Kopiuj i wklej - jeden krok w kierunku ludzkiego projektu
W latach trzydziestych XX wieku Aldous Huxley w swojej słynnej powieści Nowy wspaniały świat opisał tzw. selekcję genetyczną przyszłych pracowników – konkretne osoby, na podstawie klucza genetycznego, zostaną przydzielone do pełnienia określonych funkcji społecznych.
Huxley pisał o „odśluzowaniu” dzieci o pożądanych cechach wyglądu i charakteru, mając na uwadze zarówno same urodziny, jak i późniejsze przyzwyczajenie do życia w wyidealizowanym społeczeństwie.
„Sprawianie, że ludzie stają się lepsi, będzie prawdopodobnie największym przemysłem XX wieku” — przewiduje. Yuval Kharary, autor niedawno wydanej książki Homo Deus. Jak zauważa izraelski historyk, nasze narządy nadal działają w ten sam sposób co 200 XNUMX. wiele lat temu. Dodaje jednak, że solidna osoba może sporo kosztować, co nada nierównościom społecznym zupełnie nowy wymiar. „Po raz pierwszy w historii nierówność ekonomiczna może również oznaczać nierówność biologiczną” — pisze Harari.
Odwiecznym marzeniem pisarzy science fiction jest opracowanie metody szybkiego i bezpośredniego „ładowania” wiedzy i umiejętności do mózgu. Okazuje się, że DARPA uruchomiła projekt badawczy, którego celem jest właśnie to. Program tzw Trening Ukierunkowanej Neuroplastyczności (TNT) ma na celu przyspieszenie procesu zdobywania nowej wiedzy przez umysł poprzez manipulacje wykorzystujące plastyczność synaptyczną. Naukowcy uważają, że neurostymulując synapsy, można je przestawić na bardziej regularny i uporządkowany mechanizm tworzenia połączeń, które są istotą nauki.
Modelowa reprezentacja ukierunkowanego treningu neuroplastycznego
CRISPR jak MS Word
Choć w tej chwili wydaje nam się to niewiarygodne, wciąż pojawiają się doniesienia ze świata nauki, że koniec śmierci jest bliski. Nawet nowotwory. Immunoterapia, wyposażając komórki układu odpornościowego pacjenta w molekuły „pasujące” do raka, odniosła duży sukces. W trakcie badania u 94% (!) pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną objawy ustąpiły. U pacjentów z chorobami nowotworowymi krwi odsetek ten wynosi 80%.
A to tylko wstęp, bo to prawdziwy hit ostatnich miesięcy. Metoda edycji genów CRISPR. Już samo to czyni proces edycji genów czymś, co niektórzy porównują do edycji tekstu w MS Word – wydajną i stosunkowo prostą operacją.
CRISPR oznacza angielski termin („nagromadzone regularnie przerywane palindromiczne krótkie powtórzenia”). Metoda polega na edycji kodu DNA (wycinaniu uszkodzonych fragmentów, zastępowaniu ich nowymi lub dodawaniu fragmentów kodu DNA, jak to ma miejsce w edytorach tekstu), tak aby odbudować komórki dotknięte nowotworem, a nawet całkowicie zniszczyć nowotwór, wyeliminować to z komórek Mówi się, że CRISPR naśladuje naturę, w szczególności metodę stosowaną przez bakterie do obrony przed atakami wirusów. Jednak w przeciwieństwie do GMO, zmiana genów nie skutkuje powstaniem genów innych gatunków.
Historia metody CRISPR rozpoczyna się w 1987 roku. Grupa japońskich badaczy odkryła wówczas kilka niezbyt typowych fragmentów w genomie bakteryjnym. Miały one postać pięciu identycznych ciągów, oddzielonych zupełnie różnymi odcinkami. Naukowcy tego nie rozumieli. Sprawie poświęcono więcej uwagi, gdy podobne sekwencje DNA znaleziono u innych gatunków bakterii. Tak więc w celach musieli służyć czemuś ważnemu. W 2002 Ruuda Jansena z Uniwersytetu w Utrechcie w Holandii postanowili nazwać te sekwencje CRISPR. Zespół Jansena odkrył również, że tajemniczym sekwencjom zawsze towarzyszył gen kodujący enzym o nazwie Cas9który może przeciąć nić DNA.
Po kilku latach naukowcy odkryli, jaka jest funkcja tych sekwencji. Kiedy wirus atakuje bakterię, enzym Cas9 chwyta jej DNA, przecina je i kompresuje między identycznymi sekwencjami CRISPR w genomie bakteryjnym. Ten szablon przyda się, gdy bakterie zostaną ponownie zaatakowane przez ten sam typ wirusa. Wtedy bakterie natychmiast ją rozpoznają i zniszczą. Po latach badań naukowcy doszli do wniosku, że CRISPR w połączeniu z enzymem Cas9 można wykorzystać do manipulacji DNA w laboratorium. Grupy badawcze Jennifer Doudna z University of Berkeley w USA i Emmanuelle Charpentier z Umeå University w Szwecji ogłosili w 2012 roku, że zmodyfikowany system bakteryjny pozwala edycji dowolnego fragmentu DNA: możesz wycinać z niego geny, wstawiać nowe geny, włączać je lub wyłączać.
Sama metoda, tzw CRISPR-Cas9, działa poprzez rozpoznawanie obcego DNA poprzez mRNA, który jest odpowiedzialny za przenoszenie informacji genetycznej. Cała sekwencja CRISPR jest następnie dzielona na krótsze fragmenty (crRNA) zawierające fragment wirusowego DNA i sekwencję CRISPR. Na podstawie tej informacji zawartej w sekwencji CRISPR powstaje tracrRNA, który jest przyłączony do utworzonego wraz z gRNA crRNA, który jest swoistym zapisem wirusa, jego sygnatura jest zapamiętywana przez komórkę i wykorzystywana w walce z wirusem.
W przypadku infekcji gRNA, będący modelem atakującego wirusa, wiąże się z enzymem Cas9 i tnie atakującego na kawałki, czyniąc go całkowicie nieszkodliwym. Wycięte fragmenty są następnie dodawane do sekwencji CRISPR, specjalnej bazy danych zagrożeń. W toku dalszego rozwoju techniki okazało się, że człowiek potrafi tworzyć gRNA, co pozwala ingerować w geny, zastępować je lub wycinać niebezpieczne fragmenty.
W zeszłym roku onkolodzy z Sichuan University w Chengdu rozpoczęli testowanie techniki edycji genów przy użyciu metody CRISPR-Cas9. To był pierwszy raz, kiedy ta rewolucyjna metoda została przetestowana na osobie z rakiem. Pacjent cierpiący na agresywnego raka płuc otrzymał komórki zawierające zmodyfikowane geny, aby pomóc mu w walce z chorobą. Pobrali od niego komórki, wycięli je pod kątem genu, który osłabiłby działanie jego własnych komórek przeciwko rakowi i wprowadzili je z powrotem do organizmu pacjenta. Tak zmodyfikowane komórki powinny lepiej radzić sobie z rakiem.
Technika ta, oprócz tego, że jest tania i prosta, ma jeszcze jedną wielką zaletę: zmodyfikowane komórki można dokładnie przetestować przed ponownym wprowadzeniem. są modyfikowane poza pacjentem. Pobierają od niego krew, przeprowadzają odpowiednie manipulacje, wybierają odpowiednie komórki i dopiero wtedy wstrzykują. Bezpieczeństwo jest znacznie większe, niż gdybyśmy karmili takie komórki bezpośrednio i czekali, co się stanie.
czyli genetycznie zaprogramowane dziecko
Od czego możemy się zmienić Inżynieria genetyczna? Okazuje się, że dużo. Istnieją doniesienia o stosowaniu tej techniki do zmiany DNA roślin, pszczół, świń, psów, a nawet ludzkich embrionów. Mamy informacje o uprawach, które potrafią się obronić przed atakującymi grzybami, o warzywach, które zachowują długotrwałą świeżość, czy o zwierzętach gospodarskich, które są odporne na groźne wirusy. CRISPR umożliwił również prace nad modyfikacją komarów przenoszących malarię. Z pomocą CRISPR udało się wprowadzić do DNA tych owadów gen oporności drobnoustrojów. I to w taki sposób, że dziedziczą go wszyscy ich potomkowie – bez wyjątku.
Jednak łatwość zmiany kodów DNA rodzi wiele dylematów etycznych. Chociaż nie ma wątpliwości, że ta metoda może być stosowana w leczeniu pacjentów z rakiem, nieco inaczej jest, gdy rozważamy zastosowanie jej w leczeniu otyłości, a nawet problemów z jasnymi włosami. Gdzie postawić granicę ingerencji w ludzkie geny? Zmiana genu pacjenta może być akceptowalna, ale zmiana genów w embrionach będzie również automatycznie przekazywana następnemu pokoleniu, co może być wykorzystane dla dobra, ale także ze szkodą dla ludzkości.
W 2014 roku amerykański naukowiec ogłosił, że zmodyfikował wirusy, aby wstrzykiwać myszom elementy CRISPR. Tam utworzone DNA zostało aktywowane, powodując mutację, która spowodowała ludzki odpowiednik raka płuc… Podobnie teoretycznie można by stworzyć biologiczne DNA, które powoduje raka u ludzi. W 2015 roku chińscy naukowcy poinformowali, że wykorzystali CRISPR do modyfikacji genów w ludzkich embrionach, których mutacje prowadzą do dziedzicznej choroby zwanej talasemią. Leczenie budzi kontrowersje. Dwa najważniejsze czasopisma naukowe na świecie, Nature i Science, odmówiły publikacji prac Chińczyków. W końcu pojawił się w magazynie Protein & Cell. Nawiasem mówiąc, pojawiły się informacje, że co najmniej cztery inne grupy badawcze w Chinach również pracują nad genetyczną modyfikacją embrionów ludzkich. Znane są już pierwsze wyniki tych badań - naukowcy wprowadzili do DNA zarodka gen dający odporność na zakażenie wirusem HIV.
Wielu ekspertów uważa, że narodziny dziecka ze sztucznie zmodyfikowanymi genami to tylko kwestia czasu.
