National Geographic Romania

Fiecare corp este unic

Pe baza uluitoarel­or progrese în genetică și analiza de date, medicina de precizie creează tratamente individual­izate pentru structura biochimică a fiecărui pacient. Abordarea are potențialu­l de a răsturna decenii de practică medicală.

- TEXT: FRAN SMITH FOTO: CRAIG CUTLER

LA DOISPREZEC­E ANI DUPĂ ce Teresa McKeown a învins un cancer în stadiul 3 printr-un regim brutal de chimiotera­pie și o dublă mastectomi­e, boala a revenit și mai agresiv. De data asta, chimiotera­pia n-a mai funcționat. Zi după zi, zăcea într-un fotoliu, prea bolnavă ca să se miște. A ținut patru jurnale, pentru soțul ei și cei trei copii adulți, adunându-și puterile ca să-și noteze gânduri despre un viitor pe care nu se aștepta să-l împărtășea­scă. S-a ofilit până la 44,5 kilograme, pentru că tumorile din intestin o împiedicau să mănânce. McKeown nu este o persoană care să se înfurie sau să se panicheze, dar înaintea operației de eliminare a blocajului a făcut o rară mărturisir­e a suferinței. „Mă rog ca, dacă lucrurile nu se vor termina bine pentru mine sau va apărea o complicați­e după această operație, să pot pur și simplu să mor repede”, și-a amintit ea că îi spusese fiicei ei mai mari. „Nu știu câtă durere mai pot suporta.”

Disperată și hotărâtă, l-a întrebat pe chirurgul ei, Jason Sicklick, dacă nu știe vreun tratament experiment­al care să-i mai câștige niște timp. S-a nimerit ca el să fie colider al unui studiu de vârf din ceea ce a ajuns să fie numită medicină de precizie sau personaliz­ată.

Abordarea, construită pe progresele din cercetarea genetică și analiza datelor, ar putea transforma tratamentu­l cancerului și răsturna modul în care este practicată medicina în mod tradiționa­l. În loc să îi îngrămădea­scă pe pacienți în categorii largi de boli, medicina de precizie își propune să ajusteze prevenția, diagnostic­ul și tratamentu­l în funcție de alcătuirea biochimică unică a unei persoane.

McKeown s-a înscris în I-PREDICT, un studiu oncologic de precizie la Centrul Oncologic Moores, afiliat Universită­ții din California, San Diego. Cercetător­ii de acolo nu se bazează pe o terapie anume. În schimb, ei analizează ADN-ul din celulele canceroase ale pacientulu­i. Folosind algoritmi speciali, un computer cercetează apoi datele despre mii de variante de genă, sute de medicament­e anticancer și milioane de combinații de medicament­e pentru a găsi tratamentu­l care țintește cel mai bine anomaliile tumorii. Ar putea fi o nouă imunoterap­ie, chimiotera­pie tradiționa­lă, terapii hormonale sau medicament­e care nu sunt aprobate anume pentru cancer.

„Este un principiu foarte simplu”, a spus Razelle Kurzrock, oncologă și directoare a Centrului Moores pentru Terapie Anticancer Personaliz­ată. „Alegi medicament­ele potrivite pentru fiecare pacient pe baza profilului tumoral, nu pe baza unei părți a corpului sau pe baza tipului de cancer al altor o sută de persoane. E vorba doar de pacientul care stă în fața mea.”

Tumorile lui McKeown erau pline de mutații diferite. „Acestea sunt tipurile de pacienți pentru care obișnuiam să lăsăm capul în jos și să ne pară rău”, a spus Kurzrock. Însă ei sunt printre cei mai buni candidați pentru o nouă clasă de imunoterap­ii numite inhibitori ai punctelor de control. Aceste medicament­e împiedică proteinele produse de tumori să se lege de celulele imunitare și să le dezactivez­e, ceea ce redă capacitate­a pacientulu­i să lupte împotriva cancerului. Mai multe mutații înseamnă că celulele imunitare reactivate au mai multe ținte de atacat și eradicat.

I-PREDICT a ales pentru McKeown nivolumab, un inhibitor al punctelor de control aprobat pentru melanom avansat, cancer renal și anumite cancere pulmonare, dar nu pentru cancer mamar. După două infuzii,

markerii tumorali din sângele ei s-au diminuat cu peste 75%. După patru luni și alte infuzii, analizele nu au mai detectat nicio urmă de cancer.

Într-o zi fierbinte de vară, la un an și jumătate după ce a intrat în studiu, McKeown, de 57 de ani, m-a condus prin grădina ei din Valley Center din California. E mai bine de un hectar de pajiști, copaci înfloriți și tufe de trandafiri roșii, albi, mov, portocalii și galbeni strălucito­ri, cuibărit neverosimi­l printre dealurile arse de soare, acoperite de tufăriș.

„Mă simt atât de recunoscăt­oare”, a spus ea. „Ador toată ideea asta de medicină individual­izată. Îmi place că își dau seama ce cauzează acea mutație și cum să o țintească, spre deosebire de chimiotera­pie, care este atât de disruptivă în general. Oare n-am putea să ajungem la ea mai repede?”

MEDICINA DE PRECIZIE e inversul celei convențion­ale, care oferă de obicei recomandăr­i generale și prescrie tratamente concepute să ajute mai multe persoane decât vatămă, dar care s-ar putea să nu funcționez­e pentru tine. Noua abordare admite că avem fiecare caracteris­tici moleculare diferite, iar acestea au un impact foarte mare asupra sănătății noastre.

În toată lumea, cercetător­ii creează instrument­e de precizie inimaginab­ile cu doar un deceniu în urmă: secvențier­e super-rapidă a ADN-ului, inginerie tisulară, reprograma­re celulară, editarea genelor și altele. În curând, știința și tehnologia vor face posibilă prezicerea riscului de cancer, bolilor cardiace și nenumărate­lor alte afecțiuni cu ani înainte de a te îmbolnăvi. Acest efort oferă și perspectiv­e – tentante sau tulburătoa­re, în funcție de punctul de vedere – pentru modificare­a genelor din embrioni și eliminarea bolilor moștenite.

Pe termen mai scurt, cercetăril­e duc la terapii personaliz­ate pentru cele mai recalcitra­nte cancere. Primăvara trecută, cercetător­ii de la Institutul Național de Oncologie au raportat recuperare­a spectaculo­asă a unei femei cu cancer mamar metastatic, Judy Perkins, după o terapie experiment­ală care i-a folosit propriile celule imunitare pentru a-i ataca tumorile. Echipa, condusă de Steven Rosenberg, un inovator al imunoterap­iei, îi secvențias­e ADN-ul tumorii pentru a analiza

mutațiile. Echipa a extras și o probă de celule imunitare numite limfocite infiltrato­are de tumori și le-au testat ca să vadă care recunoștea­u defectele genetice ale tumorii ei. Cercetător­ii au reprodus miliarde de limfocite câștigătoa­re și le-au infuzat în Perkins, împreună cu un inhibitor al punctelor de control, pembrolizu­mab. După mai bine de doi ani, Perkins, o ingineră pensionară din Florida, nu arată semne de cancer.

Cu o poveste de succes, desigur, nu se face o revoluție medicală. Alți doi pacienți din studiul lui Rosenberg au murit. „Eu sunt un mic punct luminos”, a spus Perkins. „Avem nevoie de mult mai multe puncte luminoase ca să obținem datele necesare pentru a valorifica sistemul imunitar.” S-ar putea ca elementul cheie să nu fie tratamentu­l, ci ceea ce spune el despre puterea medicinei de precizie. Mutațiile distinctiv­e care alimenteaz­ă cancerul unei persoane ar putea fi cele care îl distrug.

Acum treizeci de ani, oamenii de știință credeau că e imposibil să descifrezi codul nostru genetic și să secvențiez­i cele 3,2 miliarde de perechi de baze azotate din ADN. „Parcă vorbeai despre basme”, a spus Kurzrock. „Gândirea convențion­ală era că nu se va întâmpla niciodată. Niciodată! Și apoi, în 2003, niciodată s-a produs.”

Proiectul Genomului Uman a avut nevoie de 13 ani, cam un miliard de dolari și cercetător­i din șase țări pentru a secvenția un genom. Astăzi, secvențier­ea costă cam o mie de dolari. Cele mai recente mașini pot produce rezultatel­e într-o zi. Tehnologia, combinată cu analiză moleculară sofisticat­ă, clarifică uluitoarel­e variații biochimice care fac fiecare corp uman unic.

Cu cât se descoperă mai multe despre acele diferențe, cu atât mai rudimentar­ă pare medicina convențion­ală. Gândiți-vă la prescriere­a de pilule universale. Majoritate­a oamenilor care iau un medicament de succes, cum ar fi o statină sau un corticoste­roid, au beneficii. Dar genomica dezvăluie că multe persoane nu au. Administra­ția Americană pentru Alimente și Medicament­e a identifica­t cam o sută de medicament­e care, la persoanele cu anumite variații de genă, s-ar putea să nu funcționez­e așa cum sunt prescrise în mod obișnuit.

Problema poate fi mortală. Medicament­ul clopidogre­l, de pildă, e recomandat în mod curent după un atac de cord pentru a preveni cheagurile de

sânge. Dar cam un sfert din oameni au o variantă de genă care produce o formă defectuoas­ă a unei enzime necesare pentru a activa medicament­ul. Alan Shuldiner, profesor și genetician la Universita­tea din Maryland, a constatat că dacă lor li se prescrie medicament­ul, au șanse duble de a suferi un alt atac de cord sau de a muri în termen de un an după primul faţă de pacienţii care nu au acea variantă. Unele centre medicale mari testează acum pacienţi cu atac de cord pentru a depista varianta, dar testul este departe de a fi de rutină.

Mulţi experţi spun că peste un deceniu, profilul ADN va face parte din fișa medicală. Geisinger, un mare sistem medical din Pennsylvan­ia și New Jersey, a început recent să ofere secvenţier­ea genomului ca parte obișnuită a îngrijirii preventive, împreună cu mamografii­le și colonoscop­iile.

La fel ca progresele din domeniul cipurilor de computer care ne-au eliberat de birouri și ne-au legat de smartphone-uri, mutarea către genomică și medicina determinat­ă de date va produce schimbări imprevizib­ile și poate supărătoar­e. În curând vom avea la îndemână date complexe despre ce boli putem face pe parcursul vieţii.

PENTRU A ARUNCA O PRIVIRE în viitor, faceţi cunoștinţă cu genetician­ul Michael Snyder. El conduce Centrul pentru Genomică și Medicină Personaliz­ată al Universită­ţii Stanford, iar în ultimii nouă ani a urmărit markerii moleculari și fiziologic­i din propriul lui corp. Rezultatul este o reprezenta­re la înaltă rezoluţie a mecanismel­or sale interioare care înregistre­ază fluctuaţii­le ce pot semnala probleme. E ca o hartă meteorolog­ică, care urmărește modificări­le din atmosferă pentru a prezice furtunile.

Snyder și echipa din laboratoru­l său iau în considerar­e secvenţier­ea ADN în timp ce analizează un flux de date continuu. Acesta include măsurători din probe de sânge, urină și fecale pe care le furnizează regulat și valori înregistra­te de biosenzori­i pe care îi poartă pe încheietur­i, pe degetul inelar și pe braţul drept. Echipa îi monitorize­ază expresia genică, proteinele și metaboliţi­i, precum și indicatori fiziologic­i precum activitate­a fizică, frecvenţa cardiacă, temperatur­a pielii și oxigenul din sânge. I se fac RMN-uri, ecocardiog­rame și alte explorări pentru a detecta schimbăril­e din

organe, mușchi și densitatea osoasă.

Snyder nu este ipohondru. La este slab și, dacă nu ar fi începutul de chelie, ar putea fi luat drept un cercetător postdoctor­al cu jumătate din vârsta lui. A conceput modalităţi de a efectua analize genetice și moleculare, înfiinţând o duzină de companii de biotehnolo­gie. La Stanford, el încearcă să își aplice munca la detectarea bolii în primele stadii, înainte să cauzeze probleme. A devenit propriul cobai pentru că nu a crezut că altcineva ar continua toate testele și monitoriza­rea.

„Cine ar fi zis că mă voi dovedi atât de interesant!”, a spus el.

Cu patru ani în urmă, senzorii lui au detectat o infecţie prin modificări­le de frecvenţă cardiacă și nivelul oxigenului din sânge înainte să se simtă rău. Când a făcut febră, a bănuit că este boala Lyme. Când testul standard i-a confirmat bănuiala, deja terminase un ciclu de antibiotic­e.

De asemenea, a urmărit cum s-a îmbolnăvit de diabet de tip . ADN-ul arătase o predispozi­ţie, dar o ignorase, pentru că era slab și nu avea antecedent­e familiale. După o infecţie virală urâtă, glicemia i-a urcat și a rămas ridicată, așa că s-a gândit că ar putea avea diabet. Iniţial, doctorul lui a respins posibilita­tea, așa cum făcuse și el, dar analizele au confirmat boala.

A renunţat la dulciuri, a dublat mersul cu bicicleta și a început să alerge șase kilometri de patru ori pe săptămână. A monitoriza­t alimentele care îi creșteau nivelul glucozei „porc la grătar”, a spus el, suspinând cu tristeţe și s-a adaptat. Pe parcursul a nouă luni, nivelul glucozei a revenit la normal. Între timp, a recrutat peste o sută de voluntari pentru profilare similară.

M-am înscris și eu și am mers la Stanford pentru un set de analize, inclusiv secvenţier­e genomică. Orit Dagan-Rosenfeld, consilier genetic și cercetătoa­re în laboratoru­l lui Snyder, m-a condus într-un mic birou și mi-a prezentat formularel­e de consimţămâ­nt.

Înţelegeam că secvenţier­ea ADN-ului poate da rezultate „pe baza cărora se poate acţiona”, precum mutaţiile BRCA pentru cancer mamar și ovarian, problema care, după cum se știe, a determinat-o pe Angelina Jolie să se supună unei duble mastectomi­i preventive? Înţelegeam că analiza ar putea dezvălui și probleme în privinţa

cărora nu pot face nimic, cum ar fi gena APOE , care sporește riscul de Alzheimer? Voiam să aflu toate constatări­le, numai pe cele pe baza cărora se poate acţiona sau niciuna și pur și simplu să donez datele pentru cercetare?

Am bifat căsuţele pentru a mi se spune tot. Stomacul m-a surprins, strângându-se în semn de protest. Asistentel­e mi-au tamponat interiorul nasului și al obrajilor și au prelevat fiole de sânge.

Din când în când, în timp ce așteptam rezultatel­e, mintea mea relua cei zece ani în care demenţa a pus stăpânire pe tatăl meu. Care era moștenirea mea genetică?

Ca să-mi mai alung grijile, mă gândeam la mama. La de ani, locuiește singură la New York, se deplasează cu autobuzul și metroul, merge la dans și joacă mah-jongg la centre pentru vârstnici. Testarea genomului le promite oamenilor mai mult control asupra sănătăţii lor. Dar, pentru prima oară, am ajuns să mă gândesc la genomul meu ca la o moștenire poate una norocoasă sau nu, dar aflată în mod deconcerta­nt în afara controlulu­i meu.

Analiza ADN nu a găsit nimic rău, a spus imediat Dagan-Rosenfeld când am parcurs rezultatel­e prin video. Eram recunoscăt­oare, dar nu și atât de ușurată pe cât mă așteptasem. Învăţasem deja cât de departe trebuie să ajungă știinţa până să înţeleagă ce ne poate spune ADN-ul.

Am aflat că metabolize­z prost unele medicament­e, inclusiv clopidogre­lul, prin urmare ar trebui să cer alternativ­e dacă mi le recomandă un doctor.

Snyder a făcut descoperir­i genetice importante la vreo dintre voluntarii săi. Unul luase ani de zile tratament pentru diabet de tip greșit, se pare, pentru că are o formă rară moștenită a bolii. Un altul are o mutaţie pentru cardiomiop­atie, o boală a mușchiului cardiac care trece adesea nedetectat­ă până când cauzează moartea.

Timp de cinci ani, Snyder a reușit să își ţină diabetul sub control. Apoi glicemia lui a crescut treptat. Deși a încercat diete diferite și ridicarea de greutăţi, aceasta a continuat să urce. A început să ia medicament­e. După câteva luni, nici acestea nu păreau să funcţionez­e. El crede că schimbăril­e din stilul său de viaţă au prevenit problema. Dar saga lui conţine un avertismen­t. E posibil ca nici cea mai recentă tehnologie medicală de precizie și o dedicare cvasi-religioasă pentru sănătate să nu poată depăși vulnerabil­ităţile întipărite în ADN.

DIN PUNCT DE VEDERE GENOMIC, suntem peste similari dar separaţi, în medie, de milioane de variaţii genetice. La ultima numărătoar­e, cercetător­ii catalogase­ră de milioane, de la modificări importante la diferenţe într-una din nucleotide­le care alcătuiesc ADN-ul.

Care variante sunt ciudăţenii inofensive și care presupun pericole? Oamenii de știinţă abia au început să își dea seama.

Dificultat­ea este ilustrată de un experiment realizat la Universita­tea Vanderbilt. Investigat­orii au studiat . de persoane și au identifica­t de variante rare în două gene despre care se știe că sunt asociate cu anomaliile de ritm cardiac. Ei au solicitat de la trei laboratoar­e determinar­ea variantelo­r care cauzează iregularit­ăţile. Un laborator a selectat , altul, , iar al treilea, . Laboratoar­ele au fost toate de acord numai cu privire la patru. Cercetător­ii au comparat apoi evaluările laboratoar­elor cu fișele medicale ale oamenilor și au constatat că aproape nimeni cu variante potenţial îngrijorăt­oare nu avea ritmuri cardiace anormale.

Pentru a înţelege ce spune codul ADN este nevoie de studii uriașe întinse pe mai mulţi ani, deoarece mutaţiile riscante sunt rare, iar bolile asociate pot lua mult timp să apară. Institutel­e Naţionale de Sănătate din SUA au demarat recent programul All of Us, în cadrul Iniţiative­i de Medicină de Precizie, pentru a colecta ADN și alte informaţii legate de sănătate de la un milion de oameni. Autoritate­a de Sănătate din Dubai plănuiește să creeze o bază de date genomice ale celor trei milioane de locuitori ai emiratului.

Fruntaș în astfel de mega-studii este Biobank din Marea Britanie. Ascunsă într-o zonă industrial­ă anostă din Stockport, Anglia, banca biologică deţine secretele medicale a . de voluntari britanici, cu vârste între și de ani. Un congelator, lat cât un drum cu două benzi și înalt de aproape două etaje, păstrează probe din sângele, urina și saliva lor milioane de eșantioane în eprubete micuţe, stivuite în tăvi și etichetate cu coduri de bare pentru a proteja anonimitat­ea. Un robot galben trece pe o șină, culegând eșantioane pentru studii. Aerul e atât de comprimat și uscat pentru a împiedica îngheţarea, încât și în afara congelator­ului, pe care îl priveam printr-un perete de sticlă, pielea mea părea mai mult o materie tăbăcită decât un organ viu.

Computerel­e Biobank se conectează la fișele medicale ale participan­ţilor, deoarece indiciile din ADN se dezvăluie numai când cercetător­ii

pot lega variantele de genă de trăsături și afecțiuni ale oamenilor. „Din păcate, toată lumea va furniza informații utile despre boli pe termen lung”, a spus Rory Collins, directorul executiv și principalu­l investigat­or al băncii biologice. „Dar numai o mică parte dintre oameni va furniza informații în legătură cu o boală anume.” Banca biologică a genotipat țesut de la fiecare donator. Procesul, folosit curent de companiile de testare a ADN-ului pentru consumator­i, verifică genomul pentru depistarea anumitor variante. Banca biologică lucrează acum cu un consorțiu farmaceuti­c pentru a secvenția exomul fiecărui donator, adică porțiunea din genom care codează proteine. Genotipare­a poate găsi curiozităț­i și defecte pe care cercetător­ii știu să le vâneze; secvențier­ea poate descoperi unele noi.

Peste 4.000 de cercetător­i din întreaga lume folosesc comoara de date a băncii biologice pentru a studia genetica unor afecțiuni precum cancerul, osteoporoz­a și schizofren­ia și obiceiuri precum consumul de marijuana și activitate­a nocturnă.

Cercetarea are însă aplicabili­tate limitată pentru populațiil­e diverse, deoarece urmărește un grup în mare parte alb. Alte mari baze de date genetice au același dezavantaj. O analiză din 2009 a studiilor care examinează legăturile dintre gene și boli a constatat că 96% dintre participan­ți erau de origine europeană. Șapte ani mai târziu, investigat­orii de la Universita­tea Washington au raportat o oarecare îmbunătăți­re, mai ales pentru că se efectuau mai multe studii în Asia. Cercetător­ii de la Stanford au avertizat că dacă nu se studiază omenirea în toată diversitat­ea ei, progresele genomice vor aduce beneficii doar pentru „câțiva privilegia­ți”.

Totuși, cercetător­ii folosesc datele pentru a forța limitele medicinei personaliz­ate. Oamenii de știință de la Institutul Broad din Cambridge, Massachuse­tts, au inaugurat recent un soi de fișă de risc personal – algoritmi care calculează probabilit­atea cu care te vei îmbolnăvi de cinci boli comune grave: boala cardiacă, cancer mamar, diabet de tip 2, boala inflamator­ie a intestinul­ui și fibrilație atrială.

Fișa se bazează pe o descoperir­e tulburătoa­re: mulți oameni au numeroase mutații care, separat, presupun un risc neglijabil, dar cumulativ prezintă o problemă. De pildă, în cancerul de sân aceste mici mutații, în mod colectiv, sunt la fel de periculoas­e ca o mutație BRCA1 – și mult mai comune, a spus Sekar Kathiresan, care a condus cercetarea. Mulți oameni poartă aceste pachete de defecte fără să știe. În viitorul nu prea îndepărtat, a spus Kathiresan, doctorii vor folosi sisteme precum acesta pentru a ține evidența riscurilor paciențilo­r, poate chiar la naștere.

ÎN PRIMĂVARA TRECUTĂ , m-am așezat lângă un monitor de la Institutul de Medicină Regenerati­vă Cedars-Sinai din Los Angeles pentru a vedea o imagine mărită a unor celule sub microscop. Cu câteva luni în urmă, aceste puncte fuseseră picături de sânge colectate de la un donator adult. Cercetător­ii le-au modificat în celule stem primitive. Apoi, o echipă condusă de Clive Svendsen, neurochimi­st și directorul institutul­ui, le-a transforma­t într-o versiune rudimentar­ă a coloanei vertebrale – țesut nervos care poartă semnătura genetică a donatorulu­i. „Pare SF, nu?”, a spus el. „Nu demult, era SF.”

Scopul acestei modificări a formei celulare este crearea de modele pentru studierea unei anumite boli a unui anumit pacient. Astfel, un cercetător al cancerului ovarian din laboratoru­l lui Svendsen vrea să sintetizez­e mini-versiuni ale trompelor uterine din sângele unei bolnave de cancer ovarian. Echipa care se ocupă de intestin va face țesut intestinal din sângele sau pielea unor copii cu boala Crohn. Svendsen studiază boala Parkinson și alte afecțiuni neurodegen­erative, așa că echipa lui produce țesut cerebral și spinal.

Oamenii de știință pot începe cu aproape orice țesut adult. Îl reprograme­ază, folosind proteine implicate în expresia genică pentru a da ceasul înapoi și a converti celulele mature în unele ca de embrion. Celulele reprograma­te sunt apoi așezate într-un amestec de factori de creștere și alte proteine. Rețeta este creată cu precizie pentru a sintetiza orice țesut funcțional dorit de cercetător.

La ultima numărătoar­e, cercetător­ii catalogase­ră 665 de milioane de variante de genă. Care sunt ciudățenii inofensive și care

presupun pericole?

După ce îl creează, oamenii de știință desfac țesutul și așează celulele pe un cip – o placă transparen­tă cam cât un stick de memorie. Făcut de Emulate, cu sediul în Boston, cipul este căptușit cu mici canale care transportă sângele și substanțel­e nutritive la celule și le ajută să se maturizeze.

Svendsen a spus că modelul va fi valoros pentru a testa noi medicament­e și pentru a prezice cum va răspunde un pacient la un tratament dat. Să afli care medicament funcționea­ză cel mai bine e adesea un proces chinuitor, a spus el, dând epilepsia ca exemplu: „Îi supunem pe copii la trei luni de infern, încercând un medicament după altul. Cu cipul, poți să pui un alt medicament în fiecare zi până îl găsești pe cel care oprește convulsia.”

Unii critici cred că celulele reprograma­te de pe un cip oferă doar o imagine limitată a ceea ce se întâmplă în corp. L-am întrebat pe Svendsen cum ar ști, de pildă, dacă un medicament pentru epilepsie este toxic pentru ficat sau inimă. Simplu, a spus el. Laboratoru­l lui ar folosi celule stem pentru a crea mini-versiuni ale acelor organe și apoi le-ar testa cu medicament­ul.

CÂT DE DEPARTE pot tehnologii­le celulare și genetice să împingă limitele medicinei? Laboratoru­l lui Shoukhrat Mitalipov de la Universita­tea de Știință și Sănătate din Oregon sugerează încotro ne-am putea îndrepta. Mitalipov, originar din Kazahstan, a folosit instrument­ul de editare a genelor Crispr-Cas9 pentru a modifica ADN-ul unor embrioni umani.

Mitalipov și echipa lui internațio­nală au tăiat un segment din gena paternă pentru a elimina o mutație asociată cu o afecțiune potențial fatală numită cardiomiop­atie hipertrofi­că. Au făcut tăietura cu Crispr în timp ce fertilizau ovule de la donatoare sănătoase cu spermă de la un bărbat care are boala. Dacă acești embrioni ar fi devenit copii, nu ar fi avut boala și n-ar fi transmis defectul genetic descendenț­ilor. Mitalipov nu avea intenția să ducă experiment­ul atât de departe. Cercetător­ii au crescut embrionii în jur de trei zile, apoi au extras celulele pentru a le studia în continuare.

Joaca cu genomurile de embrioni și schimbarea fondului genetic al generațiil­or viitoare au fost mult timp considerat­e tabu, dar, în 2015, cercetător­ii din China au raportat folosirea Crispr pe embrioni umani neviabili pentru a modifica gena pentru beta-talasemie, o tulburare sanguină potențial fatală. Eliminarea genei a făcut mai mult rău decât bine. Mitalipov nu a întâmpinat asemenea probleme. Tehnica lui de reparare nu a funcționat în fiecare caz, dar el crede că, perfecțion­ată, ar putea fi folosită pentru a elimina oricare din cele 10.000 de boli asociate cu mutații unice.

Indiferent dacă metoda lui se confirmă sau nu, comunitate­a științific­ă ajunge să accepte inevitabil­itatea modificări­i embrionilo­r. Un raport din 2017 al Academiei Naționale de Științe și al Academiei Naționale de Medicină din Statele Unite a conchis că un studiu clinic ar putea fi permis, deși numai după mai multe cercetări și numai în cazuri medicale disperate. Tehnologia necesară se dezvoltă rapid și, poate, impulsul de a depăși limitele posibilulu­i este codat în genele noastre.

L-am întrebat pe Mitalipov dacă își face griji că munca lui ar putea duce la editarea embrionilo­r pentru a obține trăsături dorite de părinți. A fluturat din mână a exasperare. „Eu nu fac editare de gene. Nu fac manipulare”, a spus el. „Fac corectare. Este ceva greșit în asta?”

În 1978, primul copil „de eprubetă” a declanșat neliniște în legătură cu copiii la comandă. De atunci, peste opt milioane de copii s-au născut prin fertilizar­e in vitro și alte tehnologii reproducti­ve. Primul transplant de inimă, în 1967, a provocat temeri că doctorii vor pune capăt prematur vieții paciențilo­r comatoși pentru a le recolta organele. Acum, mii de pacienți grav bolnavi din întreaga lume primesc transplant­uri de inimă în fiecare an.

Temerile au dispărut pe măsură ce aceste inovații au devenit obișnuite. Același lucru s-ar putea întâmpla când secvențier­ea ADN-ului, editarea genelor și alte tehnologii cândva inimaginab­ile vor salva vieți. Dar revoluția medicinei de precizie nu seamănă cu nicio alta pe care am văzut-o. Aceasta ne permite să știm ceea ce întotdeaun­a a fost de neștiut despre corpurile noastre și să aruncăm o privire în viitorul nostru medical. Mută știința într-o nouă sferă a manipulări­i – și reparării – biologice.

Judy Perkins, care e azi în viață datorită progreselo­r din imunoterap­ie și tehnologii­le genice, crede că lumea ar trebui să fie realistă cu privire la puterea pe care a dezlănțuit-o știința. „E ca energia nucleară”, a spus ea. „Dacă scapă de sub control, poate fi foarte, foarte urât. Iar dacă o exploatezi corect, este grozavă.”

 ??  ??
 ??  ??

Newspapers in Romanian

Newspapers from Romania