Představte si svět, ve kterém žijí nadlidci: silný, odolný, inteligentní a nikdy nemocný. Přemýšlíte o něčem z oblasti Marvelových filmů? Vůbec ne. Ideální budoucnost je možná - stačí překreslit DNA.
První geneticky modifikovaná miminka se narodila v Číně. Byly uměle vytvořeny a nositelem spermatu se stal nosič HIV. Také děti by mohly být zasaženy hroznou chorobou. To se však nestalo - místní vědci vypnuli gen zodpovědný za HIV, když byl plod stále v embryonálním stavu. Lékaři použili technologii CRISPR - pokročilou metodu změny DNA, díky níž budete silní, zdraví a prakticky nesmrtelní.
Pokud máte peníze. Mnoho peněz.
Laikovi se zdá, že mluvit o úpravě genomu jako něco z kategorie sci-fi. Biologové nicméně diskutují o možnostech CRISPR již dlouhou dobu - od minulého století. Tento systém byl původně objeven jako obranný mechanismus pro bakterie proti virům na konci 80. let. Potom odborníci v ní viděli schopnost změnit DNA.
Za patent na metodu dekódování genomu bojovaly dvě státní univerzity dlouhou dobu: Broad Institute v Massachusetts a California California v Berkeley. Společnosti utratily miliony právníkům, protože si uvědomily, že tento vynález jim v budoucnu přinese skvělé zisky. V důsledku toho vyhrál Broad Institute - do propagace genomických projektů stále nalévá tuny dolarů. Pracují také na úpravě v Rusku: studujeme také možnost deaktivace „nežádoucích“genů, jako je infekce HIV.
Navíc by ruskí odborníci mohli být první, kdo by vychoval děti s GMO, pokud by to chtěli. "Technicky mohla naše skupina transplantovat embrya již v únoru 2018 a potom by se naše geneticky modifikované dítě narodilo dříve." Ale my jsme tento cíl neměli. Můj tým porodí také takové dítě, jdeme na to pomalu a opakovaně kontrolujeme bezpečnost technologie, "- uvedl v rozhovoru s Republikou genetik Denis Rebrikov. Obecně platí, že změna genomu není fantazie, ale realita, která se chystá klepat na naše dveře. Ale je to nebezpečné? Etický?
Propagační video:
Jaké jsou důsledky?
Tento proces popsal Dr. Sandy Macra, prezident biotechnologické společnosti Sangamo Therapeutics, která provádí experimenty se změnou DNA. "Řezáme vaši DNA, otevřeme ji, vložíme gen a zašijeme ho." Stává se součástí vaší DNA a zůstává po zbytek vašeho života. ““
CRISPR funguje ve třech fázích. První krok. Virová DNA je zapamatována. Končí vložením svých fragmentů do speciální „knihovny“. Další transkripce je syntéza RNA na DNA templátu.
Druhá fáze. Sekundární vstup virové DNA do buňky a rozpoznávání virové DNA. Virová DNA je „naskenována“a enzym zavádí dvouvláknový zlom ve virové DNA.
Třetí fáze. Spočívá v nehomologickém sešívání konců - to znamená, že konce mezery jsou sešity „náhodně“, často se zavedením mutací. Právě tyto mutace způsobují „vypnutí“virového genetického stroje.
V roce 2017 podstoupil 44-letý šéfkuchař Brian Madew operaci úpravy DNA. Brian trpěl Hunterovým syndromem, dědičným metabolickým onemocněním, které způsobuje četné patologie orgánů. Toto onemocnění je častější u chlapců a je způsobeno genetickou mutací. Lidé umírají na těžké formy Hunterova syndromu v období dospívání. Madew měl to štěstí, že přežil - ale také podstoupil 26 operací a měl problémy se sluchem, zrakem, dýchacími cestami, žlučníkem a kostmi. Editace DNA nenahradila poškození způsobené touto chorobou. Ale to zastavilo jeho pokrok a zachránilo muže před každodenními injekcemi drahých drog.
Pravda, dnes taková operace není všelékem, ale spíše loterií: vědci si hrají s Matkou přírodou a není možné plně zvážit všechna rizika. Důsledky úpravy genomu jsou nenapravitelné. "Když se opakovaně ujistíme, že technologie genomické editace je dostatečně přesná pro" bojové "použití, budeme schopni ji použít pro lékařské účely," říká Denis Rebrikov. Jak již bylo řečeno, případ společnosti Madew je zatím výjimečný. Sangamo Therapeutics pokračuje ve výzkumu.
V budoucnu je možné pomocí metody CRISPR léčit další genetická onemocnění - hemofilii, leukémii, cystickou fibrózu.
Další problém: editace může vyvolat nežádoucí chování v jiných genech. Například, pacienti byli vloženi s cizím fragmentem a poté se vyvinula leukémie - interference s nativní DNA aktivovala rakovinový gen.
Zároveň je zásah do genomu také eticky kontroverzní procedurou. Vede CRISPR k sociálnímu rozdělení? V listopadu 2017 zahájil patriarcha Kirill XXI Světovou ruskou lidovou radu. Tam hovořil o vývoji lékařských technologií. Slova patriarchy jsou citována TASS:
Hlasy jsou slyšet, že moderní technologie jsou schopné vytvářet umělou inteligenci a umělé orgány, že brzy bude možné modernizovat naši mysl a tělo tak, aby vznikly nová stvoření. Víra v technologii je dnes stejná jako víra v pokrok, je to druh kvazi-náboženství. Rychlý rozvoj lékařských a genetických technologií je považován za vážnou výzvu. Futurologové již předpovídají bezprostřední rozpad lidstva na dva rasy. Někteří předpovídají velikost supermenu, zatímco jiní - osud podřízených. Moskevský patriarcha Kirill a celé Rusko
Patriarcha zároveň poznamenal, že pokročilá biotechnologie sama o sobě není zlá, pokud jsou „dostupná nejen bohatým představitelům společnosti“. Nelze však vyloučit, že konzervativní občané mohou slyšet podle slov hlavy ruské pravoslavné církve pouze pobídku k zákazu.
Západní společnost je také stále na pozoru před narušující technologií. Například přední vědecké časopisy Science and Nature z etických důvodů nezveřejnily studii čínských vědců z Sun Yat-sen University v Guangzhou. Číňané byli prvními na světě, kteří modifikovali DNA embryí, což je ve Spojených státech a řadě západních zemí zakázáno. V Evropě se také diskutuje o morálce. Stanislav Bushev se však domnívá, že tato omezení jsou dočasná.
Krátce před svou smrtí Stephen Hawking vyjádřil znepokojení: v budoucnu bude svět ovládat nadlidští s fenomenální pamětí a inteligencí, odolnými vůči nemocem, silní a vytrvalí. Fyzik věřil, že běžní lidé s nimi nebudou schopni konkurovat a doslova se stanou druhou třídou.
Je možné, že technologie jako CRISPR mohou společnost rozdělit na kasty. Koneckonců, jen elitní společnost si může takový postup dovolit. I dnes je pro dítě z chudé rodiny obtížné konkurovat dítěti z bohaté rodiny - výchozí podmínky jsou příliš odlišné.
Co se stane, když se lidé s penězi stanou doslova chytřejší, zdravější a krásnější?
Odborníci zajišťují: dojde k posunu, ale existuje šance, jak se vyhnout sociálnímu napětí. Například podle Evgenyho Bykova budou genetické změny otevřeny všem, prostě budou mít jinou kvalitu.
Stanislav Bushuev má jiný názor. Domnívá se, že „vznikne nerovnost, jak se to vždy děje s každým významným přerozdělováním světa“. Podle filozofa biologie se navíc samotná myšlenka nerovnosti změní. "Ploché dystopie zobrazují omlazené a moudřejší nesmrtelné bohaté lidi, reprodukující současnou nerovnost." Zatímco - to je důležité - v zásadě hovoříme o kreslení nových linií rovnosti a nerovnosti na mapě naší reality, “vysvětluje Bushev.
To přinese neočekávané způsoby zpeněžení úprav DNA. Co takhle levně vydávat „pass out“, řekněme, nízký růst, ale pak každý rok obnovovat licenci? Rozkvět bude také nové podnikání - změna genomu doma.
Transhumanistický vědec předpovídá bezprostřední výskyt „biosubkultur“. Lidé se sjednotí nejen podle své profese nebo zájmů, ale také podle kategorie vylepšení ve svém těle. Představivost čerpá obrázky z Deus Ex, a tak to bude, říká Evgeny Bykov.
Nakonec člověk usiluje o jednu věc - stát se nesmrtelným. Genetik George Church řekl, že v budoucnu je možné vytvořit buňky, které jsou imunní vůči působení téměř všech známých virů. Podle jeho názoru budou lidé imunní vůči záření, stárnutí, nachlazení, rakovina a další nemoci zmizí. Církev předpovídá, že bude k dispozici za deset let. Biolog je navíc přesvědčen, že stáří je onemocnění, proti kterému lze také bojovat.
Vědecká obec má však jiný názor - v mezinárodní klasifikaci nemocí není „stárnutí“. To znamená, že je zakázáno testovat drogy „pro stáří“. Možná to vyřeší DNA inženýrství?
Takže nesmrtelnost nás ještě neohrožuje - v nejlepším případě budeme žít déle. Ovšem zásah do genomu povede k novým standardům lidstva, umožní vám rychleji myslet a méně onemocnět. Pokud na to jsou peníze, samozřejmě.
Neobvyklé vynálezy genetického inženýrství
Biologičtí vědci pracující v oboru syntetické biologie vymysleli nový způsob léčby nemoci. Vytvořili explodující bakterie: buňka E.coli při kontaktu s určitými patogenními buňkami exploduje a zabije patogen i sebe sama.
Jihokorejští vědci v oblasti genetického inženýrství aplikovali vlastnost objektů na září ve tmě. Vytvořili fluorescenční transgenní štěňata, která byla použita jako modely pro simulaci lidských chorob. Při klonování vědci použili techniky, které by mohly být v budoucnu použity k vývoji léků na lidská onemocnění.
Vědci ze Spojených států vyvinuli metodu boje proti šíření malárie a horečky dengue. Mají modifikované transgenní komáry, které žijí déle a jsou odolné vůči malárii.
V současné době vědci nejen modifikují zvířata. Dr. Jane Medford vyvíjí rostliny detektorů min. Tyto rostliny zbarví při kontaktu s výbušninami a přírodními znečišťujícími látkami.
Dalším úspěchem genetického inženýrství je pavouk bource morušového. Vědci kombinovali geny bource morušového s geny pavouka a vytvořili pavoučí hedvábí, které, i když je natažené, je silnější než ocel.
Neobvyklou biometrickou konstrukci vytvořil biofyzik Harvard Keith Parker. Kombinoval svalové buňky potkana a elastickou gelovitou základnu a vytvořil umělou medúzu. Medusoid umístěn do akvária se dvěma elektrodami, stahoval svalové buňky a vznášel se vpřed. Tento výzkum má velký význam pro biologii a vyvíjí metodologický základ pro vytváření umělých orgánů pro člověka v budoucnosti.
Extracelulární matrice může lidem pomoci regenerovat ztracené části těla. Nový přístup zaujal Stephen Wolfe a vstřelil malý kousek močového měchýře do nohy vojáka, který při explozi ztratil více než 70% své končetiny. Extracelulární matrice probouzí schopnost samoléčení v lidském těle. V důsledku experimentu voják Isaias Hernandez regeneroval většinu nohy a obnovil její sílu, přestože ho zpočátku lékaři radili, aby končetinu amputovali úplně.