.: DERLEME
We are Able to Edit the Genome of Human Embryos with CRISPR/Cas9 Technology, But are We Allowed to Do so?
İnsan Embriyosunun Genomunu CRISPR/Cas9 Tekniği ile Değiştirebiliriz; Ancak Bunu Yapmaya İznimiz Var mı?
Turkiye Klinikleri J Med Ethics. 2021;29(1):111-8
doi: 10.5336/mdethic.2020-76393
Makale Dili: EN
Tam Metin
ABSTRACT
In 2018, a Chinese scientist claimed the birth of the two girls whose C-C chemokine receptor type 5 (CCR5) gene(s) were deleted by CRISPR/Cas9 [clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPRassociated (Cas)] technology. The reason for this experimental procedure was the father being infected with human immunodeficiency virus (HIV). The national and international authorities heavily criticized the scientist in terms of scientific pitfalls of the technique used and ethics and showed condemnation against him. Two of the greatly criticized issues were that the implanting the genetically edited embryos to a woman with, and fabrication of the Institutional Review Board approval. Eventually, the Chinese Government sentenced him to three-year prison and fine. In this review, we aim to present the case, introduce the history of in vitro fertilization, its current implications, history of HIV, advocate reproductive rights of the individuals infected with HIV, and present CRISPR/Cas9 technique and its pitfalls. Finally, we critically evaluate the case based on the international and Turkish National Ethical Codes, including the Declaration of Helsinki, Nuremberg Code, and the Convention on Human Rights and Biomedicine. It is certain that we need stricter institutional, national, and international guidelines for gene editing of the human embryos. We also made several suggestions for updates in the curriculums of medicine and biological sciences regarding the CRISPR/Cas9 use in human subjects. We conclude that although it was an unethical human experiment conducted with inadequate scientific grounds, the CRISPR/Cas9 is a very promising technique for the cure of many human diseases. Therefore, more animal experiments with CRISPR/Cas9 should be encouraged and funded to achieve our goal of being healthier humans.
Keywords: Bioethics; CRISPR/Cas9; human genome; HIV; IVF; embryo; gene editing
In 2018, a Chinese scientist claimed the birth of the two girls whose C-C chemokine receptor type 5 (CCR5) gene(s) were deleted by CRISPR/Cas9 [clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPRassociated (Cas)] technology. The reason for this experimental procedure was the father being infected with human immunodeficiency virus (HIV). The national and international authorities heavily criticized the scientist in terms of scientific pitfalls of the technique used and ethics and showed condemnation against him. Two of the greatly criticized issues were that the implanting the genetically edited embryos to a woman with, and fabrication of the Institutional Review Board approval. Eventually, the Chinese Government sentenced him to three-year prison and fine. In this review, we aim to present the case, introduce the history of in vitro fertilization, its current implications, history of HIV, advocate reproductive rights of the individuals infected with HIV, and present CRISPR/Cas9 technique and its pitfalls. Finally, we critically evaluate the case based on the international and Turkish National Ethical Codes, including the Declaration of Helsinki, Nuremberg Code, and the Convention on Human Rights and Biomedicine. It is certain that we need stricter institutional, national, and international guidelines for gene editing of the human embryos. We also made several suggestions for updates in the curriculums of medicine and biological sciences regarding the CRISPR/Cas9 use in human subjects. We conclude that although it was an unethical human experiment conducted with inadequate scientific grounds, the CRISPR/Cas9 is a very promising technique for the cure of many human diseases. Therefore, more animal experiments with CRISPR/Cas9 should be encouraged and funded to achieve our goal of being healthier humans.
Keywords: Bioethics; CRISPR/Cas9; human genome; HIV; IVF; embryo; gene editing
ÖZET
2018 yılında Çinli bir bilim insanı, C-C kemokin reseptörü tip 5 (CCR5) genini, CRISPR/Cas9 [düzenli aralıklarla bölünmüş kısa palindromik tekrar kümeleri (CRISPR)/CRISPR ilişkili nükleaz 9 (Cas9)] teknolojisi ile sildiğini ve de bunun sonucunda ikiz kız bebek doğumu gerçekleştiğini iddia etti. Bu deneysel çalışmanın nedeni olarak ileri sürülen babanın insan bağışıklık yetmezliği virüsü [human immunodeficiency virus (HIV)] pozitif olduğu, ulusal ve uluslararası otoriteler tarafından yoğun olarak tartışılmış ve etik açıdan eleştirilmiştir. En fazla eleştirilen konulardan ikisi ise genetiği değiştirilmiş embriyoların bir kadına implante edilmesi ve de etik kurul onayının uydurma oluşudur. Çin Hükümeti'nin bu çalışmadaki araştırmacıyı, 3 yıl hapis ve aynı zamanda ağır bir tazminat ile cezalandırmasının ardından konu ile ilgili tartışmalar farklı bir boyut kazandı. Bu derlemede; olguyu sunmayı, in vitro fertilizasyon tarihini, onun mevcut sonuçlarını, HIV tarihini, HIV ile enfekte kişilerin üreme haklarını savunmayı ve CRISPR/Cas9 tekniğini ve tehlikelerini sunmayı amaçladık. Son olarak ise bu vakayı Helsinki Deklarasyonu, Nürnberg Kodu ve İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesi dâhil olmak üzere uluslararası ve Türk Ulusal Etik Kurallarına göre eleştirel olarak değerlendiriyoruz. İnsan embriyolarının gen düzenlemesi hususunda daha sıkı kurumsal, ulusal ve uluslararası yönergelere ihtiyacımız olduğu kesindir. Ayrıca tıbbi ve biyolojik bilimlerin müfredatlarında, insan araştırmalarında CRISPR/Cas9 kullanımına dair güncellemeler için çeşitli önerilerde bulunduk. Bilimsel dayanağı yetersiz olan ve etik olmayan bir insan deneyi olmasına rağmen CRISPR/Cas9'un birçok insan hastalığının tedavisi için çok umut verici bir teknik olduğu sonucuna vardık. Bu nedenle, sağlıklı insanlar olma hedefimize ulaşmak için CRISPR/ Cas9 tekniği ile daha fazla hayvan deneyi teşvik edilmeli ve finanse edilmelidir.
Anahtar Kelimeler: Biyoetik; CRISPR/Cas9; insan genomu; HIV; IVF; embriyo; gen değiştirme
2018 yılında Çinli bir bilim insanı, C-C kemokin reseptörü tip 5 (CCR5) genini, CRISPR/Cas9 [düzenli aralıklarla bölünmüş kısa palindromik tekrar kümeleri (CRISPR)/CRISPR ilişkili nükleaz 9 (Cas9)] teknolojisi ile sildiğini ve de bunun sonucunda ikiz kız bebek doğumu gerçekleştiğini iddia etti. Bu deneysel çalışmanın nedeni olarak ileri sürülen babanın insan bağışıklık yetmezliği virüsü [human immunodeficiency virus (HIV)] pozitif olduğu, ulusal ve uluslararası otoriteler tarafından yoğun olarak tartışılmış ve etik açıdan eleştirilmiştir. En fazla eleştirilen konulardan ikisi ise genetiği değiştirilmiş embriyoların bir kadına implante edilmesi ve de etik kurul onayının uydurma oluşudur. Çin Hükümeti'nin bu çalışmadaki araştırmacıyı, 3 yıl hapis ve aynı zamanda ağır bir tazminat ile cezalandırmasının ardından konu ile ilgili tartışmalar farklı bir boyut kazandı. Bu derlemede; olguyu sunmayı, in vitro fertilizasyon tarihini, onun mevcut sonuçlarını, HIV tarihini, HIV ile enfekte kişilerin üreme haklarını savunmayı ve CRISPR/Cas9 tekniğini ve tehlikelerini sunmayı amaçladık. Son olarak ise bu vakayı Helsinki Deklarasyonu, Nürnberg Kodu ve İnsan Hakları ve Biyotıp Sözleşmesi dâhil olmak üzere uluslararası ve Türk Ulusal Etik Kurallarına göre eleştirel olarak değerlendiriyoruz. İnsan embriyolarının gen düzenlemesi hususunda daha sıkı kurumsal, ulusal ve uluslararası yönergelere ihtiyacımız olduğu kesindir. Ayrıca tıbbi ve biyolojik bilimlerin müfredatlarında, insan araştırmalarında CRISPR/Cas9 kullanımına dair güncellemeler için çeşitli önerilerde bulunduk. Bilimsel dayanağı yetersiz olan ve etik olmayan bir insan deneyi olmasına rağmen CRISPR/Cas9'un birçok insan hastalığının tedavisi için çok umut verici bir teknik olduğu sonucuna vardık. Bu nedenle, sağlıklı insanlar olma hedefimize ulaşmak için CRISPR/ Cas9 tekniği ile daha fazla hayvan deneyi teşvik edilmeli ve finanse edilmelidir.
Anahtar Kelimeler: Biyoetik; CRISPR/Cas9; insan genomu; HIV; IVF; embriyo; gen değiştirme
REFERANSLAR:
- Krimsky S. Breaking the germline barrier in a moral vacuum. Account Res. 2019;26(6):351-68.[Crossref] [PubMed]
- Lab TH. About Lulu and Nana: twin girls born healthy after gene surgery as single-cell embryos. November 25, 2018. (Date of access: April 7, 2020).[Link]
- Regalado A. China's CRISPR babies: read exclusive excerpts from the unseen original research. December 3, 2019. (Date of access: June 22, 2020).[Link]
- Cyranoski D. The CRISPR-baby scandal: what's next for human gene-editing. Nature. 2019;566(7745):440-2.[Crossref] [PubMed]
- Cyranoski D. CRISPR-baby scientist fails to satisfy critics. Nature. 2018;564(7734):13-4.[Crossref] [PubMed]
- Zimmer K. CRISPR scientists slam methods used on gene-edited babies. December 4, 2018. (Date of access: May 15, 2020)[Link]
- Cyranoski D. Russian biologist plans more CRISPR-edited babies. Nature. 2019;570(7760):145-6.[Crossref] [PubMed]
- Cohen J. The untold story of the 'circle of trust' behind the world's first gene-edited babies. 2019.[Crossref] [PMC]
- Jia H. China approves ethics advisory group after CRISPR-babies scandal. Nature. 2019.[Crossref] [PubMed]
- Normile D. Chinese scientist who produced genetically altered babies sentenced to 3 years in jail. Science. 2019.[Link]
- Steptoe PC, Edwards RG. Birth after the reimplantation of a human embryo. Lancet. 1978;2(8085):366.[Crossref] [PubMed]
- Garcia Velasco JA, Seli E. IVF: a short but exciting story. Curr Opin Obstet Gynecol. 2015;27(3):165-6.[Crossref] [PubMed] [PMC]
- Edwards RG. Facts. NobelPrize.org. Nobel Media AB 2020. Fri. (Date of access: 15 May 2020).[Link]
- Handyside AH, Kontogianni EH, Hardy K, Winston RM. Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by Y-specific DNA amplification. Nature. 1990;344(6268):768-70.[Crossref] [PubMed]
- Harper JC, Schatten G. Are we ready for genome editing in human embryos for clinical purposes? Eur J Med Genet. 2019;62(8):103682.[Crossref] [PubMed]
- Gürtin ZB. Patriarchal pronatalism: Islam, secularism and the conjugal confines of Turkey's IVF boom. Reprod Biomed Soc Online. 2016;2:39-46.[Crossref] [PubMed] [PMC]
- ESHRE. More than 8 million babies born from IVF since the world's first in 1978: European IVF pregnancy rates now steady at around 36 percent, according to ESHRE monitoring. 2018. (Date of access: 7 April 2020).[Link]
- Zhang J, Liu H, Luo S, Lu Z, Chávez-Badiola A, Liu Z, et al. Live birth derived from oocyte spindle transfer to prevent mitochondrial disease. Reprod Biomed Online. 2017;34(4):361-8. Erratum in: Reprod Biomed Online. 2017;35(1):49. Erratum in: Reprod Biomed Online. 2017;35(6):750.[Crossref] [PubMed]
- Vermey BG, Buchanan A, Chambers GM, Kolibianakis EM, Bosdou J, Chapman MG, et al. Are singleton pregnancies after assisted reproduction technology (ART) associated with a higher risk of placental anomalies compared with non-ART singleton pregnancies? A systematic review and meta-analysis. BJOG. 2019;126(2):209-18.[Crossref] [PubMed]
- Vermeiden JP, Bernardus RE. Are imprinting disorders more prevalent after human in vitro fertilization or intracytoplasmic sperm injection? Fertil Steril. 2013;99(3):642-51.[Crossref] [PubMed]
- SART. Prerequisite Testing. (Date of access: 10 April 2020)[Link]
- Vatanoğlu EE, Ataman AD. A sexually transmitted disease: History of AIDS through philately. J Turk Ger Gynecol Assoc. 2011;12(3):192-6.[Crossref] [PubMed] [PMC]
- Baig AM. Human genome-edited babies: first responder with concerns regarding possible neurological deficits! ACS Chem Neurosci. 2019;10(1):39-41.[Crossref] [PubMed]
- Ethics Committee of American Society for Reproductive Medicine. Human immunodeficiency virus (HIV) and infertility treatment: a committee opinion. Fertil Steril. 2015;104(1):e1-8.[Crossref] [PubMed]
- Savasi V, Mandia L, Laoreti A, Cetin I. Reproductive assistance in HIV serodiscordant couples. Hum Reprod Update. 2013;19(2):136-50.[Crossref] [PubMed]
- Zafer M, Horvath H, Mmeje O, van der Poel S, Semprini AE, Rutherford G, et al. Effectiveness of semen washing to prevent human immunodeficiency virus (HIV) transmission and assist pregnancy in HIV-discordant couples: a systematic review and meta-analysis. Fertil Steril. 2016;105(3):645-55.e2.[Crossref] [PubMed] [PMC]
- Zhang F, Wen Y, Guo X. CRISPR/Cas9 for genome editing: progress, implications and challenges. Hum Mol Genet. 2014;23(R1):R40-6.[Crossref] [PubMed]
- Lander ES. The Heroes of CRISPR. Cell. 2016;164(1-2):18-28.[Crossref] [PubMed]
- Anzalone AV, Randolph PB, Davis JR, Sousa AA, Koblan LW, Levy JM, et al. Search-and-replace genome editing without double-strand breaks or donor DNA. Nature. 2019;576(7785):149-57.[Crossref] [PubMed] [PMC]
- Skryabin BV, Kummerfeld DM, Gubar L, Seeger B, Kaiser H, Stegemann A, et al. Pervasive head-to-tail insertions of DNA templates mask desired CRISPR-Cas9-mediated genome editing events. Sci Adv. 2020;6(7):eaax2941.[Crossref] [PubMed] [PMC]
- Normile D. China tightens its regulation of some human gene editing, labeling it 'high-risk'. 2019. (Date of access: 15 May 2020).[Crossref]
- Melo-Martin I. Free informed consent and in vitro fertilization. In: Making Babies: Biomedical Technologies, Reproductive Ethics, and Public Policy. 1. baskı. Dordrecht: Springer; 1998. p.162-91.[Crossref]
- Bilir E, Vatanoğlu Lutz EE, Özgönül ML. Ethical and scientific issues of gene-edited twin by clustered regularly interspaced short palindromic repeats Cas9 technology. J Turk Ger Gynecol Assoc. 2020;21(2):138-9.[Crossref] [PubMed] [PMC]
- World Medical Association. World Medical Association Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects. JAMA. 2013;310(20):2191-4.[Crossref] [PubMed]
- Shuster E. Fifty years later: the significance of the Nuremberg Code. N Engl J Med. 1997;337(20):1436-40.[Crossref] [PubMed]
- National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Human Genome Editing: Science, Ethics, and Governance. Washington, DC: The National Academies Press; 2017.
- Nuffield Council on Bioethics. Genome editing and human reproduction: social and ethical issues short guide. 2018.[Link]
- UNESCO. Universal Declaration on the Human Genome and Human Rights. 1997.[Link]
- Council of Europe. Convention for the Protection of Human Rights and Dignity of the Human Being with regard to the Application of Biology and Medicine: Convention on Human Rights and Biomedicine. European Treaty Series - No. 164, Oviedo, 4.IV.1997.[Link]
.: İşlem Listesi