Ny forskning visar att ett kontroversiellt genredigeringsexperiment som syftar till att göra barn immun mot HIV kan också förbättra deras förmåga att lära sig och bilda minnen. Hjärnorna hos två genetiskt konstruerade flickor som föddes i Kina förra året kan förändras till det bättre och förbättra kognitiva förmågor och minne, säger forskare. Tvillingarna - med namnet Lulu och Nana - dök upp med modifierade gener tack vare ansträngningarna från kinesiska forskare och CRISPR-verktyget.
Genetiskt modifierade tvillingar från Kina
Studien fann att samma förändring som flickors DNA genomgick - radering av CCR5-genen - inte bara gör möss smartare, utan också förbättrar hjärnans förmåga att återhämta sig från en stroke, och kan också förknippas med bättre skolprestanda.
”Svaret är ja, det påverkade förmodligen deras hjärnor,” säger Alcino J. Silva, en neurovetenskapsman vid University of California, Los Angeles. Hans laboratorium upptäckte en viktig roll för CCR5-genen i minnet och hjärnans förmåga att bilda nya kopplingar.
"Den enklaste tolkningen är att dessa mutationer kommer att påverka kognitiv funktion hos tvillingar," säger Silva. Han tror också att den exakta effekten på flickors kognitiva funktion är oförutsägbar och "inte värt att försöka."
Ett team från Kina under ledning av He Jiankui från South University of Science and Technology i Shenzhen sa att de använde CRISPR för att ta bort CCR5 från mänskliga embryon, av vilka några senare användes för befruktning. HIV behöver CCR5-genen för att komma in i mänskliga blodceller.
Experimentet har i stor utsträckning fördömts som ansvarslöst, och han är för närvarande bakom barer i Kina medan hans fall utreds. Nyheter om de första genetiskt redigerade barnen framkallade också rykten om att CRISPR-tekniken en dag skulle kunna användas för att skapa superintelligenta människor, eventuellt som en del av ett biotekniklopp mellan USA och Kina.
Kampanjvideo:
Det finns inga bevis för att han faktiskt hade för avsikt att ändra tvillingarnas intelligens. MIT Technology Review kontaktade forskare som undersökte effekterna av CCR5 på kognition, och de säger att den kinesiska forskaren inte kontaktade dem i hopp om att få vetenskapliga råd eller stöd - som de gjorde med andra grupper av forskare.
"Så vitt jag vet frågade han ingenting", säger Miu Zhou, professor vid Western University of California's Health Sciences.
Även om han aldrig konsulterat med hjärnforskare, var den kinesiska forskaren utan tvekan medveten om kopplingen mellan CCR5 och kognition. Det var Zhou och Silva som visade denna anknytning 2016 och fann att det att radera genen hos möss förbättrade deras minne betydligt. Teamet tittade på över 140 olika genetiska förändringar för att ta reda på vilka som gjorde mössen smartare.
Silva säger att på grund av sin forskning träffade han ibland individer i Silicon Valley och varhelst han kände att det fanns ett ohälsosamt intresse för designerbarn med förbättrade hjärnor. Därför, när tvillingarnas födelse offentliggjordes den 25 november, säger Silva att han omedelbart undrade om det fanns ett försök att göra en sådan förändring.”Jag insåg plötsligt - min Gud, detta händer på allvar. Min reaktion var djup avsky och sorg."
Under ett möte med forskare inom området genredigering, som ägde rum två dagar senare i Hong Kong, medgav han att han redan visste om alla dessa möjliga konsekvenser för hjärnan från en studie vid University of California i Los Angeles. "Jag har sett det här arbetet, det behöver mer oberoende verifiering," svarade han efter att ha frågat om det. "Jag är emot att använda genomredigering för förbättring."
Oavsett vad Xes verkliga mål kan vara, fortsätter det att visa sig att CCR5 spelar en viktig roll i hjärnan. Idag hävdar till exempel Silva och en stor grupp amerikansk-israeliska forskare att de har nya bevis för att CCR5 fungerar som en undertryckare av minnen och synaptiska förbindelser.
Människor med naturliga CCR5-brister återhämtar sig från stroke snabbare, enligt deras nya studie publicerad i tidskriften Cell. Dessutom klarar de som saknar minst en kopia av denna gen bättre i skolan, vilket betyder att det alla påverkar vardagens intelligens.
"Vi var de första som rapporterade CCR5-funktion i den mänskliga hjärnan och förbättrade akademiska prestationer," sa UCLA-biologen Thomas Carmichael, som ledde studien. Han kallar länken till utbildningssucces "retas", men säger att den garanterar ytterligare studier.
Upptäckterna om CCR5 har redan följts av läkemedelsstudier hos patienter med stroke och HIV, som ibland lider av minnesproblem. I dessa studier, av vilka en utförs vid UCLA, ges människor ett anti-HIV-läkemedel - Maraviroc - som kemiskt blockerar CCR5 för att se om det är någon förbättring av deras kognitiva förmåga.
Silva säger att det är en stor skillnad mellan att försöka korrigera underskott hos dessa patienter och att försöka förbättra.”Kognitiva problem är ett av medicinens pressande problem. Läkemedel behövs, men det är en helt annan sak att ta normala människor och ändra sitt DNA eller kemi för att förbättra. Vi vet bara inte tillräckligt för att göra det. Naturen har en mycket bra balans."
Bara för att vi inte ändrar vanlig intelligens betyder inte att vi inte kan. Silva säger att genetisk manipulation har skapat "smarta möss" och har visat att det inte bara är möjligt, utan att förändra CCR5-genen spelar en stor roll i den.
”Är det möjligt att vi en dag i framtiden kommer att kunna öka befolkningens genomsnittliga IQ? Jag skulle inte vara en forskare om jag sa nej. Att arbeta med möss visar att svaret är uppenbart - ja. Men möss är inte människor. Vi vet bara inte vad konsekvenserna kommer att få. Vi är inte redo ännu."
Ilya Khel