Stel je een wereld voor waarin supermensen leven: sterk, veerkrachtig, slim en nooit ziek. Denk je iets uit het rijk van Marvel-films? Helemaal niet. Een ideale toekomst is mogelijk - u hoeft alleen uw DNA opnieuw te tekenen.
De eerste genetisch gemodificeerde baby's werden in China geboren. Ze werden kunstmatig verwekt en een hiv-drager werd spermadonor. Ook kinderen kunnen door een vreselijke ziekte worden getroffen. Dit gebeurde echter niet - lokale wetenschappers hebben het gen dat verantwoordelijk is voor HIV voor hen uitgeschakeld toen de foetus zich nog in de embryonale staat bevond. Artsen hebben CRISPR-technologie toegepast - een geavanceerde DNA-wijzigingsmethode die je sterk, gezond en praktisch onsterfelijk maakt.
Als je geld hebt. Veel geld.
Voor de leek lijkt praten over het bewerken van het genoom iets uit de categorie van sciencefiction. Desalniettemin debatteren biologen al lang over de mogelijkheden van CRISPR - sinds de vorige eeuw. Dit systeem werd oorspronkelijk eind jaren tachtig ontdekt als afweermechanisme van bacteriën tegen virussen. Toen zagen experts in haar het vermogen om van DNA te veranderen.
Voor een patent op een methode om het genoom te decoderen, hebben twee staatsuniversiteiten lang gestreden: het Broad Institute in Massachusetts en het California Institute in Berkeley. Bedrijven gaven miljoenen uit aan advocaten, in het besef dat deze uitvinding hen in de toekomst fantastische winsten zou opleveren. Als gevolg hiervan won het Broad Institute - het steekt nog steeds tonnen dollars in de promotie van genomische projecten. Ze werken ook aan een modificatie in Rusland: we bestuderen ook de mogelijkheid om ‘ongewenste’ genen zoals hiv-infectie uit te schakelen.
Bovendien zouden Russische specialisten de eersten kunnen zijn die GGO-kinderen grootbrengen als ze dat willen. “Technisch gezien had onze groep in februari 2018 embryo's kunnen transplanteren, en dan zou ons genetisch gemodificeerde kind eerder zijn geboren. Maar dat doel hadden we niet. Mijn team zal ook zo'n kind baren, we gaan hier gewoon langzaam naar toe en controleren herhaaldelijk de veiligheid van technologie, - zei geneticus Denis Rebrikov in een interview met Republic. Over het algemeen is genoomverandering geen fantasie, maar een realiteit, het staat op het punt bij ons aan te kloppen. Maar is het gevaarlijk? Ethisch?
Promotie video:
Wat zijn de gevolgen?
Dr. Sandy Macra, president van het biotechbedrijf Sangamo Therapeutics, dat DNA-veranderende experimenten uitvoert, beschreef het proces. 'We snijden je DNA, maken het open, brengen het gen in, naaien het dicht. Het wordt onderdeel van je DNA en blijft de rest van je leven. '
CRISPR werkt in drie fasen. Eerste stap. Het virale DNA wordt onthouden. Het eindigt met het inbedden van zijn fragmenten in een speciale "bibliotheek". Verdere transcriptie is de synthese van RNA op het DNA-sjabloon.
Tweede fase. Secundaire toegang tot de cel van viraal DNA en herkenning van viraal DNA. Het virale DNA wordt "gescand" en het enzym introduceert een dubbelstrengs breuk in het virale DNA.
Fase drie. Het bestaat uit niet-homoloog stikken van de uiteinden - dit betekent dat de uiteinden van de opening "willekeurig" aan elkaar worden gestikt, vaak met de introductie van mutaties. Het zijn deze mutaties die de "uitschakeling" van de virale genetische machine veroorzaken.
In 2017 onderging Brian Madew, een 44-jarige chef-kok, een DNA-bewerking. Brian leed aan het Hunter's Syndrome, een erfelijke stofwisselingsziekte die tal van orgaanpathologieën veroorzaakt. Deze ziekte komt vaker voor bij jongens en wordt veroorzaakt door een genetische mutatie. Tijdens de adolescentie sterven mensen aan ernstige vormen van het Hunter-syndroom. Madew had het geluk om te overleven - maar hij onderging ook 26 operaties en had problemen met gehoor, gezichtsvermogen, luchtwegen, galblaas en botten. DNA-bewerking heeft de schade die door de ziekte is aangericht niet goedgemaakt. Maar het stopte zijn vooruitgang en redde de man van dagelijkse injecties met dure medicijnen.
Toegegeven, vandaag is zo'n operatie geen wondermiddel, maar eerder een loterij: wetenschappers spelen met moeder natuur en het is onmogelijk om alle risico's volledig af te wegen. De gevolgen van genoombewerking zijn onherstelbaar. "Als we er herhaaldelijk voor zorgen dat de genomische bewerkingstechnologie nauwkeurig genoeg is voor" gevechts "-gebruik, kunnen we deze voor medische doeleinden gebruiken", zegt Denis Rebrikov. Dat gezegd hebbende, de zaak van Madew is tot dusver uitzonderlijk. Sangamo Therapeutics zet onderzoek voort.
In de toekomst is het met behulp van de CRISPR-methode mogelijk om andere genetische ziekten te behandelen - hemofilie, leukemie, cystische fibrose.
Een ander probleem: bewerken kan ongewenst gedrag bij andere genen uitlokken. Patiënten werden bijvoorbeeld ingebracht met een vreemd fragment en daarna ontwikkelden ze leukemie - interferentie met het natuurlijke DNA activeerde het kankergen.
Tegelijkertijd is inmenging in het genoom ook een ethisch controversiële procedure. Zal CRISPR leiden tot sociale kloof? In november 2017 opende patriarch Kirill de XXI World Russian People's Council. Daar sprak hij over de ontwikkeling van medische technologieën. De woorden van de patriarch worden door TASS geciteerd:
Er worden stemmen gehoord dat moderne technologieën in staat zijn om kunstmatige intelligentie en kunstmatige organen te creëren, dat het binnenkort mogelijk zal zijn om onze geest en ons lichaam te moderniseren zodat er nieuwe wezens zullen ontstaan. Geloof in technologie is tegenwoordig hetzelfde als geloof in vooruitgang; het is een soort quasi-religie. De snelle ontwikkeling van medische en genetische technologieën wordt als een serieuze uitdaging gezien. Futurologen voorspellen al de aanstaande gelaagdheid van de mensheid in twee rassen. Sommigen voorspellen de grootsheid van supermensen, terwijl anderen - het lot van ondergeschikten. Patriarch Kirill van Moskou en heel Rusland
Tegelijkertijd merkte de patriarch op dat geavanceerde biotechnologie op zichzelf niet slecht is als ze 'niet alleen beschikbaar is voor rijke vertegenwoordigers van de samenleving'. Het kan echter niet worden uitgesloten dat conservatieve burgers in de woorden van het hoofd van de Russisch-orthodoxe kerk slechts een stimulans kunnen horen om te verbieden.
De westerse samenleving is ook nog steeds op hun hoede voor ontwrichtende technologie. Zo hebben de toonaangevende wetenschappelijke tijdschriften Science and Nature om ethische redenen geen onderzoek gepubliceerd door Chinese wetenschappers van de Sun Yatsen University in Guangzhou. De Chinezen waren de eersten ter wereld die het DNA van embryo's hebben gewijzigd, wat in de Verenigde Staten en een aantal westerse landen verboden is. Er is ook discussie over moraliteit in Europa. Stanislav Bushev is echter van mening dat deze beperkingen tijdelijk zijn.
Kort voor zijn dood uitte Stephen Hawking zijn bezorgdheid: in de toekomst zal de wereld worden geregeerd door supermensen met een fenomenaal geheugen en intelligentie, ziektebestendig, sterk en winterhard. De natuurkundige geloofde dat gewone mensen niet met hen zouden kunnen concurreren en letterlijk tweede klasse zouden worden.
Het is mogelijk dat technologieën zoals CRISPR de samenleving in kasten kunnen opsplitsen. Immers, alleen de elite van de samenleving kan een dergelijke procedure betalen. Zelfs nu is het moeilijk voor een kind uit een arm gezin om te concurreren met een kind uit een rijk gezin - de startvoorwaarden zijn te verschillend.
Wat gebeurt er als mensen met geld letterlijk slimmer, gezonder en mooier worden?
Deskundigen verzekeren: er zal een verschuiving plaatsvinden, maar er is een kans om sociale spanningen te vermijden. Volgens Evgeny Bykov zullen genetische veranderingen bijvoorbeeld voor iedereen openstaan, ze zullen gewoon van een andere kwaliteit zijn.
Stanislav Bushuev heeft een andere mening. Hij gelooft dat "ongelijkheid zal ontstaan, zoals altijd gebeurt bij elke belangrijke herverdeling van de wereld." Bovendien zal volgens de biologiefilosoof het idee van ongelijkheid zelf veranderen. “Platte dystopieën beelden verjongde en wijzere onsterfelijke rijken uit, die de huidige ongelijkheid reproduceren. Terwijl - dit is belangrijk - we het in principe hebben over het trekken van nieuwe lijnen van gelijkheid en ongelijkheid op de kaart van onze werkelijkheid”, legt Bushev uit.
Dit biedt onverwachte manieren om geld te verdienen met het bewerken van DNA. Hoe zit het met het goedkoop uitgeven van een "flauwvallen", laten we zeggen, lage groei, maar dan de licentie elk jaar vernieuwen? Een nieuw bedrijf zal ook bloeien - het genoom thuis veranderen.
De transhumanistische wetenschapper voorspelt de op handen zijnde verschijning van "biosubculturen". Mensen zullen niet alleen verenigd zijn door hun beroep of interesses, maar ook door de categorie van upgrades in hun lichaam. Imagination tekent afbeeldingen van Deus Ex, en zo zal het zijn, zegt Evgeny Bykov.
Uiteindelijk streeft een persoon naar één ding - om onsterfelijk te worden. Geneticus George Church zei dat het in de toekomst mogelijk is om cellen te maken die immuun zijn voor de werking van bijna alle bekende virussen. Volgens hem zullen mensen immuun worden voor straling, veroudering, verkoudheid, kanker en andere ziekten zullen verdwijnen. De kerk voorspelt dat het over tien jaar beschikbaar zal zijn. Bovendien weet de bioloog zeker dat ouderdom een kwaal is die ook bestreden kan worden.
De wetenschappelijke gemeenschap heeft echter een andere mening: er is geen "veroudering" in de internationale classificatie van ziekten. Dit betekent dat het verboden is om medicijnen "op oudere leeftijd" te testen. Misschien lost DNA-engineering dit op?
Dus onsterfelijkheid bedreigt ons nog niet - we zullen in het beste geval langer leven. Maar inmenging in het genoom zal leiden tot nieuwe normen voor de mensheid, zal je in staat stellen sneller te denken en minder ziek te worden. Als daar geld voor is natuurlijk.
Ongewone uitvindingen van genetische manipulatie
Biologische wetenschappers die werkzaam zijn op het gebied van synthetische biologie hebben een nieuwe manier bedacht om ziekten te behandelen. Ze creëerden exploderende bacteriën: een E.coli-cel zal bij contact met bepaalde pathogene cellen exploderen en zowel de ziekteverwekker als zichzelf doden.
Zuid-Koreaanse wetenschappers op het gebied van genetische manipulatie hebben de eigenschap van objecten toegepast om in het donker te gloeien. Ze creëerden fluorescerende transgene puppy's die als modellen werden gebruikt om ziekten bij de mens te simuleren. Bij het klonen gebruikten wetenschappers technieken die in de toekomst zouden kunnen worden gebruikt om medicijnen voor ziekten bij de mens te ontwikkelen.
Wetenschappers uit de Verenigde Staten hebben een methode ontwikkeld om de verspreiding van malaria en dengue tegen te gaan. Ze hebben gemodificeerde transgene muggen die langer leven en resistent zijn tegen malaria.
Op dit moment passen wetenschappers niet alleen dieren aan. Dus, Dr. Jane Medford ontwikkelt mijndetectorinstallaties. Dergelijke planten worden wit bij contact met explosieven en natuurlijke verontreinigende stoffen.
Een andere prestatie van genetische manipulatie is de zijderupsspin. Wetenschappers hebben de genen van de zijderups gecombineerd met de genen van de spin om spinnenzijde te maken, die, zelfs wanneer uitgerekt, sterker is dan staal.
Een ongebruikelijke biometrische constructie is gemaakt door de Harvard-biofysicus Keith Parker. Hij combineerde spiercellen van de rat en een elastische gelachtige basis om een kunstmatige kwal te creëren. De Medusoid, geplaatst in een aquarium met twee elektroden, trok spiercellen samen en zweefde naar voren. Dit onderzoek is van groot belang voor de biologie en ontwikkelt een methodologische basis voor het creëren van kunstmatige organen voor de mens in de toekomst.
De extracellulaire matrix kan mensen helpen verloren lichaamsdelen te regenereren. De nieuwe aanpak werd gekozen door Stephen Wolfe, die een klein stukje varkensblaas in het been van een soldaat injecteerde die meer dan 70% van zijn ledemaat verloor bij de explosie. De extracellulaire matrix wekt het vermogen tot zelfgenezing in het menselijk lichaam op. Als resultaat van het experiment regenereerde de soldaat Isaias Hernandez het grootste deel van het been en herstelde de kracht ervan, hoewel artsen hem aanvankelijk adviseerden het ledemaat volledig te amputeren.
