Kujutage ette maailma, kus elavad üliinimesed: tugevad, vastupidavad, targad ja mitte kunagi haiged. Kas arvate midagi Marveli filmide valdkonnast? Üldse mitte. Ideaalne tulevik on võimalik - peate lihtsalt oma DNA ümber joonistama.
Esimesed geneetiliselt muundatud beebid sündisid Hiinas. Nad olid eostatud kunstlikult ja HIV-kandjast sai sperma doonor. Ka lapsi võib tabada kohutav haigus. Seda aga ei juhtunud - kohalikud teadlased lülitasid nende jaoks HIV eest vastutava geeni välja, kui loode oli veel embrüonaalses olekus. Arstid on rakendanud CRISPR-tehnoloogiat - täiustatud DNA muutmise meetodit, mis muudab teid tugevaks, terveks ja praktiliselt surematuks.
Kui teil on raha. Palju raha.
Võõrale inimesele tundub genoomi redigeerimise jutt midagi ulmekategooriast välja jäävat. Sellegipoolest on bioloogid CRISPRi võimalusi arutanud juba pikka aega - alates eelmisest sajandist. Algselt avastati see süsteem bakterite kaitsemehhanismina viiruste vastu 1980ndate lõpus. Siis nägid eksperdid tema võimet DNA-d muuta.
Geenivarade dekodeerimise meetodi patendi eest võitlesid pikka aega kaks osariigi ülikooli: Massachusettsi Broad Institute ja Berkeley California Instituut. Ettevõtted kulutasid juristidele miljoneid, mõistes, et tulevikus toob see leiutis neile vapustavat kasumit. Selle tulemusel võitis Lai Instituut - see kulutab ikka veel tonne dollareid genoomiprojektide edendamiseks. Samuti töötavad nad Venemaal modifikatsiooni kallal: uurime ka selliste soovimatute geenide nagu HIV-nakkuse keelamise võimalust.
Lisaks võiksid Venemaa spetsialistid esimestena GMO-lapsi kasvatada, kui nad seda tahaksid. „Tehniliselt oleks meie rühm võinud embrüod siirdada juba 2018. aasta veebruaris ja siis oleks meie geneetiliselt muundatud laps sündinud varem. Kuid seda eesmärki meil polnud. Minu meeskond sünnitab ka sellise lapse, me läheme sellele lihtsalt aeglaselt, kontrollides korduvalt tehnoloogia ohutust, - ütles geneetik Denis Rebrikov intervjuus Vabariigile. Üldiselt ei ole genoomi muutus fantaasia, vaid reaalsus, see koputab meie ustele. Kuid kas see on ohtlik? Eetiline?
Reklaamvideo:
Millised on tagajärjed?
Protsessi kirjeldas dr Sandy Macra, biotehnoloogiaettevõtte Sangamo Therapeutics president, mis viib läbi DNA-d muutvaid katseid. „Lõikame teie DNA lahti, avame selle, sisestame geeni, õmbleme selle kokku. See saab osa teie DNA-st ja jääb kogu ülejäänud eluks."
CRISPR töötab kolmes etapis. Esimene samm. Viiruse DNA-d jäetakse meelde. See lõpeb oma fragmentide manustamisega spetsiaalsesse "raamatukokku". Edasine transkriptsioon on RNA süntees DNA matriitsil.
Teine etapp. Viiruse DNA teisene sisenemine rakku ja viiruse DNA äratundmine. Viiruse DNA "skaneeritakse" ja ensüüm põhjustab viiruse DNA kaheahelalise katkemise.
Kolmas etapp. See seisneb otste mittehomoloogilises õmblemises - see tähendab, et lõhe otsad õmmeldakse kokku "juhuslikult", sageli koos mutatsioonide sisseviimisega. Just need mutatsioonid põhjustavad viiruse geneetilise masina "väljalülitumist".
2017. aastal läbis 44-aastane kokk Brian Madew DNA redigeerimise operatsiooni. Brian kannatas Hunteri sündroomi all - pärilik metaboolne haigus, mis põhjustab arvukalt elundite patoloogiaid. See haigus on poistel tavalisem ja selle põhjustajaks on geneetiline mutatsioon. Inimesed surevad nooruki eas Hunteri sündroomi raskete vormide tagajärjel. Madewil õnnestus ellu jääda - kuid talle tehti ka 26 operatsiooni ning tal oli probleeme kuulmise, nägemise, hingamisteede, sapipõie ja luudega. DNA redigeerimine ei ole haiguse tekitatud kahju korvanud. Kuid see peatas tema edasimineku ja päästis mehe kallite ravimite igapäevastest süstidest.
Tõsi, täna pole selline operatsioon imerohi, vaid pigem loterii: teadlased mängivad emakese Loodusega ja kõiki riske on võimatu täielikult kaaluda. Geenivaramu redigeerimise tagajärjed on korvamatud. "Kui veendume korduvalt, et genoomse redigeerimise tehnoloogia on" lahingutegevuse "jaoks piisavalt täpne, saame seda kasutada meditsiinilistel eesmärkidel," ütleb Denis Rebrikov. Nagu öeldud, on Madewi juhtum siiani erandlik. Sangamo Therapeutics jätkab uurimistööd.
Tulevikus on CRISPR-meetodi abil võimalik ravida ka muid geneetilisi haigusi - hemofiiliat, leukeemiat, tsüstilist fibroosi.
Teine probleem: redigeerimine võib esile kutsuda soovimatu käitumise teistes geenides. Näiteks sisestati patsiendid võõra fragmendiga ja pärast seda tekkis neil leukeemia - sekkumine natiivse DNA-ga aktiveeris vähigeeni.
Samal ajal on genoomi sekkumine ka eetiliselt vastuoluline protseduur. Kas CRISPR viib sotsiaalsesse lahutusse? 2017. aasta novembris avas patriarh Kirill XXI Maailma Vene rahvakogu. Seal rääkis ta meditsiinitehnoloogiate arengust. Patriarhi sõnu tsiteerib TASS:
Kuuletakse hääli, et kaasaegsed tehnoloogiad on võimelised looma tehisintellekti ja tehisorganeid, et varsti on võimalik meie vaimu ja keha moderniseerida nii, et tekivad uued olendid. Usk tehnoloogiasse on tänapäeval sama mis usk progressi: see on omamoodi kvaasireligioon. Meditsiiniliste ja geenitehnoloogiate kiiret arengut peetakse tõsiseks väljakutseks. Juba ennustavad futuroloogid inimkonna peatset kihistumist kaheks rassiks. Mõni ennustab supermeeste ülevust, teised - alluvate saatust. Moskva ja kogu Venemaa patriarh Kirill
Samal ajal märkis patriarh, et arenenud biotehnoloogia iseenesest pole paha, kui need on "kättesaadavad mitte ainult jõukatele ühiskonna esindajatele". Siiski ei saa välistada, et konservatiivsed kodanikud võivad Venemaa õigeusu kiriku juhi sõnades kuulda ainult keelustamise ajendit.
Ka lääne ühiskond on endiselt häiriv tehnoloogia suhtes. Näiteks ei avaldanud juhtivad teadusajakirjad Science and Nature eetilistel põhjustel Guangzhou Sun Yatseni ülikooli Hiina teadlaste uuringut. Hiinlased modifitseerisid esimestena maailmas embrüote DNA-d, mis on USA-s ja paljudes lääneriikides keelatud. Euroopas arutletakse ka moraali üle. Stanislav Bushev usub siiski, et need piirangud on ajutised.
Vahetult enne oma surma väljendas Stephen Hawking muret: tulevikus valitsevad maailma fenomenaalse mälu ja intelligentsusega superinimesed, haiguskindlad, tugevad ja vastupidavad. Füüsik uskus, et tavalised inimesed ei suuda nendega võistelda ja neist saab sõna otseses mõttes teine klass.
Võimalik, et CRISPR-i taolised tehnoloogiad võivad jagada ühiskonna kastideks. Lõppude lõpuks saab sellist protseduuri lubada ainult ühiskonna eliit. Isegi praegu on vaesest perest pärit lapsel keeruline konkureerida rikka pere perest pärit lapsega - starditingimused on liiga erinevad.
Mis saab siis, kui rahaga inimesed muutuvad sõna otseses mõttes targemaks, tervemaks ja ilusamaks?
Eksperdid kinnitavad: toimub nihe, kuid on võimalus vältida sotsiaalseid pingeid. Näiteks on Jevgeni Bykovi sõnul geneetilised muutused kõigile avatud, nad on lihtsalt erineva kvaliteediga.
Stanislav Bushuev on teistsugusel arvamusel. Ta usub, et "ebavõrdsus tekib, nagu see juhtub alati maailma mis tahes olulise ümberjagamisega". Veelgi enam, bioloogiafilosoofi sõnul muutub ka ebavõrdsuse idee. “Lamedad düstoopiad kujutavad noorendatud ja targemaid surematuid rikkaid inimesi, taasesitades praegust ebavõrdsust. Arvestades - see on oluline -, räägime põhimõtteliselt uute võrdsuse ja ebavõrdsuse joonte joonistamisest oma tegelikkuse kaardile,”selgitab Bushev.
See toob kaasa ootamatuid viise DNA redigeerimise rahaks tegemiseks. Kuidas oleks odavalt välja anda näiteks väheste kasvudega väljaminek, kuid pikendada litsentsi igal aastal? Samuti õitseb uus äri - kodus genoomi muutmine.
Transhumanistlik teadlane ennustab "biosubkultuuride" peatset ilmumist. Inimesi ühendab mitte ainult amet või huvid, vaid ka nende keha täienduskategooria. Kujutlusvõime joonistab Deus Exist pilte ja nii see saab, ütleb Jevgeni Bykov.
Lõppkokkuvõttes püüdleb inimene ühe asja poole - saada surematuks. Geneetik George Church ütles, et tulevikus on võimalik luua rakke, mis on immuunsed peaaegu kõigi teadaolevate viiruste toime suhtes. Tema arvates muutuvad inimesed kiirguse suhtes immuunseks, vananemine, külmetus, vähk ja muud haigused kaovad. Kirik ennustab, et see saabub kümne aasta pärast. Pealegi on bioloog kindel, et vanadus on vaev, millega saab ka võidelda.
Teadusringkonnad on aga teistsugusel arvamusel - rahvusvahelises haiguste klassifikatsioonis pole “vananemist”. See tähendab, et on keelatud testida narkootikume "vanaduseks". Ehk lahendab DNA tehnika selle?
Nii et surematus meid veel ei ohusta - parimal juhul elame kauem. Kuid genoomi sekkumine viib inimkonna uute standarditeni, võimaldab teil kiiremini mõelda ja vähem haigeks jääda. Kui selleks on muidugi raha.
Geenitehnoloogia ebaharilikud leiutised
Sünteetilise bioloogia valdkonnas töötavad bioloogid on leiutanud uudse viisi haiguste raviks. Nad lõid plahvatavaid baktereid: kokkupuutel teatud patogeensete rakkudega plahvatab E. coli rakk, tappes nii haigusetekitaja kui ka tema ise.
Lõuna-Korea geenitehnoloogia valdkonna teadlased on objektide omadusi rakendanud pimedas helendamiseks. Nad lõid fluorestsentsi transgeenseid kutsikaid, mida kasutati inimeste haiguste simuleerimiseks mudelitena. Kloonimisel kasutasid teadlased tehnikaid, mida saaks tulevikus kasutada inimhaiguste ravimite väljatöötamiseks.
Ameerika Ühendriikide teadlased on välja töötanud meetodi malaaria ja dengue katku leviku tõkestamiseks. Neil on modifitseeritud transgeensed sääsed, mis elavad kauem ja on vastupidavad malaariale.
Praegu ei muuda teadlased ainult loomi. Niisiis, dr Jane Medford arendab miinidetektoritehaseid. Sellised taimed muutuvad kokkupuutel lõhkeainete ja looduslike saasteainetega valgeks.
Geenitehnoloogia teine saavutus on siidiuss-ämblik. Teadlased on siidiussi geenid ämbliku geenidega ühendanud, et tekiks ämbliksiid, mis isegi venitades on tugevam kui teras.
Ebatavalise biomeetrilise konstruktsiooni lõi Harvardi biofüüsik Keith Parker. Ta ühendas roti lihasrakud ja elastse geelitaolise aluse, et luua kunstlik meduus. Kahe elektroodiga akvaariumi paigutatud Medusoid tõmbas lihasrakud kokku ja hõljus edasi. See uurimistöö on bioloogia jaoks väga oluline ja töötab välja metoodilise aluse tulevikus inimestele tehisorganite loomiseks.
Rakuväline maatriks võib aidata inimestel kaotatud kehaosi taastada. Uue lähenemisviisi kasutas Stephen Wolfe, kes süstis väikese tüki seapõie sõdurile, kes kaotas plahvatuses üle 70% jäsemest. Rakuväline maatriks äratab inimese kehas enesetervendamise võime. Katse tulemusel uuendas sõdur Isaias Hernandez suurema osa jalast ja taastas selle jõu, ehkki esialgu soovitasid arstid tal jäseme täielikult amputeerida.
