Kopírovať a prilepiť – jeden krok k ľudskému dizajnu
V 30. rokoch XNUMX. storočia Aldous Huxley vo svojom slávnom románe Brave New World opísal takzvaný genetický výber budúcich zamestnancov – konkrétnym ľuďom na základe genetického kľúča budú pridelené určité sociálne funkcie.
Huxley písal o „odgumovaní“ detí so želanými črtami vzhľadu a charakteru, pričom bral do úvahy ako samotné narodeniny, tak aj následné privykanie si na život v idealizovanej spoločnosti.
„Zlepšovanie ľudí bude pravdepodobne najväčším priemyslom XNUMX. storočia,“ predpovedá. Yuval Kharary, autor nedávno vydanej knihy Homo Deus. Ako poznamenáva izraelský historik, naše orgány stále fungujú rovnakým spôsobom každých 200 XNUMX. Pred mnohými rokmi. Dodáva však, že solídny človek môže stáť pomerne veľa, čo prinesie sociálnej nerovnosti úplne nový rozmer. „Prvýkrát v histórii môže ekonomická nerovnosť znamenať aj biologickú nerovnosť,“ píše Harari.
Starým snom autorov sci-fi je vyvinúť metódu na rýchle a priame „nabíjanie“ vedomostí a zručností do mozgu. Ukázalo sa, že DARPA spustila výskumný projekt, ktorého cieľom je práve to. Program tzv Cielený tréning neuroplasticity (TNT) má za cieľ urýchliť proces získavania nových vedomostí mysľou prostredníctvom manipulácií, ktoré využívajú synaptickú plasticitu. Vedci sa domnievajú, že neurostimuláciou synapsií je možné prepnúť na pravidelnejší a usporiadanejší mechanizmus vytvárania spojení, ktoré sú podstatou vedy.
Modelová reprezentácia cieleného neuroplastického tréningu
CRISPR ako MS Word
Aj keď sa nám to v súčasnosti zdá nespoľahlivé, stále sa objavujú správy zo sveta vedy koniec smrti je blízko. Dokonca aj nádory. Imunoterapia tým, že vybavila bunky imunitného systému pacienta molekulami, ktoré „pasujú“ rakovine, bola veľmi úspešná. Počas štúdie u 94 % (!) pacientov s akútnou lymfoblastickou leukémiou príznaky zmizli. U pacientov s nádorovými ochoreniami krvi je toto percento 80 %.
A to je len úvod, pretože toto je skutočný hit posledných mesiacov. Metóda úpravy génov CRISPR. To samo o sebe robí proces úpravy génov niečím, čo niektorí porovnávajú s úpravou textu v MS Word – efektívnou a relatívne jednoduchou operáciou.
CRISPR je skratka pre anglický výraz („kumulované pravidelne prerušované palindromické krátke opakovania“). Metóda spočíva v úprave kódu DNA (vyrezanie zlomených fragmentov, ich nahradenie novými alebo pridanie fragmentov kódu DNA, ako je to v prípade textových procesorov), aby sa obnovili bunky postihnuté rakovinou, ba dokonca rakovina úplne zničila, eliminovala to z buniek. CRISPR údajne napodobňuje prírodu, najmä metódu, ktorú používajú baktérie na obranu proti útokom vírusov. Na rozdiel od GMO však zmena génov nevedie k génom z iných druhov.
História metódy CRISPR sa začína v roku 1987. Skupina japonských výskumníkov vtedy objavila niekoľko nie príliš typických fragmentov v bakteriálnom genóme. Boli vo forme piatich rovnakých sekvencií, oddelených úplne odlišnými sekciami. Vedci tomu nerozumeli. Prípadu sa venovala väčšia pozornosť až vtedy, keď sa podobné sekvencie DNA našli aj u iných bakteriálnych druhov. Takže v celách museli slúžiť niečomu dôležitému. V roku 2002 Ruud Jansen z University of Utrecht v Holandsku sa rozhodli nazvať tieto sekvencie CRISPR. Jansenov tím tiež zistil, že kryptické sekvencie boli vždy sprevádzané génom kódujúcim enzým tzv Cas9ktorý dokáže prerezať reťazec DNA.
Po niekoľkých rokoch vedci prišli na to, akú funkciu majú tieto sekvencie. Keď vírus napadne baktériu, enzým Cas9 uchopí jej DNA, rozreže ju a stlačí medzi identické sekvencie CRISPR v bakteriálnom genóme. Táto šablóna sa vám bude hodiť, keď baktérie znova napadne rovnaký typ vírusu. Potom ho baktérie okamžite rozpoznajú a zničia. Po rokoch výskumu vedci dospeli k záveru, že CRISPR v kombinácii s enzýmom Cas9 možno použiť na manipuláciu s DNA v laboratóriu. Výskumné skupiny Jennifer Doudna z University of Berkeley v USA a Emmanuelle Charpentier z Umeå University vo Švédsku v roku 2012 oznámila, že bakteriálny systém, keď je upravený, umožňuje editovanie akéhokoľvek fragmentu DNA: môžete z neho vystrihnúť gény, vložiť nové gény, zapnúť alebo vypnúť.
Samotná metóda, tzv CRISPR-case.9, funguje tak, že rozpoznáva cudziu DNA prostredníctvom mRNA, ktorá je zodpovedná za prenášanie genetickej informácie. Celá sekvencia CRISPR sa potom rozdelí na kratšie fragmenty (crRNA) obsahujúce fragment vírusovej DNA a sekvenciu CRISPR. Na základe tejto informácie obsiahnutej v sekvencii CRISPR sa vytvorí tracrRNA, ktorá sa naviaže na crRNA vytvorenú spolu s gRNA, ktorá je špecifickým záznamom vírusu, jeho podpis si bunka zapamätá a použije v boji proti vírusu.
V prípade infekcie sa gRNA, ktorá je modelom útočiaceho vírusu, naviaže na enzým Cas9 a rozreže útočníka na kúsky, čím sa stanú úplne neškodnými. Odrezané kusy sa potom pridajú do sekvencie CRISPR, špeciálnej databázy hrozieb. V priebehu ďalšieho vývoja techniky sa ukázalo, že človek dokáže vytvoriť gRNA, ktorá vám umožní zasahovať do génov, nahradiť ich alebo vystrihnúť nebezpečné fragmenty.
Minulý rok začali onkológovia na Sichuanskej univerzite v Chengdu testovať techniku úpravy génov pomocou metódy CRISPR-Cas9. Toto bolo prvýkrát, čo bola táto revolučná metóda testovaná na človeku s rakovinou. Pacient trpiaci agresívnou rakovinou pľúc dostal bunky obsahujúce upravené gény, ktoré mu mali pomôcť v boji s chorobou. Zobrali mu bunky, vyrezali ich pre gén, ktorý by oslabil pôsobenie jeho vlastných buniek proti rakovine, a vložili ich späť pacientovi. Takto upravené bunky by si mali lepšie poradiť s rakovinou.
Táto technika, okrem toho, že je lacná a jednoduchá, má ešte jednu veľkú výhodu: modifikované bunky možno pred opätovným zavedením dôkladne otestovať. sú modifikované mimo pacienta. Odoberú mu krv, vykonajú príslušné manipulácie, vyberú príslušné bunky a až potom vstreknú injekciu. Bezpečnosť je oveľa vyššia, ako keby sme takéto bunky kŕmili priamo a čakali, čo sa stane.
teda geneticky naprogramované dieťa
Z čoho sa môžeme zmeniť Genetické inžinierstvo? Ukazuje sa veľa. Existujú správy o tom, že táto technika sa používa na zmenu DNA rastlín, včiel, ošípaných, psov a dokonca aj ľudských embryí. Máme informácie o plodinách, ktoré sa dokážu brániť útočiacim plesniam, o zelenine s dlhotrvajúcou čerstvosťou či o hospodárskych zvieratách, ktoré sú imúnne voči nebezpečným vírusom. CRISPR tiež umožnil prácu na modifikácii komárov, ktoré šíria maláriu. Pomocou CRISPR bolo možné zaviesť gén mikrobiálnej rezistencie do DNA tohto hmyzu. A to tak, že ho zdedia všetci ich potomkovia – bez výnimky.
Jednoduchosť zmeny kódov DNA však vyvoláva mnohé etické dilemy. Aj keď niet pochýb o tom, že táto metóda môže byť použitá na liečbu pacientov s rakovinou, je to trochu iné, keď uvažujeme o jej použití na liečbu obezity alebo dokonca problémov s blond vlasmi. Kde dať hranicu zasahovania do ľudských génov? Zmena génu pacienta môže byť prijateľná, ale zmena génov v embryách sa automaticky prenesie aj na ďalšiu generáciu, čo sa dá využiť v dobro, ale aj v neprospech ľudstva.
V roku 2014 americký výskumník oznámil, že modifikoval vírusy na injekciu prvkov CRISPR do myší. Tam sa aktivovala vytvorená DNA, čo spôsobilo mutáciu, ktorá spôsobila ľudský ekvivalent rakoviny pľúc... Podobným spôsobom by bolo teoreticky možné vytvoriť biologickú DNA, ktorá spôsobuje rakovinu u ľudí. V roku 2015 čínski vedci oznámili, že použili CRISPR na úpravu génov v ľudských embryách, ktorých mutácie vedú k dedičnej chorobe nazývanej talasémia. Liečba bola kontroverzná. Dva najvýznamnejšie vedecké časopisy na svete, Nature a Science, odmietli publikovať práce Číňanov. Konečne sa objavila v magazíne Protein & Cell. Mimochodom, existujú informácie, že na genetickej modifikácii ľudských embryí pracujú aj ďalšie najmenej štyri výskumné skupiny v Číne. Prvé výsledky týchto štúdií sú už známe – vedci vložili do DNA embrya gén, ktorý dáva imunitu voči infekcii HIV.
Mnohí odborníci sa domnievajú, že narodenie dieťaťa s umelo upravenými génmi je len otázkou času.
