Termín „CRISPR“ si v poslední době získal velkou pozornost v důsledku debaty mezi vědci o možnosti geneticky modifikovat lidskou zárodečnou linii a etických důsledcích takového postupu. CRISPR však není jen metodou pro úpravu genomů embryonálních buněk, jak by se mohlo z veřejné diskuse zdát; jedná se o výkonný, účinný a spolehlivý nástroj pro úpravu genů v jakémkoli organismu, který si získal značnou pozornost a využití mezi biology pro různé účely. Kromě diskuse o editaci lidských zárodečných linií tak CRISPR vyvolává nebo oživuje mnoho dalších etických otázek, z nichž ne všechny se týkají pouze člověka, ale i jiných druhů a životního prostředí.
… CRISPR vyvolává nebo oživuje mnoho dalších etických otázek, z nichž ne všechny se týkají pouze lidí, ale také jiných druhů a životního prostředí
CRISPR jsou krátké sekvence DNA s jedinečnými distančními sekvencemi, které spolu s proteiny asociovanými s CRISPR (Cas) tvoří adaptivní imunitní systém u mnoha bakterií a archeí proti invazivním bakteriofágům1. Pomocí krátkých molekul RNA jako šablony provádí Cas vysoce sekvenčně specifické řezy v molekulách DNA, které lze využít k vložení genů nebo k přesné modifikaci sekvence nukleotidů v místě řezu. CRISPR byly poprvé identifikovány v 80. letech 20. století, ale teprve v posledních několika letech si vědci uvědomili jejich potenciál upravovat genomy jakýchkoli organismů, od mikroorganismů přes rostliny až po lidské buňky a, což je nejkontroverznější, lidská embrya. Systém CRISPR/Cas není přelomovou technologií v tom smyslu, že by umožňoval editaci genomu; biologové již nějakou dobu používají k editaci genomů nukleázy podobné transkripčním aktivátorům (TALEN) a nukleázy se zinkovými prsty (ZFN). Tyto technologie jsou však drahé, technicky náročné a zdlouhavé, protože vyžadují proteinové inženýrství pro zacílení na konkrétní sekvence DNA. Naproti tomu CRISPR/Cas rozpoznává cílovou sekvenci prostřednictvím vodicích molekul RNA, které lze levně a snadno syntetizovat. Standardní laboratoř molekulární biologie může nyní editovat geny nebo celé genomy mnoha organismů, protože CRISPR/Cas nevyžaduje sofistikované znalosti ani drahé vybavení.
To znovu rozvířilo etickou debatu o úpravě lidské zárodečné linie. Bez ohledu na řeči o „designových dětech“ nabízí CRISPR/Cas nové možnosti, jak učinit člověka imunním vůči řadě nemocí nebo opravit fatální genové defekty v lidském embryu. Významní vědci proto vyzvali k dobrovolnému moratoriu na modifikaci zárodečné linie genomu u člověka, dokud vědci a etici společně neanalyzují důsledky takového postupu. 2. Debata se zúžila na dvě strany ve střetu „go/no go“. Jedna skupina trvá na tom, že výzkum editace lidské zárodečné linie by měl pokročit, aby bylo možné využít vědeckých a klinických přínosů, zatímco druhý tábor tvrdí, že editace lidské zárodečné linie je příliš nebezpečná nebo překračuje nedotknutelnou etickou hranici 3.
… existuje nebezpečí, že cenová dostupnost a efektivita CRISPRu by mohla přejít přes dlouhodobé a oprávněné obavy z vytváření a uvolňování geneticky modifikovaných organismů.
Spíše než použití či nepoužití CRISPRu k úpravě lidských zárodečných buněk a embryí však existují bezprostřednější etické obavy, které je třeba řešit. CRISPR se již používá k úpravě hmyzu, zvířat, rostlin a mikroorganismů a k výrobě lidských léčiv 4. Vzhledem k tomu, že taková práce probíhá již léta – nebo dokonce desetiletí -, nemusí se zdát, že by technologie CRISPR v těchto souvislostech vytvářela nové etické problémy. Existuje však nebezpečí, že cenová dostupnost a účinnost technologie CRISPR by mohla překonat dlouhodobé a oprávněné obavy týkající se vytváření a uvolňování geneticky modifikovaných organismů (GMO). Nedávná charakterizace nového systému CRISPR typu 2 z bakterie Francisella novicida ukazuje, že soubor nástrojů technologií pro editaci genomu se neustále rozšiřuje 5. V důsledku toho je naléhavě nutné zavést účinné globální předpisy, které by upravovaly testování a uvolňování GMO do životního prostředí.
Současné vnitrostátní a mezinárodní předpisy poskytují pro tyto aplikace nedostatečné pokyny a dohled. Jako takové nepodporují důvěru veřejnosti v bezpečnost organismů upravených pomocí CRISPR ani regulačních orgánů pověřených jejich sledováním. Obáváme se, že nepochopení a nedůvěra veřejnosti vůči GMO bude bránit vědeckému pokroku a platnému využití CRISPR. Promyšlení – a správné nastavení – předpisů a etiky výzkumu pro tyto aplikace CRISPR by také mohlo pomoci vytvořit etický rámec pro editaci lidských zárodečných linií.
V USA se regulací geneticky modifikovaných zvířat a hmyzu zabývá řada regulačních agentur, které tvoří Koordinovaný rámec pro regulaci biotechnologií, jenž byl vytvořen v roce 1986 s cílem usnadnit regulaci biotechnologií mezi jednotlivými agenturami. Jeho rozsah a regulační přístup nebyl od roku 1992 revidován, ale jednotlivé agentury v rámci Koordinovaného rámce – Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA), americké ministerstvo zemědělství (USDA) a Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) – vydaly vlastní pokyny pro konkrétní aplikace.
Obava spočívá v tom, že nepochopení a nedůvěra veřejnosti vůči GMO bude bránit vědeckému pokroku a platnému využití CRISPR
V pokynech agentury FDA vydaných v roce 2009 se uvádí, že genetická modifikace zvířete, bez ohledu na jeho využití, splňuje kritéria veterinární medicíny, a je tedy regulována Centrem pro veterinární medicínu (CVM) agentury FDA. Geneticky modifikovaná zvířata používaná ke studiu lidských onemocnění a testování léčiv jsou regulována Centrem pro hodnocení a výzkum biologických léčiv FDA. Centrum pro bezpečnost potravin a aplikovanou výživu (CFSAP) a USDA jsou zapojeny, pokud účinky navrhované modifikace ovlivní procesy nebo produkty, na které dohlížejí – například bezpečnost potravin nebo kontrolu škůdců. V jednotlivých případech mohou hrát potenciální roli i EPA, ministerstvo vnitra a US Fish and Wildlife Service.
EU má centralizovanější regulační systém, v němž Evropská agentura pro bezpečnost potravin (EFSA) provádí hodnocení rizik, zatímco konečné schválení geneticky modifikovaného zvířete nebo rostliny přísluší Evropské komisi (EK). Analogicky jako v USA jsou aplikace humánních léčiv regulovány a schvalovány Evropskou agenturou pro léčivé přípravky (EMA). Ostatní země s intenzivními programy biomedicínského výzkumu mají rovněž své vlastní regulační a dozorové systémy. Na mezinárodní úrovni neexistují žádné jednotné pokyny pro modifikaci jiných než lidských organismů kromě Úmluvy o zákazu biologických a chemických zbraní, která se snaží zabránit výzkumu a vývoji biologických zbraní.
Některé aplikace CRISPR u zvířat zlepšují současné standardní postupy v biomedicínských vědách. Některé výzkumné projekty například vyžadují linie zvířat, které jsou speciálně vyšlechtěny pro určité mutace. Použití CRISPR k vytvoření těchto linií vytváří menší genetickou variabilitu než standardní šlechtitelské techniky a pomáhá výzkumníkům zavádět mutace, které přesněji reprezentují studované lidské genetické vady. 7. Vědci se mohou zaměřit na genetické vady, které se vyskytují u lidí. Ačkoli s tímto postupem jsou spojeny stálé etické otázky, například dobré životní podmínky zvířat, použití CRISPR pro tento účel nezpochybňuje stávající předpisy týkající se laboratorních zvířat.
Jiné aplikace u zvířat však vyvolávají nové etické problémy. CRISPR by zejména mohl být použit k nahrazení nákladných metod TALEN, ZFN a dalších metod genetické modifikace pro zlepšení potravin určených k lidské spotřebě. CRISPR by například mohl být použit ke zvýšení svalové hmoty zvířat, k tomu, aby hospodářská zvířata byla méně náchylná k nemocem, ke zvýšení nutriční hodnoty nebo k vytvoření bezrohého skotu, s nímž se lépe manipuluje 4. Výzkumné skupiny a soukromé biotechnologické společnosti v současné době posuzují, zda jsou takové úpravy genomu proveditelné a bezpečné. Dosud nebylo žádné geneticky modifikované zvíře schváleno pro lidskou spotřebu; schválení geneticky modifikovaného lososa pro lidskou spotřebu čeká FDA již několik let. Není však jasné, jaká kritéria FDA – nebo jakákoli jiná zúčastněná agentura – používá pro posuzování bezpečnosti geneticky upravených zvířat pro lidskou spotřebu. Tyto regulační procesy musí být transparentnější a odpovědnější.
Existuje ještě jedna, potenciálně mnohem nebezpečnější a kontroverznější aplikace CRISPR, a sice potenciální vymýcení nemocí prostřednictvím likvidace přenašečů nemocí a invazivních druhů 8. Jedná se o výzkum komára Aedes aegypti, který přenáší horečku dengue, a některých poddruhů komára Anopheles, které přenášejí parazita Plasmodium. Výzkumníci v akademických centrech a soukromých biotechnologických firmách zkoumají takzvaný genový pohon, který by zablokoval přenos nemoci úpravou komáří samičky tak, aby nebyla schopna nemoc přenášet. Jiní se snaží vyvolat sterilitu u komářích samců, aby zabránili rozmnožování nebo omezili délku života jejich potomků. Takové metody by mohly účinně zničit celý druh a mohly by mít významné důsledky pro životní prostředí.
Genový pohon je mocný nástroj, který zvyšuje pravděpodobnost, že upravený znak bude předán potomkům prostřednictvím pohlavního rozmnožování. Když se geneticky modifikované organismy dostanou do prostředí a spáří se s organismy divokého typu, jejich potomci mají zpravidla 50% šanci, že zdědí modifikované geny (obr. 1). Zavedení několika upravených komárů nebo zvířat proto pravděpodobně nebude mít velký vliv. Genový pohon však aktivně kopíruje mutaci provedenou pomocí CRISPR na jednom chromozomu na jeho partnerský chromozom, a tím zajišťuje, že všichni potomci a následující generace zdědí upravený genom. V průběhu generací by to mohlo vést ke znatelnému účinku: například ke snížení míry přenosu horečky dengue nebo malárie. Používání genových pohonů však představuje také mnohem větší riziko pro životní prostředí, protože má potenciál zdecimovat celý druh, zlikvidovat zdroj potravy pro jiné druhy nebo podpořit šíření invazivních škůdců.
Obrázek 1. Genové pohony lze použít ke změně celopopulačních znaků
Používání genových pohonů však představuje také mnohem větší riziko pro životní prostředí, protože má potenciál zdecimovat celý druh …
Vědci již vyzvali k přísným opatřením biologické bezpečnosti a veřejnému přezkoumání, pokud jde o zavádění upravených zvířat a hmyzu do životního prostředí. 9.
Vědci již vyzvali k přísným opatřením biologické bezpečnosti a veřejnému přezkoumání, pokud jde o zavádění upravených zvířat a hmyzu do životního prostředí. Přesto zůstává mnoho otázek nezodpovězených: Lze kontrolovat off-target účinky CRISPRu – neočekávané mutace vedoucí k nežádoucím fenotypům? Jaké jsou účinky na zvířata nebo lidi, kteří konzumují geneticky upravený hmyz nebo zvířata? Naruší ekologickou rovnováhu vyhubení celého druhu – i když je invazivní nebo přenáší nemoci, jako jsou komáři nebo klíšťata? Budou editované organismy schopny přežít v přirozeném prostředí, a pokud ano, jak dlouho? Řešení těchto otázek vyžaduje mnohem větší regulační dohled, než jaký v současnosti existuje kdekoli na světě.
Úprava genomů plodin a stromů není novinkou a debaty o výhodách a nevýhodách geneticky modifikovaných (GM) rostlin probíhají v USA a Evropě a v poslední době i celosvětově již desítky let. Zemědělsky významné rostliny byly geneticky upraveny tak, aby byly méně náchylné k chorobám a škůdcům, produktivnější a odolnější vůči měnícímu se klimatu. CRISPR se od ostatních metod zemědělského genového inženýrství liší tím, že již nevyžaduje vložení cizí DNA do genomu rostliny pomocí viru, bakteriálního plazmidu nebo jiného vektorového systému. Různí komentátoři proto vyzývají ke změnám v regulaci geneticky modifikovaných rostlin, protože organismy upravené pomocí CRISPR nebo TALEN by již nebyly klasifikovány jako transgenní organismy in sensu strictu.
V USA poskytuje pokyny pro zemědělské aplikace editace genomu Koordinovaný rámec v působnosti USDA, FDA a EPA, ale jejich předpisy se vztahují pouze na „škůdce rostlin“ – živočichy, bakterie, houby nebo parazitické rostliny, které mohou přímo nebo nepřímo poškodit kulturní rostliny nebo jejich části. Toto ustanovení vstupuje do regulačního procesu, když jsou části DNA škůdce vloženy do hostitelského organismu nebo když jsou použity určité virové vektory. Předpisy týkající se škůdců rostlin upravují také úpravy hmyzu, který škodí plodinám, rostlinám a stromům, zatímco aplikace CRISPR, které nevyužívají škůdce nebo jejich části k vyvolání genetických úprav, spadají mimo rámec současných předpisů. Vzhledem k tomu, že předpisy vymezují vložení DNA jako genetický materiál z „dárcovského organismu“, není také jasné, zda se předpisy vztahují na kopie DNA škůdců, které jsou syntetizovány v laboratoři.
Bez jasných bezpečnostních a testovacích směrnic a bez zapojení veřejnosti a diskuse se důvěra veřejnosti v bezpečnost geneticky modifikovaného hmyzu a zvířat bude ubírat stejnou cestou jako u geneticky modifikovaných potravin
Úřad pro kontrolu zdraví zvířat a rostlin (APHIS), který je součástí USDA, posuzuje žádosti o výzkum geneticky modifikovaných plodin. APHIS uvedl, že produkty vzniklé pomocí CRISPR/Cas, které pouze odstraňují gen, nebudou ve většině případů regulovány, protože do genomu příjemce není integrován žádný nový genetický materiál. Nahrazení a vložení genů by se přezkoumávalo případ od případu, aby se určilo, zda se vložený znak považuje za škodlivý organismus. V posledních letech APHIS zaznamenal nárůst žádostí o neregulační status ze strany akademických center a biotechnologických společností, které je žádají o potvrzení, že jejich produkty nespadají pod současné předpisy, a tudíž si nezaslouží přezkoumání bezpečnosti a účinnosti federálními agenturami. Současný trend k deregulaci podpoří výzkum nejrůznějších aplikací CRISPR, ale rozsáhlé zavádění těchto úprav bez vymahatelného dohledu by mohlo být škodlivé pro ekosystémy, biologickou rozmanitost a lidské zdraví.
Na rozdíl od USA má Evropská unie (EU) mnohem přísnější regulační režim pro geneticky modifikované plodiny v zemědělství. Vyžaduje rozsáhlé hodnocení rizik úřadem EFSA předtím, než EK rozhodne o udělení nebo neudělení povolení k použití v EU. Nařízení EU v současné době považuje všechny geneticky modifikované plodiny nebo zvířata za transgenní – ať už se jedná o vložení cizí DNA nebo přímou úpravu genomu – a proto podléhají regulaci a hodnocení rizik. V současné době však probíhá diskuse, která tvrdí, že rostliny editované pomocí CRISPR nebo TALEN bez cizorodé DNA by neměly podléhat stejnému regulačnímu režimu a hodnocení rizik jako transgenní rostliny. Vzhledem k tomu, že EU je největším trhem se zemědělskými produkty na světě, ostatní země nyní čekají, zda EK změní svou definici transgenu a své předpisy, než přikročí k uvádění upravených rostlin na trh.
Koordinovaný rámec USA pro regulaci biotechnologií byl vytvořen s cílem usnadnit jednotný přístup k regulaci biotechnologií, ale v době CRISPR již nevyhovuje 6. Ani přísnější regulační režim EU není vhodný k řešení všech možných rizik – zejména u genového pohonu -, protože je určen k regulaci transgenních organismů. Navíc vzhledem k tomu, že CRISPR je levný, snadno použitelný a nevyžaduje sofistikované vybavení ani odborné know-how, stal se celosvětově populární technologií, která bude nakonec vyžadovat mezinárodní standardy pro testování geneticky upravených organismů, jejich uvolňování do životního prostředí a přidělování odpovědnosti za škody. Předpisy by měly stanovit jasné požadavky na testování bezpečnosti a účinnosti editovaných organismů v pečlivě kontrolovaném prostředí nebo v uzavřeném prostředí, které simuluje jejich přirozené prostředí 8. Zejména genové pohony by měly být schvalovány pouze v případě, že bezpečnost a účinnost požadovaných editací byla důkladně testována. A konečně, editované organismy by měly být uvolňovány do typických prostředí, ať už na farmě nebo ve volné přírodě, pouze po veřejné konzultaci a s příslušným souhlasem potenciálně dotčených populací.
Právní předpisy by také měly vyžadovat vývoj metod pro zastavení účinků editovaného hmyzu nebo zvířat, pokud by se ukázalo, že škodí jiným organismům, životnímu prostředí nebo lidem. Takové zvratné, imunizační a potlačovací mechanismy by neutralizovaly účinky již uvolněných genových pohonů tím, že by do populace zavedly nové geny, které by potlačily nežádoucí účinky předchozích generací 9. Tyto bezpečnostní mechanismy jsou však omezeny stejnými skutečnostmi, které omezují všechny genové pohony. Vzhledem k tomu, že druh se musí rozmnožovat ve více generacích, aby se požadovaná vlastnost rozšířila, nelze negativní dopady na životní prostředí způsobené původním genovým pohonem populace okamžitě zastavit protigenovým pohonem. Kromě toho nelze zabránit přirozeným mutacím ve volné přírodě, které by mohly eliminovat upravený znak – ať už původní úpravu genového pohonu, nebo protiúpravu – kdykoli po zavedení.
Jedním z přístupů k řešení tohoto problému by byly takzvané terminátorové geny nebo sebeomezující geny, které omezují délku života editovaných organismů nebo činí upravené organismy křehčími nebo snadno usmrtitelnými. Kromě toho by editovaný hmyz a zvířata měly být také označeny, aby bylo možné přiřadit odpovědnost a ručení za škody. Výzkumníkům by to také umožnilo lépe sledovat tok editovaných genů v populaci hmyzu nebo zvířat.
Tyto scénáře nejsou pouze teoretické. Soukromá biotechnologická společnost vyvíjí na Floridě GE komáry s cílem snížit výskyt horečky dengue potlačením populace komárů A. aegypti. Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) doposud pokus neschválil; čeká se na posouzení vlivu na životní prostředí a na lhůtu pro vyjádření veřejnosti. Někteří obyvatelé Floridy se důrazně staví proti vypuštění geneticky modifikovaných komárů s odvoláním na bezpečnost lidí a obavy o životní prostředí. Mají pravdu, protože GE organismy se nebudou vždy pohybovat a chovat předvídatelným způsobem; například GE komáři, i když budou vypuštěni na izolovaném ostrově, mohou skončit mnoho kilometrů daleko a mít neočekávané účinky na životní prostředí, například křížení s příbuznými druhy. Bez jasných pokynů pro bezpečnost a testování a bez zapojení veřejnosti a diskuse se důvěra veřejnosti v bezpečnost GE hmyzu a zvířat bude ubírat stejnou cestou jako u geneticky modifikovaných potravin.
Není bezdůvodné se domnívat, že v nesprávných rukou by mohl být CRISPR použit k tomu, aby se nebezpečné patogeny staly ještě účinnějšími
CRISPR se nyní používá v mnoha akademických a průmyslových laboratořích po celém světě. Je proto nutné, aby se uvolňování GE organismů do životního prostředí řídilo mezinárodními smlouvami a politikami. WHO ve svém „Rámci pokynů pro testování geneticky modifikovaných komárů“ například navrhuje aktualizaci Cartagenského protokolu o biologické bezpečnosti 10. Článek 17 protokolu ukládá smluvním stranám povinnost informovat Mezinárodní středisko pro výměnu informací o biologické bezpečnosti a dotčené státy o únicích, které mohou vést k pohybu modifikovaných organismů s nepříznivým vlivem na biologickou rozmanitost nebo lidské zdraví. Dokument však nespecifikuje, kdo bude smlouvu prosazovat, jaké předchozí testování by mělo být provedeno, jaké by měly být limity životaschopnosti organismů, jaké metody by měly být použity k posouzení účinků nebo jak odhadnout škody či zmírnit škody. Účinnost smlouvy je dále omezena dobrovolnou účastí. Někteří významní hráči v oblasti genového inženýrství, včetně USA a Jižní Koreje, nejsou stranami Cartagenského protokolu.
CRISPR je také nesmírně mocným nástrojem syntetické biologie pro vytváření mikroorganismů pro širokou škálu aplikací, od výroby léčiv, biopaliv nebo chemických látek až po sanaci znečištění nebo diagnostiku a léčbu nemocí. Editace genů umožňuje syntetickým biologům navrhovat a upravovat celé genomy bakterií a virů s novými vlastnostmi, ale vyvolává stejné obavy z náhodného nebo úmyslného uvolnění GE mikroorganismů do životního prostředí.
V USA je regulace geneticky modifikovaných mikroorganismů v kompetenci různých agentur: FDA, EPA a National Institutes of Health (NIH), které však nemají dostatečné kontrolní a monitorovací kapacity. NIH má směrnice pro používání technologií rekombinantní DNA, mezi něž patří i CRISPR, které vyžadují oznamovací a omezovací postupy založené na patogenitě, virulenci, sdělitelnosti a stabilitě organismu v prostředí. Na výzkum, který není financován NIH, se však tyto pokyny nevztahují. Agentura EPA vyžaduje oznamování nové chemické výroby, což se vztahuje na některé komerční aplikace syntetické biologie, ale agentura se spoléhá na dobrovolná hlášení a neprovádí proaktivní audity a nesleduje operace menšího rozsahu. Úřad FDA požaduje, aby byla před uvedením na trh prokázána bezpečnost a účinnost léků a biologických léčiv, což se vztahuje i na humánní léčiva založená na syntetické biologii, ale nevyžaduje specifické metody ochrany, které by zabránily náhodnému uvolnění, nebo kontroly designu, jako jsou například terminátorové geny. Pouze pokyny NIH byly navrženy speciálně pro řešení geneticky modifikovaných mikroorganismů, přesto je to také agentura s nejmenšími regulačními pravomocemi. Vzhledem k tomu, že se CRISPR stává primární metodou genetického inženýrství, bylo by vhodné, aby tyto agentury požadovaly, aby výzkumní pracovníci prokázali dostatečné kontrolní mechanismy jako podmínku používání editačního systému CRISPR.
Je zde ještě další aspekt genetické editace mikroorganismů, který je třeba zvážit, protože CRISPR by mohl být použit také k syntéze a manipulaci s patogeny, včetně pravých neštovic, viru španělské chřipky, viru ptačí chřipky H5N1 a SARS. Není bezdůvodné se domnívat, že ve špatných rukou by mohl být CRISPR použit k tomu, aby se nebezpečné patogeny staly ještě silnějšími.
Pro správné použití a rozšíření této technologie je zásadní zajistit, aby se CRISPR/Cas nezačal propagovat jako všelék na všechny genetické nemoci
Použití technologie ke zvýšení patogenity původců bakteriálních nebo virových onemocnění spadá do působnosti Úmluvy o zákazu biologických a toxinových zbraní (BWC), mezinárodní smlouvy, jejímž cílem je zabránit vytváření a skladování biologických zbraní. BWC se však vztahuje na státní subjekty – alespoň na ty, které ji podepsaly -, ale nebyla navržena tak, aby se týkala soukromých společností nebo jednotlivců. Navíc s tím, jak jsou nástroje potřebné k navrhování a manipulaci s patogenními organismy a přesné genetické sekvence a návody k jejich použití stále snadněji dostupné, je účinnost BWC při prevenci zneužití biologických nástrojů a znalostí stále omezenější.
Jedním ze způsobů, jak dosáhnout určité kontroly, by byla regulace nástrojů syntetické biologie, zejména syntézy DNA. Mnoho společností, které nabízejí primery DNA, molekuly nebo dokonce syntézu celého genomu, již monitoruje objednávky na konkrétní sekvence z patogenních organismů. I když se jedná o důležitý krok ze strany průmyslu, který má zabránit zneužití, nezahrnuje všechny společnosti; navíc stále více společností rozšiřuje svou zákaznickou základnu mimo akademickou sféru a průmysl i na soukromé osoby. Jednou z možností, jak tento problém řešit, je posunout dobrovolný závazek průmyslu dále a vytvořit mezinárodní informační středisko, u kterého by se výrobci a prodejci genetických sekvencí museli registrovat. To by vyžadovalo, aby všechny registrované společnosti monitorovaly své objednávky a zajistily, že ti, kdo objednávají biologický materiál, který by mohl být zneužit, mají odpovídající pověření, ochranné zařízení a školení.
Většina diskusí o rizicích technologie CRISPR se soustředila na její použití k úpravě lidské zárodečné linie. CRISPR má však mnoho potenciálních terapeutických aplikací i mimo toto konkrétní použití, od imunoterapie rakoviny přes léčbu infekčních onemocnění až po vytváření modelů onemocnění na kmenových buňkách. Tyto aplikace představují genetickou editaci lidských somatických buněk, a provedené změny proto nejsou dědičné. V oblasti imunoterapie rakoviny se současný výzkum zaměřuje na adoptivní buněčnou terapii, při níž jsou T-lymfocyty odebrány pacientům, upraveny ex vivo tak, aby se zvýšil jejich potenciál ničit nádorové buňky, rozšířen jejich počet a infundovány zpět pacientům. Jeden z obzvláště slibných přístupů zahrnuje chimérické antigenní receptorové T-buňky (CAR-T), které jsou upraveny tak, aby na svém povrchu exprimovaly receptory se specifitou monoklonálních protilátek. Terapeutika CAR-T se ukázala být obzvláště účinná ve studiích proti akutní lymfoblastické leukemii u dospělých i dětí. Vzhledem k tomu, že vědci pracují na objasnění mechanismu, kterým tyto terapie dosahují silné odpovědi, aby tyto buňky optimalizovali tak, aby přežily a plnily svou efektorovou funkci in vivo, stává se CRISPR atraktivní možností, jak upravit vlastnosti buněk CAR-T. Další terapeutické využití CRISPR by mohlo pomoci léčit latentní infekce virem HIV nebo herpes viry tím, že se zaměří na virovou DNA v infikovaných lidských buňkách a „vystřihne“ ji.
S rychlým uplatněním CRISPR/Cas v klinickém výzkumu je důležité zvážit etické důsledky takového pokroku. Mezi relevantní otázky patří dostupnost a náklady, potřeba kontrolovaných klinických studií s odpovídajícím přezkumem a politika soucitného použití. Mnohé buněčné terapie jsou spojeny se značnými náklady, zejména imunoterapie specifické pro pacienta a léčba kmenovými buňkami. Když se k tomu přidá upravování genů na míru, cena takových léčebných postupů se dále dostane mimo dosah lidí s průměrnými prostředky a pojištěním, nemluvě o těch, kteří nejsou pojištěni, nemají prostředky nebo jsou závislí na národních zdravotních službách, které rozhodují o tom, co bude pacientům zpřístupněno. Vyvstává také otázka vzdělávání pacientů za účelem zajištění informovaného souhlasu pro výzkumné studie a klinické použití. Vysvětlení konceptu CRISPR/Cas může být složité, zejména pokud jde o jeho jemnosti a potenciál editace genomu mimo cíl.
S rostoucím nadšením z CRISPR poroste i poptávka ze strany pacientů. Vyvážení požadavků pacientů, kteří zoufale touží po nové léčbě, s potřebou přísných klinických studií je pro regulační orgány výzvou již nyní a s nástupem CRISPR nebude snazší. Americká, evropská a firemní pravidla poskytují určitý návod, kdy a jak povolit soucitné použití nebo rozšířený přístup k experimentální léčbě, ale možná bude nutné je upravit tak, aby se týkaly editace genů. Navíc, jak jsme viděli v případě léčby kmenovými buňkami, vždy se najdou lidé, kteří jsou ochotni šířit dezinformace nebo přehánět, aby vydělali na zoufalých pacientech a jejich rodinách. Pro správné uplatnění a rozšíření této technologie je zásadní zajistit, aby se CRISPR/Cas nezačala propagovat jako všelék na všechny genetické nemoci.
Existují specifické regulační problémy a etické otázky související s různými aplikacemi technologie CRISPR k úpravě somatických i zárodečných lidských buněk. Daleko znepokojivější je však vznikající aplikace CRISPR na jiné než lidské organismy. Schopnost navrhovat organismy první generace s požadovanými vlastnostmi by mohla podpořit vývoj bez dostatečných omezujících mechanismů nebo vést k předčasnému uvolnění těchto organismů do životního prostředí a ztrátě kontroly nad jejich šířením. Kromě toho by CRISPR mohl být kooptován pro nekalé účely, jako je bioterorismus nebo biologické zbraně. Snadnost a účinnost CRISPR vyvolává obavy, že kdokoli s vhodným vybavením by mohl v hrubé laboratoři vytvořit virus chřipky odolný vůči vakcíně nebo invazivní druh. Zatímco nová technologie vyvolala důležitou debatu o tom, zda pokračovat v inženýrství lidských zárodečných linií, rizika zde popsaných aplikací by měla sloužit jako výzva k diskusi o domácí a mezinárodní regulaci a pokynech pro používání CRISPR.