Kako će Uređivanje Genoma Promijeniti Svijet - Alternativni Prikaz

Sadržaj:

Kako će Uređivanje Genoma Promijeniti Svijet - Alternativni Prikaz
Kako će Uređivanje Genoma Promijeniti Svijet - Alternativni Prikaz

Video: Kako će Uređivanje Genoma Promijeniti Svijet - Alternativni Prikaz

Video: Kako će Uređivanje Genoma Promijeniti Svijet - Alternativni Prikaz
Video: Лекция 1 | Мобильные элементы в геномах эукариот | Геннадий Чураков | Лекториум 2024, Ožujak
Anonim

Zamislite svijet u kojem žive nadljudi: snažni, otporni, pametni i nikad bolesni. Zamislite nešto iz carstva filmova Marvel? Nikako. Moguća je idealna budućnost - trebate samo crtati svoj DNK.

Prve genetski modificirane bebe rođene su u Kini. Oni su bili umjetno začeti, a nositelj HIV-a postao je davatelj sperme. I djecu bi mogla pogoditi strašna bolest. Međutim, to se nije dogodilo - lokalni znanstvenici isključili su gen odgovoran za HIV kad je fetus još bio u embrionalnom stanju. Liječnici su primijenili CRISPR tehnologiju - naprednu metodu promjene DNK koja će vas učiniti jakim, zdravim i praktički besmrtnim.

Ako imate novca. Puno novca.

Image
Image

Laiku je razgovor o uređivanju genoma nalik na nešto iz kategorije znanstvene fantastike. Bez obzira na to, biolozi dugo raspravljaju o mogućnostima CRISPR-a - još od prošlog stoljeća. Ovaj je sustav prvotno otkriven kao obrambeni mehanizam protiv bakterija protiv virusa u kasnim 80-ima. Tada su stručnjaci vidjeli u njoj sposobnost promjene DNK.

Za patent na način dekodiranja genoma dugo su se borila dva državna sveučilišta: Široki institut u Massachusettsu i Kalifornijski institut u Berkeleyu. Tvrtke su potrošile milijune na odvjetnike, shvaćajući da će im ovaj izum u budućnosti donijeti nevjerojatne profite. Kao rezultat toga, Široki institut je pobijedio - i dalje ulaže tone dolara u promociju genskih projekata. Oni također rade na modifikaciji u Rusiji: proučavamo i mogućnost onesposobljavanja "neželjenih" gena poput HIV infekcije.

Image
Image

Štoviše, ruski specijalci mogli bi biti prvi koji su odgajali djecu GMO-a ako to žele. “Tehnički gledano, naša je grupa mogla presaditi embrije u veljači 2018. godine i tada bi se naše genetski modificirano dijete rodilo ranije. Ali nismo imali taj cilj. Moj tim će također roditi takvo dijete, samo polako idemo na to, u više navrata provjeravajući sigurnost tehnologije - rekao je genetičar Denis Rebrikov u intervjuu za Republiku. Općenito, promjena genoma nije fantazija, već stvarnost, upravo će nam pokucati na vrata. Ali je li opasno? Etički?

Promotivni video:

Koje su posljedice?

Dr. Sandy Macra, predsjednik biotehničke tvrtke Sangamo Therapeutics, koja provodi eksperimente za promjenu DNK, opisao je postupak. "Prerezali smo vaš DNK, otvorili ga, umetnuli gen, šivali ga. To postaje dio vaše DNK i ostaje do kraja života."

Image
Image

CRISPR djeluje u tri faze. Prvi korak. Virusna DNA se pamti. Završava ugrađivanjem njegovih fragmenata u posebnu "knjižnicu". Daljnja transkripcija je sinteza RNA na DNK obrascu.

Druga faza. Sekundarni ulazak u stanicu virusne DNK i prepoznavanje virusne DNK. Virusna DNA se "skenira", a enzim uvodi dvolančani prekid u virusnu DNK.

Treća faza Sastoji se u nehomolognom šivanju krajeva - to znači da su krajevi praznina spojeni "nasumično", često s uvođenjem mutacija. Upravo ove mutacije uzrokuju "gašenje" virusnog genetskog stroja.

Image
Image

2017. godine Brian Madew, 44-godišnji kuhar, podvrgnut je operaciji uređivanja DNK. Brian je patio od Hunterovog sindroma, nasljedne metaboličke bolesti koja uzrokuje brojne patologije organa. Ova je bolest češća kod dječaka i uzrokovana je genetskom mutacijom. Ljudi umiru od teških oblika Hunterovog sindroma u adolescenciji. Madew je imao dovoljno sreće da preživi - ali također je podvrgnut 26 operacija i imao je problema sa sluhom, vidom, respiratornim traktom, žučnim mjehurom i kostima. Uređivanjem DNK nije nadoknađena šteta koju je bolest nanijela. Ali to je zaustavilo njegov napredak i spasilo čovjeka od svakodnevnih injekcija skupih lijekova.

Istina, danas takva operacija nije panaceja, već lutrija: znanstvenici se igraju s Majkom prirodom i nemoguće je u potpunosti odmjeriti sve rizike. Posljedice uređivanja genoma su nepopravljive. "Kad se više puta uvjerimo da je tehnologija uređivanja genoma dovoljno točna za" borbenu "upotrebu, moći ćemo je koristiti u medicinske svrhe", kaže Denis Rebrikov. Kad se kaže, Madewov slučaj zasad je izniman. Sangamo Therapeutics nastavlja istraživanje.

U budućnosti je primjenom CRISPR metode moguće liječenje drugih genetskih bolesti - hemofilije, leukemije, cistične fibroze.

Drugi problem: uređivanje može izazvati neželjeno ponašanje u drugim genima. Na primjer, pacijentima je ubačen strani fragment, a nakon toga razvili su leukemiju - interferencija s nativnom DNK aktivirala je gen raka.

Image
Image

Istodobno, uplitanje u genom je također etički kontroverzan postupak. Hoće li CRISPR dovesti do socijalne podjele? U studenom 2017. patrijarh Kiril otvorio je XXI Svjetsko rusko narodno vijeće. Tamo je govorio o razvoju medicinskih tehnologija. Tass navodi riječi patrijarha:

Čuju se glasovi da su suvremene tehnologije sposobne stvoriti umjetnu inteligenciju i umjetne organe da će uskoro biti moguće modernizirati naš um i tijelo tako da će se pojaviti nova stvorenja. Vjerovanje u tehnologiju danas je isto što i vjerovanje u napredak; to je vrsta kvazireligije. Brz razvoj medicinskih i genetskih tehnologija doživljava kao ozbiljan izazov. Futurolozi već predviđaju neposrednu raslojavanje čovječanstva na dvije rase. Neki predviđaju veličinu nadčovjeka, dok drugi - sudbinu podređenih. Patrijarh Kiril Moskovski i cijele Rusije

Istovremeno, patrijarh je napomenuo da napredna biotehnologija sama po sebi nije zlo ako su "dostupne ne samo bogatim predstavnicima društva". Međutim, ne može se isključiti da građani konzervativaca mogu čuti u riječima poglavara Ruske pravoslavne crkve samo poticaj za zabranu.

Zapadno društvo je još uvijek oprezno od razarajuće tehnologije. Na primjer, vodeći znanstveni časopisi Science and Nature iz etičkih razloga nisu objavili studiju kineskih znanstvenika sa Sveučilišta Sun Yatsen u Guangzhouu. Kinezi su prvi u svijetu modificirali DNK embrija, što je zabranjeno u Sjedinjenim Državama i brojnim zapadnim zemljama. U Europi se raspravlja i o moralu. Međutim, Stanislav Bushev smatra da su ta ograničenja privremena.

Neposredno prije svoje smrti, Stephen Hawking izrazio je zabrinutost: svijetu će ubuduće vladati nadčovjeci s fenomenalnim pamćenjem i inteligencijom, otporni na bolesti, snažni i izdržljivi. Fizičar je vjerovao da se obični ljudi neće moći natjecati s njima i da će doslovno postati drugi razred.

Image
Image

Moguće je da tehnologije poput CRISPR-a mogu podijeliti društvo na kasta. Uostalom, samo elita društva može priuštiti takav postupak. Čak je i sada teško da se dijete iz siromašne obitelji natječe s djetetom iz bogate obitelji - početni su uvjeti previše različiti.

Što će se dogoditi kad ljudi s novcem postanu doslovno pametniji, zdraviji i ljepši?

Stručnjaci uvjeravaju: doći će do pomaka, ali postoji šansa da se izbjegne socijalna napetost. Na primjer, prema Evgeny Bykov, genetske promjene će biti otvorene svima, one će samo biti različite kvalitete.

Stanislav Bushuev ima drugačije mišljenje. Vjeruje da će se "pojaviti nejednakost, kao što se uvijek događa s bilo kojom značajnom preraspodjelom svijeta." Štoviše, prema filozofu biologije, promijenit će se i sama ideja nejednakosti. "Ravne distopije prikazuju pomlađeni i mudriji besmrtni bogataši, reproducirajući trenutnu nejednakost. Dok - ovo je važno - u načelu govorimo o crtanju novih linija jednakosti i nejednakosti na karti naše stvarnosti “, objašnjava Bushev.

To će donijeti neočekivane načine monetizacije uređivanja DNK. Što je s jeftinim izdavanjem "pass out-a", recimo, niskog rasta, ali potom obnavljanjem licence svake godine? Procvatit će i novi posao - promjena genoma kod kuće.

Image
Image

Transhumanski znanstvenik predviđa skora pojava "biosubkultura". Ljudi će biti ujedinjeni ne samo po profesiji ili interesima, već i prema kategoriji nadogradnji u svom tijelu. Mašta crta slike iz Deus Ex-a, a tako će i biti, kaže Evgeny Bykov.

U konačnici, osoba teži jednoj stvari - postati besmrtna. Genetičar George Church rekao je da je u budućnosti moguće stvoriti stanice koje su imune na djelovanje gotovo svih poznatih virusa. Prema njegovom mišljenju ljudi će postati imuni na zračenje, starenje, hladnoća, rak i druge bolesti nestat će. Crkva predviđa da će ona biti dostupna za deset godina. Štoviše, biolog je siguran da je starost bolest koja se također može boriti.

Međutim, znanstvena zajednica ima drugačije mišljenje - u Međunarodnoj klasifikaciji bolesti nema "starenja". To znači da je zabranjeno testirati lijekove "za starost". Možda će DNK inženjering to popraviti?

Dakle, besmrtnost nam još ne prijeti - u najboljem ćemo slučaju duže živjeti. No, uplitanje u genom dovest će do novih standarda čovječanstva, omogućit će vam da brže razmišljate i manje ćete se razboljeti. Ako za to ima novca, naravno.

Image
Image

Neobični izumi genetskog inženjeringa

Biološki znanstvenici koji rade u području sintetske biologije izmislili su nov način liječenja bolesti. Stvorili su bakterije koje eksplodiraju: E.coli stanica, kad dođe u kontakt s određenim patogenim stanicama, eksplodirat će, ubijajući i patogen i sebe.

Južnokorejski znanstvenici na području genetskog inženjeringa primijenili su svojstvo predmeta da svijetlu u mraku. Stvorili su fluorescentne transgene štenad koji su korišteni kao modeli za simulaciju ljudskih bolesti. Prilikom kloniranja znanstvenici su koristili tehnike koje bi se u budućnosti mogle koristiti za razvoj lijekova za ljudske bolesti.

Znanstvenici iz Sjedinjenih Država razvili su metodu za borbu protiv širenja malarije i denge. Oni su izmijenili transgene komarce koji žive duže i otporni su na malariju.

Trenutno znanstvenici ne mijenjaju samo životinje. Dakle, dr. Jane Medford razvija postrojenja za otkrivanje mina. Takve biljke postaju bijele od dodira s eksplozivima i prirodnim zagađivačima.

Image
Image

Još jedno dostignuće genetskog inženjeringa je pauk svilene gliste. Znanstvenici su kombinirali gene svilene bube s genima pauka kako bi stvorili paukovu svilu koja je, čak i kada se isteže, jača od čelika.

Neobičnu biometrijsku konstrukciju stvorio je harvardski biofizičar Keith Parker. Kombinirao je mišićne stanice štakora i elastičnu bazu sličnu gelu kako bi stvorio umjetnu meduzu. Medusoid, smješten u akvarij s dvije elektrode, stegao je mišićne stanice i lebdio naprijed. Ovo je istraživanje od velike važnosti za biologiju i razvija metodološku osnovu za stvaranje umjetnih organa za ljude u budućnosti.

Izvanstanični matriks može pomoći čovjeku u obnovi izgubljenih dijelova tijela. Novi pristup zauzeo je Stephen Wolfe, ubrizgavši mali komad svinjskog mjehura u nogu vojniku koji je u eksploziji izgubio više od 70% udova. Izvanstanični matriks budi sposobnost zacjeljenja u ljudskom tijelu. Kao rezultat eksperimenta, vojnik Isaias Hernandez regenerirao je veći dio nogu i vratio mu snagu, iako su mu u početku liječnici savjetovali da mu amputira ud u potpunosti.