Kaip Genomo Redagavimas Pakeis Pasaulį - Alternatyvus Vaizdas

Turinys:

Kaip Genomo Redagavimas Pakeis Pasaulį - Alternatyvus Vaizdas
Kaip Genomo Redagavimas Pakeis Pasaulį - Alternatyvus Vaizdas

Video: Kaip Genomo Redagavimas Pakeis Pasaulį - Alternatyvus Vaizdas

Video: Kaip Genomo Redagavimas Pakeis Pasaulį - Alternatyvus Vaizdas
Video: Superžmonių amžius ir genų redagavimas per CRISPR ir DI 2024, Kovo
Anonim

Įsivaizduokite pasaulį, kuriame gyvena superžmonės: stiprūs, atsparūs, protingi ir niekada nesveiki. Pagalvok ką nors iš „Marvel“filmų srities? Visai ne. Galima ideali ateitis - tereikia perdaryti savo DNR.

Pirmieji genetiškai modifikuoti kūdikiai gimė Kinijoje. Jie buvo sumanyti dirbtinai, o ŽIV nešiotojas tapo spermos donoru. Vaikus taip pat gali ištikti baisi liga. Tačiau taip neatsitiko - vietos mokslininkai išjungė už ŽIV atsakingą geną, kai vaisius dar buvo embriono būsenoje. Gydytojai pritaikė CRISPR technologiją - pažangų DNR pakeitimo metodą, kuris padarys jus stipriais, sveikais ir praktiškai nemirtingais.

- „Salik.biz“

Jei turite pinigų. Daug pinigų.

Image
Image

Profesoriui kalbėjimas apie genomo redagavimą atrodo kaip kažkas iš mokslinės fantastikos kategorijos. Nepaisant to, biologai jau seniai diskutuoja apie CRISPR galimybes - nuo praėjusio amžiaus. Iš pradžių ši sistema buvo atrastas kaip bakterijų gynybos mechanizmas nuo virusų devintojo dešimtmečio pabaigoje. Tada ekspertai pamatė jos sugebėjimą pakeisti DNR.

Dėl genomo dekodavimo metodo patento ilgą laiką kovojo du valstybiniai universitetai: Plačiasis institutas Masačusetso valstijoje ir Kalifornijos institutas Berkelyje. Bendrovės išleido milijonus advokatams, suprasdamos, kad ateityje šis išradimas atneš jiems pasakišką pelną. Dėl to platusis institutas laimėjo - jis vis dar išleidžia daugybę dolerių genomo projektų reklamai. Jie taip pat rengia modifikaciją Rusijoje: mes taip pat tiriame galimybę išjungti tokius „nepageidaujamus“genus kaip ŽIV infekcija.

Image
Image

Be to, Rusijos specialistai galėtų būti pirmieji, auginantys vaikus su GMO, jei jie to norėtų. „Techniškai mūsų grupė galėjo transplantuoti embrionus dar 2018 m. Vasario mėn., Tada genetiškai modifikuotas vaikas būtų gimęs anksčiau. Bet mes to tikslo neturėjome. Mano komanda taip pat pagimdys tokį vaiką, mes tiesiog einame į tai lėtai, pakartotinai tikrindami technologijos saugumą “, - interviu„ Republic “sakė genetikas Denisas Rebrikovas. Apskritai, genomo kaita nėra fantazija, o realybė, ji ketina beldžiasi į mūsų duris. Bet ar tai pavojinga? Etiška?

Reklaminis vaizdo įrašas:

Kokios pasekmės?

Procesą aprašė biotechnologijų kompanijos „Sangamo Therapeutics“, kuri vykdo DNR pakeitimo eksperimentus, prezidentas Sandy Macra. „Mes išpjaustome jūsų DNR, atidarome, įterpiame geną, siuvame. Tai tampa jūsų DNR dalimi ir išlieka visą likusį gyvenimą “.

Image
Image

CRISPR dirba trimis etapais. Pirmas žingsnis. Įsimenama viruso DNR. Tai baigiasi įterpiant savo fragmentus į specialią „biblioteką“. Tolesnė transkripcija yra RNR sintezė ant DNR šablono.

Antrasis etapas. Antrinis viruso DNR patekimas į ląstelę ir virusinės DNR atpažinimas. Virusinė DNR yra „nuskaityta“, o fermentas įveda viruso DNR dvigubos grandinės pertrauką.

Trečias etapas. Tai susideda iš nehomologinio galų susiuvimo - tai reiškia, kad tarpo galai susiuvami „atsitiktinai“, dažnai įvedant mutacijas. Būtent šios mutacijos sukelia viruso genetinės mašinos „išjungimą“.

Image
Image

2017-aisiais 44 metų virėjas Brianas Madew'as atliko DNR redagavimo operaciją. Brianas sirgo Hunterio sindromu - paveldima metaboline liga, sukeliančia daugybę organų patologijų. Ši liga yra labiau paplitusi berniukams ir ją sukelia genetinė mutacija. Žmonės miršta nuo sunkių Hunterio sindromo formų paauglystėje. Madewui pasisekė išgyventi, tačiau jam taip pat buvo atliktos 26 operacijos ir jis turėjo klausos, regėjimo, kvėpavimo takų, tulžies pūslės ir kaulų problemų. DNR redagavimas nepadarė žalos, kurią sukėlė liga. Bet tai sustabdė jo pažangą ir išgelbėjo vyrą nuo kasdienių brangių vaistų injekcijų.

Tiesa, šiandien tokia operacija nėra panacėja, o greičiau loterija: mokslininkai žaidžia su Motina Gamta, ir neįmanoma visiškai įvertinti visų rizikų. Genomo redagavimo pasekmės yra nepataisomos. „Kai pakartotinai įsitikinsime, kad genomo redagavimo technologija yra pakankamai tiksli„ kovinėms “reikmėms, galėsime ją naudoti medicininiais tikslais“, - sako Denisas Rebrikovas. Nepaisant to, Madew atvejis iki šiol yra išskirtinis. „Sangamo Therapeutics“tęsia tyrimus.

Ateityje naudojant CRISPR metodą galima gydyti kitas genetines ligas - hemofiliją, leukemiją, cistinę fibrozę.

Kita problema: redagavimas gali išprovokuoti nepageidaujamą elgesį su kitais genais. Pavyzdžiui, pacientai buvo įterpti su pašaliniu fragmentu, o po to jiems išsivystė leukemija - įsikišimas į gimtoji DNR suaktyvino vėžio geną.

Image
Image

Tuo pačiu metu kišimasis į genomą taip pat yra etiniu požiūriu ginčytina procedūra. Ar CRISPR atsidurs socialinėje atskirtyje? 2017 m. Lapkričio mėn. Patriarchas Kirilas atidarė XXI Pasaulio rusų liaudies tarybą. Ten jis kalbėjo apie medicinos technologijų plėtrą. Patriarcho žodžius cituoja TASS:

Girdimi balsai, kad šiuolaikinės technologijos yra pajėgios sukurti dirbtinį intelektą ir dirbtinius organus, kad netrukus bus galima modernizuoti mūsų protą ir kūną, kad atsirastų naujų būtybių. Tikėjimas technologijomis šiandien yra tas pats, kas tikėjimas progresu, tai savotiška kvazi-religija. Spartus medicinos ir genetinių technologijų vystymasis laikomas rimtu iššūkiu. Futurologai jau prognozuoja gresiantį žmonijos stratifikaciją į dvi rases. Vieni numato supermeno didybę, kiti - pavaldinių likimą. Maskvos ir visos Rusijos patriarchas Kirilas

Tuo pat metu patriarchas pažymėjo, kad pažangioji biotechnologija savaime nėra blogis, jei jos yra prieinamos ne tik turtingiems visuomenės atstovams. Tačiau negalima atmesti galimybės, kad konservatyvūs piliečiai Rusijos stačiatikių bažnyčios vadovo žodžiais gali išgirsti tik paskatą uždrausti.

Vakarų visuomenė taip pat vis dar nerimauja dėl žlugdančių technologijų. Pavyzdžiui, žymiausi mokslo žurnalai „Science and Nature“dėl etinių priežasčių nepaskelbė Kinijos mokslininkų iš Sun Yatsen universiteto Guangdžou tyrimo. Kinai pirmieji pasaulyje modifikavo embrionų DNR, o tai yra draudžiama JAV ir daugelyje Vakarų šalių. Europoje taip pat vyksta diskusijos apie moralę. Tačiau Stanislavas Buševas mano, kad šie apribojimai yra laikini.

Prieš pat mirtį Stephenas Hawkingas išreiškė susirūpinimą: ateityje pasaulį valdys superžmonės, turintys fenomenalią atmintį ir intelektą, atsparūs ligoms, stiprūs ir ištvermingi. Fizikas tikėjo, kad paprasti žmonės negalės su jais konkuruoti ir tiesiogine prasme taps antra klase.

Image
Image

Gali būti, kad tokios technologijos kaip CRISPR gali suskaidyti visuomenę į kastas. Juk tokią procedūrą gali sau leisti tik visuomenės elitas. Net ir dabar neturtingos šeimos vaikui sunku konkuruoti su turtingos šeimos vaiku - pradinės sąlygos yra per daug skirtingos.

Kas bus, kai žmonės, turintys pinigų, taps tiesiog protingesni, sveikesni ir gražesni?

Ekspertai patikina: įvyks pamaina, tačiau yra galimybė išvengti socialinės įtampos. Pavyzdžiui, pasak Jevgenijaus Bykovo, genetiniai pokyčiai bus atviri visiems, jie tiesiog bus skirtingos kokybės.

Stanislavas Bushuevas turi kitokią nuomonę. Jis mano, kad „atsiras nelygybė, kaip visada atsitinka su bet kokiu reikšmingu pasaulio perskirstymu“. Be to, pasak biologijos filosofo, pasikeis pati nelygybės idėja. „Plokščios distopijos vaizduoja atgaivintus ir protingesnius nemirtingus turtingus žmones, atkuriančius dabartinę nelygybę. Nors - tai yra svarbu - iš principo mes kalbame apie naujų lygybės ir nelygybės linijų nubrėžimą mūsų realybės žemėlapyje “, - aiškina Bushevas.

Tai atneš netikėtų būdų užsidirbti pinigų iš DNR redagavimo. O kaip pigiai išleisti, tarkime, nedidelį augimą, tačiau atnaujinti licenciją kiekvienais metais? Taip pat klestės naujas verslas - pasikeis genomas namuose.

Image
Image

Transhumanistas mokslininkas prognozuoja neišvengiamą „biosubikultūrų“pasirodymą. Žmones suvienys ne tik profesija ar pomėgiai, bet ir jų kūno tobulinimo kategorija. Vaizduotė piešia „Deus Ex“paveikslus ir taip bus, sako Jevgenijus Bykovas.

Galų gale žmogus siekia vieno dalyko - tapti nemirtingas. Genetikas George'as Church'as teigė, kad ateityje įmanoma sukurti ląsteles, atsparias beveik visų žinomų virusų veikimui. Jo nuomone, žmonės taps atsparūs radiacijai, išnyks senėjimas, peršalimas, vėžys ir kitos ligos. Bažnyčia prognozuoja, kad jis bus prieinamas po dešimties metų. Be to, biologas įsitikinęs, kad senatvė yra liga, su kuria taip pat galima kovoti.

Tačiau mokslo bendruomenė turi kitokią nuomonę - Tarptautiniame ligų klasifikatoriuje „senėjimo“nėra. Tai reiškia, kad draudžiama tikrinti narkotikus „senatvei“. Gal DNR inžinerija tai išspręs?

Taigi nemirtingumas mums dar negresia - geriausiu atveju mes gyvensime ilgiau. Bet kišimasis į genomą lems naujus žmonijos standartus, leis greičiau galvoti ir mažiau sirgti. Žinoma, jei tam yra pinigų.

Image
Image

Neįprasti genų inžinerijos išradimai

Sintetinės biologijos srityje dirbantys biologijos mokslininkai išrado naują būdą ligai gydyti. Jie sukūrė sprogstančias bakterijas: Escherichia coli ląstelė sprogs susilietusi su tam tikromis patogeninėmis ląstelėmis ir užmuš tiek patogeną, tiek patį save.

Pietų Korėjos genetikos inžinerijos srities mokslininkai pritaikė objektų savybes tamsiuoju paros metu. Jie sukūrė fluorescencinius transgeninius šuniukus, kurie buvo naudojami kaip modeliai žmogaus ligoms modeliuoti. Klonuodami mokslininkai naudojo metodus, kurie ateityje galėtų būti naudojami kuriant vaistus nuo žmonių ligų.

JAV mokslininkai sukūrė metodą, kaip kovoti su maliarijos ir dengės karštligės plitimu. Jie turi modifikuotus transgeninius uodus, kurie gyvena ilgiau ir yra atsparūs maliarijai.

Šiuo metu mokslininkai modifikuoja ne tik gyvūnus. Taigi dr. Jane Medford kuria minų detektorių įrenginius. Tokie augalai tampa balti, kai liečiasi su sprogmenimis ir natūraliais teršalais.

Image
Image

Kitas genetinės inžinerijos laimėjimas yra šilkaverpių voras. Mokslininkai sujungė šilkaverpio ir voro genus, kad sukurtų voratinklinį šilką, kuris yra stipresnis nei plienas net ir įtemptas.

Neįprastą biometrinę konstrukciją sukūrė Harvardo biofizikas Keitas Parkeris. Jis sujungė žiurkių raumenų ląsteles ir elastingą į gelį panašų pagrindą, kad sukurtų dirbtinę medūzą. Medusoidas, įdėtas į akvariumą su dviem elektrodais, sutraukė raumenų ląsteles ir plūdo į priekį. Šis tyrimas turi didelę reikšmę biologijai ir sukuria metodinius pagrindus, kaip ateityje sukurti dirbtinius organus žmonėms.

Tarpląstelinė matrica gali padėti žmonėms atstatyti prarastas kūno dalis. Naujo požiūrio laikėsi Stephenas Wolfe'as, įšvirkšdamas mažą kiaulės pūslės gabalą į kareivio, kuris sprogimo metu prarado daugiau kaip 70% galūnės, koją. Tarpląstelinė matrica pažadina žmogaus kūno savigydos sugebėjimą. Dėl eksperimento kareivis Isaias Hernandez regeneruodavo didžiąją dalį kojos ir atkurdavo jos jėgas, nors iš pradžių gydytojai patarė jam galutinai amputuoti galūnę.