Nu este un secret faptul că viitorul biologiei, medicinei, agriculturii și a unei serii întregi de alte științe și industrii este asociat cu dezvoltarea ingineriei genetice. Una dintre cele mai promițătoare tehnologii din acest domeniu este considerată editarea genelor - CRISPR.
Hai să ne familiarizăm: CRISPR
Pentru prima dată, au început să vorbească despre noua tehnologie în 1987, când oamenii de știință japonezi au găsit repetarea grupurilor de secvențe cu scop necunoscut în ADN-ul lui E. coli. Au fost numite dificile: repetări palindromice scurte (citiți același lucru în ambele direcții), aranjate în mod regulat în grupuri (repetări reglate inter-spațiate scurte palindromice).
De ce sunt necesare aceste fragmente, a devenit clar abia zece ani mai târziu. S-a dovedit că repetițiile palindromice, făcând parte din sistemul imunitar, păstrează o „tăiere” a materialului genetic al virusurilor întâlnite anterior de bacterii. În cazul unui nou atac de virus, această „bază de date” ajută celula să recunoască mai rapid inamicul și, în consecință, să-l distrugă mai repede.
Această descoperire nu a generat prea mult interes în comunitatea științifică mai largă, până când biologii de la Universitatea din California, Jennifer Doudna și Emmanuelle Charpentier, au descoperit că mecanismul de recunoaștere și distrugere a virusurilor poate fi controlat. Așa cum au subliniat autorii descoperirii într-o publicație științifică din 2012, prin introducerea artificială a unui anumit fragment de ADN în „baza de date”, este posibilă tăierea oricărui genom selectat oriunde. Un an mai târziu, a fost făcut următorul pas: o bucată de ADN a fost injectată în celulă care se recupera după tăiere, care a coincis la margini cu cromozomul tăiat. În același timp, orice ar putea fi la mijloc - celula nu a recunoscut substituția și a construit calm „calul troian” în structura sa.
Astfel, umanitatea a primit CRISPR, o tehnologie de manipulare a genomului care le depășește pe toate cele anterioare din punct de vedere al disponibilității, exactității și eficienței. Potențialul tehnicii este astfel încât oamenii de știință speră să o folosească pentru a rezolva unele dintre problemele globale ale lumii.
Video promotional:
Mâncare suficientă pentru toată lumea
De exemplu, CRISPR ar putea elimina definitiv amenințarea lipsei de alimente, ducând agricultura și procesarea alimentelor la un nivel cu totul nou. Experimente în această direcție sunt deja în curs.
La Universitatea din California din Berkeley, se dezvoltă un tip de boabe de cacao care nu se va teme de boli și infecții fungice. DuPont Pioneer, cu sediul în Des Moines, Iowa, a anunțat că va lansa un hibrid de porumb revizuit în 2020. Și oamenii de știință chinezi au reușit deja să folosească CRISPR pentru a crește randamentul de orez și, în același timp, au dezvoltat o rasa rezistentă la frig de porci, care se descurcă excelent în porci fără încălzire.
Cu ajutorul tehnologiei CRISPR, mă pot asigura că bărbații nu mai sunt născuți în populația de țânțari. Chiar și Bill Gates s-a arătat interesat de acest lucru: el a sugerat ca oamenii de știință să introducă pesticide și erbicide naturale în plante, ceea ce ar trebui să conducă la o creștere a randamentului și la o mai bună stocare a acestuia și chiar la reducerea costurilor de întreținere a plantelor.
Poate că singurul lucru care împiedică produsele modificate genetic să preia rafturile din magazine și din frigiderele noastre este opinia publică. Oamenii se tem de produsele obținute, în opinia lor, nefiresc și sunt dispuși să plătească prețuri exorbitante pentru așa-numitul aliment natural, cultivat fără aditivi chimici sau alte intervenții. Cu toate acestea, descoperirea recentă a unui grup de oameni de știință de la Universitatea de Stat din Sankt Petersburg și Institutul de Biologie Moleculară din Strasbourg poate zdruncina încrederea în ceea ce ar trebui considerat natural și natural. După ce au studiat câteva sute de specii de plante, au descoperit organisme modificate genetic create de natura însăși. Printre ele s-au numărat cele mai apropiate rude de tutun, cartofi dulci, alune, nuci, ceai, afine, hamei … După cum a subliniat coautorul descoperirii,Profesorul Tatyana Matveeva: „Cercetările noastre au arătat că umanitatea a fost în permanență confruntată cu OMG-uri de-a lungul istoriei sale.”
Bolile vor fi vindecate înainte de naștere
Dar medicii au arătat mult mai mult interes pentru noua tehnică. Într-adevăr, în nicio altă industrie nu s-ar putea ca editarea genelor să fie la fel de răspândită și la fel de benefică ca în medicină.
Prima încercare din lume de a edita genomul unui adult a fost făcută în 2017, în California. La experiment a fost de acord să participe Brian Mado, în vârstă de 44 de ani, care suferă de mucopolizaharidoză tip II (sindromul Hunter), datorită căruia a fost deja supus a 26 de operații. Bărbatul urma să se căsătorească și să locuiască cu cel ales cât mai mult timp și, prin urmare, a decis un tratament neobișnuit: să obțină gena care lipsește. Dacă ar avea succes, mai mult de 10 mii de oameni și-ar găsi speranța de recuperare (așa este cât de mulți oameni de pe Pământ au sindromul Hunter). Din păcate, calculele medicilor nu au fost justificate și nu a existat niciun progres în medicină.
Mult mai eficient a fost impactul asupra genomului unui organism încă în curs de dezvoltare, care a fost realizat de un om de știință din China Jiankui He. În noiembrie anul trecut, a șocat lumea cu anunțul nașterii primilor copii editați de genom - fetițe gemene Lulu și Nana. Mutația artificială le-a făcut imune la HIV. S-a decis să apeleze la editare, deoarece tatăl fetelor, al cărui nume este ascuns în spatele pseudonimului Mark, este infectat.
Câteva clinici specializate în probleme de fertilitate s-au arătat imediat interesate de proiectul omului de știință chinez: managerii lor au motivat că mulți părinți vor dori să-și înalțe urmașii cu rezistență la „ciuma secolului XX”. Dar, cu ajutorul editării genelor, este posibilă salvarea umanității nu numai de HIV, ci și de anemia celulelor secera, cancerul de sân și ovar și multe boli mai grave.
Batonul de la El a fost deja interceptat de un angajat al Centrului Științific pentru Obstetrică, Ginecologie și Perinatologie din Moscova, numit după Academicianul V. I. Kulakova Denis Rebrikov. El va edita genomul embrionilor fertilizați din cinci cupluri surde congenitale, astfel încât copiii să nu moștenească problema părinților lor. Denis Rebrikov a început deja munca: el efectuează editare genetică la ouă prelevate de la o femeie cu auz normal - acest lucru este necesar pentru a studia și a preveni posibilele reacții adverse. Rezultatele experimentelor pe care Rebrikov a promis că le va publica. Până în prezent, unul dintre presupusele cinci cupluri căsătorite și-a dat consimțământul să participe la alte experimente.
O civilizație de oameni „artificiali”?
Lumea științifică și publicul larg s-au ferit de editarea embrionilor. Pionierul, Jiankui He, a fost criticat în special. Cineva a vorbit despre inadmisibilitatea experimentelor pe oameni, cineva a spus că tehnologia CRISPR nu a fost încă dezvoltată și, prin urmare, nesigură. Dar unul dintre principalele motive, deși nu sunt exprimate, este faptul că nu există decât un singur pas de la interferarea cu genomul embrionului în scop terapeutic, până la crearea „bebelușilor designeri”, cu parametri clar de definire a aspectului, inteligenței, psihototipului … Și asta, după cum se spune, o poveste complet diferită, în care până acum există mai multe întrebări decât răspunsuri.
Ce se întâmplă dacă părinții vor să „tuneze” copilul nenăscut într-un mod complet delirant - să-i ofere trăsăturile lui Michael Jackson sau să crească aripi de înger pe spate? Cine va apăra dreptul copiilor nenăscuți de a fi ei înșiși? Oamenii „artificiali” vor fi considerați membri deplini ai societății? Dacă, la început, designul genetic nu este disponibil pentru toată lumea, acest lucru nu va conduce la o diviziune a societății în „îmbunătățit” bogat și natural (citit - „cel mai rău”) sărac? Sau castele destinate inițial să facă o anumită slujbă, ca în Brave New World de Aldous Huxley?
Singurul lucru despre care se poate spune acum este că bebelușii „designeri” sunt încă o fantezie. Nivelul actual al tehnologiei genetice nu permite ajustarea corectă a multor gene responsabile de inteligență, aptitudine pentru muzică sau pictură, rezistență fizică și rezistență. Cu toate acestea, nu există nicio îndoială că va veni ziua când acest lucru va fi posibil. Și atunci urmașii noștri vor trebui să rezolve probleme etice inegalabile, să compună noi legi și să trăiască în conformitate cu ele într-o societate care acum este complet de neimaginat, editată la nivelul genelor.
Revista: Secretele secolului XX №51. Autor: Svetlana Yolkina
