Исследователи планируют сделать человеческие клетки устойчивыми к инфекциям, радиации и даже раку.
Проект «Геном человека» (HGP) был самым масштабным и масштабным научным анализом нашей ДНК. Просто напомню, что геном - это полный набор инструкций или ДНК, чертежей для построения всего организма. Проект принес бесчисленные открытия, которые только начинают формировать медицину и общество.
И все же стало совершенно ясно кое-что еще. Способность «читать» нашу ДНК не означает, что вы знаете о ней все. Для дальнейшего развития понимания новая программа стремится написать с нуля целые геномы, включая ДНК растений, микробов, животных и даже человека. Но последнее вызывает бурю споров о том, стоит ли нам вообще этим заниматься.
Сегодня перед нами расчерчен весь геном человека, всего около трех миллиардов пар оснований. Это аденин (А), цитозин (С), гуанин (Г) и тимин (Т). Когда они соединены вместе, они образуют культовую двойную спираль, с которой мы все знакомы. Геном настолько сложен, что мы многого о нем просто не знаем или даже не понимаем. Например, мы до сих пор не уверены, как эти пары оснований взаимодействуют друг с другом.
Wikipedia Commons.
Так как генетика может двигаться вперед? Вы не сможете понять что-то внутри и снаружи, если не разберете это, не соберете обратно и не сделаете сами. Как однажды сказал известный физик Ричард Фейнман: «То, что я не могу создать, я не понимаю?»
Используя информацию, заключенную в нуклеотидах, конечной целью является возможность манипулировать нашим геномом и геномом других организмов в соответствии с потребностями человека. К ним относятся лечение болезней, производство большего количества более здоровой пищи и, возможно, когда-нибудь улучшение человеческого тела сверх его нынешних возможностей. Однако этот путь поднимает всевозможные этические вопросы.
По этой причине более 100 экспертов со всего мира тайно встретились в прошлом году в Гарвардской медицинской школе. Присутствующих попросили не рассказывать о том, что произошло на встрече. Некоторые ученые пренебрежительно отнеслись к этому мероприятию, поскольку пресса не была приглашена, хотя, в конце концов, журналисты узнали об этом, и об этом распространили по всему Интернету. Цель состояла в том, чтобы создать то, что стало известно как «Проект записи генома человека» (GP-Write).
Около 250 исследователей вновь встретились в Нью-Йорке 9-10 мая этого года. Участники мероприятия обсудили логистику, этику и приложения, связанные с проектом. Группа, стоящая за GP-Write, сейчас ищет 100 миллионов долларов для первого этапа своего проекта. После закрытого заседания в прошлом году и критики, которую оно вызвало, ученые теперь более открыто говорят о проекте. Они даже опубликовали статью и технический документ, в которых подробно объясняют свое предложение.
Одно из опасений заключается в том, что такие технологии приведут к «дизайнерским младенцам». Getty Images.
Jef Boeke - один из ученых, возглавляющих проект. Он является директором Института системной генетики Нью-Йоркского университета. Недавно д-р Бёке объявил, что GP-Write сможет создать искусственную человеческую ДНК в течение 4-5 лет.
Некоторые генетики считают график доктора Бёке слишком амбициозным. Но большинство согласны с тем, что мы создадим искусственный организм в течение следующего десятилетия. Каковы преимущества? Рассмотрите возможность 3D-печати органов для трансплантации, чтобы исключить очередь доноров. Или разработать иммунную клетку для более эффективной борьбы с чем-то вроде вспышки лихорадки Эбола. Это также может помочь нам лучше понять и когда-нибудь исключить роль генов в развитии болезней.
Знания, полученные с помощью GP-Write, в конечном итоге могут позволить ученым сделать человеческие клетки устойчивыми к инфекциям, радиации и даже раку. Результаты могут также привести к созданию новых лекарств, передовой терапии стволовыми клетками, новой генной терапии и даже нового биотоплива.
Чтобы создать организм с нуля, необходимо разработать инновационные методы. Чего ученые пока не могут сделать, так это взять целые участки ДНК и соединить их в нужных местах. CRISPR-a9 или редактирование генов, вероятно, помогут разработать другие подобные методы. Как только у исследователей появятся искусственные хромосомы, они введут их в полые клетки и посмотрят, начнут ли они делиться.
Мы могли бы создать и другие организмы, например, комаров, которые больше не могут переносить опасные бактерии. Getty Images.
Предварительные эксперименты уже ведутся. Критики утверждают, что такие усилия могут привести к дизайнерским младенцам. Здесь будущие родители будут выбирать определенные черты, такие как цвет кожи, рост, пол, внешний вид и интеллект. После безобразий, которые пропагандировали евгеники и нацисты во время Второй мировой войны, пытаясь построить «высшую расу», такие опасения уже не сбивают с толку. Есть даже беспокойство по поводу возможности патентования генов. Неравенство доходов не может сравниться с биологически созданным неравенством, не так ли?
Что-то еще вызывает беспокойство: ученые могут случайно создать новое генетическое заболевание, которое может проникнуть в геном и передаться будущим поколениям. Или искусственно созданные клетки могут выйти наружу и нанести ущерб окружающей среде. Доктор Бёке больше не уклоняется от общественных проблем. Теперь он приглашает прокомментировать. Фрэнсис Коллинз - директор Национального института здоровья США. Он сказал: «Переход от чтения ДНК к записи ДНК - естественный следующий шаг». Но он также предупредил, что участие и обсуждение с общественностью имеют решающее значение.
Это нужно не только для устранения дезинформации и сбора информации, но и для того, чтобы помочь сформировать правила, которые должны быть приняты. Как и в случае с другими прорывными технологиями, эта инновация, похоже, опережает усилия регулирующих органов. Пока в США нет скоординированной биотехнологической политики.
Кроме разногласий, другим камнем преткновения является стоимость. Текущий прогноз составляет 0,10 доллара за пару оснований. С тремя миллиардами из них стоимость быстро складывается. Проект «Геном человека» стоил 3 миллиарда долларов, и на его реализацию ушло 13 лет. Если они получат соответствующее финансирование, известный генетик Джордж Черч из Гарвардского университета начнет эксперимент. Он будет руководить программой вместе с доктором Бёке.