Vilhelmina
4 °C
18 °C
Index - In English In English Eng

Ki fog meggazdagodni a genetika jövőjén?

2017.01.17. 10:28 Módosítva: 2017.01.17. 10:28
A CRISPR nevű beavatkozástól a genetika forradalmasítását várja a világ, de előbb azt kéne eldönteni, ki is találta ki a minden korábbinál hatékonyabb DNS-szerkesztő módszert. A tét messze nem csak a tudományos dicsőség, elképesztő pénzek sorsáról dönt napjaink legnagyobb tudományos pere. Közben meg Kína szép csendben lehagyja a világot.

Az utóbbi évtizedek, sőt egyes vélemények szerint az évszázad biotechnológiai pere zajlik éppen a CRISPR nevű génszerkesztő módszer körül. A felhajtás érthető: a remények szerint a CRISPR segítségével a kutatók életmentő kezeléseket fognak kidolgozni, járványokat számolnak fel, hatékonyabbá teszik a mezőgazdaságot, ellenállóbbá terményeket, és így tovább.

A szabadalmi jogok körül kibontakozó pernek viszont a tudományos vonatkozáson kívül is bőven van jelentősége, hiszen ezentúl bárki, aki ezzel a módszerrel akar dolgozni, kénytelen lesz licencdíjat fizetni a jogtulajdonosnak. Tekintve, hogy forradalmi eljárásról van szó, amelynek a felhasználása rohamosan nő,

a tudományos presztízsvita valójában dollármilliárdok sorsáról szól.

De mi is ez a CRISPR, ami körül ilyen nagy a felhajtás? És miért kaptak össze rajta Amerika elitegyetemi?

A genetika svájci bicskája

A CRISPR lehetővé teszi a kutatóknak a DNS célzott szerkesztését, pontosan és minden eddiginél rugalmasabban: nem kívánt darabkákat lehet vele kivágni, vagy kicserélni más szegmensekkel. Ez forradalmasíthatja a betegségek kezelését, és úgy általában is meghatározza a genetika jövőjét.

A módszer két összetevőből áll össze:

  • Egy irányító RNS-ből, amely megtalálja a célpontot, vagyis a módosítandó DNS-szekvenciát.
  • A Cas9 nevű endonukleázból (DNS-elvágó enzimből), amely magát a vágást végzi.

Az ezekből létrehozott enzimkomplex lesz az, amely a módosításokat képes lesz végrehajtani. A rugalmasságát az adja, hogy csak az RNS-t kell az adott célhoz programozni, ezzel rávehetik a Cas9-et, hogy az apró molekuláris ollóival bármilyen DNS bármelyik szakaszát ki tudja vágni, amelyre épp ráeresztik. (A per tárgya konkrétan a CRISPR-Cas9 nevű eljárás, de más nukleázokkal is használható a CRISPR-módszer, példa erre a 2015-ben felfedezett CRISPR-Cpf1.) Az eredmény egy egyszerűen programozható génszerkesztő bioszerszám, amely könnyebbé, gyorsabbá és olcsóbbá teszi a gének módosítgatását. Nem csoda, hogy 2015-ben a Science folyóirat az év tudományos áttörésének választotta.

Tavaly januárban alkalmazták először sikeresen élő, felnőtt emlősnél (konkrétan egérnél), de a jövőben egész sor scifi-szerű dologra használnák, például genetikai rendellenességek kezelésére, vírusok kiiktatására, a rák kezelésére, a malária terjesztésére képtelen szúnyogok létrehozására, xenotranszplantációhoz, vagy éppen ahhoz, hogy disznókban emberi szerveket növesszenek. Meg persze alkalmas lehet a szülők kénye-kedve szerint génmódosítgatott dizájnerbabák létrehozásához, nem várt mutációk előidézéséhez, egész fajok véletlen kiirtására és ökológiai katasztrófa okozására, ha nem bánnak vele elég körültekintően. Minderről további részleteket ebben a CRISPR-ről írt korábbi cikkünkben olvashatnak.

A nagy CRISPR-per

Mindezek fényében már érthető, hogy nagy a harc a CRISPR jogaiért: aki itt nyer, az lesz a genetikát fenekestől felforgató módszer jogtulajdonosa, vagyis tőle kell majd licencdíjat fizetnie bármelyik cégnek, amelyik alkalmazni akarja. Nem csoda, hogy már eddig is milliókat öltek a felek a pereskedésbe.

Ennek ellenére a meccset nem a profitéhes gyógyszerlobbi vagy mondjuk a génmódosított vetőmagipar nagyágyúi vívják, hanem tudósok és a kutatóintézeteik. Az egyik sarokban a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem (UCB), a másikban az MIT és a Harvard által támogatott Broad Intézet csap össze a jogokért.

Állami pénzből kutatnak, aztán licencdíjat szednek

Mindkét kutatócsapat főként a szövetségi állam kutatási támogatásaiból finanszírozta a munkáját, amely után valamelyikük nagy profitot remélhet majd. Ez elsőre furcsán hangozhat, de ma így működik ez a terület Amerikában – bár nem is olyan régóta.

A különféle DNS-szakaszok összekapcsolását lehetővé tevő rekombináns DNS technikákat 1974-ben dolgozták ki a Stanford és a San Franciscó-i Kaliforniai Egyetem (UCSF) kutatói. Ez nemcsak tudományos, de üzleti szempontból is tekinthető a CRISPR-ügy előképének: nemcsak a DNS buherálása felé nyitotta meg az utat, de afelé is, hogy a kutatók pénzt lássanak a kutatásaik eredményéből. Addig nem volt szokás alapkutatások eredményét levédetni, de ők felismerték a munkájukban rejlő gyakorlati alkalmazási lehetőséget: az E. coli baktérium átprogramozását inzulintermelésre a diabéteszkezeléshez.

Pontosabban Niels Reimers ismerte fel, aki a Stanfordon létrehozta az első olyan irodát, amely az egyetemi kutatók által kifejlesztett technológiák licencelésével foglalkozott. (Ezt a modellt később más egyetemek is követték.) Reimers győzte meg a kutatókat, hogy egyáltalán védessék le a módszerüket, mert a kutatók eleinte azt se gondolták volna, hogy joguk van az állam által pénzelt kutatás eredményeire szabadalmat bejegyeztetniük. Az se volt világos, hogy természeti folyamatokon, sőt élőlényeken alapuló módszert le lehet-e egyáltalán védetni. (Mint ahogy a CRISPR-módszer elvét is eredetileg vírusok ellen védekező baktériumok immunválaszaként figyelték meg a kutatók.) Mindkét kérdésben tisztult a kép két 1980-as bírósági döntés nyomán, így megnyílt az út más biotechnológiai szabadalmak felé is.

A rekombináns DNS egyik kutatója, Herbert Boyer létre is hozta a módszer hasznosítására a Genentech nevű biotechnológiai céget, ami akkor még szokatlan lépés volt, de ma már olyan rutinszerű, hogy a CRISPR-jogokért viaskodó kutatók is sorra alapítják a maguk startupjait. Később a UCSF és a Genentech aztán több hosszadalmas szabadalmi perbe is bonyolódott egymással, ami jelzi, hogy az akadémiai és a privát szektor viszonya azért közel se zökkenőmentes.

Az első eredményeket a UCB-s Jennifer Doudna és csapata (a svédországi Umeå Egyetemről Emmanuelle Charpentierrel kiegészülve) publikálta 2012-ben a Science folyóiratban. Ezt követte 2013 elején a Broad Intézetben dolgozó, MTI-s Feng Csang csoportjának CRISPR-tanulmánya az emberi genom szerkesztéséről, szintén a Science-ben.

Az ezután kibontakozó jogi vita nagyjából így nézett ki:

  • A UCB 2012 májusában nyújtotta be a szabadalmi kérelmét. Ez eredetileg arról szólt, hogyan lehet alkalmazni a CRISPR-módszert prokariótákon, vagyis egyszerűbb, sejtmag nélküli élőlényeken.
  • A Broad a maga kérelmét 2012 decemberében adta be, ez már eukariótákra, vagyis a valódi sejtmaggal rendelkező, komplexebb élőlényekre vonatkozott.
  • Bár a Broad adta be később a maga kérelmét, különeljárási díjat fizettek a gyorsított elbírálásért, így végül az ő szabadalmukat [pdf] jegyezték be 2014 áprilisában, illetve ennek nyomán azóta egy tucat másik kapcsolódó szabadalmat is megkaptak.
  • A UCB eredeti kérelme viszont továbbra is él, és a kaliforniaiak azzal támadták meg a 2014-es döntést az Egyesült Államok Szabadalmi és Védjegy Irodájánál, hogy a Broad szabadalma ütközik az övékkel.
  • A szabadalmi ügynökség 2015 januárjában úgy döntött, utána jár ennek a kifogásnak.
A vita tehát arról szól, ki találta fel a CRISPR-Cas9 módszert.

Elsőnek lenni, de nem mindegy, miben

 2013 márciusában megváltozott a vonatkozó amerikai szabályozás [pdf], és ma már a világ nagy részéhez hasonlóan ott is azt illet egy-egy szabadalom, aki először nyújtotta be rá a kérelmét. A CRISPR-szabadalom viszont még az előző szabályozás hatálya alá esik, vagyis azt kell eldönteni, ki találta fel először a levédetni kívánt eljárást, függetlenül attól, ki volt a gyorsabb. 

Ennek a kérdésnek a magja viszont az, hogy az időben vitathatatlanul első UCB valóban a CRISPR-módszer kulcsát találta-e meg, amiből már logikusan következik a Broad kevésbé forradalmi továbbgondolása; vagy Berkeleyben csak az elemi alapokat rakták le, és valójában a Broad kutatói dolgozták ki az eljárás igazán áttörő formáját?

A UCB szerint pontosan erről van szó: mindegy, hogy ők első körben csak prokariótákat birizgáltak, az általuk feltalált génszerkesztési módszer univerzális, ez tett lehetővé mindenféle hasonló módosítást, például a komplexebb eukarióták génjeinek a vagdosását is. Az egyetem ügyvédje szerint Doudnáék munkájának a továbbvitele “nyilvánvaló” fejlemény volt bárkitől, aki járatos a génszerkesztés területén, és “ésszerű várakozás volt a siker”, így nem is érdemel külön szabadalmat. Az érvelése szerint ezt bizonyítja az is, hogy az ő eredeti tanulmányuk és a Broad eredményei közötti fél évben hat különböző csapat is jól haladt afelé, hogy eukariótáknál is sikeresen alkalmazzák a módszert.

A másik oldal szerint persze erről szó sincs, a nyugati parti kollégák igen tág értelmezést adnak az eredményeiknek, holott valójában éppen ez a következő lépés volt a nagy dobás, és hiába dolgozott ezen több csoport is, végül nekik sikerült meg is valósítani. Ezért a két kutatócsapat szabadalmai szerintük egyáltalán nem is ütköznek, a UCB nyugodtan védesse le a prokarióta gének szerkesztgetését, ők pedig megtartanák a maguk találmányának a jogait, és mindenki mehet a dolgára. Ez persze nyilván a Broad nagy győzelme lenne, hiszen az igazán nagy pénzt a jelenleg náluk lévő szabadalom fogja behúzni. Ha viszont a szabadalmi testület a UCB-nek adna igazat, akár az időközben a Broadnak ítélt többi szabadalom is hozzájuk kerülhetne.

A meghallgatások utáni első értékelések szerint a három bíróból álló testület sokkal kíméletesebb volt a Broad Intézet képviselőjével, a UCB ügyvédjét jobban megszorongatták. A jelen lévő szakértők szerint ezért egyelőre nagyobb esélye van annak, hogy a keleti parton marad a kulcsfontosságú CRISPR-szabadalom.

Egy bíró például azt kifogásolta, hogy ha ilyen nyilvánvaló következő lépésről van szó, akkor miért nem maga Doudna végezte azt el. A UCB ügyvédje szerint azért, mert az első sikerek után közvetlenül az ő laborjuk még nem volt felkészítve arra, hogy eukariótákon kísérletezzenek benne. Egy másik bíró magától Doudnától hozott egy idézetet, amelyben a kutató arról beszél, hogy sok frusztrációval járt, amikor megpróbálta eukarióta génekkel is működésre bírni a módszerét.

A döntés februárban várható, de bármi is lesz az, szinte biztos, hogy a vesztes fél meg fogja támadni, úgyhogy a CRISPR sorsa még minimum hónapokig nem fog végleg eldőlni.

Pénzt szednek, a tudomány meg nem halad?

 Fontos megjegyezni, hogy nem arról van szó, hogy azért akarja a licencíjat a UCB vagy a Broad, hogy mások csak akkor kutathassanak, ha fizetnek (mint mondjuk a tudományos folyóiratok piacán). A kutatóknak mindkét pereskedő fél ingyenesen elérhetővé teszi a szabadalmakat, csak a magáncéges és kereskedelmi alkalmazáshoz fizetendő licencdíjakról van szó.

Ennek ellenére több kutató szerint ez a licencrendszer is lassítja az innovációt, és ezzel végső soron visszaüt a tudományos világra is. “Azzal, hogy szabadalmakat jegyeztetnek be, és gátolják a cégeket ezek használatában, azt érik el, hogy drámaian lassulnak a felfedezések, lassul a technológia fejlődése, lassabban születnek új gyógymódok – mondta például Aled Edwards, a Torontói Egyetem kutatója, aki minden saját eredményét bárkinek szabadon elérhetővé teszi. Ezt a hatást az is növelheti, hogy nem minden esetben világos, meddig tart az akadémiai kutatás, és honnantól számít alkalmazott kutatásnak. 

Keleten is bőszen vagdosnak

Bár sokan várnak arra, hogy tisztuljon a kép a CRISPR felhasználási jogai körül, a munka természetesen a per közben is folyik. Egy egészen friss kutatásban például olyan fehérjéket azonosítottak, amelyek képesek gátolni a CRISPR-Cas9 működését, így segíthetnek kordában tartani a génszerkesztést, hogy a molekuláris olló ne vagdosson véletlenül olyan helyeken, ahol nem kéne neki. Mindeközben újabb és újabb cégek is megjelennek, hogy konkrét gyakorlati problémák megoldásán dolgozzanak a CRISPR-módszer segítségével.

Amíg viszonta nyugat a jogokon veszekszik, addig Kína surranópályán beelőzi a világot. Ez részben köszönhető annak is, hogy Kínában kevésbé akadnak fenn olyan hátráltató tényezőkön, mint az emberi génmanipulációval kapcsolatos etikai aggályok: egyrészt a társadalmi ellenállás is kisebb a génmanipulációval szemben, mint a nyugati országokban, másrészt némileg lazább bizonyos genetikai kísérletek szabályozása, és az ilyeneket bőkezűbben is támogatja a kormány, mint máshol. Bár Távol-Keletet még mindig valami bizarrul egzotikus helynek tekintő nyugati közhiedelemmel ellentétben azért arrafelé se módosítgathatnak bármit a tudósok, amit csak érnek, a legfontosabb etikai irányvonalakban globális az egyetértés.

2015 áprilisában mindenesetre kínai kutatók voltak azok, akik a világon először élő emberi embrió genomját módosították. A Szun Yat-sen Egyetem kutatói is tisztában voltak az etikai aggályokkal, ezért életképtelen embriókkal dolgoztak. Egy halálos vérképzőszervi rendellenességet okozó gént próbáltak megváltoztatni, de nagyon alacsony sikerességi arányt értek csak el, ráadásul sok nem tervezett mutációt is találtak a manipulált magzatokban.

Miközben pedig az amerikaiak nyáron ott tartottak, hogy egy etikai testület elfogadott egy emberi tesztekre vonatkozó kutatási tervet, Kínában már épp nagyban készültek a felnőtt emberi DNS szerkesztésére. Október végén aztán meg is történt a történelmi beavatkozás: tüdőbetegek immunsejtjeinek a génjeit módosították. A kísérleteket a Szecsuáni Egyetemen végezték, méghozzá olyan betegeken, akik már átestek kemoterápián és sugárkezelésen is, vagyis kifogytak a ma elfogadott kezelési módszerekből. A kutatók csak az immunrendszer T-limfocitáit módosították, örökölhető géneket nem, ezzel igyekeztek mérsékelni a bioetikai aggályokat.

Az jól látszik mindebből, hogy az amerikai tudományos viszályokon kívül is van élet a genetika terén, és ha nyugaton sokat szöszölnek a szabadalmakkal, mire észbe kapnak, könnyen lehet, hogy már a kínai kutatók eredményei után fognak loholni.

Ne maradjon le semmiről!