Det er ingen hemmelighed, at fremtiden for biologi, medicin, landbrug og en hel række andre videnskaber og industrier er forbundet med udviklingen af genteknologi. En af de mest lovende teknologier på dette område betragtes som genredigering - CRISPR.
Lad os blive bekendt med: CRISPR
For første gang begyndte de at tale om den nye teknologi i 1987, da japanske forskere fandt gentagne grupper af sekvenser af ukendt formål i DNAet fra E. coli. De blev kaldt vanskelige: korte palindromiske (læse det samme i begge retninger) gentagelser, regelmæssigt arrangeret i grupper (Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats).
Hvorfor disse fragmenter er nødvendige, blev det klart først ti år senere. Det viste sig, at palindromiske gentagelser, idet de var en del af immunsystemet, lagrede et "skæring" af det genetiske materiale fra vira, som bakterier tidligere havde stødt på. I tilfælde af et nyt virusangreb hjælper denne "database" cellen med at genkende fjenden hurtigere og følgelig ødelægge den hurtigere.
Denne opdagelse skabte ikke meget interesse for det bredere videnskabelige samfund, indtil biologer ved University of California, Jennifer Doudna og Emmanuelle Charpentier, regnede ud, at mekanismen til at genkende og ødelægge vira kan kontrolleres. Som forfatterne af opdagelsen understregede i en videnskabelig publikation i 2012 ved at kunstigt indføre et vist DNA-fragment i "databasen", er det muligt at skære ethvert udvalgt genom overalt. Et år senere blev det næste trin taget: et stykke DNA blev indsprøjtet i cellen, som blev genvundet efter opskæring, som faldt sammen i kanterne med det skårne kromosom. På samme tid kunne alt være i midten - cellen anerkendte ikke substitutionen og byggede roligt "trojanske hesten" i sin struktur.
Dette er, hvordan menneskeheden modtog CRISPR, en genommanipulationsteknologi, der overgår alle tidligere med hensyn til tilgængelighed, nøjagtighed og effektivitet. Potentialet ved teknikken er sådan, at forskere håber at bruge den til at løse nogle af verdens globale problemer.
Salgsfremmende video:
Nok mad til alle
F.eks. Kunne CRISPR permanent eliminere truslen om fødevaremangel og bringe landbrug og fødevareforarbejdning til et helt nyt niveau. Eksperimenter i denne retning er allerede i gang.
På University of California i Berkeley udvikles en type kakaobønne, der ikke vil være bange for sygdomme og svampeinfektioner. DuPont Pioneer, med hovedkontor i Des Moines, Iowa, har meddelt, at det vil lancere en revideret majshybrid i 2020. Og kinesiske forskere har allerede formået at bruge CRISPR til at øge udbyttet af ris og har samtidig udviklet en koldresistent race af svin, der klarer sig godt i svinestier uden opvarmning.
Ved hjælp af CRISPR-teknologi kan jeg sikre mig, at mænd ikke længere fødes i mygbestanden. Selv Bill Gates blev interesseret gennem dette: Han foreslog, at forskere introducerer naturlige pesticider og herbicider i planter, hvilket skulle føre til en stigning i udbyttet og bedre opbevaring af det og endda til at reducere omkostningerne ved vedligeholdelse af planter.
Måske er det eneste, der forhindrer genetisk modificerede produkter i at overtage hylderne i butikkerne og i vores køleskabe, den offentlige mening. Folk er bange for produkter, der efter deres mening er unaturligt, og er villige til at betale ublu priser for den såkaldte naturlige mad, der er dyrket uden kemiske tilsætningsstoffer eller andre indgreb. Imidlertid kan den nylige opdagelse af en gruppe forskere fra St. Petersburg State University og Institute of Molecular Biology i Strasbourg muligvis ryste tilliden til, hvad der skal betragtes som naturligt og naturligt. Efter at have undersøgt flere hundrede plantearter opdagede de genetisk modificerede organismer skabt af naturen selv. Blandt dem var de nærmeste pårørende til tobak, søde kartofler, jordnødder, valnødder, te, tranebær, humle … Som medforfatteren til opdagelsen understregede,Professor Tatyana Matveeva: "Vores forskning har vist, at menneskeheden konstant har været udsat for GMO'er gennem hele dens historie."
Sygdomme helbredes før fødslen
Men lægerne viste meget mere interesse for den nye teknik. Faktisk kunne ingen redigering i ingen anden industri være så udbredt og lige så gavnlig som inden for medicin.
Verdens første forsøg på at redigere en voksnes genom blev gjort i 2017 i Californien. Eksperimentet accepterede at deltage 44-årige Brian Mado, der lider af mucopolysaccharidosis type II (Hunter's syndrom), som han allerede har gennemgået 26 operationer. Manden skulle gifte sig og bo sammen med sin valgte så længe som muligt og besluttede derfor en usædvanlig behandling: at få det manglende gen. Hvis det lykkes, ville mere end 10 tusinde mennesker finde håb om bedring (dette er hvor mange mennesker på Jorden, der har Hunter-syndrom). Desværre var lægenes beregninger ikke berettigede, og der var ingen gennembrud i medicinen.
Meget mere effektiv var virkningen på genomet til en stadig udviklende organisme, som blev udført af en videnskabsmand fra Kina Jiankui He. Sidste november, chokeret han verden med meddelelsen om fødslen af de første genom-redigerede børn - tvillingepiger Lulu og Nana. Den kunstige mutation gjorde dem immun mod HIV. Det blev besluttet at ty til redigering, da pigernes far, hvis navn er skjult bag pseudonymet Mark, er inficeret.
Flere klinikker, der specialiserede sig i fertilitetsproblemer, viste straks interesse for projektet fra den kinesiske videnskabsmand: Deres ledere begrundede, at mange forældre ville ønske at give deres afkom modstand mod "pesten i det 20. århundrede." Men ved hjælp af genredigering er det muligt at redde menneskeheden ikke kun fra HIV, men også fra seglcelleanæmi, bryst- og æggestokkræft og mange flere alvorlige sygdomme.
Staffen fra He er allerede blevet opfanget af en medarbejder i Moskva Videnskabelige Center for Fødselslæge, Gynækologi og Perinatologi opkaldt efter akademikeren V. I. Kulakova Denis Rebrikov. Han vil redigere genomet til de befrugtede embryoner fra fem medfødte døve par, så børn ikke arver problemet med deres forældre. Denis Rebrikov er allerede begyndt at arbejde: han udfører genetisk redigering i æg taget fra en kvinde med normal hørelse - dette er nødvendigt for at studere og forhindre mulige bivirkninger. Resultaterne af eksperimenterne, som Rebrikov lovede at offentliggøre. Indtil videre har et af de påståede fem ægtepar givet samtykke til at deltage i yderligere eksperimenter.
En civilisation af "kunstige" mennesker?
Den videnskabelige verden og offentligheden har været på vagt over for embryoredigering. Pioneren, Jiankui He, blev især kritiseret. Nogen talte om afvisning af eksperimenter på mennesker, nogen sagde, at CRISPR-teknologien endnu ikke var udviklet og derfor usikker. Men en af de vigtigste, selvom det ikke er fremsat, er, at der kun er et skridt fra at gribe ind i embryoets genom til terapeutiske formål til oprettelsen af "designerbabyer" med klart definerede parametre for udseende, intelligens, psykotype … Og dette, som de siger, en helt anden historie, hvor der indtil videre er flere spørgsmål end svar.
Hvad nu hvis forældrene ønsker at "indstille" det ufødte barn på en helt vildledende måde - at give ham egenskaberne ved Michael Jackson eller vokse englevinger på ryggen? Hvem vil forsvare ufødte børns ret til at være sig selv? Vil "kunstige" mennesker betragtes som fulde medlemmer af samfundet? Hvis genetisk design i starten ikke er tilgængeligt for alle, vil dette ikke føre til en opdeling af samfundet i "forbedrede" rige og naturlige (læse - "værste") fattige? Eller rollebesætninger, der oprindeligt havde til hensigt at gøre et bestemt stykke arbejde, som i Brave New World af Aldous Huxley?
Det eneste, der kan siges nu, er, at "designer" babyer stadig er en fantasi. Det nuværende niveau af genteknologi tillader ikke korrekt justering af mange gener, der er ansvarlige for intelligens, egnethed til musik eller maleri, fysisk styrke og udholdenhed. Der er dog ingen tvivl om, at dagen kommer, hvor dette vil være muligt. Og så bliver vores efterkommere nødt til at løse uovertrufne etiske problemer, udarbejde nye love og leve i overensstemmelse med dem i et samfund, der nu er helt ufattelig, redigeret på genniveau.
Magazine: Hemmelighederne fra det 20. århundrede №51. Forfatter: Svetlana Yolkina