Wartiovaara, Kirmo

Finnish

Helsingin yliopiston digitaalinen arkisto

Kuva: iStock2385 Duodecim 2019;135:2385–8JOULUNUMERO 2019 | TEEMA: Syntymä Kirmo WartiovaaraUuden ihmisen syntymäKun Elisan tulevat vanhemmat miettivät, millaisia ominaisuuksia he tälle toivoivat, valittavana oli riskitön perusmalli tavallisista tunnetuista sairauksista ja kalliimpi, vapaammin räätälöitävä vaihtoehto. Silmien, hiusten ja ihon värivalikoimat kuuluivat molempiin paketteihin, mutta niiden lisäksi luonteenpiirteitä sekä kehonkoostumusta ja mittasuhteita olisi tarvittaessa saanut tuunatuksi toivottuun suuntaan, mikäli suvun geneettinen analyysi olisi jossain määrin arveluttava – kuten aika monilla vapaan risteytymistavan pariskunnilla kuulemma oli. Elisan vanhemmat olivat kuitenkin hyvin suunniteltuja, ja he päättivät satsata käytettävissä olevat varansa tulevan lapsen syntymän jälkeiseen epigeneettiseen muokkaukseen, jotta ominaisuuksista saataisiin esiin parhaat mahdolliset puolet. Somaattisten solujen geneettistä korjausta voitaisiin tietysti silloinkin harkita, mutta koulutuksen sekä kulttuuristen ja sosiaalisten taitojen hiominen vaatisi joka tapauksessa satsauksia. ”Genetiikallakin on rajansa, ja tutkimusten mukaan yli puolet onnellisesta ja menestyksekkäästä elämästä perustuu koulutukseen, kunhan perusasiat ovat kunnossa”, sanottiin esitteessäkin.E dellä kuvattu on vielä fantasiaa, mutta ei ehkä mahdotonta jonain päivänä. Geenien muokkausteknologiat vai-kuttavat kehittyvän nopeammin kuin tietoko-neet, ja ensimmäiset alkiona geenimuunnellut ihmiset ovat jo keskuudessamme. Olemme lääketieteessä tottuneet arvioimaan hoitojen ja toimenpiteiden hyötyjä suhteessa riskeihin, mutta perinnöllisen geenimuuntelun yksi on-gelma on edelleen se, ettemme vielä edes tiedä, kuinka paljon tuntemattomia asiaan vaikutta-via seikkoja edessämme on. Tuntemattomien  tuntemattomien (”unknown unknowns”) ris-kien arviointi on kuitenkin ikuisuuskysymys, johon ei ole olemassa oikein hyvää ratkaisua, ja osa ihmisistä onkin sitä mieltä, että ainoa tapa päästä eteenpäin on kokeilla ja katsoa, mitä ta-pahtuu. DNA:n monta informaatiotaDNA:n koodi – siis se, kuinka emäkset A, C, G ja T muodostavat tripletteinä eli kolmen ryh-minä aminohappojen koostumisjärjestyksen – opittiin tuntemaan yli 50 vuotta sitten. Tämä koodaava osa eli eksoneista koostuva kokonai-suus, eksomi, muodostaa kuitenkin vain noin 1,5 % genomistamme ja on itse asiassa melko samanlainen muiden eliöiden eksomeihin ver-rattuna. Proteiinien valmistumisen aikaan ja paikkaan sidottu säätely taas koodautuu pitkälti eksomin ulkopuolella, introneissa. Tämän tie-don ohjautumisen salaisuudet ovat vielä pitkäl-ti tuntemattomia. Evolutiivisesti merkittävät muutokset ovat suurelta osin tapahtuneet näissä säätelyalueissa, vaikka ajan myötä myös proteiineja koodaavat alueet ovat lajien välillä toki muuttuneet. Sää-telyn merkitys näkyy hyvin vaikkapa eri koira-rotujen suurissa eroissa niiden geneettisestä sa-mankaltaisuudesta huolimatta. Olemme myös kovin alkuvaiheessa oppiaksemme esimerkiksi sen, kuinka meille syntyy satoja tai tuhansia eri solutyyppejä, vaikka niissä kaikissa on sama genomi. On siis epäselvää, kuinka monia mui-ta ulottuvuuksia DNA:han kätketyssä tiedossa on aminohappokodonien lisäksi tai minkälaisia palautteita ja ristiinkytkentöjä se sisältää.2386Ihmisyyden samoin kuin muunkin eliöstön salat on siis jollain tavalla koodattu genomiin, ja ymmärrämme niistä osan. Parhaiten tunnetaan yksittäisten geenivirheiden aikaansaannokset, jotka johtavat tauteihin. Samoin ymmärrämme melko monen taudinaiheuttajan käyttämät me-kanismit ja ne DNA:n koodaamat solujemme tekijät, joita nämä taudinaiheuttajat käyttävät. Tällaisia tunnettuja geenejä tai niiden virheitä voidaan korjata tai muuttaa elävissä soluissa. Tällöin niiden toiminta paranee, tauti korjaantuu tai ei ehkä kos-kaan puhkea. Mikäli geenikorjaus kohdis-tuu somaattiseen, tietyn ku-doksen soluun eikä sukusoluun tai alkioon, tilanne on melko analoginen kyseiselle kudoksel-le tehtävän parantavan hoidon kanssa, joka voisi olla esimer-kiksi luuydinsiirto terveeltä luovuttajalta. Asia on kuitenkin paljon monimutkaisempi, jos hoi-dettava solu on ituradan solu tai alkio, jolloin geenimuokkaus vaikuttaa koko eliöön ja on perinnöllinen, ja sen mah dolliset haittavaiku-tukset muissa kuin hoidettavan taudin kohde-kudoksissa voivat olla yllättäviä. Tällainen haittavaikutus voisi olla muuttunut säätelyalue, joka onkin tärkeä jonkin toisen ku-doksen toiminnalle. Somaattisen hematopoi-eettisen solun muokkauksessa tapahtuva her-moston geenin muutos ei välttämättä aiheuta mitään ongelmia, mutta ituradassa oleva sama muutos voisi olla hyvin haitallinen esimerkiksi aivojen kehitykselle.DNA:n muokkausViime vuosikymmenien aikana on kehitetty monia eri geeninmuokkaustekniikoita, joista löytyy lisätietoa hakusanoilla meganukleaasi, ZFN, TALEN tai CRISPR-Cas. Kaikkiin niihin liittyy epävarmuustekijöitä, jotka voivat aiheut-taa haittavaikutuksia kliinisessä käytössä. Tahattomat, epätarkoista muokkauksista johtuvat muutokset lienevät yksi suurimmista epävarmuuksista. Niiden syn-tymisen todennäköisyys ei ole kovin suuri, mutta hoidossa voi-daan käsitellä miljoonia soluja, ja monien pitkäikäisten solujen hoidossa pienetkin virheet voivat osoittautua merkitykselliseksi. Nämä riskit lisääntyvät enti-sestään, mikäli muutokset ovat perinnöllisiä. Muita tunnettuja riskejä, joiden suuruutta ei kuitenkaan tiedetä, ovat hoidon aiheuttamat mahdolliset immuno-logiset seuraukset ja hoidettujen solujen lisään-tynyt syöpäriski.Geenimuokkauksen tekninen suoritus ja me-netelmät ovat pitkälti samanlaisia sekä somaat-tisten että ituradan solujen osalta. Perinnöllisen muokkauksen kehityksessä on osittain tämän-kin vuoksi edetty niin teknologiavoittoisesti, että monia sosiaalisia ja eettisiä kysymyksiä ei ole ehditty käsitellä. Yhteiskunnalliset muu-tokset ja asenteiden muovautuminen ovatkin yleensä huomattavasti hitaampia kuin (bio)teknologinen kehitys. Voi viedä vuosikymme-niä tai sukupolvia ennen kuin jokin uusi asia JOULUNUMERO 2019 | TEEMA: SyntymäK. WartiovaaraKuva: iStockPerinnöllisen geenimuokkauk-sen pohdinnassa olemme lähellä kysymyksiä yksilön ja yhteiskunnan välisistä suhteista2387muuttuu ihmisille tutuksi. Tekniikan kehityk-sessä kuukausikin tuntuu välillä pitkältä ajalta. Ihmisten suhtautumista ja yhteiskunnan kol-lektiivisten tuntemusten kehittymistä haittaa lisäksi se, että geenimuokkauksen syvällisempi ymmärtäminen vaatii paljon pohjatietoa.Ensimmäiset tiettävästi perinnöllisesti geeni-muokatut ihmiset syntyivät Kiinassa vuonna 2018, vaikka tieteellinen julkaisu asiasta edel-leen puuttuukin (1). Tekniikan käyttö ihmis-alkioissa raskauden aikaansaamiseksi tuli yl-lätyksenä lähes kaikille alan tutkijoille, joskin jälkikäteen ajateltuna yllättävintä oli lähinnä sen käyttöönoton nopeus. Tutkija He Jiankuin kokeessa yritettiin muokata alkioiden HIV:n reseptorigeeniä CCR5, ja osittain tässä ilmei-sesti onnistuttiinkin. Hoito ei kuitenkaan ole lääketieteellisesti hyvin perusteltavissa, se teh-tiin salassa ja tutkittavien tietoon perustuvassa suostumuksessa oli ongelmia, minkä vuoksi hoito tuomittiin voimakkaasti lähes kaikkialla. Tätä kirjoitettaessa on tiedossa, että venäläi-nen tutkija Denis Rebrikov suunnittelee hoi-tavansa pariskuntia, jotka ovat kiinnostuneita alkioiden geenimuokkauksesta (2). Näissä hoidoissa suunnitellaan palvelua esimerkiksi pariskunnille, joilla ei ole muuten mahdolli-suutta saada geneettisesti tervettä lasta omilla sukusoluillaan.Sääntelyä tarvitaanPerinnöllisen geenimuokkauksen lainsäädän-nöllinen tila vaihtelee. Esimerkiksi Suomessa se on kiellettyä, mutta kaikkialla lainsäädäntöä ei ole tai se on puutteellista. Useat kansainvä-liset yhteisöt, myös WHO, ovat todenneet sen olevan eettisesti kyseenalaista ja ettei sitä tulisi tehdä (3). Järjestöjen kannanoton toivotaan johtavan lakien syntymiseen, mutta kansain-välisesti sitovia keinoja ei saatane aikaan ilman jokaisen maan omia lainsäätäjiä. Lähes kaikki kannanotot on toistaiseksi pe-rusteltu menetelmien uutuudella ja niihin liitty-villä epävarmuuksilla, mutta esiin on kuitenkin tuotu asian monimutkaiset yhteiskunnalliset ja eettiset puolet, joita ei ole tarpeeksi ehdit-ty käsitellä. Perinnöllisen geenimuokkauksen pohdinnassa olemme hyvin lähellä kysymyk-siä yksilön ja yhteiskunnan välisistä suhteista eli siinä, kuinka suuri hyödyn yksilön kannalta tulisi olla, jotta yhteiskunnalle mahdollisesti ai-heutuva sosiaalinen haitta olisi perusteltavissa.On luultavaa, että kaikki vanhemmat mie-luummin valitsevat terveen kuin sairaan lapsen, jos se on teknisesti mahdollista ja turvallista. Mielipidetiedustelut osoitettavat myös, että melko suuri osa ihmisistä kannattaa perinnöl-listäkin geneettistä muokkausta sairauksien hoidossa (4). Asiaan liittyy kuitenkin hyvin monimutkaisia eettisiä kysymyksiä muun mu-assa erilaisuuden hyväksymisestä. Asenteet riippuvat vastaajien taustoista, ja koska asias-sa on hyvin monia muuttujia, yksiselitteistä tulosta on vaikea saada. Yksi vaikeimmista ja epämääräisimmistä seikoista on kysymys siitä, missä vaiheessa jokin ominaisuus luokitellaan sairaudeksi.Kurkistus tulevaisuuteenPidän luultavana, että tulevaisuudessa näemme lisää geenimuokattuja alkioita ja niistä kehitty-viä ihmisiä. Tällainen toiminta voisi alkaa ensin varakkaampien ihmisten itse kustantamana, mahdollisesti jossakin sellaisessa maassa, jon-ka lainsäädäntö on löyhää. Toiminnasta onkin jo nähtävissä viitteitä (5). Terveysturismia voi-daan harrastaa paremman lääketieteen löytä-miseksi, mutta samalla epätoivoisten ihmisten apajalla ovat myös käärmeöljykauppiaat, jotka Kuva: iStockUuden ihmisen syntymä2388lupaavat perusteettomia tai riskialttiita hoitoja. Geenimuokkauksen eroaakin klassisesta puos-karitoiminnasta ehkä siinä, että vaikka hoito voisikin olla teknisesti ja biologisesti toimivaa, se on kuitenkin eettisesti kiellettyä siihen liitty-vien riskien vuoksi, tai muista yhteiskunnalli-siin arvoihin liittyvistä syistä.Mikäli tulevat mahdolliset kaupallisesti to-teutetut kokeilut onnistuvat, perinnöllinen geenimuokkaus saattaa levitä laajempaan käyt-töön, mutta en usko sen tapahtuvan kovin nopeasti. Sen sijaan yllättyisin, mikäli geeni-korjaus ei olisi valikoimassamme somaattisten solujen hoidossa kymmenen vuoden päästä. Tähän kuten muihinkin uusiin hoitoihin liittyy kuitenkin taloudellisia kysymyksiä, sillä geeni-hoitojen hinnat ovat nykyään miljoonaluokkaa, mikä varmasti rajoittaa niiden leviämistä yh-teiskunnan maksamien hoitojen piiriin.Palatkaamme vielä alussa kuvattuun tapauk-seen sekä ihmislajin syntyyn ja evoluutioon. Homo-lajin edustajien osalta perinnöllisyystie-de on 100 000–300 000 viime vuoden aikana muuttunut niin, että on alettu puhua omasta Homo sapiens -lajista. Lajimme ajattelusta tai kulttuurista on kuitenkin voitu saada tietoa vain vähän, esimerkiksi tulen käytön ja asumusten jälkien perusteella. ”Ihmisyyden” syntymään voidaan ottaa kantaa lähinnä anatomian perus-teella, sillä vähitellen tapahtuneen muuttumi-sen merkit näkyvät fossiiliaineistossa, ja jostain näytteistä on myös saatu eristetyksi muinaista DNA:ta. Tutkimuksissa ei ole löydetty selviä yksittäisiä mutaatioita tai muutoksia, joista ihmisyys olisi alkanut, mutta lienee todennä-köistä, että monet aivojen kehitykselle tärkeät geneettiset tekijät ovat olleet tärkeitä evoluu-tiossa.LopuksiMikäli ihmisen suvullinen lisääntyminen jat-kuu, on selvää, että myös lajin genomi jatkaa muuttumistaan. Biologisesti ajattelevan henki-lön on vaikea kuvitella, että DNA:n emäsjär-jestyksessä olisi saavutettu jokin lakipiste, josta se ei voisi enää kehittyä. Tiedämme myös, että jokaisella lapsella on hiukan erilainen geenipe-rimä kuin vanhemmillaan, joten ei ole olemassa mitään pysyvää ihmisen DNA:ta, jonka suoje-lu voisi olla ihmiskunnan tehtävä. Ihmisyyden määrittäjänä DNA onkin kuin veteen piirretty viiva, jota ei voida määritellä yksiselitteisesti ai-nakaan nukleotidijärjestyksen perusteella. On myös tunnettua, että evoluutiolla ei ole suuntaa, vaan luonnossa mutaatiot tapahtuvat sattumanvaraisesti. Onkin lähinnä sosiaalinen ja eettinen kysymys, saako tätä luonnonjär-jestystä muuttaa tai ohjata. Lyhytnäköinen saavutettu etu voi pitkällä aikavälillä muuttua haitaksi, mikäli olosuhteet vaihtuvat ja liialli-nen homogeenisuus ei välttämättä ole koko la-jin kannalta hyväksi. Toistaiseksi ei kuitenkaan ole selvää, kuka saa päättää ihmisen genomin muokkaamisesta. ■KIRJALLISUUTTA1. Cyranoski D. The CRISPR-baby scandal: what’s next for human gene-editing. Nature 2019;566:440–2.2. Russian biologist plans more CRISPR-edited babies. Nature news 10.6.2019. www.nature.com/articles/d41586-019-01770-x.3. Statement on governance and oversight of human genome edi-ting. World Health Organization Newsroom 26.7.2019. www.who.int/news-room/detail/26-07-2019-statement-on-governance-and-oversight-of-human-genome-editing.4. Scheufele DA, Xenos MA, Howell EL, ym. U.S. attitudes on human genome editing. Science 2017;35:553–45. Cohen J. The untold story of the ’circle of trust’ behind the world’s first gene-edited babies. Science News 1.8.2019. www.sciencemag.org/news/2019/08/untold-story-circle-trust-behind-world-s-first-gene-edited-babies.KIRMO WARTIOVAARA on perinnöllisyyslääkäri ja kantasolubiologian dosentti, joka hoitaa vuoroviikoin perheitä/potilaita HUS:ssa ja heistä otettuja (kanta)soluja Biomedicum Helsingissä. Vapaa-aika kuluu muotoillessa kasvisoluja puutarhassa tai puusepän työkaluilla, sekä taivutellessa nuotteja, kirjaimia tai omia mielipiteitä uusiin asentoihin. JOULUNUMERO 2019 | TEEMA: SyntymäK. WartiovaaraKIRMO WARTIOVAARA, dosentti Hus kliininen genetiikka, Helsingin yliopisto

Uuden ihmisen syntymä

https://helda.helsinki.fi/bitstream/10138/323896/1/duo15301.pdf

Uuden ihmisen syntymä

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Helsingin yliopiston digitaalinen arkisto