Съдържание:

Как редактирането на геномите ще промени света - Алтернативен изглед
Как редактирането на геномите ще промени света - Алтернативен изглед
Видео: Как редактирането на геномите ще промени света - Алтернативен изглед
Видео: Настя и сборник весёлых историй 2023, Февруари
Anonim

Представете си свят, в който живеят свръхчовеци: силни, издръжливи, умни и никога болни. Помислете нещо от сферата на филмите на Marvel? Въобще не. Възможно е идеално бъдеще - просто трябва да прекроите ДНК.

Първите генетично модифицирани бебета са родени в Китай. Те бяха изкуствено замислени и носител на ХИВ стана донор на сперма. Децата също могат да бъдат поразени от страшна болест. Това обаче не се случи - местните учени изключиха гена, отговорен за ХИВ за тях, когато плодът все още беше в ембрионално състояние. Лекарите са приложили CRISPR технология - усъвършенстван метод за промяна на ДНК, който ще ви направи силни, здрави и практически безсмъртни.

Ако имате пари. Много пари.

Image
Image

За миряните разговорите за редактирането на генома изглеждат като нещо извън категорията на научната фантастика. Независимо от това, биолозите обсъждат възможностите на CRISPR дълго време - от миналия век. Първоначално тази система е открита като защитен механизъм срещу бактерии срещу вируси в края на 80-те години. Тогава експертите видяха в нея способността да променя ДНК.

За патент на метод за декодиране на генома дълго време се бориха два държавни университета: Широкият институт в Масачузетс и Калифорнийският институт в Бъркли. Компаниите харчиха милиони за адвокати, осъзнавайки, че в бъдеще това изобретение ще им донесе страхотни печалби. В резултат Широкият институт спечели - той все още влива тонове долари в популяризирането на геномни проекти. Те също работят върху модификация в Русия: изучаваме и възможността за деактивиране на „нежелани“гени като HIV инфекция.

Image
Image

Освен това руските специалисти могат да бъдат първите, които отглеждат ГМО деца, ако искат. „Технически, нашата група би могла да трансплантира ембриони през февруари 2018 г. и тогава нашето генетично модифицирано дете щеше да се роди по-рано. Но не сме имали тази цел. Моят екип също ще роди такова дете, просто ходим на това бавно, многократно проверявайки безопасността на технологиите ", - каза генетикът Денис Ребриков в интервю за Република. Като цяло промяната на генома не е фантазия, а реалност, тя е на път да почука на вратите ни. Но опасно ли е? Етичната?

Промоционално видео:

Какви са последствията?

Д-р Санди Макра, президент на биотехнологичната компания Sangamo Therapeutics, която провежда експерименти за промяна на ДНК, описа процеса. „Ние отрязваме вашата ДНК, отваряме я, вмъкваме гена, шием го. Тя става част от вашата ДНК и остава до края на живота ви."

Image
Image

CRISPR работи на три етапа. Първа стъпка. Вирусната ДНК се запаметява. Той завършва с вграждане на фрагментите му в специална „библиотека“. Допълнителна транскрипция е синтеза на РНК върху ДНК матрицата.

Втора фаза. Вторично влизане в клетката на вирусна ДНК и разпознаване на вирусна ДНК. Вирусната ДНК се "сканира" и ензимът въвежда двуверижен прекъсване във вирусната ДНК.

Трети етап. Той се състои в нехомологично зашиване на краищата - това означава, че краищата на празнината се зашиват "на случаен принцип", често с въвеждането на мутации. Именно тези мутации причиняват "изключването" на вирусната генетична машина.

Image
Image

През 2017 г. Браян Мадев, 44-годишен готвач, претърпя операция за редактиране на ДНК. Брайън страдаше от синдрома на Хънтър - наследствено метаболитно заболяване, което причинява множество патологии на органите. Това заболяване е по-често при момчетата и се причинява от генетична мутация. Хората умират от тежки форми на синдрома на Хънтър в юношеска възраст. Мадев имаше достатъчно късмет, за да оцелее - но той също претърпя 26 операции и имаше проблеми със слуха, зрението, дихателните пътища, жлъчния мехур и костите. Редактирането на ДНК не компенсира щетите, нанесени от болестта. Но това спря неговия напредък и спаси човека от ежедневните инжекции на скъпи лекарства.

Вярно, днес подобна операция не е панацея, а по-скоро лотария: учените си играят с Майката природа и е невъзможно да се претеглят напълно всички рискове. Последиците от редактирането на генома са непоправими. „Когато многократно се уверяваме, че технологията на геномното редактиране е достатъчно точна за„ бойна “употреба, ще можем да я използваме за медицински цели“, казва Денис Ребриков. Като беше казано, случаят на Мадев засега е изключителен. Sangamo Therapeutics продължава изследванията.

В бъдеще с помощта на метода CRISPR е възможно да се лекуват други генетични заболявания - хемофилия, левкемия, муковисцидоза.

Друг проблем: редактирането може да провокира нежелано поведение в други гени. Например, пациентите бяха вмъкнати с чужд фрагмент и след това развиха левкемия - намесата с нативната ДНК активира раковия ген.

Image
Image

В същото време намесата в генома също е етично противоречива процедура. Ще доведе ли CRISPR до социално разделение? През ноември 2017 г. патриарх Кирил откри XXI Световен руски народен събор. Там той говори за развитието на медицинските технологии. Думите на патриарха са цитирани от ТАСС:

Чуват се гласове, че съвременните технологии са способни да създават изкуствен интелект и изкуствени органи, че скоро ще бъде възможно да модернизираме ума и телата си, така че да възникнат нови същества. Вярата в технологиите днес е същата като вярата в прогреса, тя е вид квазирелигия. Бързото развитие на медицинските и генетични технологии се разглежда като сериозно предизвикателство. Футуролозите вече прогнозират предстоящото разслояване на човечеството в две раси. Някои предсказват величието на супермените, докато други - съдбата на подчинените. Патриарх Кирил Московски и цяла Русия

В същото време патриархът отбеляза, че напредналата биотехнология сама по себе си не е зло, ако те са „достъпни не само за богати представители на обществото“. Не може да се изключи обаче, че консервативните граждани могат да чуят по думите на главата на Руската православна църква само стимул за забрана.

Западното общество също продължава да внимава за разрушителните технологии. Например водещите научни списания Science and Nature по етични причини не публикуват проучване на китайски учени от университета Sun Yatsen в Гуанджоу. Китайците бяха първите в света, модифицирали ДНК на ембрионите, което е забранено в САЩ и редица западни страни. В Европа има и дебат за морала. Станислав Бушев обаче смята, че тези ограничения са временни.

Малко преди смъртта си Стивън Хокинг изрази загриженост: в бъдеще светът ще бъде управляван от свръхчовеци с феноменална памет и интелигентност, устойчив на болести, силен и издръжлив. Физикът вярвал, че обикновените хора няма да могат да се състезават с тях и буквално ще станат втори клас.

Image
Image

Възможно е технологии като CRISPR да разделят обществото на касти. В крайна сметка само елитът на обществото може да си позволи такава процедура. Дори сега е трудно за дете от бедно семейство да се конкурира с дете от богато семейство - началните условия са твърде различни.

Какво ще се случи, когато хората с пари станат буквално по-умни, по-здрави и красиви?

Експертите уверяват: ще има промяна, но има шанс да се избегне социалното напрежение. Например, според Евгений Биков, генетичните промени ще бъдат отворени за всички, те просто ще бъдат с различно качество.

Станислав Бушуев има различно мнение. Той смята, че „ще възникне неравенство, както винаги се случва при всяко значително преразпределение на света“. Освен това, според философа на биологията, самата идея за неравенство ще се промени. „Плоските дистопии изобразяват подмладени и по-мъдри безсмъртни богати хора, възпроизвеждащи настоящото неравенство. Докато - това е важно - по принцип говорим за очертаване на нови линии на равенство и неравенство на картата на нашата реалност “, обяснява Бушев.

Това ще доведе до неочаквани начини за осигуряване на приходи от редактиране на ДНК. Какво ще кажете за евтино пускане на „пасив“, да речем, с нисък растеж, но след това подновяване на лиценза всяка година? Ще процъфти и нов бизнес - смяна на генома у дома.

Image
Image

Трансхуманистичният учен прогнозира предстоящата поява на „биосубкултури“. Хората ще бъдат обединени не само от професията или интересите си, но и от категорията на подобренията в тялото си. Въображението рисува снимки от Deus Ex и така ще бъде, казва Евгений Биков.

В крайна сметка човек се стреми към едно - да стане безсмъртен. Генетикът Джордж Чърч каза, че в бъдеще е възможно да се създадат клетки, които са имунизирани срещу действието на почти всички известни вируси. Според него хората ще станат имунизирани срещу радиация, стареене, настинка, рак и други заболявания ще изчезнат. Църквата прогнозира, че ще бъде налице след десет години. Освен това биологът е сигурен, че старостта е неразположение, с което също може да се пребори.

Научната общност обаче има различно мнение - в Международната класификация на болестите няма „стареене“. Това означава, че е забранено да се тестват наркотици "за старост". Може би ДНК инженеринга ще поправи това?

Така че безсмъртието още не ни заплашва - в най-добрия случай ще живеем по-дълго. Но намесата в генома ще доведе до нови стандарти на човечеството, ще ви позволи да мислите по-бързо и да се разболявате по-малко. Ако има пари за това, разбира се.

Image
Image

Необичайни изобретения на генното инженерство

Биологичните учени, работещи в областта на синтетичната биология, са измислили нов начин за лечение на болести. Те създадоха експлодиращи бактерии: клетка E.coli при контакт с определени патогенни клетки ще избухне, убивайки и патогена, и самия него.

Южнокорейските учени в областта на генното инженерство са приложили свойството на предметите да светят в тъмното. Те създадоха флуоресцентни трансгенни кученца, които бяха използвани като модели за симулиране на човешки заболявания. При клонирането учените са използвали техники, които биха могли да се използват в бъдеще за разработване на лекарства срещу човешки заболявания.

Учени от САЩ са разработили метод за борба с разпространението на малария и денга. Те имат модифицирани трансгенни комари, които живеят по-дълго и са устойчиви на малария.

В момента учените не само модифицират животни. И така, д-р Джейн Медфорд разработва инсталации за откриване на мини. Такива растения побеляват при контакт с експлозиви и природни замърсители.

Image
Image

Друго постижение на генното инженерство е паякът от копринената буба. Учените са комбинирали гените на копринената буба с гените на паяка, за да създадат паякова коприна, която дори при разтягане е по-силна от стоманата.

Необичайна биометрична конструкция е създадена от биофизика от Харвард Кийт Паркър. Той комбинира мускулни клетки на плъхове и еластична гелообразна основа, за да създаде изкуствена медуза. Медузоидът, поставен в аквариум с два електрода, свива мускулни клетки и плува напред. Това изследване е от голямо значение за биологията и разработва методологична основа за създаването на изкуствени органи за хората в бъдеще.

Извънклетъчната матрица може да помогне на хората да регенерират загубени части на тялото. Новият подход е предприет от Стивън Улф, като инжектира малко парче свински мехур в крака на войник, загубил над 70% от крайника си при експлозията. Извънклетъчната матрица събужда способността за самолечение в човешкото тяло. В резултат на експеримента войникът Исаас Ернандес регенерира по-голямата част от крака и възстановява силата му, въпреки че първоначално лекарите го съветват да ампутира крайника напълно.

Популярни по теми