Tiga orang tua satu menit sistem mungkin bisa memungut bayi pada kemungkinan penyakit ekstrim

Tiga orang tua satu menit sistem mungkin bisa memungut bayi pada kemungkinan penyakit ekstrim

Ketika menit pertama seseorang lahir menggunakan cetak biru kontroversial yang mengira dia memiliki tiga kabut genetik yang lahir pada tahun 2016, itu menjadi berita utama. Begitu seorang anak laki-laki mewarisi sebagian besar DNA-nya dari orang tuanya, tetapi dia juga memiliki jumlah kecil dari orang ketiga.

Premis berubah menjadi untuk menahan jauh dari memiliki satu menit mewarisi penyakit yang fatal. Ibunya membawa gen penyakit di mitokondrianya. Menukarnya dengan gen dari donor—induk genetis ketiga—mungkin bisa mencegah yang kecil menaikkannya. Penemuan itu dianggap berhasil. Sekarang klinik di berbagai negara, termasuk Inggris, Yunani, dan Ukraina, menyediakan terapi yang setara. Itu dibuat akurat di Australia satu tahun terakhir.

Namun tidak selalu bisa sukses. Evaluasi Teknologi MIT dapat menyelubungi dua keadaan di mana bayi yang dikandung dengan cetak biru telah menunjukkan apa yang oleh para ilmuwan disebut “pembalikan”. Dalam kedua keadaan tersebut, proporsi gen mitokondria dari ibu bayi telah meningkat dari waktu ke waktu, dari sekarang tidak sampai 1% pada kedua embrio menjadi sekitar 50% dalam satu menit dan 72% dalam satu menit lainnya.

Untungnya, kedua bayi tersebut lahir dari fogey tanpa gen penyakit mitokondria; mereka adalah penggunaan alat untuk mengatasi ketidaksuburan. Namun para ilmuwan di belakang pekerjaan percaya bahwa sekitar satu dari lima bayi yang lahir menggunakan sistem tiga orang tua mungkin pada akhirnya dapat mewarisi tingkat tinggi gen mitokondria ibu mereka. Untuk bayi yang lahir dari orang lain dengan mutasi penyebab penyakit, ini mungkin akan mengeja malapetaka — meninggalkan mereka dengan penyakit yang menghancurkan dan berpotensi fatal.

Temuan ini membuat beberapa klinik menilai kembali penggunaan teknologi untuk penyakit mitokondria, tidak sampai sekarang kecuali mereka menyadari mengapa pemulihan menurun. “Penyakit mitokondria ini memiliki konsekuensi yang menghancurkan,” kata Björn Heindryckx di Universitas Ghent di Belgia, yang telah mempelajari terapi ini selama bertahun-tahun. “Kita juga bisa diam saja, tidak melanjutkan ini.”

“Sangat menjijikkan untuk menyajikan cetak biru ini [for mitochondrial diseases]”kata Pavlo Mazur, seorang ahli embriologi yang berbasis di Kyiv, Ukraina, yang telah mempertimbangkan situasi semacam ini secara langsung.

Bayi tiga orang tua

Mitokondria adalah “pabrik energi” kecil yang melayang di dalam sitoplasma sel kita. Sementara sebagian besar DNA kita ditempatkan di dalam inti sel, sebagian kecilnya berada di mitokondria. DNA mitokondria ini, atau mtDNA, hanya diturunkan dari ibu kepada anak-anaknya.

Ini berubah menjadi topik ketika mtDNA membawa mutasi penyebab penyakit. Penyakit mitokondria jarang terjadi, menyerang sekitar 1 dari 4.300 orang lain di AS. Dan para peneliti diam mengetahui berapa banyak dari kasus ini yang disebabkan oleh mutasi pada mtDNA, sebagai lawan dari berbagai modifikasi genetik. Namun mereka akan memiliki hasil yang serius, termasuk kebutaan, anemia, penyakit jantung, dan ketulian. Beberapa berakibat fatal.

Untuk menghindari hal ini, para ilmuwan telah mengembangkan cara yang memungkinkan mereka menggunakan mtDNA dari donor, bersama dengan DNA dari orang tua. Ini secara total disebut terapi penggantian mitokondria, atau MRT.

Ada beberapa macam metode untuk melakukan ini, tetapi kebanyakan tim menggunakan salah satu dari dua pendekatan. Beberapa mengambil inti dari dua telur, satu dari orang tua yang mampu dan satu lagi dari donor. Kemudian mereka membangun nukleus calon orang tua ke dalam sel telur donor, yang masih mengandung sitoplasma, cairan di luar nukleus yang menahan mitokondria. Sel telur berikutnya kemudian dapat dibuahi dengan sperma, mengembangkan embrio yang secara teknis memiliki tiga fogeys genetik.

Yang lain pertama-tama mengumpulkan sel telur yang telah dibuahi, yang disebut zigot. Kemudian mereka mengumpulkan nukleus yang mengandung DNA dari zigot ini, yang bahkan dapat ditransfer ke satu sel telur yang telah dibuahi yang telah dihilangkan nukleus beruangnya. Zigot berikutnya juga memiliki tiga fogeys genetik.

Tidak ada yang tahu persis berapa banyak bayi yang lahir melalui MRT. Beberapa klinik telah menggambarkan beberapa keadaan, terutama di konferensi. Uji coba yang andal di Newcastle Fertility Centre, di Inggris, diluncurkan pada 2017.

Sejak itu, klinik Newcastle telah membeli persetujuan peraturan untuk mengoperasikan MRT untuk 30 pasangan dengan kemungkinan menularkan penyakit mitokondria kepada anak-anak mereka, sesuai dengan risalah tercetak dari komite persetujuan undang-undang dari badan pengawas Inggris, Fertilisasi Manusia & Otoritas Embriologi (HFEA). Namun tim tersebut sangat membisu tentang jam tangan dan menghindari berbagi hasil apa pun dengan berbagai peneliti dalam disiplin diri.

Sepasang tim yang berbeda sedang mencari untuk mempelajari apakah terapi tersebut bekerja untuk infertilitas. Banyak pasangan berjuang dengan infertilitas yang tidak dapat dijelaskan, dan sudah lama dipercaya bahwa campuran protein dalam sitoplasma sel telur mungkin dapat menyebabkan salah satu faktor berkontribusi pada kurangnya kemampuan mereka untuk hamil. Karena MRT benar-benar melibatkan pertukaran sitoplasma satu telur dengan yang lain, beberapa orang percaya itu mungkin dapat membantu menangani kondisi ini, dan meningkatkan tingkat keberhasilan IVF.

Dagan Wells, seorang ahli biologi reproduksi di Universitas Oxford, adalah salah satu anggota kru tersebut. Wells dan rekan-rekannya juga sedang mencari tahu seberapa aman cetak biru itu. Bandingkan dalam sel di cawan dan di monyet menunjukkan ada kemungkinan bahwa MRT tidak bisa terus-menerus mencegah penyakit mitokondria. Jika ini terjadi pada orang lain, itu akan memiliki hukuman yang serius.

Pertukaran sel

Ketika Anda mengambil DNA inti, sangat sulit untuk benar-benar menahan diri dari mengambil salah satu sitoplasma terbanyak — termasuk mtDNA — bersamanya. Ahli embriologi telah berhasil membatasi apa yang disebut akumulasi berikutnya menjadi tidak sampai 1% dari total mtDNA embrio. “Dengan total 1% itu… seharusnya tidak menjadi masalah, karena 99%-nya sehat,” kata Shoukhrat Mitalipov, seorang ahli biologi embrio di Oregon Smart Life & Science University, yang bergabung dengan Wells.

Namun dibandingkan dengan Mitalipov dan lainnya telah menunjukkan bahwa angka ini dapat meningkat dari waktu ke waktu. Ilmuwan menamai fenomena tersebut pembalikan. Pengembalian total ini adalah topik pada pasangan di mana mumi membawa penyakit mitokondria. Jika proporsi mtDNA “berbahaya” menjadi terlalu tinggi, kemungkinan besar dapat menyebabkan penyakit pada bayi.

HOT 🔥  Dua ilmu terapan iklim lokal yang menjadi subjeknya

Untuk mengetahui apakah ini mungkin terjadi pada orang lain, Wells, Mitalipov dan rekan mereka menggunakan MRT pada 25 pasangan heteroseksual cisgender, yang masing-masing telah melalui antara tiga dan 11 siklus IVF yang gagal. Semua wanita telah didiagnosis dengan beberapa jenis infertilitas, dan tidak ada yang berhasil hamil.

MRT dilarang di AS, dan klinik Newcastle adalah satu-satunya yang memiliki izin untuk mengoperasikan MRT di Inggris, sehingga terapi dilakukan di sebuah klinik di Yunani.

Dalam setiap kasus, seorang wanita dengan ketidaksuburan pertama-tama menjalani prosedur IVF standar yang memungkinkan dokter mengumpulkan sel telurnya yang mengenyangkan. “Spindel” dari telur-telur ini, yang mengandung DNA inti, kemudian dihilangkan dan dibangun menjadi telur dari donor subur yang telah dihilangkan inti beruangnya. Telur berikutnya kemudian dibuahi dengan sperma pasangan laki-laki untuk mengumpulkan embrio.

Begitu embrio mulai diproduksi, para ilmuwan mengambil beberapa sel dari mereka untuk diperdebatkan di DNA mitokondria mereka. Pada semua embrio, sebagian besar mtDNA berasal dari donor, dengan tidak sampai 1% dari wanita tidak subur.

Para kru menggunakan total 122 telur ibu dan 122 telur donor untuk menghasilkan 85 mtDNA donor yang berhasil dibuahi dengan sperma. Dua puluh empat di antaranya berkembang menjadi embrio yang tampak sehat, dan 19 di antaranya dipindahkan ke rahim seorang wanita, menghasilkan tujuh kehamilan. Seorang wanita mengalami keguguran pada sembilan minggu, tetapi enam kehamilan menghasilkan bayi yang sehat, yang semuanya lahir antara masa tinggal 2019 dan 2020.

Para kru juga telah memeriksa rentang DNA mitokondria di dalam bayi sejak mereka lahir. Para ilmuwan telah melihat sampel DNA yang diambil dari usapan pipi bayi, selain urin, darah kawat, dan berbagai macam sampel darah. Untuk lima bayi, kisaran mtDNA ibu mereka tetap rendah, tidak sampai 1%. Namun sesuatu yang aneh terjadi pada salah satu anak.

Pada tahap embrio, tidak sampai 1% mtDNA anak ini berasal dari wanita dengan mtDNA “berbahaya”, sedangkan lebih dari 99% berasal dari donor. Namun pada saat seseorang lahir, keseimbangan telah bergeser — dengan antara 30% dan 60% mtDNA berasal dari mumi. “Ini hampir 50:50,” kata Wells. “Itu ayunan besar.” Hasilnya dicetak dalam jurnal Fertility and Sterility pada bulan Februari.

“Kami berharap kami tidak akan berselisih [reversion] pada bayi,” kata Mitalipov. “Sekarang kita memiliki pengetahuan untuk menyamarkan bahwa ini nyata—tidak luar biasa pada monyet … tapi pada manusia.”

“Ini pertama kalinya kami mempertimbangkannya pada orang tertentu,” kata Matthew Prior, kepala departemen di pusat kesuburan Newcastle. Dia mengakui krunya belum mempertimbangkan reversi pada bayi yang lahir setelah MRT—tetapi dia juga tidak akan memastikan apakah ada bayi MRT yang lahir di sana.

Namun demikian, sementara ini adalah file cetak pertama, kasus kedua telah dilaporkan oleh dokter yang melakukan cetak biru di klinik Nadiya di Kyiv, Ukraina. Pada pertemuan berbasis web pada tahun 2020, Pavlo Mazur, seorang ahli embriologi di klinik tersebut, menyarankan kepada rekan-rekannya beberapa menit seorang anak laki-laki yang juga menunjukkan pembalikan.

Satu menit berubah menjadi satu dari 10 kelahiran dalam percobaan percontohan MRT untuk infertilitas, kata Mazur. Dia dan rekan-rekannya menggunakan sistem bermacam-macam yang seksi — sistem yang pertama-tama memerlukan pengembangan embrio dan kemudian menghilangkan nukleusnya. Ini kemungkinan besar akan menjadi kemampuan yang digunakan oleh kru Newcastle di Inggris.

Si bungsu, lahir pada 2019, merupakan anak kedua dari seorang ibu yang sudah dua kali naik MRT. Menit pertamanya, seorang wanita yang lahir pada tahun 2017, tidak menutupi pengembalian apa pun, kata Mazur — kadar mtDNA dari ibunya tetap di bawah 1%. Namun terlepas dari kenyataan bahwa tim yang sama menggunakan telur dari wanita yang sama, dan melakukan cetak biru yang sama di klinik yang sama, satu saudara laki-lakinya lahir dengan sekitar 72% mtDNA-nya berasal dari ibunya.

“Kami kebetulan melakukannya lebih awal [than Wells and his colleagues], ”kata Mazur. “Kami luar biasa tanpa benang mencetaknya.”

Untuk penjelasan bahwa orang tidak membawa gen penyebab penyakit dari mitokondria mereka, bayi-bayi ini juga bisa diam saja, kata Wells. Namun demikian, katanya, “jika keluarga ini [carrying mtDNA mutations]ini akan menjadi masalah yang sangat besar—60% tinggi, dan itu juga akan menyebabkan penyakit.”

Kemungkinan penyakit

Wells berpikir sangat sulit untuk memprediksi berapa banyak bayi yang kemungkinan besar akan menderita dari reversi. Jika krunya melakukan 100 putaran MRT lagi, mereka tidak dapat mempermasalahkan kasus lain. Atau mereka mungkin akan berdebat tentang 90, dia berkata: “Ukuran sampel secara de facto terlalu kecil untuk menyampaikan apa pun yang berkaitan dengan frekuensi ini.”

Meski demikian Mitalipov lebih terjamin. Berdasarkan inspirasi dari jam tangan saat ini dan pekerjaan sebelumnya di sel dan monyet, dia percaya ada sekitar 20% kemungkinan pengembalian setelah MRT. Dengan kata lain, jika MRT digunakan untuk mencegah penyebaran mtDNA penyebab penyakit, ada kemungkinan satu dari lima menit seseorang akan mewarisi tingkat mtDNA yang berpotensi buruk itu. “Sekarang tidak terlalu langka,” katanya.

Hitungannya adalah apakah peluang ini dapat diterima. Untuk pasangan tidak subur tanpa riwayat penyakit mitokondria, bahaya penggunaan sistem tampaknya rendah. Namun para ilmuwan menggunakan MRT dengan konsep untuk mencegah penyakit mitokondria kemungkinan besar dapat mengembangkan bayi yang berpotensi menjadi sakit parah.

A Peluang 20% ​​mungkin dapat diterima untuk beberapa pasangan, kata Prior. Dia mengatakan hasil tidak mengubah apa pun untuk uji coba di Newcastle, yang dapat berjalan sesuai rencana. “Jelas kami dapat mempraktikkan hasil ini, dan pada akhirnya kami akan memposting hasil beruang kami,” katanya.

HOT 🔥  Unduhan: Debat tua/penyakit yang meningkat, dan sisi gelap WeChat

Heidi Mertes, ahli etika klinis di Universitas Ghent, mengatakan bahwa sangat sulit untuk mengingat apa yang akan terjadi jika teknologi tidak tersedia. Jika mereka akan mencobanya sebentar, maka mungkin pembelian yang baik 80% dalam kemungkinan menularkan mtDNA penyebab penyakit dapat diterima. Tetapi jika mereka mungkin lebih baik dalam kasus lain tidak menggunakan telur donor, atau mengadopsi bayi sebagai gantinya, maka “ini adalah pilihan yang tampaknya lebih baik,” katanya.

Bagi Joanna Poulton, seorang ahli genetika mitokondria di Universitas Oxford, kemungkinan 20% dari pembalikan adalah “sangat berkaitan dengan”. Terlebih lagi, kemungkinan besar bisa tetap terjaga menjadi lebih baik dari itu. “Ada mutasi di mana rentang yang cukup rendah dapat menyebabkan masalah,” katanya. Untuk beberapa penyakit, levelnya bahkan bisa sekecil 15%, katanya.

Dan ini semua dimajukan oleh kenyataan bahwa mtDNA itu berantakan. Kami dapat meniru berbagai macam mutasi di berbagai organ dari satu orang, dan orang lain dengan kumpulan mtDNA dapat menurunkan gen penyebab penyakit atau gen sehat dari telur mereka. Satu menit dengan tingkat mtDNA “berbahaya” yang rendah dalam darah kemungkinan besar masih memiliki tingkat yang tinggi di otak atau kelompok otot. Perubahan ini juga dianggap sebagai monyet yang lahir dari penggunaan MRT, kata Mitalipov. Pada satu hewan, katanya, tingkat mtDNA “berbahaya” mungkin “90% di hati, dan kemungkinan besar 0% di dalam darah.”

Untuk lebih memperumit masalah, rentang ini dapat berubah seiring waktu. “Jenis mutasi ini secara bertahap meningkat dalam hidup … jadi tanda-tanda akan terjadi di kemudian hari,” kata Heindryckx. Beberapa penyakit mitokondria tidak berkembang dengan sendirinya kecuali yang lain mencapai usia muda, misalnya. Ini semua membuat sangat sulit untuk memprediksi berapa banyak bayi yang kemungkinan besar akan mengalami penyakit serius.

Masalah dengan PGT

Penemuan ini juga berimplikasi pada strategi lain yang lebih mapan untuk menghentikan penyakit mitokondria pada bayi.

Jelang MRT berubah menjadi maju, beberapa klinik menggunakan modus yang disebut preimplantation genetic making a try out (PGT) untuk menyelubungi embrio penyakit. Tampaknya mencubit beberapa sel dari embrio yang dibuat menggunakan IVF dan memeriksa mutasi penyebab penyakit. Calon fogey memiliki kemampuan untuk menahan diri dari menanamkan embrio yang memiliki tingkat mtDNA “berbahaya” yang tinggi.

Namun temuan kontemporer menyiratkan bahwa PGT tidak dapat bekerja terus-menerus. Jika tingkat mtDNA dapat bervariasi saat embrio atau janin tumbuh, ada kemungkinan kecil bahwa seseorang mungkin lahir dengan penyakit. Ini mungkin terjadi jika mtDNA penyebab penyakit bereplikasi lebih baik daripada mtDNA yang sehat. Kestabilan antara rentang mtDNA “valid” dan “berbahaya” dapat berubah menjadi lebih buruk.

“Kami tidak tahu,” kata Heindryckx. Nya adalah salah satu dari banyak pusat yang telah melakukan PGT untuk pasangan dengan penyakit mitokondria tetapi tidak berlatih pada anak-anak berikutnya, katanya. “Ini adalah tanda peringatan bagi kita untuk lebih total.”

Kami tetap mengetahui satu kasus yang sepertinya tidak berhasil. Satu menit dari satu perubahan menjadi lahir dari embrio yang dicetak PGT memiliki sekitar 12% mtDNA “berbahaya” mumi. Namun pada saat seseorang lahir, proporsinya telah melonjak hingga sekitar 50%. Menit ini seseorang memiliki banyak tanda, termasuk otak berulang, masalah perilaku, dan tanda-tanda bahwa dia mengalami pendarahan otak.

Hanya serangkaian kecil bayi yang lahir setelah penggunaan PGT untuk menutupi penyakit mitokondria, jadi sekali lagi, sulit untuk membuat kesimpulan. Pusat Prancis yang memelopori terapi, dan telah menyediakannya sejak 2006, baru-baru ini melaporkan bahwa hanya 29 bayi yang lahir dengan perangkat ini, kata Heindryckx. Pusat beruangnya hanya menggunakannya untuk kelahiran empat atau lima bayi dalam 10 tahun terakhir. Dan, seperti halnya pengembalian MRT, ada kemungkinan bahwa bayi yang awalnya bebas penyakit kemungkinan besar dapat menumpuk sakit seiring bertambahnya usia.

“Ini mengkhawatirkan,” kata Heindryckx. “Kita juga bisa diam saja dan menindaklanjuti bayi yang lahir setelah PGT, karena kemungkinan besar pengembalian ini kemungkinan besar akan terjadi di sana.”

Opsi busuk?

Apa artinya ini untuk MRT dalam jarak antara? Sementara kru Newcastle berencana untuk melanjutkan uji cobanya, yang lain memperingatkan bahwa, dalam waktu yang tidak lama lagi, kita juga dapat dengan mudah menghentikan penggunaan MRT untuk penyakit mitokondria, dan sebagai gantinya menontonnya di tempat yang tidak. memiliki penyakit ini, mengingatkan ini dengan infertilitas.

Mazur sendiri menolak menggunakan MRT untuk penyakit mitokondria. Dan Heindryckx mengatakan kemungkinannya terlalu tinggi baginya—dengan kemungkinan 20% untuk sembuh, katanya, jarang sekali komite etik di institusinya mengizinkannya menggunakan MRT untuk penyakit mitokondria.

Mertes mengatakan dia sama sekali tidak tertarik pada uji coba MRT. Para ilmuwan tahu sebelumnya bahwa uji coba tidak akan bebas kemungkinan, dan bahwa mereka memiliki kemampuan untuk membunuh telur dan embrio donor yang benar-benar valid. “Dalam masa inap, Anda menghadirkan alat kepada pasien yang lebih menjijikkan daripada penggantinya,” katanya.

Terapi eksperimental menghargai MRT juga membantu meningkatkan kesadaran bahwa penting bagi orang berkabut untuk memiliki hubungan genetik dengan anak-anak mereka, kata Mertes. “Bukankah lebih bijaksana untuk mengandalkan apakah sangat penting untuk memiliki hubungan genetik itu jika nilai yang harus Anda bayarkan adalah kemungkinan kesehatan bagi anak Anda?” dia bertanya. Kita dapat menghindari risiko total yang datang dengan MRT dengan memilih untuk menggunakan telur yang disumbangkan untuk beruang mereka, atau mengadopsi bayi, misalnya.

Di antaranya, klinik yang menawarkan MRT lebih suka memperbarui data yang mereka berikan “agar orang Amerika tahu bahwa inilah kemungkinan nyata yang pasti mereka gunakan,” kata Mertes. Dan baik dia maupun Prior membantah bahwa terapi juga dapat dengan mudah dibatasi pada mereka yang “membutuhkannya” atau sekarang tidak lagi bersikeras bahwa mereka lebih memilih tautan genetik untuk anak-anak mereka.

Mitalipov yakin bahwa para ilmuwan menghargai dirinya pada akhirnya akan menemukan cara untuk mengembalikan mitokondria. “Kami sangat ingin mencari tahu mengapa itu terjadi,” katanya. “Sampai sekarang, tidak ada petunjuk … tapi luar biasa beri kami waktu.”

Cakupan Asli

Baca juga

Abaikan bayi desainer.  Inilah cara CRISPR mengubah sebagian besar kehidupan

Abaikan bayi desainer. Inilah cara CRISPR mengubah sebagian besar kehidupan

Abaikan He Jiankui, ilmuwan bahasa China yang menciptakan bayi yang diedit gennya. Sebagai tambahan, meskipun …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *