Nem titok, hogy a biológia, az orvostudomány, a mezőgazdaság és számos más tudomány és ipar jövője kapcsolódik a géntechnika fejlődéséhez. Az egyik legígéretesebb technológia ezen a területen a génszerkesztés - CRISPR.
Nézzük megismerkedni: CRISPR
Első alkalommal kezdtek el beszélni az új technológiáról 1987-ben, amikor a japán tudósok ismeretlen célú szekvenciákat ismétlődő csoportokat találtak az E. coli DNS-ében. Nehéznek hívták őket: rövid palindromikus (mindkét irányban ugyanazt olvassa) ismétlések, rendszeresen csoportokba rendezve (Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats).
Miért van szükség ezekre a töredékekre, csak tíz évvel később derült fényre. Kiderült, hogy a palindromikus ismétlődések, amelyek az immunrendszer részét képezik, tárolják a vírusok genetikai anyagának egy részét a korábban a baktériumokkal szemben. Új vírusroham esetén ez az "adatbázis" segít a sejtnek az ellenség gyorsabb felismerésében, és ennek megfelelően gyorsabb megsemmisítésében.
Ez a felfedezés nem váltott fel nagy érdeklődést a szélesebb tudományos közösség iránt, amíg a kaliforniai egyetemi biológusok, Jennifer Doudna és Emmanuelle Charpentier rájöttek, hogy a vírusok felismerésének és megsemmisítésének mechanizmusa irányítható. Amint a felfedezés szerzői egy 2012-es tudományos publikációban hangsúlyozták, egy bizonyos DNS-fragmens mesterséges bevitelével az „adatbázisba” bármilyen kiválasztott genom bárhol levágható. Egy évvel később megtették a következő lépést: a sejtbe fecskendeztünk egy darab DNS-t, amely a vágás után helyreállt, és amely a szélein egybeesett a vágott kromoszómával. Ugyanakkor bármi lehet a közepén - a sejt nem ismerte fel a helyettesítést, és nyugodtan építette be a "trójai ló" szerkezetét.
Az emberiség így kapta meg a CRISPR-t, egy olyan genommanipulációs technológiát, amely rendelkezésre állás, pontosság és hatékonyság szempontjából meghaladja az összes korábbiat. A technika olyan potenciálja, hogy a tudósok azt remélik, hogy felhasználni fogja a világ néhány globális problémájának megoldására.
Promóciós videó:
Elég étel mindenkinek
Például a CRISPR véglegesen kiküszöbölheti az élelmiszerhiány veszélyét, egy teljesen új szintre helyezve a mezőgazdaságot és az élelmiszer-feldolgozást. Az ilyen irányú kísérletek már folyamatban vannak.
A kaliforniai Berkeley-i Egyetemen olyan kakaóbabot dolgoznak ki, amely nem fél a betegségektől és gombás fertőzésektől. A DuPont Pioneer, amelynek székhelye az Iowa-i Des Moines, bejelentette, hogy 2020-ban elindít egy felülvizsgált kukoricahibridet. A kínai tudósoknak már sikerült felhasználniuk a CRISPR-t a rizs hozamának növelésére, ugyanakkor kifejlesztettek egy hidegálló sertésfajtát, amely melegítés nélkül virágzik a sertésekben.
A CRISPR technológia segítségével megbizonyosodhatom arról, hogy a férfiak már nem születnek a szúnyogpopulációban. Még Bill Gates is felkeltette érdeklődését: azt javasolta a tudósoknak, hogy a növényekbe vegyenek be természetes peszticideket és herbicideket, ami növeli a termést és jobb tárolását, és csökkenti a növények karbantartásának költségeit.
Talán az egyetlen dolog, amely megakadályozza, hogy a géntechnológiával módosított termékek átvegyék a polcokat az üzletekben és a hűtőszekrényeinkben, a közvélemény. Az emberek félnek a véleményük szerint természetellenesen előállított termékektől, és hajlandóak túlzott árakat fizetni az úgynevezett természetes élelmiszerekért, amelyeket kémiai adalékanyagok vagy más beavatkozás nélkül termesztenek. Ugyanakkor a szentpétervári Állami Egyetem és a strasbourgi Molekuláris Biológiai Intézet kutatóinak egy csoportja által a közelmúltban felfedezés rázhatja a bizalmat abban, amit természetesnek és természetesnek kell tekinteni. Megvizsgálva több száz növényfajt, felfedezték a természet által létrehozott géntechnológiával módosított organizmusokat. Közöttük voltak a dohány, édesburgonya, földimogyoró, dió, tea, áfonya, komló, legközelebbi rokonai … Ahogyan a felfedezés társszerzője hangsúlyozta,Tatyana Matveeva professzor: "Kutatásaink kimutatták, hogy az emberiség a történelem folyamán állandóan szembesült a GMO-kkal."
A betegségeket a születés előtt gyógyítani lehet
Az orvosok azonban sokkal nagyobb érdeklődést mutattak az új technika iránt. Valójában egyetlen más iparágban sem lehetett volna a génszerkesztés olyan széles körben elterjedt és olyan jótékony hatású, mint az orvostudományban.
A felnőttek genomjának szerkesztésére a világ első kísérlete 2017-ben történt Kaliforniában. A kísérletben részt vett a 44 éves Brian Mado, aki II. Típusú mucopolysaccharidosisban szenved (Hunter-szindróma), amelynek miatt már 26 műtéten ment keresztül. A férfi feleségül fog menni, és a lehető leghosszabb ideig élni fog a választottjával, és ezért szokatlan kezelést választott: a hiányzó gén beszerzése. Sikeres sikeresség esetén több mint 10 ezer ember talál reményt a gyógyulásra (ennyi embernek van a Földön Hunter-szindróma). Sajnos az orvosok számításai nem voltak indokoltak, és nem történt áttörés a gyógyászatban.
Sokkal hatékonyabb volt a még fejlődő szervezet genomjára gyakorolt hatás, amelyet egy kínai tudós, Jiankui He végzett. Tavaly novemberben sokkolta a világot az első genommal szerkesztett gyermekek - ikerlányok Lulu és Nana - születésének bejelentésével. A mesterséges mutáció immunitássá tette őket a HIV ellen. A szerkesztés mellett döntöttek, mivel a lányok apja, akinek a neve a Mark álnév mögött van, megfertõzõdött.
Számos, a termékenységi problémákra szakosodott klinika azonnal felkeltette érdeklődését a kínai tudós iránti projekt iránt: menedzsereik úgy érveltek, hogy sok szülő szeretné utódait ellenállni a „20. század pestisének”. A génszerkesztés segítségével megmenthető az emberiség nemcsak a HIV-től, hanem a sarlósejtes vérszegénységtől, emlő- és petefészekráktól, valamint még sok más súlyosabb betegségtől is.
A tól származó botot már elfogta egy V. Moszkvai Akadémia nevű szülészeti, nőgyógyászati és perinatológiai tudományos központ munkatársa. Kulakova Denis Rebrikov. Szerkeszteni fogja öt veleszületett siket párt megtermékenyített embrióinak genomját, hogy a gyermekek ne örököljék szüleik problémáját. Denis Rebrikov már elkezdte a munkát: genetikai szerkesztést végez normál hallású nőből származó tojásokban - ez szükséges a lehetséges mellékhatások tanulmányozásához és megelőzéséhez. A kísérletek eredményeit Rebrikov megígérte, hogy közzéteszi. Eddig az állítólag öt házaspár egyike hozzájárult további kísérletekben való részvételhez.
A "mesterséges" emberek civilizációja?
A tudományos világ és a nagyközönség óvatosan foglalkozik az embriók szerkesztésével. Az úttörőt, Jiankui He-t különösen bírálták. Valaki beszélt az emberrel végzett kísérletek elfogadhatatlanságáról, valaki azt mondta, hogy a CRISPR technológiát még nem fejlesztették ki, ezért nem biztonságos. De az egyik legfontosabb, bár nem megfogalmazott ok, az, hogy csak egy lépés van az embrió genomjának a terápiás célú beavatkozásától a "tervező babák" létrehozásáig, amelyek megjelenés, intelligencia, pszichotípus egyértelműen meghatározott paraméterei vannak … És ez, ahogy mondják, egy teljesen más történet, amelyben eddig több kérdés van, mint válasz.
Mi lenne, ha a szülők teljesen megtévesztő módon szeretnék "beállítani" a születendő gyermeket - Michael Jackson vonásainak adására, vagy angyalszárnyak növekedésére a hátán? Ki fogja megvédeni a születendő gyermekek jogát, hogy maguk legyenek? A „mesterséges” embereket a társadalom teljes jogú tagjainak tekintik? Ha először a genetikai tervezés nem áll mindenki rendelkezésére, akkor ez nem vezet-e a társadalom megosztásához "jobb" gazdag és természetes (olvasni - "legrosszabb") szegénynek? Vagy az eredetileg egy adott munkát szándékozó kaszták, mint például Aldous Huxley a Brave New World-ben?
Most csak azt mondhatjuk, hogy a „tervező” csecsemők továbbra is fantázia. A genetikai technológia jelenlegi szintje nem teszi lehetővé az intelligenciaért, a zenei vagy a festési képességért, a fizikai erőért és a kitartásért felelős sok gén helyes beállítását. Nem kétséges, hogy eljön a nap, amikor ez lehetséges lesz. És akkor leszármazottainknak páratlan etikai problémákat kell megoldaniuk, új törvényeket összeállítaniuk, és azok szerint kell élniük egy olyan társadalomban, amelyet jelenleg teljesen elképzelhetetlen, génszinten szerkesztettek.
Magazin: A 20. század titkai, №51. Szerző: Svetlana Yolkina