Kopírování a vkládání – jeden krok k lidskému designu
Aldous Huxley ve 30. letech ve svém slavném románu Brave New World popsal takzvaný genetický výběr budoucích zaměstnanců – konkrétním lidem na základě genetického klíče budou přiděleny určité sociální funkce.
Huxley psal o „degumování“ dětí s požadovanými rysy ve vzhledu a povaze s přihlédnutím jak k samotným narozeninám, tak k následnému přivykání si na život v idealizované společnosti.
„Zlepšování lidí bude pravděpodobně největším průmyslem XNUMX. století,“ předpovídá. Yuval Harari, autor nedávno vydané knihy Homo Deus. Jak poznamenává izraelský historik, naše orgány stále fungují stejným způsobem každých 200 XNUMX. Před mnoha lety. Dodává však, že solidní člověk může stát poměrně hodně, což přinese sociální nerovnosti do zcela nové dimenze. „Poprvé v historii může ekonomická nerovnost znamenat i biologickou nerovnost,“ píše Harari.
Dávným snem spisovatelů sci-fi je vyvinout metodu pro rychlé a přímé „nahrání“ znalostí a dovedností do mozku. Ukázalo se, že DARPA zahájila výzkumný projekt, který si klade za cíl právě to udělat. Program tzv Cílený trénink neuroplasticity (TNT) si klade za cíl urychlit proces získávání nových znalostí myslí pomocí manipulací, které využívají synaptické plasticity. Vědci se domnívají, že neurostimulací synapsí je možné přepnout na pravidelnější a uspořádanější mechanismus vytváření spojení, která jsou podstatou vědy.
Modelová reprezentace cíleného neuroplastického tréninku
CRISPR jako MS Word
I když se nám to v tuto chvíli zdá nespolehlivé, stále existují zprávy ze světa vědy, že konec smrti se blíží. Dokonce i nádory. Imunoterapie tím, že vybavila buňky pacientova imunitního systému molekulami, které se rakovině „vyrovnají“, byla velmi úspěšná. V průběhu studie u 94 % (!) pacientů s akutní lymfoblastickou leukémií symptomy vymizely. U pacientů s nádorovým onemocněním krve je toto procento 80 %.
A to je jen úvod, protože tohle je skutečný hit posledních měsíců. Metoda úpravy genu CRISPR. To samo o sobě dělá z procesu úpravy genů něco, co někteří přirovnávají k úpravě textu v MS Word – efektivní a relativně jednoduchou operaci.
CRISPR je zkratka pro anglický termín ("kumulované pravidelně přerušované palindromické krátké opakování"). Metoda spočívá v úpravě kódu DNA (vyříznutí zlomených fragmentů, jejich nahrazení novými nebo přidání fragmentů kódu DNA, jako je tomu u textových procesorů), aby se obnovily buňky postižené rakovinou, a dokonce se rakovina úplně zničila, odstranila to z buněk. CRISPR údajně napodobuje přírodu, zejména metodu, kterou používají bakterie k obraně proti útokům virů. Na rozdíl od GMO však změna genů nevede ke vzniku genů z jiných druhů.
Historie metody CRISPR začíná v roce 1987. Skupina japonských výzkumníků pak objevila několik nepříliš typických fragmentů v bakteriálním genomu. Měly podobu pěti identických sekvencí, oddělených zcela odlišnými sekcemi. Vědci to nechápali. Případu se dostalo větší pozornosti, až když byly podobné sekvence DNA nalezeny u jiných bakteriálních druhů. Takže v celách museli sloužit něčemu důležitému. V roce 2002 Ruud Jansen z University of Utrecht v Nizozemsku se rozhodli nazvat tyto sekvence CRISPR. Jansenův tým také zjistil, že kryptické sekvence byly vždy doprovázeny genem kódujícím enzym tzv Ca9který dokáže přeříznout řetězec DNA.
Po pár letech vědci přišli na to, jaká je funkce těchto sekvencí. Když virus napadne bakterii, enzym Cas9 uchopí její DNA, rozřízne ji a stlačí mezi identické sekvence CRISPR v bakteriálním genomu. Tato šablona se vám bude hodit, když jsou bakterie znovu napadeny stejným typem viru. Pak to bakterie okamžitě poznají a zničí. Po letech výzkumu vědci dospěli k závěru, že CRISPR v kombinaci s enzymem Cas9 lze použít k manipulaci s DNA v laboratoři. Výzkumné skupiny Jennifer Doudna z University of Berkeley v USA a Emmanuelle Charpentier z Umeå University ve Švédsku v roce 2012 oznámila, že bakteriální systém, když je upraven, umožňuje editaci jakéhokoli fragmentu DNA: můžete z něj vyříznout geny, vložit geny nové, zapnout nebo vypnout.
Samotná metoda, tzv CRISPR-case.9funguje tak, že rozpoznává cizí DNA prostřednictvím mRNA, která je zodpovědná za přenášení genetické informace. Celá sekvence CRISPR je poté rozdělena na kratší fragmenty (crRNA) obsahující fragment virové DNA a sekvenci CRISPR. Na základě této informace obsažené v sekvenci CRISPR se vytvoří tracrRNA, která se naváže na crRNA vytvořenou společně s gRNA, což je specifický záznam viru, jeho signaturu si buňka zapamatuje a použije v boji proti viru.
V případě infekce se gRNA, která je modelem útočícího viru, naváže na enzym Cas9 a rozřeže útočníka na kousky, čímž se stanou zcela neškodnými. Odříznuté kusy jsou pak přidány do sekvence CRISPR, speciální databáze hrozeb. V průběhu dalšího vývoje techniky se ukázalo, že člověk dokáže vytvořit gRNA, která vám umožní zasahovat do genů, nahradit je nebo vyříznout nebezpečné fragmenty.
V loňském roce začali onkologové na univerzitě Sichuan v Chengdu testovat techniku úpravy genů pomocí metody CRISPR-Cas9. Bylo to poprvé, co byla tato revoluční metoda testována na člověku s rakovinou. Pacient trpící agresivní rakovinou plic dostal buňky obsahující upravené geny, které mu mají pomoci s nemocí bojovat. Odebrali mu buňky, vyřízli je pro gen, který by oslabil působení jeho vlastních buněk proti rakovině, a vložili je zpět pacientovi. Takto upravené buňky by si měly lépe poradit s rakovinou.
Tato technika, kromě toho, že je levná a jednoduchá, má ještě jednu velkou výhodu: modifikované buňky lze před opětovným zavedením důkladně otestovat. jsou modifikovány mimo pacienta. Odeberou mu krev, provedou patřičné manipulace, vyberou příslušné buňky a teprve poté aplikují injekci. Bezpečnost je mnohem vyšší, než když takové buňky krmíme přímo a čekáme, co se stane.
tedy geneticky naprogramované dítě
Z čeho se můžeme změnit Genetické inženýrství? Ukazuje se hodně. Existují zprávy o použití této techniky ke změně DNA rostlin, včel, prasat, psů a dokonce i lidských embryí. Máme informace o plodinách, které se dokážou bránit napadajícím plísním, o zelenině s dlouhotrvající čerstvostí nebo o hospodářských zvířatech, která jsou imunní vůči nebezpečným virům. CRISPR také umožnil pracovat na úpravě komárů, kteří šíří malárii. Pomocí CRISPR bylo možné zavést gen mikrobiální rezistence do DNA tohoto hmyzu. A to tak, že jej zdědí všichni jejich potomci – bez výjimky.
Snadná změna kódů DNA však vyvolává mnohá etická dilemata. I když není pochyb o tom, že tato metoda může být použita k léčbě pacientů s rakovinou, je to poněkud jiné, když uvažujeme o jejím použití při léčbě obezity nebo dokonce problémů s blond vlasy. Kam dát hranici zásahu do lidských genů? Změna genu pacienta může být přijatelná, ale změna genů v embryích se také automaticky přenese na další generaci, což lze využít k dobru, ale i ke škodě lidstva.
V roce 2014 americký výzkumník oznámil, že modifikoval viry, aby vstřikoval prvky CRISPR do myší. Tam došlo k aktivaci vytvořené DNA, která způsobila mutaci, která způsobila lidský ekvivalent rakoviny plic... Podobným způsobem by teoreticky bylo možné vytvořit biologickou DNA způsobující rakovinu u lidí. V roce 2015 čínští vědci oznámili, že použili CRISPR k úpravě genů v lidských embryích, jejichž mutace vedou k dědičné nemoci zvané talasémie. Léčba byla kontroverzní. Dva nejvýznamnější vědecké časopisy na světě, Nature a Science, odmítly publikovat práce Číňanů. Konečně se objevil v časopise Protein & Cell. Mimochodem, existují informace, že na genetické modifikaci lidských embryí pracují také nejméně čtyři další výzkumné skupiny v Číně. První výsledky těchto studií jsou již známy – vědci vložili do DNA embrya gen, který dává imunitu vůči infekci HIV.
Mnoho odborníků se domnívá, že narození dítěte s uměle upravenými geny je jen otázkou času.
