Еще одна проблема, связанная с генным редактированием ДНК: дежавю снова и снова
Исследователь из Калифорнийского университета в Дэвисе Элисон Ван Эененнам описала опыт изучения того, что «животные с отредактированными генами», в конце концов, не представляют «тот же результат, который может быть достигнут путем разведения на ферме».
Моя реакция в начале 1990-х годов на то, что я услышала похожие новости о том, что в томаты Flavr Savr, являющиеся ГМО первого поколения технологии генной инженерии, была добавлена дополнительная непреднамеренная ДНК, была несколько более интенсивной. Мой босс в Calgene, Inc. в то время, Билл Хайатт, сообщил мне новости, когда мы путешествовали по подземной системе движущихся пешеходных дорожек, которая соединяет терминалы United Airlines в чикагском аэропорту О'Хара. Я остановилась как вкопанная (хотя продолжала двигаться). Это просто не могло быть правдой, сказала я себе; мигающие огни и повторяющаяся тема «Юнайтед» усиливали сюрреализм, который я чувствовала в тот момент. Я помню, как спрашивала себя, были ли генетически модифицированные (ГМ; мое определение также относится к генному редактированию) продукты действительно готовы к введению на рынок, когда очевидно, все еще нужно было многое узнать о том, как работает технология и к каким непреднамеренным изменениям она может привести.
Подобно сотрудникам Ван Эененнам в Recombinetics, мы в Calgene также первоначально сообщили американским регулирующим органам в FDA и USDA, что изменения, которые мы внедрили в наши помидоры, были очень точными, и что мы точно знали, какие последовательности ДНК мы вставили в них. Как и Ван Эененнам и ее коллеги-ученые по животноводству, мы, ученые-растениеводы, только узнали правду о последовательностях ДНК «костяка» плазмидного вектора, которые непреднамеренно вставляются в наши ГМ-продукты в дополнение к генам, которые мы намеревались вставить благодаря нашему взаимодействию с учеными из FDA.
В нашем случае, FDA попросило Calgene предоставить экспериментальные доказательства, чтобы доказать наше утверждение о том, что в наши ГМ-продукты будут включены только наши гены, представляющие интерес. Это требование было основано на 10-летних опубликованных отчетах. Это были результаты тех экспериментов, которые Хайатт передал мне в аэропорту О'Хара. Я, вместе с парой коллег Calgene, опубликовала наши результаты в Plant Cell в 1994 году. (Наша статья могла бы быть опубликована в более широко читаемом общенаучном журнале, если бы не один из анонимных рецензентов, который не поверил нашим результатам.)
В случае с ГМ-коровами Recombinetics, которые были разработаны с использованием одного из новых методов редактирования генов (TALEN), чтобы предотвратить рост рогов, ученые FDA провели эксперименты, которые дали компрометирующие доказательства. Затем FDA проинформировало Ван Эененнам и Recombinetics, а также Национальную комиссию по биобезопасности (CTNBio) в Бразилии. (CTNBio планировала совместно с Recombinetics создать стадо безрогих молочных коров с отредактированных генами; результаты FDA положили конец этим планам.) В настоящее время ученые FDA публикуют свои результаты; препринт с их описанием был размещен в сети 28 июля 2019 года.
Поможет ли публикация «противоречивых результатов»?
Важно, чтобы ученые публиковали подобные результаты, чтобы разработчики других ГМ-продуктов знали о них и могли, как упоминали ученые FDA Норрис и др. в их статье, описывающей этот последний «сюрприз» ГМ, использовать «методы мониторинга, подходящие для надежного обнаружения непреднамеренной интеграции плазмид и множества шаблонных копий». Потому что только после того, как разработчики идентифицируют модифицированные / отредактированные организмы, которые содержат ДНК, которую они не намеревались вставить, могли бы приняты обоснованные решения о том, следует ли коммерциализировать эти продукты; например, как в случае с коровами Recombinetics, в которых непреднамеренная ДНК содержит гены передающие устойчивость к антибиотикам, таким как ампициллин и неомицин / канамицин. Я считаю, что решение должно заключаться в том, чтобы не разрешать коммерциализацию.
Но публикации явно недостаточно. Приблизительно через 20 лет после того, как мы в Калгене опубликовали нашу статью о «дополнительной проблеме ДНК», связанной с методом агробатерий по вставке генов в растения, моя бывшая коллега из Калгене сообщила мне, что ученые из агробиотехнологической компании, в которой они тогда работали, не проверяли их потенциальные продукты на наличие векторного «костяка» ДНК, которая могла быть непреднамеренно вставлена в процессе генной инженерии… пока она не довела им до сведения по этому вопросу.
Аналогичным образом, документы, документирующие «нежелательную» вставку плазмидной / векторной ДНК-последовательностей при использовании нуклеаз цинкового пальца для модификации геномных ДНК-мишеней в клетках-реципиентах, к тому времени были в научной литературе в течение полувека, когда ученые из Recombinetics опубликовали свои результаты по коровам с отредактированными генами. Тем не менее, эти опубликованные статьи, описывающие непреднамеренную вставку ДНК, а также нашу статью, описывающую это явление у растений, по-видимому, не читались и не принимались во внимание авторами статьи Recombinetics.
Препринт, опубликованный учеными FDA, цитирует дополнительные, более недавно опубликованные статьи, которые также документируют непреднамеренную интеграцию чужеродной ДНК, а также скремблированную ДНК в целевых участках и нецелевых эффектах, в различных ГМО-организмах, которые были получены с использованием различных методов редактирования генов / инженерии, включая систему CRISPR / Cas9.
И поэтому я снова задаю вопрос, который я задавала себе в туннеле между терминалами Юнайтед в аэропорту О'Хара в 1993 году: действительно ли мы готовы вывести на рынок генно-модифицированные / отредактированные продукты, когда, как описал Норрис и другие, «наше понимание непреднамеренных изменений», произведенных с помощью этих технологий, все еще развивается?
Регулирование всех ГМ-продуктов, включая те, которые были отредактированы на уровне генов, должно основываться на том факте, что они были произведены с использованием лабораторных методов, которые мы до сих пор не очень хорошо понимаем.
Норрис и другие дали рекомендации о технических способах, которыми генные инженеры могли бы исправить то, что эти авторы называют «слепой зоной» в разработке ГМ-продуктов, что было выявлено в ходе их открытия как непреднамеренная вставка векторной / плазмидной в ДНК коров Recombinetics.
Но FDA должно пойти дальше. Я надеюсь, что ошибка Recombinetics также убедит регулирующие органы США, что индустрия сельскохозяйственной биотехнологии, включая разработчиков, использующих новые методы редактирования генов, требует большего регулирования, и не меньше (в отличие от заявлений, ранее выдвинутых Recombinetics). Разработчики ГМ-продуктов должны быть готовы адекватно проверять свои потенциальные продукты на наличие этих недавно обнаруженных ошибок точности в процессах генной инженерии / редактирования генов.
С одной стороны, требование, чтобы все ГМ-продукты регулируются таким образом, гарантирует, что все разработчики ГМ-продуктов осознают это отсутствие точности в своих методах.
С другой стороны, нормативные требования ко всем ГМ-продуктам могут спасти агробиотехнологическую отрасль от самой себя, поскольку подобные ошибки плохо отражаются на всем секторе, как отмечается в твите от 26 августа Криса Томпсона: «Сначала Theranos (технологическая корпорация по здравоохранению, первоначально рекламировалась как революционная технологическая компания, но впоследствии печально известна своими ложными утверждениями о том, что она разработала анализы крови, для которых требовалось очень небольшое количество крови), и теперь этот беспорядок, надвигающаяся биотехнологическая революция, безусловно, кажется немного... некомпетентной?»
Источник: biotechsalon.com/2019/09/06/gene-editings-extra-dna-problem-deja-vu-all-over-again/
