Pole saladus, et bioloogia, meditsiini, põllumajanduse ja terve hulga muude teaduste ja tööstuste tulevik on seotud geenitehnoloogia arenguga. Selles valdkonnas peetakse üheks kõige lootustandvamaks tehnoloogiaks geenitoimetamist - CRISPR.
Saame tuttavaks: CRISPR
Esmakordselt hakkasid nad uuest tehnoloogiast rääkima 1987. aastal, kui Jaapani teadlased leidsid E. coli DNA-st korrates teadmata otstarbega järjestuste rühmi. Neid nimetati rasketeks: lühikesed palindroomsed (loe sama mõlemas suunas) kordused, regulaarselt rühmadesse paigutatud (rühmitatud regulaarsed vaheldumisi lühikesed palindroomsed kordused).
Miks neid kilde vaja on, selgus alles kümme aastat hiljem. Selgus, et palindroomne kordus, mis on osa immuunsussüsteemist, talletab viiruste geneetilise materjali "väljalõike", millega bakterid on varem kokku puutunud. Uue viiruse rünnaku korral aitab see "andmebaas" rakul vaenlast kiiremini ära tunda ja vastavalt sellele kiiremini hävitada.
See avastus ei tekitanud laiemas teadusringkonnas suurt huvi, kuni California ülikooli bioloogid Jennifer Doudna ja Emmanuelle Charpentier arvasid, et viiruste äratundmise ja hävitamise mehhanismi saab kontrollida. Nagu avastuse autorid rõhutasid 2012. aastal avaldatud teaduslikus väljaandes, on teatud DNA fragmendi kunstliku sisestamisega „andmebaasi“võimalik ükskõik millist valitud genoomi lõigata. Aasta hiljem tehti järgmine samm: rakke süstiti tükk DNA-d, mis taastus pärast lõikamist, mis langes servades kokku lõigatud kromosoomiga. Samal ajal võis miski keskel asuda - rakuke ei tundnud asendust ära ja ehitas "Trooja hobuse" rahulikult oma struktuuri.
Nii sai inimkond CRISPRi - genoomi manipuleerimise tehnoloogia, mis saadavuse, täpsuse ja tõhususe osas ületab kõiki varasemaid. Selle tehnika potentsiaal on selline, et teadlased loodavad seda kasutada mõne maailma globaalse probleemi lahendamiseks.
Reklaamvideo:
Kõigile piisavalt toitu
Näiteks CRISPR võiks jäädavalt kõrvaldada toidupuuduse ohu, viies põllumajanduse ja toiduainete töötlemise täiesti uuele tasemele. Selle suuna katsed on juba käimas.
California Berkeley ülikoolis töötatakse välja sellist tüüpi kakaouba, mis ei karda haigusi ja seeninfektsioone. DuPont Pioneer, mille peakontor asub Iowas Des Moinesis, on teatanud, et käivitab muudetud maisihübriidi 2020. aastal. Ja Hiina teadlastel on CRISPRi abil juba õnnestunud kasutada riisi saagikust ja samal ajal on välja töötatud külmakindel sigade tõug, kes saavad hästi hakkama ilma kuumutamata.
CRISPR-tehnoloogia abil saan veenduda, et isaseid ei sünni enam sääsepopulatsioonis. Isegi Bill Gates hakkas selle vastu huvi tundma: ta soovitas teadlastel viia taimedesse looduslikke pestitsiide ja herbitsiide, mis peaks suurendama saaki ja seda paremini ladustama ning vähendama isegi istutamise hoolduskulusid.
Võib-olla on ainus asi, mis takistab geneetiliselt muundatud tooteid kauplustes ja meie külmkappides riiulite ülevõtmist, on avalik arvamus. Inimesed kardavad tooteid, mis on nende arvates saadud ebaloomulikul viisil, ja on valmis maksma ülikõrgeid hindu niinimetatud loodusliku toidu eest, mida kasvatatakse ilma keemiliste lisanditeta või muu sekkumiseta. Peterburi Riikliku Ülikooli ja Strasbourg'i molekulaarbioloogia instituudi teadlaste rühma hiljutine avastus võib aga kõigutada usku sellesse, mida tuleks pidada loomulikuks ja loomulikuks. Uurinud mitusada taimeliiki, avastasid nad looduse enda loodud geneetiliselt muundatud organismid. Nende hulgas olid tubaka, maguskartuli, maapähklite, kreeka pähklite, tee, jõhvikate, humala lähimad sugulased … Nagu avastuse kaasautor rõhutas,Professor Tatjana Matveeva: "Meie uuringud on näidanud, et inimkond on kogu oma ajaloo jooksul pidevalt puutunud kokku GMOdega."
Haigused ravitakse enne sündi
Kuid arstid näitasid uue tehnika vastu palju suuremat huvi. Tõepoolest, üheski teises tööstuses ei saaks geenide redigeerimine olla nii laialt levinud ja nii kasulik kui meditsiinis.
Maailma esimene katse täiskasvanu genoomi redigeerida tehti 2017. aastal Californias. Katsega nõustus osalema 44-aastane Brian Mado, kes põeb II tüüpi mukopolüsahharoosi (Hunteri sündroom), mille tõttu ta on juba teinud 26 operatsiooni. Mees kavatses abielluda ja elada oma valitud inimesega nii kaua kui võimalik ning otsustas seetõttu ebatavalise ravi: saada puuduv geen. Kui see õnnestub, leiaks üle 10 tuhande inimese lootust taastuda (see on, kui paljudel inimestel Maal on Hunteri sündroom). Kahjuks polnud arstide arvutused õigustatud ja läbimurret meditsiinis ei toimunud.
Palju tõhusam oli mõju veel areneva organismi genoomile, mille viis läbi teadlane Hiinast Jiankui He. Mullu novembris šokeeris ta maailma teatega esimeste genoomi toimetatud laste - kaksikutüdrukute Lulu ja Nana - sünnist. Kunstlik mutatsioon muutis nad HIV-i suhtes immuunseks. Toimetamine otsustati kasuks, kuna tütarlaste isa, kelle nimi on peidetud pseudonüümi Mark taha, on nakatunud.
Mitmed viljakuseprobleemidele spetsialiseerunud kliinikud näitasid kohe huvi Hiina teadlase projekti vastu: nende juhid põhjendasid, et paljud vanemad soovivad oma järglastele vastupanu osutada "20. sajandi katkule". Kuid geenide redigeerimise abil on võimalik inimkonda päästa mitte ainult HIV-ist, vaid ka sirprakulise aneemia, rinna- ja munasarjavähi ning paljude teiste tõsisemate haiguste eest.
Temast saadud teatepulga on juba kinni pidanud akadeemik V. I.-i nimeline Moskva sünnitusabi, günekoloogia ja perinatoloogia teaduskeskuse töötaja. Kulakova Denis Rebrikov. Ta kavatseb redigeerida viie kaasasündinud kurtide paari viljastatud embrüote genoomi, et lapsed ei päriks oma vanemate probleemi. Denis Rebrikov on juba tööd alustanud: ta tegeleb normaalse kuulmisega naiselt võetud munade geneetilise redigeerimisega - see on vajalik võimalike kõrvaltoimete uurimiseks ja ennetamiseks. Katsete tulemused, mille Rebrikov lubas avaldada. Siiani on üks väidetavalt viiest abielus olnud paarist andnud nõusoleku edasistes katsetes osalemiseks.
"Kunstlike" inimeste tsivilisatsioon?
Teadusmaailm ja üldsus on embrüote redigeerimise suhtes ettevaatlikud. Pioneer Jiankui He sai eriti kriitika osaliseks. Keegi rääkis inimestega tehtavate katsete lubamatusest, keegi ütles, et CRISPRi tehnoloogiat pole veel välja töötatud ja seetõttu pole see ohtlik. Kuid üks peamisi põhjusi, ehkki seda pole selgelt väljendatud, on see, et raviotstarbel embrüo genoomi sekkumisest on "kujundatud beebide" loomine, kellel on selgelt määratletud välimuse, intelligentsuse, psühhotüübi parameetrid … Ja see, nagu öeldakse, hoopis teine lugu, milles seni on rohkem küsimusi kui vastuseid.
Mis saab siis, kui vanemad tahavad sündimata last "meeletu" järgi häälestada - anda talle Michael Jacksoni tunnused või kasvatada ingli tiibu selga? Kes kaitseb sündimata laste õigust olla ise? Kas “kunstlikke” inimesi peetakse ühiskonna täisliikmeteks? Kui geenidisain pole algul kõigile kättesaadav, kas see ei vii ühiskonna jagunemiseni „parendatud“rikasteks ja looduslikeks (loe - „halvimateks“) vaesteks? Või kastid, mis olid algselt mõeldud konkreetse töö tegemiseks, nagu Aldous Huxley filmis Brave New World?
Ainus, mida võib praegu öelda, on see, et "disaineri" beebid on endiselt fantaasia. Geenitehnoloogia praegune tase ei võimalda paljude intelligentsuse, muusika- või maalioskuste, füüsilise jõu ja vastupidavuse eest vastutavate geenide korrektset kohandamist. Siiski pole kahtlust, et saabub päev, mil see on võimalik. Ja siis peavad meie järeltulijad lahendama enneolematud eetilised probleemid, koostama uued seadused ja elama vastavalt nendele ühiskonnas, mis on praegu täiesti kujuteldamatu, geenide tasandil redigeeritud.
Ajakiri: 20. sajandi saladused №51. Autor: Svetlana Yolkina
