Инструмент преобразования будущего мира.
Ключевые выводы
- Инструмент ДНК «вырезать и вставить» CRISPR однажды устранит смертельные заболевания.
- Технология даст нам возможность генетически конструировать наших детей и, возможно, однажды самих себя.
- CRISPR уже произвел революцию в некоторых областях медицины.
В последние несколько лет генная инженерия развивалась быстрыми темпами. Эксперты считают, что CRISPR, технология редактирования генов, ответственная за большую часть этого прогресса, полностью изменит мир. Теперь мы играем с геномом в таких масштабах, которых никогда раньше не видели.
По сравнению с другими инструментами генной инженерии, CRISPR является точным, дешевым и высокоэффективным методом, который прост в использовании. Обнаруженный в 1990-х годах, этот инструмент в сочетании со специальной РНК позволяет либо вставлять, либо удалять генетическую последовательность в ДНК-мишени. В настоящее время патент на CRISPR находится на рассмотрении, поскольку существует юридический спор между двумя отдельными группами ученых.
Новая способность изменять ДНК - наш проект жизни - ставит перед нами множество новых вопросов и этических затруднений. Тем не менее, неопровержимым фактом является то, что эта технология откроет невообразимые возможности.
Будь то уничтожение всех болезней, эндемичных для наших генов, возрождение вымерших видов или превращение самих себя в транслюдей, нас ждет настоящая поездка. Вот некоторые из самых захватывающих способов, с помощью которых CRISPR изменит человечество и мир.
Есть ряд генов, которые мы наследуем, которые приносят нам удачу, когда дело доходит до болезней. Уже разработаны платформы на основе CRISPR, которые либо определяют гены, вызывающие эти заболевания, либо активно изучают, как их удалить.
Например, ученые работают над исследованием генов, ответственных за клеточный процесс, который приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Фармацевтические компании разрабатывают новые препараты на основе CRISPR, которые однажды смогут лечить наследственные болезни сердца и другие заболевания.
В лечении ВИЧ достигнут определенный прогресс из нескольких источников. CRISPR удалось удалить ДНК вируса из генома нескольких людей. В 2018 году это вызвало споры, поскольку китайский ученый Хэ Цзянькуй сообщил в ноябре, что он использовал CRISPR для удаления гена под названием CCR5, который позволяет людям заражаться ВИЧ, вирусом, вызывающим СПИД.
Научное сообщество или, по крайней мере, самые активные из них, были возмущены после этого, так как считали генетическое изменение преждевременным и неэтичным. Они также беспокоились о непредвиденных последствиях.
Еще более авторитетные руководители в сообществе, такие как генетик из Гарварда Джордж Черч, сочли критику преувеличенной. В интервью Science Insider он рассказал о том, что считает своим долгом быть сбалансированным в этом вопросе.
«Люди говорили, что существует мораторий на редактирование зародышевой линии, и я внес свой вклад в отчеты, которые призывали к этому, но мораторий не является постоянным запретом навсегда… В какой-то момент мы должны сказать, что сделали сотни исследований на животных и немало исследований человеческих эмбрионов. Это может быть после того, как пыль уляжется, мозаицизм и нецелевые показатели, которые влияют на медицинские результаты. Оно никогда не может быть равно нулю».
В этом отношении многие западные страны отстают, когда дело доходит до нашей свободы манипулирования генетическим кодом. В таких местах, как Китай, ученым предоставляется полная свобода экспериментов с человеческими эмбрионами.
CRISPR уже сыграл важную роль в модификации иммунных клеток, чтобы сделать их более эффективными в атаке и уничтожении раковых клеток. Инструмент генетического изменения также можно использовать для оценки того, как кто-то будет реагировать на новые противораковые препараты, что может привести к индивидуальному плану генетического лечения.
Мы также узнаем больше о совместной работе раковых клеток. Лу Штаудт, доктор медицинских наук из Центра исследования рака NCI, сказал:
«Мы знаем, что мутировавшие гены образуют аномальные регуляторные сети внутри клеток. Эти регуляторные сети могут дать вам новые мишени для терапии… Сравнение поведения раковых и нормальных клеток с одной и той же мутацией, созданной CRISPR, может помочь исследователям определить гены-мишени, от которых зависит выживание раковых клеток, но без которых нормальные клетки могут обходиться».
Подобные исследования могут помочь исследователям лучше определить, как раковые клетки растут и размножаются. Многие ученые считают, что понимание того, как именно развиваются и изменяются раковые клетки, - лучший способ узнать, как полностью избавиться от рака. Они мечтают однажды сделать все виды рака сродни лечению простуды.
Многих людей беспокоит идея «дизайнерских младенцев», поскольку люди в конечном итоге выберут генетические усовершенствования. Наименее творческие из нас думают, что это создаст своего рода генетическую дискриминацию. Вместо того, чтобы полностью запрещать технологию, которая в любом случае загонит ее в подполье и ускорит ситуацию с имущими и неимущими, мы должны ее поощрять.
CRISPR обладает ярко выраженной способностью открывать новые и разнообразные пути эволюции человека. В руках великих ученых и художников мы могли бы стать чем-то совершенно другим. Что-то великое и мощное.
Снова обратимся к Джорджу Черчу, который недавно составил список генов, которые можно модифицировать для улучшения человеческих способностей. Список включает в себя как положительные, так и потенциальные отрицательные эффекты, которые могут привести нас к постчеловеческому или трансчеловеческому веку.
В интервью Futurism профессор рассказал об этой базе данных генов и о своей цели снизить стоимость таких генетических ресурсов.
«Я чувствовал, что оба конца спектра фенотипов должны быть полезны. А защитный конец может дать более мощные лекарства, полезные для большего числа людей и, следовательно, менее дорогие».
«Это также служит напоминанием», - сказал Черч о базе данных. «что не все мутации негативны или нейтральны».
Некоторые варианты из «Списка желаний трансгуманистов» включали генетические изменения, которые помогли бы улучшить физиологию и интеллект. Например, ген LRP5, который дает людям сверхпрочные кости, которые не ломаются. Или MSTN, который может создавать более крупные и стройные мышцы, а также лечить мышечную дистрофию. Что касается разума, то ген GRIN2B может привести к улучшению памяти и повышению способности к обучению.
Комары переносят одни из самых тяжелых форм болезней, от которых страдают слаборазвитые страны. Это может однажды уйти в прошлое. Ученые уже создали комаров, устойчивых к малярии. Эти измененные комары будут передавать те же самые гены своим потомкам почти в 100% случаев, даже после спаривания с немодифицированными комарами.
Метод изменения здесь называется передачей. CRISPR может напрямую атаковать инфекционные заболевания через ряд различных вредителей, будь то крысы, комары, клещи или что-то еще. Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали генетически измененных комаров с набором странных черт, в результате чего появились бескрылые и желтые комары.
Их намерение состоит в том, чтобы получить радикальный контроль над чертами, которые комар передаст своему потомству. Конечная цель состоит в том, чтобы протестировать «генный драйв», который подавлял бы переносимость болезней. Генный драйв гарантирует, что генетический признак никогда не будет унаследован снова в определенной степени.
Воздействие на комаров может иметь непредвиденные последствия. Хотя мы не знаем степени их экологической ценности, это может разрушить хрупкую систему, о которой мы не знаем.
С 2017 года Черч и его команда работали над созданием эмбриона гибрида слона-мамонта, который, по сути, вернул бы мамонта к жизни. Ряд лабораторий по всему миру работает над этой проблемой. Японские и российские ученые недавно смогли «реактивировать» клетки шерстистого мамонта возрастом 28 000 лет.
«Я смотрел под микроскоп ночью, когда был один в лаборатории», - 90-летний Акира Иритани, соавтор нового исследования, который годами работал над возрождением шерстистого мамонт, рассказал CNN. «Я был так тронут, когда увидел, как шевелятся клетки. Я надеялся на это 20 лет».
Возрождение мамонтов может стать благом и для борьбы с изменением климата.
«Слоны, которые жили в прошлом - и слоны, возможно, в будущем - валили деревья и позволяли холодному воздуху падать на землю и удерживать холод зимой, и они помогали расти траве и отражать солнечный свет летом… Сочетание этих двух [факторов] может привести к огромному охлаждению почвы и богатой экосистеме», - сказал Джордж Черч на гала-концерте Liberty Science Center Genius Gala в 2018 году.
Ученые надеются использовать CRISPR для объединения генетического кода азиатских слонов с шерстистым мамонтом. Образцы генов мамонта получены из замороженных комков шерсти, найденных в Сибири.
Начинание, подобное этому, могло бы продвинуть область вперед таким образом, что непостижимое количество древних животных могло быть воскрешено и изменено таким образом, чтобы умерить наш новый мир.