С помощта на CRISPR в момента се случва огромен пробив в генното инженерство: учените планират скоро да научат как да ни спасят завинаги от всяка болест, с перспективата за всякакви контролирани мутации и вечен живот.
Бяхме вдъхновени да публикуваме тази публикация от видеото „CRISPR: Редактирането на гени ще промени всичко завинаги“, което говори за най-новото в науката по отношение на човешката генетична модификация: не става въпрос само за премахване на болести като СПИН, рак и много други, но и за създаването на безупречен нов вид хора, хора със суперсили и безсмъртие. И това се случва точно сега пред очите ни.
Всички тези перспективи се отварят от скорошното революционно откритие на протеина CRISPR-Cas9, но на първо място.
Преди се смяташе, че ДНК във всяка наша клетка е абсолютно идентична и съдържа нашето точно и непроменено копие - без значение коя клетка вземете, но се оказа, че това не е така: ДНК в различните клетки е малко по-различна и те се променят в зависимост от различни обстоятелства.
Откриването на протеина CRISPR-Cas9 беше подпомогнато от наблюдения на бактерии, оцелели от вирусни атаки.
Най-старата война на земята
Бактериите и вирусите се конкурират от самото начало на живота: вирусите бактериофаг ловуват бактерии. В океана те убиват 40% от общия брой бактерии всеки ден. Вирусът прави това, като вмъква своя генетичен код в бактерия и я използва като фабрика.
Бактериите се опитват безуспешно да се съпротивляват, но в повечето случаи те защитни механизмиса твърде слаби. Но понякога бактериите оцеляват. Тогава те могат да активират своята най-ефективна антивирусна система. Те съхраняват част от ДНК на вируса в своя генетичен код, ДНК архива "CRISPR".Тук се съхранява до необходимия момент.
Когато вирусът атакува отново, бактерията създава РНК копие от ДНК архива и
зарежда тайното оръжие - протеин Cas9. Този протеин сканира бактерията за вирусна намеса, като сравнява всяка част от ДНК, която намира, с архива. Когато се намери 100% съвпадение, той активира и отрязва ДНК на вируса, което го прави безполезен, като по този начин защитава бактерията.
Протеинът Cas9 сканира ДНК на клетката за въвеждане на вируса и замества увредената част със здрав фрагмент.
Показателно е, че Cas9 е много прецизен, като ДНК хирург. Революцията дойде, когато учените разбраха, че системата CRISPR е програмируема - можете просто да дадете копие на ДНК, което искате да промените, и да поставите системата в жива клетка.
Освен че е точен, евтин и лесен за използване, CRISPR ви позволява да включвате и изключвате гени в живи клетки и да изучавате специфични ДНК последователности.
Този метод работи и с всякакви клетки, микроорганизми, растения, животни или хора.
Учените са открили, че Cas9 може да бъде програмиран за всяка замяна във всяка част от ДНК - и това отваря почти неограничени възможности за човечеството.
Край на болестта?
През 2015 г. учени използваха CRISPR, за да премахнат ХИВ вируса от клетките на пациентите,
и доказа, че е възможно. Година по-късно те провеждат по-амбициозен експеримент с плъхове с ХИВ вирус в почти всичките им клетки.
Учените просто инжектираха CRISPR в опашките им и успяха да премахнат над 50% от вируса от клетките в телата им. Може би след няколко десетилетия CRISPR ще помогне да се отървем от ХИВ и други ретровируси - вируси, които се крият в човешката ДНК, като херпес. Може би CRISPR може да победи нашия най-лош враг, рака.
Ракът е резултат от клетки, които отказват да умрат и продължават да се делят, докато се крият от имунната система по пътя. CRISPR ни дава средствата да редактираме нашите имунни клетки и да ги направим по-добри ловци на рак.
Може би след известно време лекарството за рака ще бъде само няколко инжекции с няколко хиляди ваши собствени клетки, създадени в лабораторията, за да ви излекуват завинаги.
Може би след известно време въпросът за лечението на рака е въпрос на няколко инжекции на модифицирани клетки.
Първото клинично изпитване на такава терапия при хора беше одобрено в началото на 2016 г. в САЩ. По-малко от месец по-късно китайски учени обявиха, че ще лекуват пациенти с рак на белия дроб с имунни клетки, модифицирани със същата технология през август 2016 г. Случаят бързо набира скорост.
И тогава има генетични заболявания, хиляди от тях. Те варират от леко досадни до изключително смъртоносни или носят години на страдание. С мощни инструменти като CRISPR един ден ще можем да премахнем това.
Над 3000 генетични заболяванияпричинени от една единствена промяна в ДНК.
Вече създаваме модифицирана версия на Cas9, която коригира подобни грешки и избавя клетката от болестта. След няколко десетилетия може да успеем да изкореним хиляди болести завинаги. Всички тези медицински приложения обаче имат един недостатък - те са ограничени до един пациент и ще умрат с него, ако не ги използваме върху репродуктивните клетки или на ранен етап от развитието на плода.
CRISPR вероятно ще се използва много по-широко. Например, да се създаде модифициран човек, инженерно дете. Това ще доведе до плавни, но необратими промени в човешкия генофонд.
Проектирани деца
Вече съществуват средства за промяна на ДНК на човешки плод,
но технологията е в ранен етап на развитие. Той обаче вече е използван два пъти. През 2015 и 2016 г. експериментите на китайски учени с човешки ембриони постигнаха частичен успех при втория си опит.
Те са идентифицирали огромни трудности при редактирането на гени в ембриони, но много учени вече работят върху разрешаването на тези проблеми. Това е същото като компютрите от 70-те години: те ще станат по-добри в бъдеще.
Независимо от възгледите ви за генното инженерство, то ще засегне всички. Модифицираните хора могат да променят генома на целия ни вид, защото техните присадени черти ще бъдат предадени на техните деца и бавно ще се разпространят през поколенията, бавно променяйки човешкия генофонд. Ще започне постепенно.
Първите проектирани деца няма да се различават много от нас. Най-вероятно техните гени ще бъдат променени, за да се отърват от смъртоносните наследствени заболявания.
С напредването на технологиите все повече хора ще започнат да смятат, че неизползването на генетична модификация е неетично, защото обрича децата.
до предотвратимо страдание и смърт.
Веднага щом се роди първото такова дете, ще се отвори врата, която не може да бъде затворена. Отначало някои черти ще останат незасегнати, но с нарастването на приемането на технологията и познанията ни за генетичния код, изкушението ще расте.
Ако направите потомството си имунизирано срещу Алцхаймер, защо нене им даде подобрен метаболизъм? Защо не ги наградите с отлично зрение до купчина? Какво ще кажете за височината или мускулите? Буйна коса? Какво ще кажете за дарбата на изключителна интелигентност за вашето дете?
Огромни промени ще дойдат в резултат на натрупването на лични решения на милиони хора.
Това е хлъзгав наклон и модифицираните хора могат да бъдат новото нормално. Тъй като генното инженерство става все по-често срещано и познанията ни се подобряват, можем да преминем към изкореняване на основната причина за смъртта, стареенето.
2/3 от приблизително 150 000 души, които са починали днес, са починали по причини, свързани със стареенето.
Днес се смята, че стареенето се дължи на натрупването на увреждане в нашите клетки.
като счупвания на ДНК или износване на системите, отговорни за поправянето на тези щети.
Но има и гени, които пряко влияят на нашето стареене.
Генното инженерство и други терапии могат да спрат или забавят стареенето. Може би дори да го обърнете.
Типична реакция към възможността за вечен живот (като всяка друга технология, която сега е позната, но революционна преди няколкостотин години).
Вечен живот и X-Men
Знаем, че в природата има животни, които не остаряват. Може би можем да вземем назаем няколко гена от тях. Някои учени вярват, че един ден стареенето ще бъде изкоренено. Все пак ще умрем, но не в болница на 90, а след няколко хиляди години, живели заобиколени от любимите си хора.
Предизвикателството е огромно и може би целта е непостижима, но може да се предположи, че хората, живеещи днес, може да са първите, които ще опитат плодовете на терапията против стареене. Може би всичко, което е необходимо, е да убеди един умен милиардер в необходимостта да помогне за решаването на този голям проблем.
Ако го погледнем по-широко, бихме могли да решим много проблеми със специално модифицирани хора, например, които биха могли да се справят по-добре с висококалоричните храни и да се отърват от такива болести на цивилизацията като затлъстяването.
Притежаване на модифицирана имунна система със списък от потенциални заплахи,
бихме могли да станем имунизирани срещу повечето от болестите, които ни измъчват днес. Още по-късно ще можем да създадем хора за дълги космически полети и да се адаптираме към различни условия на други планети, което би било изключително полезно за поддържане на живота ни във враждебна вселена.
Няколко щипки сол
Има няколко основни пречки, технологични и етични. Мнозина ще изпитват страх от свят, в който отсяваме несъвършените хора и подбираме потомство въз основа на това, което се смята за здравословно.
Но ние вече живеем в такъв свят. Тестовете за десетки генетични заболявания или усложнения се превърнаха в норма за бременните жени в много страни. Често само едно съмнение за генетичен дефект може да доведе до прекъсване на бременността.
Вземете например синдрома на Даун, един от най-честите генетични дефекти: в Европа около 90% от бременностите, диагностицирани с това заболяване, се прекъсват.
Генетична селекция в действие: Синдромът на Даун вече се диагностицира на ранен етап от развитието на ембриона и 90% от бременностите с тази диагноза се прекъсват.
Решението за прекъсване на бременност е много лично, но е важно да се разбере, че ние вече избираме хора днес въз основа на здравословното им състояние. Няма смисъл да се преструваме, че това ще се промени, така че трябва да действаме внимателно и етично, въпреки нарастващата свобода на избор благодарение на по-нататъчно развитиетехнологии.
Всичко това обаче са перспективи за далечното бъдеще. Въпреки силата на CRISPR, методът не е без недостатъци. Могат да се случат грешки при редактиране, неизвестни грешки могат да възникнат във всяка част от ДНК и да останат незабелязани.
Промяната на гена може да постигне желания резултат и да излекува болестта, но в същото време да провокира нежелани промени. Ние просто не знаем достатъчно за сложните взаимоотношения на нашите гени, за да избегнем непредвидими последствия.
Работата върху точността и методите на наблюдение е много важна в предстоящите клинични изпитвания. И докато обсъдихме възможно светло бъдеще, заслужава да се спомене и една по-тъмна визия. Представете си какво може да направи страна като Северна Корея с това ниво на технология?
Важно е технологията за генетична модификация да не попадне в ръцете на тоталитарни режими, които хипотетично биха могли да я използват, за да навредят на човечеството – например да създадат армия от генетично модифицирани войници.
Може ли да удължи царуването си завинаги чрез принудително инженерство?Какво ще попречи на един тоталитарен режим да създаде армия от модифицирани супер войници?
В крайна сметка това е теоретично възможно. Сценарии като този са в далечното бъдеще, ако изобщо са възможни, но доказателството за концепцията за подобно инженерство вече съществува. Технологията наистина е толкова мощна.
Това може да е причина за забрана на инженерните и свързаните с тях изследвания, но това определено би било грешка. Забраната на човешкото генно инженерство само ще доведе науката в област с правила и закони, които не биха ни харесали. Само като участваме в процеса, можем да сме сигурни, че изследванията се провеждат внимателно, разумно, контролирано и прозрачно.
Ние можем да изследваме и въведем всякакви генетични модификации в човек.
Заключение
Чувствате се тревожни? Почти всеки от нас има някакво несъвършенство. Ще ни бъде ли позволено да съществуваме в такъв нов свят? Технологията е малко смущаваща, но имаме какво да спечелим и генното инженерство може да бъде следващата стъпка в еволюцията. интелигентен видживот.
Може би ще сложим край на болестите, ще увеличим продължителността на живота с векове и ще отидем при звездите. Не мислете дребно, когато говорите на такава тема. Каквото и да е мнението ви за генното инженерство, бъдещето идва, независимо от всичко.
Това, което беше научна фантастика, скоро ще стане нашата нова реалност.
Реалност, пълна с възможности и препятствия.
Можете да гледате и самото видео:
Може да изглежда, че ДНК е основният център на молекулата, без който животът й е невъзможен. Всъщност ДНК е доста чувствителна сложна молекула, която сама по себе си е способна бързо да се променя и да проявява специални свойства. Влияе се както от нашите мисли и намерения, така и от физически и химически влияния.
Сложни вериги от генетични кодове, всяка връзка от които може да спре да работи или да стане активна във всеки един момент - това е, което представлява концентрацията на човешки генетичен материал. В допълнение, генните спирали могат да проявят невероятни свойства и да помогнат за съхраняване на енергия за невероятно дълго време. Но как е възможно това и как можете да настроите тялото си да се лекува чрез въздействие върху ДНК?
светлинен капан
Фотоните на светлината не се забавят, а постоянно се разсейват. В растенията светлинната енергия се преобразува в хранителни молекули, а в човешкото тяло една спираловидна ДНК молекула може да служи за улавяне на фотони от светлина. Това е доказано в експеримент с поставяне на ДНК в кварцов контейнер и облъчването му със светлина. Интересното е, че самата светлина също придоби спираловидна структура и можеше да се съхранява в продължение на месец дори след като молекулата на ДНК беше извадена от контейнера. Такава трансформация и съхранение на светлинна енергия е достъпна само за спираловидни молекули, които са отговорни за предаването на генетична информация.
Самолечение
Много хора смятат, че наследствеността играе важна роля за здравето. Всъщност експерименталните данни за значението на позитивното мислене при управлението на ДНК предполагат, че гените ни определят само отчасти, докато останалата част от човека е отговорен за собствените си болести и склонности. При стрес, раздразнение, постоянни преживявания, гените спират да работят нормално, възникват предпоставки за развитие на заболявания. Патологиите могат да засегнат абсолютно всякакви органи и тъкани, но всичко започва с мисленето и саморазрушителните механизми на въздействието на съзнанието върху спиралните молекули.
Източникът на енергия за лечението на клетъчните молекули е любовта. Това е метод за целенасочено лечебно подмладяване на клетките, предотвратяване на тяхното стареене и разрушаване. Любовта ви позволява да увеличите положителната енергия и да направите мислите по-силни. Без любов тялото не може да се развива нормално. Това се доказва от експериментални наблюдения, когато децата не могат да се развият напълно, ако им липсва родителска привързаност и любов. Доказано е например, че децата от приютите са по-склонни да страдат от аутизъм, отколкото бебетата, за които се грижат родителите.
умствени трансформации
Структурните промени в ДНК могат да бъдат повлияни от разстояние чрез намерение.
Ако човек съзнателно се концентрира върху добрите мисли и мозъкът му започва да излъчва хармонични вълни, но спиралата на ДНК започва да се трансформира. Освен това, ако човек въздейства с положителни мисли и намерения, тогава промените водят до лечебни трансформации, а ако в мислите има насочен гняв, гняв, раздразнение, тогава ДНК се настройва на вълната на умиране. Работата е там, че мозъкът започва да трансформира мислите в енергийни потоци, които се възприемат и интерпретират от ДНК като сигнали за възстановяване на тялото или, обратно, за самоунищожение.
Според експерименталните данни практически не е имало промени в структурата на ДНК, поставена в изолирана епруветка с неутрална среда при липса на психическо въздействие. Но когато мислите бяха насочени към епруветката с ДНК, промените започнаха в 10% от участъците на молекулата, която носи генетична информация. Така работят лечителите. Те са в състояние да преобразуват положителните мисли и нагласи в енергия на мозъчните вълни. Именно тези вълни дават на клетките на тялото сигнали за необходимостта от лечение на органи и системи.
Еднояйчните близнаци имат еднакъв набор от гени. Но по някаква причина единият не излиза от болестта, а другият никога не е кихнал. Оказва се, че здравето ни зависи не само от това, което сме наследили от родителите си, но и от други фактори? Науката епигенетика е доказала, че човек може да промени това, което му е писано, тоест своето ДНК. По какъв начин?
Ако човек се придържа към балансирана диета, забрави за лошите навици и придобие добри, той не само ще може да промени жизнената си програма, записана в собственото му ДНК, но и ще предаде здрави гени на своите потомци, които ще удължат живота години на деца и внуци.
Чесънът включва гените
Първото и основно е храната. По принцип всеки от продуктите може да повлияе на работата на гените. Но има и такива, чиято полезност учените вече са доказали на 100 процента.
Между тях - зелен чай. Зеленият чай съдържа катехини (епигалокатехин-3-галат, епикатехин, епикатехин-3-галат, епигалокатехин), които могат да потиснат гените, причиняващи рак, и да активират тези гени, които могат да се борят с тумори. Пиенето на 2-3 малки чаши зелен чай всеки ден е достатъчно, за да поддържате ДНК в готовност за борба с рака. Зеленият чай е особено полезен за жени, сред чиито роднини има пациенти с тумори на гърдата.
Друг продукт е чесънът. Други съединения работят в чесъна - диалил сулфид, диалил дисулфид, диалил трисулфид. Необходимо е да ядете 2-3 скилидки чесън на ден, за да стартирате гените, които управляват не само процесите на клетъчна смърт, които дават метастази, но и се борят със старостта, удължават живота.
Третата панацея е соята. Соята съдържа изофлавони (генистеин, даидзеин) – ефективно противотуморно средство при рак на гърдата, простатата, ларинкса, дебелото черво и левкемия. Учените съветват използването на соя в хранителни добавки и спазване на дозировката, посочена на опаковките.
Четвъртият борец за здрави гени е гроздето и продуктите от него (сок и вино). Чепка тъмно грозде (това е 120 г гроздов сок или 100 г сухо червено вино), добавена към ежедневното ви меню, ще осигури на тялото ресвератрол, вещество, променящо гените.
В диета, която ще се хареса на добрите гени, струва си да включите 100 г тъмночервени домати (вещество ликопен) с добавяне на зехтин. Доматите трябва да се ядат четири пъти повече, ако в семейството има онкоболни.
Друг зеленчук, който вашите наследници ще запомнят с добра дума, са броколите (веществото индол-3-карбинол). 100 г броколи - всеки, 300 г - риск от рак.
Задължително яжте ядки, риба, яйца и гъби - те доставят на организма микроелементи селен и цинк, които също променят ДНК.
Затлъстелата конституция е фиксирана в генома
Работата на гените зависи от диетата. Диетата трябва да бъде нискокалорична (не повече от 2 хиляди kcal на ден). Забавя стареенето на човека, гарантира дълголетие на неговите деца и внуци. Епигенетиката обяснява и избухналата днес епидемия от затлъстяване: ние ставаме все по-пълни, защото майките ни преяждат преди и по време на бременност. Това се потвърждава от експерименти, проведени върху животни: прехранените мишки всеки път произвеждат още по-затлъстело потомство и подобна конституция е фиксирана в генома.
Гените харесват, когато господарят им се поддържа в добра форма. физическа форма. Учените са установили, че редовните упражнения в продължение на 45 дни на обикновен велоергометър активират около 500 гена! И ако практикувате редовно и продължително, можете да промените още повече гени към по-добро.
За лошите навици написани-преписани. Но влиянието на цигарите, алкохола и наркотиците директно върху гените беше доказано едва наскоро. Оказва се, че повече от 150 участъка от ДНК при хронични алкохолици получават необичайна активност. Резултат: алкохоликът не може да се концентрира, не помни нищо, не може да контролира емоциите си. Но най-тъжното е, че той предава болни гени на потомството.
А около 120 гена остават променени дори 10 години след отказване на цигарите. И отново, сред тях са най-важните гени, които контролират клетъчното делене. Резултатът е рак при пушача. Но има причина за оптимизъм: гените могат да бъдат коригирани и колкото по-малко опит от пристрастяване към, толкова по-скоро може да се направи това.
Гените също се влияят от емоциите, както положителни, така и отрицателни, получени у дома, в семейството, на работа.
И накрая, екологичната ситуация, в която човек живее. Очевидно индустриалните емисии, автомобилните газове, нитратите в храните, замърсената вода също водят до сривове в гените.
Искате ли да живеете по-дълго? Желаете ли здраве на вашите деца и внуци? Тогава се погрижете за гените си.
Сега знаете как да го направите?
Промяната на човешката ДНК, която се предава на бъдещите поколения, отдавна се счита за етично затворена и забранена в много страни. Учените съобщават, че използват нови инструменти за възстановяване на болестни гени в човешки ембриони. Въпреки че изследователите използват дефектни ембриони и нямат намерение да ги имплантират в матката на жената, работата е обезпокоителна.
Промяна в ДНК на човешки яйцеклетки, сперматозоиди или ембриони е известна като промяна на зародишната линия.Много учени призовават за мораториум върху ревизията на клиничните ембриони, редактирането на човешката зародишна линия и много смятат, че този вид научна дейност трябва да бъде забранена.
Редактирането на ДНК на човешки ембрион обаче може да бъде етично приемливо за предотвратяване на заболяване при дете, но само в редки случаи и с гаранции. Тези ситуации могат да бъдат ограничени до двойки, при които и двамата имат сериозни генетични заболявания и за които редактирането на ембриони е наистина последната разумна опция, ако искат да имат здраво бебе.
Опасността от умишлена промяна на гените
Учените смятат, че редактирането на човешки ембрион може да е приемливо, за да се предотврати наследяването на сериозни генетични заболявания от дете, но само ако са изпълнени определени критерии за безопасност и етични критерии. Например, една двойка не може да има „разумни алтернативи“ като възможността да избере здрави ембриони за ин витро оплождане (IVF) или чрез пренатално изследване и аборт на плод със заболяване. Друга ситуация, която може да отговаря на критериите, е ако и двамата родители имат едно и също медицинско състояние, като кистозна фиброза.
Учените предупреждават за необходимостта от строг правителствен надзор, за да се предотврати използването на редактиране на зародишна линия за други цели, като например придаване на желани, отличителни черти на детето.
Чрез редактиране на гени в клетки на пациенти, които не са наследени, вече се провеждат клинични изпитвания за борба с ХИВ, хемофилия и левкемия. Смята се, че съществуващите регулаторни системи за генна терапия са достатъчни за извършване на такава работа.
Редактирането на генома не трябва да има за цел да увеличи потентността, да увеличи мускулната сила при здрав човек или да намали нивата на холестерола.
Редактиране на човешки зародишни гени или модификация на човешки зародишни линии означава умишлено модифициране на гени, което се предава на деца и бъдещи поколения.
С други думи, създаване на генетично модифицирани хора. Модификацията на човешката зародишна линия се счита за тема табу в продължение на много години поради безопасност и социални причини. Официално е забранен в повече от 40 страни.
Експерименти за създаване на генетично модифицирани хора и науката евгеника
Въпреки това, в последните години, според новите методи на генното инженерство са проведени експерименти с човешки ембриони. За изследване са използвани гени и човешки ембриони, свързани с бета кръвна болест - таласемия. Експериментите бяха предимно неуспешни. Но инструментите за редактиране на гени се разработват в лаборатории по целия свят и се очаква да направят редактирането или изтриването на гени по-лесно, по-евтино и по-точно от всякога. Съвременните, но теоретични методи за редактиране на генома ще позволят на учените да вмъкват, изтриват и променят ДНК с положителни резултати. Това е обещание за лечение на някои заболявания, като сърповидно-клетъчна анемия, кистозна фиброза и някои видове рак.
Селекция по отношение на хората – евгеника
Генното редактиране на човешки ембриони или посоката на евгениката води до създаването на генетично модифицирани много различни хора. Това създава сериозна сигурност поради социални и етични проблеми. Те варират от перспективата за необратимо увреждане на здравето на бъдещите деца и поколения до отваряне на вратите към нови форми на социално неравенство, дискриминация и конфликти и нова ера на евгениката.
Науката евгеника за човешкия подбор възниква в средата на миналия век като наука от нацисткото направление.
На учените не е позволено да правят промени в човешката ДНК, която се предава на следващите поколения. Подобна новаторска стъпка в науката евгеника трябва да се разглежда само след допълнителни изследвания, след които промени могат да бъдат направени при строги ограничения. Такава работа трябва да бъде забранена, за да се предотвратят сериозни заболявания и инвалидност.
Вариацията, причинена от промяна на гените, също се нарича мутации.
Това е дълго табу срещу правенето на промени в гените на човешката сперма, яйцеклетки или ембриони, защото такива промени ще бъдат наследени от бъдещите поколения. Това е табу отчасти поради страха, че грешките могат по невнимание да създадат нови изкуствени заболявания, които след това могат да станат постоянна част от човешкия генофонд.
Друг проблем е, че този вид може да се използва за генетична модификация по немедицински причини. Например учените биха могли теоретично да се опитат да създадат детски конструктор, в който родителите се опитват да избират чертите на децата си, за да ги направят по-умни, по-високи, по-добри спортисти или с други предполагаемо необходими атрибути.
Нищо подобно в момента не е възможно. Но дори перспективата предизвиква страхове на учените да променят значително хода на еволюцията и създаването на хора, които се считат за генетично подобрени, да измислят антиутопии на бъдещето, описани във филми и книги.
Всеки опит за създаване на бебета от сперматозоиди, яйцеклетки или ембриони, които имат собствено ДНК и се опитват да редактират, може да се направи само при много внимателно контролирани условия и само за предотвратяване на опустошително заболяване.
Може да бъде трудно да се направи по-нататъшно разграничение между използването на генно редактиране за предотвратяване или лечение на заболяване и използването му за подобряване на способностите на човек.
Например, ако учените успеят да открият, че генните промени повишават умствените способности за борба с деменцията при болестта на Алцхаймер, тогава това може да се счита за превантивна медицина. Ако просто радикално подобрите паметта на здрав човек, това вече не е медицинска посока.
Кога е разрешена промяна на ДНК
Способността за редактиране на гени може да се използва за лечение на много заболявания и вероятно дори за предотвратяване на много опустошителни разстройства от възникването на първо място чрез редактиране на генетични мутации в спермата, яйцето и ембриона. Някои потенциални промени биха могли да предотвратят широк спектър от заболявания, включително рак на гърдата, болест на Тей-Сакс, сърповидно-клетъчна анемия, кистозна фиброза и болест на Хънтингтън.
Клиничните изпитвания за редактиране на гени трябва да бъдат разрешени, ако:
- няма „разумна алтернатива“ за предотвратяване на „сериозно заболяване“
- убедително е доказано, че редактираните гени премахват причината за заболяването
- промените са насочени само към трансформацията на такива гени, които са свързани с обичайното здравословно състояние
- достатъчна предварителна изследователска работаотносно рисковете и потенциалните ползи за здравето
- непрекъснат, строг надзор за проучване на ефекта от процедурата върху здравето и безопасността на участниците и дългосрочни цялостни планове
- има максимална прозрачност в съответствие с поверителността на пациентите и е в ход преоценка на здравните, социалните ползи и рискове
- съществуват стабилни механизми за надзор, за да се предотврати разпространението на сериозно заболяване или състояние.
Поддръжниците на редактирането на човешката зародишна линия твърдят, че то потенциално би могло да намали или дори да премахне появата на много сериозни генетични заболявания, които биха намалили човешкото страдание по целия свят. Противниците казват, че промяната на човешки ембриони е опасна и неестествена и не взема предвид съгласието на бъдещите поколения.
Дискусия за промяната на човешкия ембрион
Нека започнем с възражението, че промяната на плода е неестествена или играе против Бога.
Този аргумент се основава на предпоставката, че естественото по своята същност е добро.
Но болестите са естествени и милиони хора се разболяват и умират преждевременно - всичко това съвсем естествено. Ако защитавахме само природните същества и природните феномени, нямаше да можем да използваме антибиотици, за да убиваме бактерии или по друг начин да практикуваме медицина или да се борим със сушата, глада, епидемиите. Здравната система се поддържа във всяка развита страна и с право може да се опише като част от цялостен опит да се осуети ходът на природата. Което разбира се не е нито добро, нито лошо. Естествените вещества или естествените лечения са по-добри, ако, разбира се, са възможни.
Води до важен момент в историята на медицината и редактирането на генома и представлява обещаващи научни начинания в полза на цялото човечество.
Намесата в човешкия геном е разрешена само за профилактични, диагностични или терапевтични цели и без промяна за потомството.
Бързият напредък в областта на генетиката, т. нар. „дизайнерски бебета“ увеличава нуждата от биоетика за по-широка общественост и дебат за силата на науката. Науката е в състояние генетично да модифицира човешки ембриони в лабораторията, за да контролира наследствени черти като външен види интелект.
Към момента много държави са подписали международна конвенция, забраняваща този вид редактиране на гени и модифициране на ДНК.
Дженифър Дудна е известен учен от САЩ, чиито трудове са посветени главно на структурната биология и биохимия. Дженифър е лауреат на много престижни награди, през 1985 г. получава бакалавърска степен, а през 89 г. става доктор. Харвардски университет. От 2002 г. работи в Калифорнийския университет в Бъркли. Тя е широко известна като изследовател на РНК интерференцията и CRISPR. Провежда проучване на Cas9 с Еманюел Шарпентие.
00:12
Преди няколко години колегата ми Еманюел Шарпентие и аз изобретихме нова технология за редактиране на геноми. Нарича се CRISPR-Cas9. Технологията CRISPR позволява на учените да правят промени в ДНК вътре в клетките, което може да ни позволи да лекуваме генетични заболявания.
00:31
Може да ви е интересно да научите, че технологията CRISPR възниква като част от основен изследователски проект за разбиране как бактериите се борят с вирусни инфекции. Бактериите трябва да се справят с вирусите в тяхната среда, а вирусната инфекция може да се разглежда като бомба със закъснител: бактерията разполага само с няколко минути, за да я направи безвредна, преди бактерията да бъде унищожена. В клетките на много бактерии има адаптивна имунната система- CRISPR, което им позволява да откриват и унищожават вирусна ДНК.
01:04
Системата CRISPR включва протеин Cas9, който е в състояние да търси, разцепва и в крайна сметка унищожава вирусна ДНК по специален начин. И по време на нашето изследване на активността на този протеин, Cas9, разбрахме, че можем да използваме неговата активност в технология за генно инженерство, която ще позволи на учените да премахват и вмъкват ДНК фрагменти вътре в клетките с невероятна прецизност, което ще ни позволи да направи това, което преди беше просто невъзможно.
01:42
Технологията CRISPR вече се използва за промяна на ДНК на мишки и маймуни, както и на други организми. Наскоро китайски учени показаха, че дори са успели да използват технологията CRISPR, за да модифицират гените на човешки ембриони. Учени от Филаделфия показаха възможността за използване на CRISPR за премахване на ДНК на интегриран HIV вирус от заразени човешки клетки.
02:09
Възможността за редактиране на генома по този начин повдига и различни етични въпроси, които трябва да имате предвид, тъй като технологията може да се приложи не само към възрастни клетки, но и към ембриони. различни организми, включително нашия вид. Така заедно с колеги започнахме международна дискусия за изобретената от нас технология, за да можем да отчетем всички етични и социални проблеми, свързани с такива технологии.
02:39
И сега искам да ви кажа какво представлява технологията CRISPR, какво ви позволява да правите, къде сме сега и защо смятам, че трябва да вървим напред с повишено внимание по пътя на използването на тази технология.
02:54
Когато вирусите инфектират клетка, те инжектират своята ДНК. А вътре в бактерията системата CRISPR ви позволява да извадите тази ДНК от вируса и да вмъкнете малки фрагменти от нея в хромозомата - в ДНК на бактерията. И тези части от вирусна ДНК се вмъкват в регион, наречен CRISPR. CRISPR означава „кратки палиндромни повторения, редовно подредени в клъстери“. (смее се)
03:24
Твърде дълго. Сега разбирате защо използваме акронима CRISPR. Това е механизъм, който позволява на клетките да регистрират с течение на времето вирусите, които ги заразяват. И е важно да се отбележи, че тези ДНК фрагменти се предават на потомците на клетките, така че клетките са защитени от вируси не за едно поколение, а за много поколения клетки. Това позволява на клетките да поддържат „запис“ на инфекцията и както казва моят колега Блейк Уиденхефт, локусът на CRISPR всъщност е картата за генетична ваксинация на клетката. След вмъкване на тези ДНК фрагменти в бактериалната хромозома, клетката прави малко копие под формата на молекула, наречена РНК, на тази снимка тя е оранжева и това е точен отпечатък на вирусната ДНК. РНК е химически "братовчед" на ДНК, което й позволява да взаимодейства с ДНК молекули, които имат подходяща последователност за нея.
04:24
И така, тези малки парчета РНК от локуса на CRISPR се свързват с протеин, наречен Cas9, който е бял на тази снимка, и образуват комплекс, който действа като страж в клетката. Той сканира цялата ДНК в клетката, за да намери региони, които съответстват на свързаните с нея РНК последователности. И когато тези места бъдат открити, както можете да видите на фигурата, където ДНК е синята молекула, този комплекс се свързва с тази ДНК и позволява на протеина Cas9 да разреже вирусната ДНК. Той намалява разликата много точно. Можем да мислим за този часовник, комплексът от протеина Cas9 и РНК, като за чифт ножици, които могат да режат ДНК - той прави двойно верижно прекъсване в спиралата на ДНК. И е важно, че този комплекс може да бъде програмиран, например, той може да бъде програмиран да разпознава необходимите ДНК последователности и да изрязва ДНК в тази област.
05:26
Както се каня да ви кажа, разбрахме, че тази дейност може да се използва в генното инженерство, за да позволи на клетките да направят много прецизни промени в ДНК на мястото, където е направен разрезът. Това е като да използвате програма за текстообработка, за да коригирате правописни грешки в документ.
05:48
Успяхме да предположим, че системата CRISPR може да се използва в геномното инженерство, тъй като клетките са в състояние да намерят счупена ДНК и да я поправят. Така че, когато растителна или животинска клетка открие двуверижно прекъсване в своята ДНК, тя е в състояние да го поправи или чрез свързване на счупените краища на ДНК, като направи лека промяна в последователността на това място, или може да поправи прекъсването чрез вмъкване на нова част от ДНК в мястото на прекъсване. По този начин, ако можем да въведем двуверижни прекъсвания в ДНК на строго определени места, можем да принудим клетките да поправят тези прекъсвания, като същевременно или унищожаваме генетичната информация, или въвеждаме нова. И ако можем да програмираме технологията CRISPR, така че прекъсване на ДНК да бъде въведено при или близо до мутация, която причинява кистозна фиброза, например, бихме могли да накараме клетките да коригират тази мутация.
06:51
Всъщност геномното инженерство не е нова област, то се развива от 70-те години на миналия век. Имаме технологията за секвениране на ДНК, за копиране на ДНК, дори за манипулиране на ДНК. И това са много обещаващи технологии, но проблемът е, че те са били или неефективни, или твърде трудни за използване, така че повечето учени не са могли да ги използват в своите лаборатории или да ги прилагат в клинични условия. Така че имаше нужда от технология като CRISPR, защото е относително лесна за използване. Можете да мислите за старото геномно инженерство като за необходимост да пренареждате компютъра си всеки път, когато искате да стартирате нова програма, докато CRISPR е нещо като софтуерза генома: можем лесно да го програмираме с помощта на малки части от РНК.
07:53
След като бъде направено двойно верижно прекъсване, можем да задействаме процес на възстановяване и по този начин вероятно да постигнем невероятни резултати, като фиксиране на мутации, които причиняват сърповидно-клетъчна анемия или болестта на Хънтингтън. Лично аз вярвам, че първите приложения на технологията CRISPR ще бъдат в кръвта, където е относително лесно да се достави този инструмент в клетките в сравнение с плътните тъкани.
08:22
В момента много текуща работа е използването на метода при животински модели на човешки заболявания, като мишки. Технологията се използва за извършване на много прецизни промени, което ни позволява да изследваме как тези промени в клетъчната ДНК влияят върху тъканта или, както тук, върху целия организъм.
08:42
В този пример технологията CRISPR е използвана за разрушаване на ген чрез извършване на малка промяна в ДНК в гена, отговорен за черния цвят на козината при тези мишки. Представете си, тези бели мишки се различават от своите цветнокожи братя и сестри само с малка промяна в един ген в целия геном, но иначе са напълно нормални. И когато секвенираме ДНК на тези животни, откриваме, че промяната в ДНК се е случила точно на мястото, където сме планирали, използвайки технологията CRISPR.
09:18
Провеждат се експерименти и върху други животни, при които е удобно да се създават модели на човешки заболявания, например върху маймуни. И в този случай откриваме, че тези системи могат да се използват за тестване на приложението на тази технология към определени тъкани, например, за да разберем как да доставим CRISPR инструмент в клетките. Ние също така искаме да разширим нашето разбиране за това как можем да контролираме как ДНК се поправя, след като се счупи, и да разберем как можем да контролираме и ограничим нецелевите ефекти или нежеланите ефекти, когато използваме тази технология.
09:55
Вярвам, че ще видим използването на тази технология в клиниката, разбира се, при възрастни пациенти, през следващите 10 години. Струва ми се вероятно, че ще има клинични изпитвания и може би дори терапии, одобрени през този период, което е много обнадеждаващо. И поради това вълнение, което технологията генерира, има огромен интерес към нея от стартиращи компании, създадени да превърнат технологията CRISPR в търговски продукт, както и много инвеститори на рисков капитал,
10:26
инвестиране в такива компании. Но трябва също така да вземем предвид, че технологията CRISPR може да се използва за подобряване на производителността. Представете си, ако можем да се опитаме да проектираме хора с подобрени характеристики, като по-здрави кости или по-малка склонност към сърдечно-съдови заболявания, или дори характеристики, които може да намерим за желани, като различен цвят на очите или повече висок растеж, нещо такова. Ако искате, това са "дизайнери". Сега практически няма генетична информация, която да ни позволява да разберем кои гени са отговорни за тези черти. Но е важно да разберем, че технологията CRISPR ни даде инструмента да направим тези промени,
11:13
веднага щом това знание стане достъпно за нас. Това повдига редица етични въпроси, които трябва внимателно да разгледаме. И затова моите колеги и аз призовахме учените по света да спрат на пауза всякакви клинични приложения на технологията CRISPR в човешки ембриони, за да имаме време внимателно да обмислим всичко. възможни последствиятова. И имаме важен прецедент за такава пауза: през 70-те години учените се събраха, за да обявят мораториум върху използването на молекулярно клониране,
11:47
докато технологията не бъде щателно тествана и доказана като безопасна. Така че макар генното инженерство на хората да се бави, то вече не е научна фантастика. Вече съществуват генетично модифицирани животни и растения. А това налага на всички нас голяма отговорност и необходимост да отчетем както нежеланите последици, така и ролята на целенасоченото въздействие на този научен пробив.
12:21
Благодаря ти!
12:22
(Аплодисменти) (Аплодисментите свършиха)
Бруно Джузани: Дженифър, тази технология може да има огромни последици, както посочихте. Ние силно уважаваме позицията Ви относно обявяването на пауза, или мораториум, или карантина. Всичко това, разбира се, има терапевтични последици, но има и нелечебни и като че ли те предизвикват най-голям интерес, особено в медиите. Ето един от последните броеве на The Economist: „Редактиране на човечеството“. Говори се само за подобряване на свойствата, а не за лечение. Каква реакция получихте през март от вашите колеги в научната общност, когато помолихте или предложихте да спрете и да помислите върху всичко това?
Дженифър Дудна: Мисля, че колегите се радваха, че имаха възможност да обсъдим това открито. Интересно е, че когато говорих за това с хора, моите колеги учени и не само изразиха много различни гледни точки по този въпрос. Очевидно тази тема изисква внимателно разглеждане и обсъждане.
BJ: През декември ще има голяма среща, която вие и вашите колеги свиквате заедно с Националната академия на науките и др. Какво точно очаквате от тази среща от практическа гледна точка?
JD О: Надявам се, че мненията на много хора и заинтересовани страни, които желаят да обмислят отговорно използването на тази технология, ще бъдат оповестени публично. Може да не е възможно да се постигне консенсус, но смятам, че трябва поне да разберем какви проблеми ще имаме в бъдеще.
BJ: Ваши колеги, например Джордж Чърч от Харвард, казват: „Етичните въпроси са основно въпрос на сигурността. Тестваме отново и отново върху животни, в лаборатории и когато усетим, че няма опасност, преминаваме към хора.“ Това е различен подход: трябва да се възползваме от тази възможност и да не спираме. Може ли това да предизвика разцепление в научната общност? Тоест, ще видим, че някои хора ще се оттеглят, защото се съмняват в етиката, докато други просто ще вървят напред, тъй като в някои страни има малък или никакъв контрол.
JD : Мисля, че всяка нова технология, особено тази като тази, ще има няколко различни гледни точки и мисля, че това е напълно разбираемо. Вярвам, че в крайна сметка тази технология ще бъде използвана за конструиране на човешкия геном, но ми се струва, че правенето на това без внимателно обмисляне и обсъждане на рисковете и възможни усложнения би било безотговорно.
BJ: Има много технологии и други области на науката, които се развиват експоненциално, всъщност, както и във вашата област. Имам предвид изкуствения интелект, автономните роботи и т.н. Никъде, струва ми се, освен в областта на автономните военни роботи, никой не е инициирал подобна дискусия в тези области, призовавайки за мораториум. Смятате ли, че вашата дискусия може да бъде пример за други области?
JD: Мисля, че е трудно за учените да напуснат лабораторията. Говорейки за мен, не ми е много удобно да го правя. Но вярвам, че тъй като участвам в разработването на това, този факт налага отговорност на мен и моите колеги. И бих казал, че се надявам, че други технологии ще бъдат разгледани по същия начин, по който бихме искали да разгледаме нещо, което може да окаже влияние.в области, различни от биологията.
15:44
BJ:Дженифър, благодаря ти, че дойде на TED.
JD: Благодаря!
Четете на Zozhnik.
