Nie je žiadnym tajomstvom, že budúcnosť biológie, medicíny, poľnohospodárstva a celého radu ďalších vied a odvetví je spojená s rozvojom genetického inžinierstva. Jednou z najsľubnejších technológií v tejto oblasti je úprava génov - CRISPR.
Zoznámme sa: CRISPR
Prvýkrát začali hovoriť o novej technológii v roku 1987, keď japonskí vedci našli v DNA E. coli opakujúce sa skupiny sekvencií neznámeho účelu. Nazývali sa ťažké: krátke palindromické (čítaj to isté v oboch smeroch) opakovania, pravidelne usporiadané do skupín (klastrové pravidelné prerušované krátke palindromické opakovania).
Prečo sú tieto fragmenty potrebné, ukázalo sa to až o desať rokov neskôr. Ukázalo sa, že palindromické opakovania, ktoré sú súčasťou imunitného systému, ukladajú „rez“genetického materiálu vírusov, s ktorými sa predtým baktérie stretli. V prípade nového vírusového útoku táto „databáza“pomáha bunke rýchlejšie rozpoznať nepriateľa a podľa toho ho rýchlejšie zničiť.
Tento objav nespôsobil veľký záujem o širšiu vedeckú komunitu, kým biológovia na Kalifornskej univerzite, Jennifer Doudna a Emmanuelle Charpentier, neprišli na to, že mechanizmus rozpoznávania a ničenia vírusov je možné kontrolovať. Ako autori objavu zdôraznili vo vedeckej publikácii v roku 2012, umelým zavedením určitého fragmentu DNA do „databázy“je možné znížiť akýkoľvek vybraný genóm kdekoľvek. O rok neskôr sa uskutočnil ďalší krok: do bunky, ktorá sa zotavovala po rezaní, sa do bunky vstrekla časť DNA, ktorá sa na okrajoch zhodovala s rezaným chromozómom. Zároveň by mohlo byť niečo v strede - bunka nerozpoznala substitúciu a pokojne zabudovala do svojej štruktúry trójskeho koňa.
Takto ľudstvo dostalo CRISPR, technológiu manipulácie s genómom, ktorá prekonala všetky predchádzajúce z hľadiska dostupnosti, presnosti a účinnosti. Potenciál tejto techniky je taký, že vedci dúfajú, že ju využijú na vyriešenie niektorých svetových globálnych problémov.
Propagačné video:
Dosť jedla pre každého
Napríklad CRISPR by mohol natrvalo odstrániť hrozbu nedostatku potravín, čím by sa poľnohospodárstvo a spracovanie potravín dostali na úplne novú úroveň. Pokusy v tomto smere už prebiehajú.
Na Kalifornskej univerzite v Berkeley sa vyvíja taký druh kakaových bôbov, ktorý sa nebojí chorôb a plesňových infekcií. Spoločnosť DuPont Pioneer so sídlom v Des Moines v Iowe oznámila, že v roku 2020 uvedie na trh prepracovaný hybrid kukurice. Čínskym vedcom sa už podarilo použiť CRISPR na zvýšenie výnosu ryže a súčasne vyvinuli ošípané odolné voči chladu, ktoré sa výborne hodia na prasiatka bez zahrievania.
Pomocou technológie CRISPR sa môžem ubezpečiť, že muži sa už v populácii komárov už nenarodili. Tým sa začal zaujímať aj Bill Gates: navrhol, aby vedci do rastlín zaviedli prírodné pesticídy a herbicídy, čo by malo viesť k zvýšeniu výnosov a lepšiemu skladovaniu a dokonca aj k zníženiu nákladov na údržbu výsadby.
Asi jediná vec, ktorá bráni geneticky modifikovaným výrobkom prevziať police v obchodoch av našich chladničkách, je verejná mienka. Ľudia sa obávajú výrobkov získaných podľa ich názoru neprirodzene a sú ochotní platiť neprimerané ceny za takzvané prírodné potraviny, pestované bez akýchkoľvek chemických prísad alebo iných zásahov. Nedávny objav skupiny vedcov zo Štátnej univerzity v Petrohrade a Inštitútu molekulárnej biológie v Štrasburgu však môže triasť dôverou v to, čo by sa malo považovať za prírodné a prírodné. Po štúdiu niekoľkých stoviek druhov rastlín objavili geneticky modifikované organizmy vytvorené samotnou prírodou. Medzi nimi boli najbližší príbuzní tabaku, sladkých zemiakov, arašidov, vlašských orechov, čaju, brusníc, chmeľu … Ako spoluautor tohto objavu zdôraznil,Profesorka Tatyana Matveeva: „Náš výskum ukázal, že ľudstvo bolo v celej svojej histórii neustále konfrontované s GMO.“
Ochorenia sa vyliečia pred narodením
Lekári však prejavili oveľa väčší záujem o novú techniku. V žiadnom inom odvetví nemôže byť editácia génov tak rozšírená a taká prospešná ako v medicíne.
Prvý pokus na svete o úpravu genómu dospelého bol urobený v roku 2017 v Kalifornii. Experiment súhlasil s účasťou 44-ročného Briana Mada trpiaceho mukopolysacharidózou typu II (Hunterov syndróm), kvôli ktorej už podstúpil 26 operácií. Muž sa oženil a žil so svojím vyvoleným čo najdlhšie, a preto sa rozhodol pre neobvyklú liečbu: získať chýbajúci gén. Ak bude úspešný, viac ako 10 000 ľudí nájde nádej na uzdravenie (to je koľko ľudí na Zemi má Hunterov syndróm). Výpočty lekárov však nanešťastie neboli opodstatnené a v medicíne nedošlo k prelomom.
Oveľa efektívnejší bol vplyv stále sa vyvíjajúceho organizmu na genóm, ktorý uskutočnil vedec z Číny Jiankui He. V novembri šokoval svet oznámením o narodení prvých detí upravených genómom - dvojčatá Lulu a Nana. Umelá mutácia ich urobila imunnými proti HIV. Rozhodlo sa uchýliť sa k úpravám, nakoľko je infikovaný otec dievčat, ktorých meno je skryté pod pseudonymom Mark.
Niekoľko kliník špecializujúcich sa na problémy s plodnosťou okamžite prejavilo záujem o projekt čínskeho vedca: ich manažéri usúdili, že mnohí rodičia by chceli dať svojim potomkom odpor proti „moru 20. storočia“. Ale pomocou génovej úpravy je možné zachrániť ľudstvo nielen pred vírusom HIV, ale aj pred kosáčikovitou anémiou, rakovinou prsníka a vaječníkov a mnohými vážnejšími chorobami.
Obušok od neho už bol zadržaný zamestnancom Moskovského vedeckého centra pre pôrodníctvo, gynekológiu a perinatológiu pomenovaného po akademika V. I. Kulakova Denis Rebrikov. Chystá sa upraviť genóm oplodnených embryí piatich vrodených nepočujúcich párov tak, aby deti nezdedili problém svojich rodičov. Denis Rebrikov už začal pracovať: vykonáva genetickú úpravu vajíčok odobratých žene s normálnym sluchom - je potrebné študovať a zabrániť možným vedľajším účinkom. Výsledky experimentov, ktoré Rebrikov sľúbil zverejniť. Doteraz jeden z piatich manželských párov dal súhlas na účasť na ďalších pokusoch.
Civilizácia „umelých“ľudí?
Vedecký svet a široká verejnosť boli opatrní pri úprave embryí. Priekopník, Jiankui He, bol obzvlášť kritizovaný. Niekto hovoril o neprípustnosti experimentov na ľuďoch. Niekto povedal, že technológia CRISPR ešte nebola vyvinutá, a teda nebezpečná. Jedným z hlavných, aj keď nie vyslovených dôvodov, je však to, že existuje iba jeden krok od zasahovania do genómu embrya na terapeutické účely až po vytvorenie „dizajnérskych detí“s jasne definovanými parametrami vzhľadu, inteligencie, psychotypu … A to, ako sa hovorí, úplne iný príbeh, v ktorom zatiaľ existuje viac otázok ako odpovedí.
Čo ak rodičia chcú „naladiť“nenarodené dieťa úplne klamným spôsobom - dať mu rysy Michaela Jacksona alebo si vziať na chrbte anjelské krídla? Kto bude hájiť právo nenarodených detí byť sami sebou? Budú „umelí“ľudia považovaní za riadnych členov spoločnosti? Ak na začiatku nie je genetický dizajn k dispozícii pre všetkých, nebude to viesť k rozdeleniu spoločnosti na „vylepšené“bohaté a prírodné chudobné (čítané - „najhoršie“)? Alebo kastovia pôvodne zamýšľali robiť konkrétnu prácu, ako v Brave New World od Aldous Huxley?
Jediná vec, ktorú možno teraz povedať, je, že „dizajnérske“deti sú stále fantáziou. Súčasná úroveň genetickej technológie neumožňuje správne nastavenie mnohých génov zodpovedných za inteligenciu, spôsobilosť pre hudbu alebo maľovanie, fyzickú silu a vytrvalosť. Niet však pochýb o tom, že príde deň, keď to bude možné. A naši potomkovia potom budú musieť vyriešiť neporovnateľné etické problémy, zostaviť nové zákony a žiť v súlade s nimi v spoločnosti, ktorá je dnes úplne nepredstaviteľná, upravená na génovej úrovni.
Časopis: Tajomstvo 20. storočia №51. Autor: Svetlana Yolkina