apportato ai gemelli. Hanno rimosso alcune cellule dagli embrioni IVF per esaminare il loro DNA e hanno scoperto che le modifiche intendevano disabilitare il CCR5 il gene aveva effettivamente preso piede.

Ma mentre si aspettano che queste modifiche conferiscano resistenza all'HIV annullando l'attività del gene, non possono saperlo con certezza, perché le modifiche sono simili ma non identiche a CCR5 delta 32 , la mutazione che si verifica in natura. Inoltre, solo uno degli embrioni aveva modifiche a entrambe le copie del file CCR5 gene (uno per genitore); l'altro ne aveva solo uno modificato, dando nel migliore dei casi una parziale resistenza all'HIV.

— Hank Greely : Il successo è incerto qui. Nessuno degli embrioni ha ottenuto la delezione di 32 coppie di basi in CCR5 che è nota in milioni di esseri umani. Invece, gli embrioni/eventuali bambini hanno avuto nuove variazioni, i cui effetti non sono chiari. Inoltre, cosa significa resistenza parziale all'HIV? Quanto parziale? Ed è stato sufficiente per giustificare il trasferimento dell'embrione, con un gene CCR5 mai visto prima nell'uomo, in un utero per una possibile nascita?

6. Potrebbero esserci state altre modifiche CRISPR indesiderate

CRISPR non è uno strumento perfetto. Il tentativo di modificare un gene a volte può creare altri cambiamenti non intenzionali in altre parti del genoma. Qui il team discute la loro ricerca di tali modifiche indesiderate, chiamate mutazioni fuori bersaglio, e afferma di averne trovato solo uno.

La ricerca è stata incompleta, tuttavia, e il manoscritto sorvola anche su un punto chiave: le cellule che i ricercatori hanno prelevato dagli embrioni in fase iniziale per testarle non hanno, quindi, effettivamente contribuito ai corpi dei gemelli. Anche le cellule rimanenti, quelle che si sarebbero moltiplicate e sarebbero cresciute fino a diventare i gemelli, avrebbero potuto avere effetti fuori bersaglio, ma non ci sarebbe stato modo di saperlo prima di iniziare la gravidanza.

— Fëdor Urnov : Un'egregia travisamento dei dati effettivi che, ancora una volta, può essere descritto solo come una palese falsità. È tecnicamente impossibile determinare se un embrione modificato non ha mostrato mutazioni fuori bersaglio senza distruggere quell'embrione ispezionando ciascuna delle sue cellule. Questo è un problema chiave per l'intero campo dell'editing degli embrioni, che gli autori nascondono qui sotto il tappeto.

7. I medici che curavano la coppia potrebbero non sapere cosa stesse succedendo

Segnalazione da una varietà di testate giornalistiche, tra cui il giornale di Wall Street , ha accusato il team di He di aver ingannato i medici scambiando campioni di sangue e che non tutti sapevano di essere coinvolti nella creazione di bambini geneticamente modificati. Se è vero, questo è un problema, poiché è dovere dei medici fare ciò che è nel migliore interesse del paziente.

— Jeanne O'Brien : La procedura di fecondazione in vitro descritta segue gli stessi passaggi e la stessa sequenza temporale indipendentemente dal fatto che CRISPR venga utilizzato o meno per l'editing del genoma. I medici cinesi che hanno eseguito la fecondazione in vitro potrebbero non essere a conoscenza dello stato di HIV del padre o che gli embrioni erano geneticamente modificati. He Jiankui avrebbe avuto bisogno solo di un embriologo disponibile per iniettare CRISPR al momento dell'inseminazione. I suoi commenti fanno sembrare che i medici che hanno eseguito la fecondazione in vitro non siano stati coinvolti nella successiva decisione su quali embrioni selezionare per il trasferimento. Questo è un campanello d'allarme per i medici coinvolti nella fecondazione in vitro: la scienza e la tecnologia continueranno a progredire e le coppie disperate con infertilità potrebbero trascurare l'ignoto o credere che la tecnologia si sia dimostrata sicura. Una volta che noi, medici dell'infertilità, trasferiamo consapevolmente un embrione con l'editing della linea germinale, in sostanza stiamo confermando la sicurezza della modifica ai genitori e al futuro bambino. È mai possibile saperlo?

8. Il manoscritto travisa quando sono nati i bambini

Ormai, diversi resoconti dei media e persone che hanno familiarità con la ricerca hanno stabilito che i gemelli sono nati a ottobre, non a novembre. Perché la squadra di He includeva una data falsa? Potrebbe essere stato per proteggere l'anonimato dei pazienti e dei loro gemelli. In un paese grande quanto la Cina, potrebbero nascere più di diecimila coppie di gemelli ogni mese. La data falsificata potrebbe essere stata un tentativo di rendere ancora più difficile la loro reidentificazione.

9. Non è chiaro se ci sia stata un'adeguata revisione etica

Il documento include una discussione eccezionalmente breve sull'etica. Dice che il piano di ricerca è stato registrato presso il China Clinical Trial Registry, ma in realtà la registrazione pubblica è avvenuta solo dopo la nascita dei gemelli.

— Hank Greely : Registrati quando? La risposta è l'8 novembre 2018, dopo le nascite e poco prima che fossero annunciate, e probabilmente per aumentare il potenziale di pubblicazione. Questa non era una registrazione normale. Forse c'era un'approvazione etica, anche se quell'ospedale l'ha negata. Chi sta dicendo la verità? Non sono sicuro che lo sapremo mai. La frase che ci è stata detta su una revisione etica completa non è una prova molto potente. L'articolo inoltre non discute il divieto cinese sui servizi di riproduzione assistita per i genitori sieropositivi. È stato riferito che aveva altri uomini che fingevano di essere i padri designati ai fini dei test HIV richiesti. L'articolo non dice questo. Mi sembra probabile che sia vero e schiacciante. Se è vero, significa che ha frodato il processo normativo cinese.

10. I ricercatori non hanno testato se l'immunità dell'HIV funzionasse prima di creare esseri umani viventi

Qui il team cinese delinea il loro piano per raccogliere il sangue dai gemelli per vedere se le loro cellule modificate resistono davvero all'HIV. Questo è qualcosa che avrebbero potuto provare a imparare in anticipo, prima di creare le ragazze. Prima di trasferire gli embrioni, avrebbero potuto tenerli congelati mentre apportavano modifiche identiche nelle cellule di laboratorio e testavano gli effetti dell'HIV su quelle cellule.

— Fëdor Urnov : Questa affermazione dimostra che il gruppo di ricerca ha posto i propri interessi al di sopra di quelli della coppia che ha donato gli embrioni e dei loro futuri figli. Non ci sono prove nel manoscritto a sostegno dell'aspettativa essenziale che le nuove forme di CCR5 sarebbero protettive dall'HIV. Era essenziale averlo determinato prima che gli embrioni fossero impiantati. Avrebbero potuto farlo utilizzando un test noto: introdurre le stesse modifiche nelle cellule del sistema immunitario in laboratorio e quindi infettarle con l'HIV. Sopravvivono solo le cellule che hanno varianti protettive dell'HIV di CCR5. Il team di ricerca ha scelto di non eseguire quel test. Invece, hanno ricavato bambini da embrioni che avevano forme di CCR5 dall'impatto funzionale del tutto incerto. I ricercatori avevano fretta? Semplicemente non gli importava? Qualunque sia la spiegazione, questa eclatante violazione delle norme elementari dell'etica e della ricerca rasenta il criminale.

11. Un Nobel americano potrebbe aver aiutato a giustificare il suo esperimento

La conclusione dell'articolo contiene una digressione inaspettata che propone una giustificazione del tutto nuova per la ricerca, che collega il progetto al cuore dell'epidemia di HIV in Africa. È che molti bambini non infetti di madri africane con HIV soffrono di una sindrome chiamata HEU che li rende più suscettibili a una varietà di malattie infantili. Gli autori affermano che l'editing del genoma potrebbe essere una nuova strategia contro HEU.

Non ci sono prove per questa idea, ma ci sono alcuni indizi su dove l'abbia presa. In un'email ha inviato il 22 novembre a Craig Mello, biologo dell'Università del Massachusetts che all'epoca era consulente di una delle sue società, ha ringraziato Mello per i suggerimenti sull'argomento e ha allegato nella sua email lo stesso paragrafo precedente.

Ciò significa che Mello, vincitore del Premio Nobel per la medicina nel 2006, ha contribuito con un'idea chiave al documento? Mello era raccontato il progetto dei gemelli all'inizio ma, tramite un portavoce, dice di non aver mai dato consigli a He su come scrivere il giornale. Secondo l'e-mail di He, tuttavia, qualsiasi interazione del genere doveva rimanere non riconosciuta. Ancora una volta, non dirò alle persone che sai cosa sta succedendo qui, scrisse a Mello.

12. Il progetto ha avuto altri sostenitori, ma mancano alcune informazioni chiave

Il manoscritto si conclude ringraziando un elenco di persone che, secondo He, gli hanno fornito un riscontro diretto su bozze del testo o altri consigli. In un riconoscimento per la modifica del testo, nomina Mark Dewitt, ricercatore presso l'Università della California. Dewitt non ha risposto alle e-mail ma in precedenza ha fornito a descrizione del suo ruolo , dicendo di aver messo in guardia contro il progetto. William Hurlbut, un esperto di etica a Stanford, dice di aver dato consigli etici a lui ma non sapeva che lo scienziato cinese aveva creato bambini.

Ringrazia anche WR Twink Allen, uno specialista della riproduzione equina nel Regno Unito, e Jin Zhang, un tempo studente di Allen, noto anche come John Zhang, che ora è a capo del New Hope Fertility Center di New York, uno dei più grandi negli Stati Uniti. Secondo rapporti , Zhang stava progettando con He alla fine dell'anno scorso di aprire un'attività di turismo medico per bambini geneticamente modificati.

Di questi nomi, solo quello di Allen non è stato precedentemente citato in relazione alla ricerca CRISPR-baby. Allen non ha risposto ai tentativi di contattarlo via e-mail. Zhang, chi non è stato imminente sul suo ruolo, ci ha detto che non aveva familiarità con il manoscritto. Non l'ho mai visto, ci ha detto in ottobre.

Nella versione del manoscritto dei gemelli che abbiamo mancano due rivelazioni di importanza critica solitamente presenti negli articoli scientifici. In primo luogo, non fornisce informazioni su chi ha finanziato il progetto o quali interessi finanziari hanno gli autori nel risultato. Manca anche una sezione in cui è dettagliato il contributo scientifico di ciascun autore. Ciò significa che il testo non descrive esplicitamente il ruolo del singolo autore non cinese, Michael Deem della Rice University in Texas. La natura del ruolo di Deem, in particolare qualsiasi coinvolgimento pratico con i pazienti, potrebbe determinare sanzioni che Deem o la sua università potrebbero dover affrontare. Gli avvocati di Deem non hanno risposto alle domande, inclusa una richiesta di copie delle sue dichiarazioni passate, che hanno cercato di ridurre al minimo il suo ruolo nella ricerca. La Rice dice che la sua indagine è in corso.

13. I ricercatori hanno ignorato le prove che le modifiche genetiche non erano uniformi

Nei dati allegati alla carta, nel cosiddetto materiale integrativo, ci sono tabelle che in precedenza ha mostrato pubblicamente. Mostra i cromatogrammi, o la lettura delle sequenze di DNA trovate negli embrioni e nei tessuti alla nascita dei gemelli (il cordone ombelicale e la placenta) quando il suo team ha cercato di misurare quale editing fosse accaduto al CCR5 gene.

Alcuni osservatori, incluso Musunuru nel nostro editoriale di accompagnamento, affermano che questi dati mostrano chiaramente che gli embrioni sono a mosaico, il che significa che le diverse cellule dell'embrione sono state modificate in modo diverso. Dice che la presenza di più modifiche è visibile nei cromatogrammi, dove diverse letture distinte sono registrate in segnali sovrapposti in una data posizione del DNA.

L'implicazione dei dati è che i corpi dei gemelli potrebbero essere composti di cellule modificate in modi diversi, o per niente. Ciò, sottolinea Musunuru, significa che solo alcune delle loro cellule potrebbero avere la modifica del gene resistente all'HIV; significa anche che alcuni potrebbero avere modifiche 'fuori bersaglio' non rilevate, che potrebbero potenzialmente causare problemi di salute. Il problema del mosaicismo era ben noto a He dai suoi esperimenti su embrioni animali. Uno dei misteri del progetto di ricerca è il motivo per cui ha scelto di procedere con gli embrioni se erano difettosi in questo modo.

Nel suo manoscritto, Egli non risolve il mistero. Dice solo che il gene CCR5 è stato sequenziato in profondità per tutti i campioni per esaminare il mosaicismo dell'editing genetico. Non c'è alcuna interpretazione di ciò che è stato trovato e nessun riconoscimento che i dati sembrino mostrare mosaicismo o che sia un problema.

— Fëdor Urnov : Avrebbero dovuto lavorare e lavorare e lavorare fino a ridurre il mosaicismo il più vicino possibile allo zero. Questo è fallito completamente. Comunque sono andati avanti.

nascondere