Saisiko olla geeninsiirrolla pidennetty elinikä?

Geeniterapia on sairauden hoitoa tai ehkäisemistä geeninsiirron kautta. Sen avulla voidaan esimerkiksi korvata muuntuneita geenejä, säädellä niiden toimintaa ja jopa tuhota syöpäsoluja kontrolloidusti. Ei siis ihme, että geeninsiirto on nähty myös ratkaisuna eliniän pidentämiseen. Olemmeko valmiita käyttämään geeniterapiaa terveiden ihmisten muokkaamiseen?

Geeniterapia mahdollistaa nykyisin monen muutoin kuolemaan johtavan sairauden, kuten pahanlaatuisen aivokasvaimen, tehokkaan hoidon. Geeninsiirrossa nimensä mukaisesti siirretään haluttuja geenejä potilaiden somaattisiin soluihin, eli muihin kuin sukusoluihin (munasolut, siittiöt).  Geeniterapiassa siirretyt geenit eivät näin ollen periydy seuraavalle sukupolvelle, vaan muokkauksen kohteena on vain yhden, hoidettavan yksilön geenit. Jos hoito onnistuu, muokattuihin soluihin voidaan joko tuoda uusi toimiva geeni tai vastaavasti hiljentää ei-toivotun geenin toiminta.

Geeniterapia on aina riski

Keskeisin geeniterapiahoidon haaste on kehittää turvallisia mutta tehokkaita vektoreita eli kuljettimia, joiden avulla geenituote saadaan soluihin. Sellaisenaan soluun siirretty geeni ei nimittäin toimi, vaan parasta olisi saada se vietyä tumaan osaksi yksilön perimää. Jotta kuvio olisi vielä haastavampi, pitäisi haluttu geeni saada liittymään juuri haluttuun kohtaan perimää. Jos geenituote asettuu sattumanvaraisesti solun DNA:han, voi se johtaa muun muassa halutun geenin liialliseen tuottoon, toimimattomuuteen, tai jopa jonkin muun, elimistölle olennaisen geenin toiminnan häiriöön. Geeninsiirrossa riskit ovat siis aina suuria. Tämän vuoksi sitä nykyään käytetäänkin luvallisesti vain parantumattomasti sairaiden potilaiden hoitomuotona.

Geeniterapiaa terveille ihmisille?

Viime vuonna tiedeyhteisöä ja koko maailmaa kuohutti uutinen Kiinasta, jossa tutkija­ kertoi muokanneensa kahden ihmisalkion geenejä. Tämän seurauksena syntyivät kaksostytöt, Nana ja Lulu, joista toinen on immuuni HI-virukselle. Koe perustui ”geenisaksiksi” kutsuttuun menetelmään, joka on mullistanut biotekniikan. Siinä soluun ruiskutetaan DNA:ta leikkaava proteiini ja pätkä RNA:ta, joka ohjaa leikkurin oikeaan paikkaan. Näin voidaan muuttaa yksittäisten geenien toimintaa hyvinkin tarkasti.

Kiinalaiskaksosilta pyrittiin tämän tekniikan avulla poistamaan CCR5-geeni, minkä seurauksena heille ei voisi tulla HIV-tartuntaa. Tutkijan mukaan toiselle tytöistä muokkaus onnistui ja toiselta geeni hiljeni vain osittain. Kokeessa alkioilta ei siis parannettu mitään vakavaa perinnöllistä sairautta, johon he olisivat ilman hoitoa sairastuneet. Tytöt olisivat syntyneet terveinä ilman HIV:iä joka tapauksessa. Laittoman geeniterapian ansioista he saattavat nyt olla immuuneja HIV:lle, mutta alttiita vakaville sivuvaikutuksille. Samalla Lulun ja Nanan geenimuuntelu muuttaa pohjimmiltaan koko ihmiskunnan perimää, sillä toisin kuin perinteinen geeniterapia, se periytyy myös seuraavalle sukupolvelle.

Geeniterapia on uhka ja mahdollisuus

Tiettyihin geeneihin kohdennetulla terapialla voidaan todistetusti pidentää elinikää koe-eläimillä. Esimerkiksi tiettyjen aineenvaihduntaan liittyvien geenien hiljentämisen on havaittu pidentävän elinikää. Sama ilmiö nähdään, kun antioksidanttitoiminnan geenien toimintaa puolestaan tehostetaan. Tällaiset geenihoidot eivät kuitenkaan ole suoraan hyödynnettävissä ihmisille, sillä emme vielä riittävän hyvin tunne yksittäisten geenien merkitystä esimerkiksi ihmisen kasvulle, kehittymiselle ja lisääntymiselle. Lisäksi ikääntyminen ei ole yhden geenin takana, vaan siihen vaikuttavat lukuisat eri geenit – yhtä geeniä muokkaamalla ei luultavasti saada aikaan suurtakaan vaikutusta.

Ikävä kyllä geeninsäätely ei myöskään ole niin yksinkertaista, kuin geeniterapian perusajatus antaa ymmärtää – ei ole olemassa vain yhtä oikeaa geenimuotoa saatikka geenien on/off-nappuloita. Geeninsäätelyyn liittyy DNA:n rakenteen lisäksi epigeneettinen säätely, joka vaikuttaa geenin toimintaan muutamatta sen rakennetta. Samakin geeni voi siis toimia eri ympäristössä eri tavalla.

Geeniterapialla voidaan jo nykyisin pidentää tietyistä sairauksista kärsivien ihmisten elinikää. Terveiden elinikään ei sen sijaan kannata vielä (jos koskaan) geeniterapialla kajota – ala vaatii vielä valtavasti tutkimusta toimiakseen toistettavasti ja turvallisesti.

Lähteet:

• Verma IM, Somia N: Gene therapy — promises, problems and prospects. Nature 1997, 389(6648):239-242.
• Rattan SI, Singh R: Progress & prospects: gene therapy in aging. Gene Ther 2009, 16(1):3-9.
• https://www.technologyreview.com/s/612458/exclusive-chinese-scientists-are-creating-crispr-babies/
• https://www.duodecimlehti.fi/lehti/2009/16/duo98238
• https://www.hs.fi/tiede/art-2000005959145.html