Není žádným tajemstvím, že budoucnost biologie, medicíny, zemědělství a celé řady dalších věd a průmyslu je spojena s vývojem genetického inženýrství. Jednou z nejslibnějších technologií v této oblasti je genová editace - CRISPR.
Seznamte se: CRISPR
Poprvé začali hovořit o nové technologii v roce 1987, kdy japonští vědci našli v DNA E. coli opakující se skupiny sekvencí neznámého účelu. Byly nazývány obtížné: krátké palindromické (ve stejném směru číst stejné) opakování, pravidelně uspořádané do skupin (klastrové pravidelné interspaced krátké palindromické opakování).
Proč jsou tyto fragmenty potřebné, vyšlo najevo až o deset let později. Ukázalo se, že palindromické opakování, které je součástí imunitního systému, ukládá „řez“genetického materiálu virů, s nimiž se dříve bakterie setkaly. V případě nového virového útoku tato „databáze“pomáhá buňce rychleji rozpoznat nepřítele a podle toho ji rychlejší zničit.
Tento objev nevzbudil velký zájem o širší vědeckou komunitu, dokud biologové na Kalifornské univerzitě, Jennifer Doudna a Emmanuelle Charpentier, nezjistili, že mechanismus rozpoznávání a ničení virů lze ovládat. Jak autoři objevu zdůraznili ve vědecké publikaci v roce 2012, umělým zavedením určitého fragmentu DNA do „databáze“je možné snížit jakýkoli vybraný genom kdekoli. O rok později byl učiněn další krok: do buňky, která se zotavovala po řezání, byla injikována část DNA, která se na okrajích shodovala s řezaným chromozomem. Zároveň by mohlo být cokoli uprostřed - buňka nerozpoznala substituci a klidně zabudovala do své struktury „trojského koně“.
Takto lidstvo získalo CRISPR, technologii manipulace s genomem, která předčí všechny předchozí z hlediska dostupnosti, přesnosti a účinnosti. Potenciál této techniky je takový, že vědci doufají, že ji využijí k vyřešení některých světových globálních problémů.
Propagační video:
Dostatek jídla pro každého
Například CRISPR by mohl trvale eliminovat hrozbu nedostatku potravin, čímž by se zemědělství a zpracování potravin dostalo na zcela novou úroveň. Pokusy v tomto směru již probíhají.
Na University of California v Berkeley se vyvíjí typ kakaových bobů, který se nebojí chorob a plísňových infekcí. Společnost DuPont Pioneer se sídlem v Des Moines v Iowě oznámila, že v roce 2020 uvede přepracovaný hybrid kukuřice. A čínským vědcům se již podařilo použít CRISPR ke zvýšení výnosu rýže a současně vyvinuli plemeno prasat odolných vůči chladu, které se skvěle hodí pro prasata bez zahřívání.
S pomocí technologie CRISPR se mohu ujistit, že samci se již nenarodili v populaci komárů. I Bill Gates se tím začal zajímat: navrhl, aby vědci zaváděli do rostlin přírodní pesticidy a herbicidy, což by mělo vést ke zvýšení výnosu a lepšímu skladování, a dokonce ke snížení nákladů na údržbu výsadby.
Snad jedinou věcí, která zabraňuje tomu, aby geneticky modifikované produkty převzaly police v obchodech a v našich chladničkách, je veřejné mínění. Lidé se obávají produktů získaných podle jejich názoru nepřirozeným způsobem a jsou připraveni zaplatit nepřiměřené ceny za tzv. Přírodní potraviny, pěstované bez jakýchkoli chemických přísad nebo jiných zásahů. Nedávný objev skupiny vědců ze Státní univerzity v Petrohradu a Ústavu molekulární biologie ve Štrasburku však může otřást důvěrou v to, co by mělo být považováno za přirozené a přirozené. Po prostudování několika stovek druhů rostlin objevili geneticky modifikované organismy vytvořené samotnou přírodou. Mezi nimi byli nejbližší příbuzní tabáku, sladkých brambor, arašídů, vlašských ořechů, čaje, brusinek, chmele … Jak spoluautor objevu zdůraznil,Profesorka Tatyana Matveeva: „Náš výzkum ukázal, že lidstvo bylo v celé své historii neustále konfrontováno s GMO.“
Nemoci budou léčeny před narozením
Lékaři však projevili mnohem větší zájem o novou techniku. Opravdu, v žádném jiném odvětví nemohla být genová editace tak rozšířená a stejně prospěšná jako v medicíně.
První pokus o úpravu genomu dospělého na světě byl učiněn v roce 2017 v Kalifornii. Experiment souhlasil s účastí 44letého Briana Mada, který trpí mukopolysacharidózou typu II (Hunterův syndrom), díky níž již podstoupil 26 operací. Muž se oženil a žil se svým vyvoleným co nejdéle, a proto se rozhodl pro neobvyklé zacházení: dostat chybějící gen. Pokud bude úspěšný, více než 10 tisíc lidí najde naději na uzdravení (to je, kolik lidí na Zemi má Hunterův syndrom). Výpočty lékařů bohužel nebyly opodstatněné a v medicíně nedošlo k průlomu.
Mnohem účinnější byl dopad na genom stále se vyvíjejícího organismu, který provedl vědec z Číny Jiankui He. Loni v listopadu šokoval svět ohlášením narození prvních dětí upravených genomem - dvojčat Lulu a Nana. Díky umělé mutaci je imunní vůči HIV. Bylo rozhodnuto uchýlit se k úpravám, protože je infikován otec dívek, jehož jméno je skryto za pseudonymem Mark.
Několik klinik specializujících se na problémy s plodností okamžitě projevilo zájem o projekt čínského vědce: jejich manažeři usoudili, že mnoho rodičů by chtělo dát svému potomstvu odpor k „moru 20. století“. S pomocí genové editace je však možné zachránit lidstvo nejen před HIV, ale také před srpkovitou anémií, rakovinou prsu a vaječníků a mnoha vážnějšími chorobami.
Obušek od He už byl zachycen zaměstnancem Moskevského vědeckého centra pro porodnictví, gynekologii a perinatologii pojmenovaného po akademika V. I. Kulakova Denis Rebrikov. Chystá se upravit genom oplodněných embryí pěti vrozených hluchých párů, aby děti nezdědily problém svých rodičů. Denis Rebrikov již začal pracovat: provádí genetickou editaci ve vejcích odebraných ženě s normálním sluchem - je nutné studovat a předcházet možným vedlejším účinkům. Výsledky experimentů, které Rebrikov slíbil zveřejnit. Dosud jeden z údajných pěti manželských párů dal souhlas k účasti na dalších experimentech.
Civilizace „umělých“lidí?
Vědecký svět i široká veřejnost byli opatrní při úpravách embryí. Průkopník, Jiankui He, byl zvláště kritizován. Někdo hovořil o nepřípustnosti experimentů na lidech, někdo řekl, že technologie CRISPR ještě nebyla vyvinuta, a proto nebezpečná. Jedním z hlavních, i když nevyjádřených důvodů, je však to, že existuje pouze jeden krok od zásahu do genomu embrya pro léčebné účely až po vytvoření „návrhářských dětí“s jasně definovanými parametry vzhledu, inteligence, psychotypu … A to, jak se říká, zcela jiný příběh, ve kterém zatím existuje více otázek než odpovědí.
Co když si rodiče přejí „naladit“nenarozené dítě zcela klamným způsobem - dát mu rysy Michaela Jacksona nebo pěstovat andělská křídla na zádech? Kdo bude hájit právo nenarozených dětí na sebe? Budou „umělí“lidé považováni za řádné členy společnosti? Pokud zpočátku není genetický design k dispozici pro všechny, nepovede to k rozdělení společnosti na „vylepšené“bohaté a přirozené (čtení - „nejhorší“) chudé? Nebo kastové původně zamýšleli dělat určitou práci, jako v Brave New World od Aldous Huxley?
Jediná věc, kterou lze nyní říci, je, že „návrhářská“děti jsou stále fantazií. Současná úroveň genetické technologie neumožňuje správné přizpůsobení mnoha genů odpovědných za inteligenci, způsobilost k hudbě nebo malbě, fyzickou sílu a vytrvalost. Není však pochyb o tom, že přijde den, kdy to bude možné. A pak naši potomci budou muset řešit nesrovnatelné etické problémy, sestavovat nové zákony a žít v souladu s nimi ve společnosti, která je nyní zcela nepředstavitelná, editovaná na genové úrovni.
Časopis: Tajemství 20. století №51. Autor: Svetlana Yolkina