Ei ole mikään salaisuus, että biologian, lääketieteen, maatalouden ja monien muiden tieteiden ja teollisuudenalojen tulevaisuus liittyy geenitekniikan kehitykseen. Yksi alan lupaavimmista tekniikoista pidetään geenien muokkaamista - CRISPR.
Tutustutaan tutuksi: CRISPR
Ensimmäistä kertaa he alkoivat puhua uudesta tekniikasta vuonna 1987, kun japanilaiset tutkijat löysivät toistamattomia tarkoituksia sisältäviä sekvenssejä toistavat ryhmät E. colin DNA: sta. Niitä kutsuttiin vaikeiksi: lyhyet palindromic (lue sama kumpaankin suuntaan) toistot, säännöllisesti järjestettynä ryhmiin (Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats).
Miksi näitä katkelmia tarvitaan, selvisi vasta kymmenen vuotta myöhemmin. Kävi ilmi, että palindromic toistot, jotka ovat osa immuunijärjestelmää, tallentavat "leikkauksen" virusten geneettisestä materiaalista, joihin bakteerit ovat aiemmin kohdanneet. Uuden virushyökkäyksen tapauksessa tämä "tietokanta" auttaa solua tunnistamaan vihollisen nopeammin ja vastaavasti tuhoamaan sen nopeammin.
Tämä löytö ei herättänyt suurta kiinnostusta laajemmassa tiedeyhteisössä, ennen kuin Kalifornian yliopiston biologit Jennifer Doudna ja Emmanuelle Charpentier tajusivat, että virusten tunnistamis- ja tuhoamismekanismia voidaan hallita. Kuten löytön tekijät korostivat vuonna 2012 julkaistussa tieteellisessä julkaisussa, lisäämällä keinotekoisesti tietty DNA-fragmentti”tietokantaan”, on mahdollista leikata mikä tahansa valittu genomi mihin tahansa. Vuotta myöhemmin otettiin seuraava vaihe: soluun injektoitiin pala DNA: ta, joka oli toipumassa leikkaamisen jälkeen, joka reunat osuivat leikatun kromosomin kanssa. Samaan aikaan mikä tahansa voisi olla keskellä - solu ei tunnistanut korvaamista ja rakensi "troijalaisen hevosen" rauhallisesti rakenteeseensa.
Näin ihmiskunta sai CRISPR: n, genomin manipulointitekniikan, joka saatavuuden, tarkkuuden ja tehokkuuden suhteen ylittää kaikki aiemmat. Tekniikan potentiaali on sellainen, että tutkijat toivovat hyödyntävänsä sitä joidenkin maailman globaalien ongelmien ratkaisemiseksi.
Mainosvideo:
Tarpeeksi ruokaa kaikille
Esimerkiksi CRISPR voisi pysyvästi eliminoida ruokapulan uhan saattamalla maatalouden ja elintarvikkeiden jalostuksen aivan uudelle tasolle. Kokeet tähän suuntaan ovat jo käynnissä.
Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä kehitetään tyyppiä kaakaopavua, joka ei pelkää sairauksia ja sieni-infektioita. DuPont Pioneer, jonka pääkonttori sijaitsee Des Moinesissa, Iowassa, on ilmoittanut käynnistävänsä tarkistetun maissihybridin vuonna 2020. Ja kiinalaiset tutkijat ovat jo onnistuneet käyttämään CRISPR: ää riisin saannon lisäämiseen ja samalla kehittäneet kylmäkestävän sikarodin, jotka toimivat hyvin sikoissa ilman lämmitystä.
CRISPR-tekniikan avulla voin varmistaa, että miehet eivät enää synty hyttyspopulaatiossa. Jopa Bill Gates kiinnostui asiasta: hän ehdotti tutkijoille lisäävän luonnollisia torjunta-aineita ja rikkakasvien torjunta-aineita kasveihin, minkä pitäisi johtaa sadon kasvuun ja parempaan varastointiin ja jopa vähentää istutusten ylläpidon kustannuksia.
Ehkä ainoa asia, joka estää geneettisesti muunnettuja tuotteita ottamasta kauppojen ja jääkaappiemme hyllyjä, on yleinen mielipide. Ihmiset pelkäävät heidän mielestään luontaisella tavalla valmistettuja tuotteita ja ovat valmiita maksamaan kohtuuttomat hinnat ns. Luonnollisesta ruoasta, jota on kasvatettu ilman kemiallisia lisäaineita tai muita toimenpiteitä. Pietarin osavaltion yliopiston ja Strasbourgin molekyylibiologian instituutin tutkijoiden äskettäinen löytö saattaa kuitenkin horjuttaa luottamusta siihen, mitä tulisi pitää luonnollisena ja luonnollisena. Tutkittuaan useita satoja kasvilajeja, he löysivät geneettisesti muunnetut organismit, jotka luonto itse luonut. Heidän joukossa oli tupakan, bataattien, maapähkinöiden, saksanpähkinöiden, teen, karpaloiden, humalan lähimpiä sukulaisia … Kuten löytön avustaja korosti,Professori Tatyana Matveeva: "Tutkimuksemme on osoittanut, että ihmiskunta on jatkuvasti joutunut kohtaamaan GMO: t koko historiansa ajan."
Sairaudet parannetaan ennen syntymää
Mutta lääkärit osoittivat paljon enemmän kiinnostusta uuteen tekniikkaan. Itse asiassa missään muussa teollisuudessa geenien muokkaaminen ei voisi olla yhtä laajalle levinnyttä ja hyödyllistä kuin lääketieteessä.
Maailman ensimmäinen yritys muokata aikuisen perimää tehtiin vuonna 2017 Kaliforniassa. Kokeeseen sovittiin osallistumaan 44-vuotias Brian Mado, joka kärsii tyypin II mukopolysakkharidoosista (Hunterin oireyhtymä), jonka vuoksi hänelle on jo tehty 26 leikkausta. Mies meni naimisiin ja asui valitunsa kanssa niin pitkään kuin mahdollista, ja päätti siksi epätavallisesta hoidosta: saada puuttuva geeni. Jos onnistuminen, yli 10 tuhatta ihmistä löytää toivoa toipumisesta (kuinka monella maapallon ihmisellä on Hunterin oireyhtymä). Valitettavasti lääkäreiden laskelmat eivät olleet perusteltuja, eikä lääketieteessä ollut mitään läpimurtoa.
Paljon tehokkaampaa oli vaikutus edelleen kehittyvän organismin genomiin, jonka suoritti kiinalainen tutkija Jiankui He. Viime marraskuussa hän järkytti maailmaa ilmoituksella ensimmäisten genomieditoroitujen lasten - kaksosetytöt Lulu ja Nana - syntymästä. Keinotekoinen mutaatio teki niistä immuuneja HIV: tä vastaan. Toimitukseen päätettiin turvautua, koska tyttöjen isä, jonka nimi on piilotettu salanimen Mark takana, on saanut tartunnan.
Useat hedelmällisyysongelmiin erikoistuneet klinikat osoittivat kiinnostusta heti kiinalaisen tutkijan projektiin: johtajat perustelivat, että monet vanhemmat haluaisivat myöntää jälkeläisilleen vastustuksen "1900-luvun rutolle". Mutta geenien muokkaamisen avulla on mahdollista pelastaa ihmiskunta paitsi HIV: ltä, myös sirppisoluanemiasta, rinta- ja munasarjasyövästä ja monista vakavimmista sairauksista.
Hänestä tulevan viestin on jo pysäyttänyt akateemikko V. I. nimitetyn Moskovan synnytys-, gynekologia- ja perinatologian tiedekeskuksen työntekijä. Kulakova Denis Rebrikov. Hän aikoo muokata viiden synnynnäisen kuuron parin hedelmöitettyjen alkioiden genomia, jotta lapset eivät peri vanhempiensa ongelmaa. Denis Rebrikov on jo aloittanut työn: hän tekee geneettistä muokkausta munissa, jotka on otettu normaalin kuulon naiselta - tämä on tarpeen mahdollisten sivuvaikutusten tutkimiseksi ja estämiseksi. Kokeiden tulokset, joita Rebrikov lupasi julkaista. Toistaiseksi yksi väitetyistä viidestä avioparista on antanut suostumuksensa osallistua lisäkokeisiin.
"Keinotekoisten" ihmisten sivilisaatio?
Tiedemaailma ja suuri yleisö ovat olleet varovaisia alkioiden muokkaamisessa. Edelläkävijä Jiankui He sai erityisen arvostelun. Joku puhui ihmisille tehtyjen kokeiden tutkimatta jättämisestä, joku sanoi, että CRISPR-tekniikkaa ei ollut vielä kehitetty ja sen vuoksi vaarallista. Mutta yksi pääasiallisista syistä, vaikka niitä ei olekaan ilmaistu, on se, että alkion genomiin puuttumisesta terapeuttisiin tarkoituksiin on vain yksi askel "suunnittelijavauvojen" luomiseen, joilla on selkeästi määritellyt ulkoasun, älykkyyden, psykotyypin parametrit … Ja tämä, kuten he sanovat, aivan erilainen tarina, jossa toistaiseksi on enemmän kysymyksiä kuin vastauksia.
Entä jos vanhemmat haluavat "virittää" syntymättömän lapsen täysin harhaanjohtavalla tavalla - antaa hänelle Michael Jacksonin piirteet tai kasvattaa enkelin siivet selälle? Kuka puolustaa syntymättömien lasten oikeutta olla oma itsensä? Katsotaanko”keinotekoisia” ihmisiä täysivaltaisiksi yhteiskunnan jäseniksi? Jos geenisuunnittelu ei aluksi ole kaikkien saatavilla, eikö tämä johda yhteiskunnan jakautumiseen”parantuneiksi” rikkaiksi ja luonnollisiksi (lue “pahin”) köyhiksi? Tai kastikkeet, jotka oli alun perin tarkoitus tehdä tiettyä työtä, kuten Aldous Huxleyn Brave New World -tapahtumassa?
Ainoa mitä voidaan nyt sanoa on, että "suunnittelija" vauvat ovat edelleen fantasia. Geneettisen tekniikan nykytaso ei salli monien älykkyydestä, musiikin tai maalauksen soveltuvuudesta, fyysisestä voimasta ja kestävyydestä vastaavien geenien oikeaa säätämistä. Ei ole epäilystäkään siitä, että päivä tulee, jolloin tämä on mahdollista. Ja sitten jälkeläistemme täytyy ratkaista vertaansa vailla olevat eettiset ongelmat, laatia uusia lakeja ja elää niiden mukaisesti yhteiskunnassa, joka on nyt täysin käsittämätön, muokattu geenitasolla.
Aikakauslehti: 1900-luvun salaisuudet №51. Kirjoittaja: Svetlana Yolkina