Predstavljajte si svet, v katerem živijo nadčloveki: močni, odporni, pametni in nikoli bolni. Mislite kaj iz področja Marvelovih filmov? Sploh ne. Idealna prihodnost je mogoča - preprosto morate preoblikovati svoj DNK.
Prvi gensko spremenjeni dojenčki so se rodili na Kitajskem. Umetno so bili zasnovani, nosilec HIV pa je postal darovalec semena. Tudi otroke bi lahko prizadela strašna bolezen. Vendar se to ni zgodilo - lokalni znanstveniki so izklopili gen, ki je zanje odgovoren za virus HIV, ko je bil plod še v embrionalnem stanju. Zdravniki so uporabili tehnologijo CRISPR - napredno metodo spremembe DNK, zaradi katere boste močni, zdravi in praktično nesmrtni.
Če imaš denar. Veliko denarja.
Laiku je govorjenje o urejanju genoma videti kot nekaj iz kategorije znanstvene fantastike. Kljub temu biologi že dolgo razpravljajo o sposobnostih CRISPR - od prejšnjega stoletja. Ta sistem je bil prvotno odkrit kot obrambni mehanizem proti bakterijam pred virusi v poznih osemdesetih letih. Potem so strokovnjaki v njej videli sposobnost spreminjanja DNK.
Za patent za metodo dekodiranja genoma sta se dolgo borili dve državni univerzi: Inštitut Broad v Massachusettsu in Kalifornijski inštitut v Berkeleyju. Podjetja so porabila milijone za odvetnike, zavedajoč se, da jim bo ta izum v prihodnosti prinesel čudovite dobičke. Kot rezultat je zmagal Inštitut za široko rabo - še vedno vliva na tone dolarjev v promocijo genskih projektov. V Rusiji delajo tudi na modifikaciji: preučujemo tudi možnost onemogočanja "nezaželenih" genov, kot je okužba s HIV.
Še več, ruski strokovnjaki bi lahko bili prvi, ki bi vzgajali gensko spremenjene otroke, če bi to želeli. "Tehnično bi lahko naši skupini presadili zarodke že februarja 2018 in takrat bi se naš gensko spremenjeni otrok rodil prej. Toda tega cilja nismo imeli. Moja ekipa bo tudi rodila takega otroka, le počasi gremo k temu, večkrat preverjamo varnost tehnologije, "- je v intervjuju za Republiko povedal genetik Denis Rebrikov. Na splošno sprememba genoma ni fantazija, ampak resničnost, kmalu bo potrkala na naša vrata. A je nevarno? Etično?
Promocijski video:
Kakšne so posledice?
Dr. Sandy Macra, predsednik biotehničnega podjetja Sangamo Therapeutics, ki izvaja poskuse za spreminjanje DNK, je opisal postopek. "Izrežemo tvoj DNK, ga odpremo, vstavimo gen, zašijemo ga. Postane del vaše DNK in ostane do konca življenja."
CRISPR deluje v treh fazah. Prvi korak. Virusna DNK je zapomnjena. Konča se z vstavitvijo njegovih fragmentov v posebno "knjižnico". Nadaljnja transkripcija je sinteza RNA na šabloni DNK.
Druga faza. Sekundarni vstop v celico virusne DNK in prepoznavanje virusne DNK. Virusna DNK se "skenira", encim pa v virusno DNK vnese dvojno verigo.
Tretja faza Sestavljen je v nehomolognem šivanju koncev - to pomeni, da sta konca vrzela zlepljena "naključno", pogosto z uvedbo mutacij. Prav te mutacije povzročajo "izklop" virusnega genetskega stroja.
Leta 2017 se je 44-letni kuhar Brian Madew podvrgel operaciji urejanja DNK. Brian je trpel zaradi Hunterjevega sindroma, dedne presnovne bolezni, ki povzroča številne patologije organov. Ta bolezen je pogostejša pri dečkih in jo povzroča genetska mutacija. Ljudje umrejo zaradi hudih oblik Hunterjevega sindroma v adolescenci. Madew je imel srečo, da je preživel - vendar je preživel tudi 26 operacij in imel težave s sluhom, vidom, dihali, žolčnikom in kostmi. Urejanje DNK ni nadoknadilo škode, ki jo je bolezen povzročila. Toda to je ustavilo njegov napredek in rešilo človeka pred vsakodnevnimi injekcijami dragih zdravil.
Res je, da danes takšna operacija ni panaceja, temveč loterija: znanstveniki se igrajo z materjo naravo in vseh tveganj je nemogoče v celoti pretehtati. Posledice urejanja genoma so nepopravljive. "Ko bomo večkrat zagotovili, da je tehnologija urejanja genomov dovolj natančna za" bojno "uporabo, jo bomo lahko uporabljali v medicinske namene," pravi Denis Rebrikov. Kot rečeno, Madewev primer je tako daleč izjemen. Sangamo Therapeutics nadaljuje raziskave.
V prihodnosti je mogoče z uporabo metode CRISPR zdraviti druge genetske bolezni - hemofilijo, levkemijo, cistično fibrozo.
Druga težava: urejanje lahko izzove neželeno vedenje v drugih genih. Bolniki so bili na primer vstavljeni s tujim fragmentom in po tem so razvili levkemijo - poseg v domačo DNK je aktiviral gen za rak.
Hkrati je poseg v genom tudi etično sporen postopek. Ali bo CRISPR privedel do družbene delitve? Novembra 2017 je patriarh Kirill odprl XXI Svetovni ruski ljudski svet. Tam je spregovoril o razvoju medicinskih tehnologij. Besedo patriarha navaja TASS:
Slišijo se glasovi, da so sodobne tehnologije sposobne ustvarjati umetno inteligenco in umetne organe, da bo kmalu mogoče posodobiti naš um in telo, da se bodo pojavila nova bitja. Verovanje v tehnologijo je danes isto kot vera v napredek, je neke vrste kvazireligija. Hiter razvoj medicinskih in genetskih tehnologij je resen izziv. Futurologi že napovedujejo skorajšnjo razslojevanje človeštva na dve dirki. Nekateri napovedujejo veličino nadčlovekov, drugi - usodo podrejenih. Patriarh Kiril Moskovski in vse Rusije
Ob tem je patriarh opozoril, da napredna biotehnologija sama po sebi ni zlo, če "niso na voljo samo bogatim predstavnikom družbe". Vendar ni mogoče izključiti, da lahko konservativni državljani po besedah vodje Ruske pravoslavne cerkve slišijo le spodbudo za prepoved.
Zahodna družba je še vedno previdna zaradi moteče tehnologije. Na primer, vodilne znanstvene revije Science in Nature iz etičnih razlogov niso objavile študije kitajskih znanstvenikov z univerze Sun Yatsen v Guangzhouu. Kitajci so prvi na svetu spremenili DNK zarodkov, kar je v ZDA in številnih zahodnih državah prepovedano. V Evropi razpravljajo tudi o moralnosti. Vendar pa Stanislav Bushev meni, da so te omejitve začasne.
Stephen Hawking je tik pred smrtjo izrazil zaskrbljenost: svetu bodo v prihodnosti vladali nadčloveki s fenomenalnim spominom in inteligenco, odporni na bolezni, močni in odporni. Fizik je verjel, da navadni ljudje ne bodo mogli tekmovati z njimi in bodo dobesedno postali drugi razred.
Možno je, da tehnologije, kot je CRISPR, lahko družbo razdelijo na kate. Konec koncev si takšno proceduro lahko privošči samo elita družbe. Tudi zdaj je otrok iz revne družine težko tekmovati z otrokom iz bogate družine - izhodiščni pogoji so preveč različni.
Kaj se bo zgodilo, ko bodo ljudje z denarjem postali dobesedno pametnejši, bolj zdravi in lepši?
Strokovnjaki zagotavljajo: prišlo bo do premika, vendar obstaja možnost, da se izognemo socialni napetosti. Na primer, po besedah Evgenija Bykova bodo genetske spremembe odprte za vse, preprosto bodo drugačne kakovosti.
Stanislav Bushuev ima drugačno mnenje. Verjame, da se bo "pojavila neenakost, kot se to vedno zgodi s kakršno koli pomembno prerazporeditvijo sveta." Še več, po filozofu biologije se bo spremenila tudi sama ideja neenakosti. "Ravne distopije prikazujejo pomlajene in modrejše nesmrtne bogataše, ki reproducirajo trenutno neenakost. Ker - to je pomembno - načeloma govorimo o risanju novih črt enakosti in neenakosti na zemljevidu naše resničnosti, "razloži Bušev.
To bo prineslo nepričakovane načine za unovčenje urejanja DNK. Kako je s poceni oddajo "izpusti", recimo, nizke rasti, a nato vsako leto podaljšate licenco? Razcvetel bo tudi nov posel - sprememba genoma doma.
Transhumanistični znanstvenik napoveduje skorajšnji pojav "biosubkultur". Ljudje bodo združeni ne samo po poklicu ali interesih, temveč tudi po kategoriji nadgradenj v svojem telesu. Domišljija riše slike iz Deusa Exa in tako bo tudi, pravi Evgenij Bykov.
Navsezadnje si človek prizadeva za eno stvar - postati nesmrten. Genetikist George Church je dejal, da je v prihodnosti mogoče ustvariti celice, ki so imune na delovanje skoraj vseh znanih virusov. Po njegovem mnenju bodo ljudje postali imuni na sevanje, staranje, mraz, rak in druge bolezni bodo izginile. Cerkev napoveduje, da bo na voljo čez deset let. Poleg tega je biolog prepričan, da je starost bolezen, s katero se je mogoče tudi boriti.
Vendar ima znanstvena skupnost drugačno mnenje - v Mednarodni klasifikaciji bolezni ni "staranja". To pomeni, da je prepovedano testirati droge "za starost". Mogoče bo DNK inženiring to popravil?
Torej nam nesmrtnost še ne grozi - v najboljšem primeru bomo živeli dlje. Toda vmešavanje v genom bo privedlo do novih standardov človeštva, omogočilo vam bo, da hitreje razmišljate in manj zbolite. Če ima denar za to, seveda.
Nenavadni izumi genskega inženiringa
Biološki znanstveniki, ki delujejo na področju sintetične biologije, so izumili nov način zdravljenja bolezni. Ustvarili so eksplodirajoče bakterije: celica E.coli bo ob stiku z nekaterimi patogenimi celicami eksplodirala in ubila tako patogena kot tudi njega samega.
Južnokorejski znanstveniki na področju genskega inženiringa so uporabili lastnost predmetov, da žarejo v temi. Ustvarili so fluorescentne transgene mladičke, ki so jih uporabili kot modele za simulacijo človeških bolezni. Znanstveniki so pri kloniranju uporabljali tehnike, ki bi jih lahko v prihodnosti uporabili za razvoj zdravil za človeške bolezni.
Znanstveniki iz ZDA so razvili metodo za boj proti širjenju malarije in denge. Imajo spremenjene transgene komarje, ki živijo dlje in so odporni proti malariji.
Trenutno znanstveniki ne spreminjajo samo živali. Torej, dr. Jane Medford razvija naprave za odkrivanje min. Takšne rastline ob stiku z eksplozivi in naravnimi onesnaževali postanejo bele.
Drugi dosežek genskega inženiringa je pajkov sviloprejk. Znanstveniki so gene sviloprejke združili z geni pajka, da bi ustvarili pajkovo svilo, ki je, tudi ko se raztegne, močnejša od jekla.
Nenavadno biometrično konstrukcijo je ustvaril Harvardski biofizik Keith Parker. Združil je mišične celice podgane in elastično bazo v obliki gela, da bi ustvaril umetno meduze. Medusoid, nameščen v akvarij z dvema elektrodama, je stekel mišice in plaval naprej. Ta raziskava je zelo pomembna za biologijo in razvija metodološko podlago za ustvarjanje umetnih organov za človeka v prihodnosti.
Zunajcelični matriks lahko pomaga človeku pri obnavljanju izgubljenih delov telesa. Nov pristop je uporabil Stephen Wolfe, ko je v nogo vojaka, ki je izgubil več kot 70% okončine, vbrizgal majhen košček prašičjega mehurja v nogo. Izvencelični matriks prebudi sposobnost samozdravljenja v človeškem telesu. Kot rezultat poskusa je vojak Isaias Hernandez obnovil večino noge in ji povrnil moč, čeprav so mu na začetku zdravniki svetovali, naj mu amputirajo ud.