Kopyahin at i-paste - isang hakbang patungo sa disenyo ng tao

Noong 30s, inilarawan ni Aldous Huxley, sa kanyang sikat na nobelang Brave New World, ang tinatawag na genetic selection ng mga empleyado sa hinaharap - ang mga partikular na tao, batay sa genetic key, ay itatalaga upang magsagawa ng ilang mga social function.

Isinulat ni Huxley ang tungkol sa "degumming" ng mga bata na may ninanais na mga katangian sa hitsura at karakter, na isinasaalang-alang ang parehong mga kaarawan mismo at ang kasunod na pagkasanay sa buhay sa isang idealized na lipunan.

"Ang paggawa ng mga tao na mas mahusay ay malamang na ang pinakamalaking industriya ng ika-XNUMX siglo," hinuhulaan niya. Yuval Harari, may-akda ng kamakailang nai-publish na librong Homo Deus. Ayon sa isang Israeli historian, gumagana pa rin ang ating mga organo sa parehong paraan tuwing 200 XNUMX. Ilang taon na ang nakalipas. Gayunpaman, idinagdag niya na ang isang matatag na tao ay maaaring magastos ng malaki, na magdadala ng hindi pagkakapantay-pantay ng lipunan sa isang buong bagong dimensyon. "Sa unang pagkakataon sa kasaysayan, ang hindi pagkakapantay-pantay ng ekonomiya ay maaari ding mangahulugan ng biological na hindi pagkakapantay-pantay," ang isinulat ni Harari.

Ang isang lumang pangarap ng mga manunulat ng science fiction ay ang bumuo ng isang paraan para sa mabilis at direktang "pag-download" ng kaalaman at kasanayan sa utak. Lumalabas na ang DARPA ay naglunsad ng isang proyekto sa pananaliksik na naglalayong gawin iyon. Tumawag ang programa Naka-target na Pagsasanay sa Neuroplasticity (TNT) ay naglalayong pabilisin ang proseso ng pagkuha ng bagong kaalaman sa pamamagitan ng isip sa pamamagitan ng mga manipulasyon na sinasamantala ang synaptic plasticity. Naniniwala ang mga mananaliksik na sa pamamagitan ng neurostimulating synapses, maaari silang ilipat sa isang mas regular at maayos na mekanismo para sa paggawa ng mga koneksyon na ang kakanyahan ng agham.

Modelong representasyon ng naka-target na neuroplastic na pagsasanay

CRISPR bilang MS Word

Bagama't sa ngayon ay tila hindi ito mapagkakatiwalaan sa atin, may mga ulat pa rin mula sa mundo ng agham na malapit na ang katapusan ng kamatayan. Kahit mga tumor. Ang immunotherapy, sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga selula ng immune system ng pasyente ng mga molekula na "tutugma" sa kanser, ay naging napakatagumpay. Sa panahon ng pag-aaral, sa 94% (!) ng mga pasyente na may talamak na lymphoblastic leukemia, nawala ang mga sintomas. Sa mga pasyente na may mga sakit sa tumor sa dugo, ang porsyento na ito ay 80%.

At ito ay isang panimula lamang, dahil ito ay isang tunay na hit ng mga nakaraang buwan. Paraan ng pag-edit ng gene ng CRISPR. Ito lamang ang gumagawa ng proseso ng pag-edit ng gene ng isang bagay na ikinukumpara ng ilan sa pag-edit ng teksto sa MS Word—isang mahusay at medyo simpleng operasyon.

Ang CRISPR ay kumakatawan sa terminong Ingles ("accumulated regularly interrupted palindromic short repetitions"). Ang pamamaraan ay binubuo sa pag-edit ng DNA code (pagputol ng mga sirang fragment, pagpapalit sa kanila ng mga bago, o pagdaragdag ng mga fragment ng DNA code, tulad ng kaso sa mga word processor) upang maibalik ang mga selulang apektado ng kanser, at kahit na ganap na sirain ang kanser, alisin ito mula sa mga cell. Sinasabing ginagaya ng CRISPR ang kalikasan, lalo na ang pamamaraang ginagamit ng bakterya upang ipagtanggol ang kanilang sarili laban sa mga pag-atake mula sa mga virus. Gayunpaman, hindi tulad ng mga GMO, ang pagbabago ng mga gene ay hindi nagreresulta sa mga gene mula sa ibang mga species.

Ang kasaysayan ng pamamaraan ng CRISPR ay nagsimula noong 1987. Isang grupo ng mga Japanese researcher ang nakatuklas ng ilang hindi masyadong tipikal na mga fragment sa bacterial genome. Sila ay nasa anyo ng limang magkaparehong pagkakasunud-sunod, na pinaghihiwalay ng ganap na magkakaibang mga seksyon. Hindi ito naiintindihan ng mga siyentipiko. Ang kaso ay nakatanggap lamang ng higit na atensyon kapag ang mga katulad na pagkakasunud-sunod ng DNA ay natagpuan sa iba pang mga bacterial species. Kaya, sa mga selda kailangan nilang maghatid ng isang bagay na mahalaga. Noong 2002 Ruud Jansen mula sa Unibersidad ng Utrecht sa Netherlands ay nagpasya na tawagan ang mga pagkakasunud-sunod na ito CRISPR. Natuklasan din ng koponan ni Jansen na ang mga misteryosong pagkakasunud-sunod ay palaging sinasamahan ng isang gene na nag-encode ng isang enzyme na tinatawag na Cas9na maaaring putulin ang DNA strand.

Pagkaraan ng ilang taon, nalaman ng mga siyentipiko kung ano ang function ng mga sequence na ito. Kapag ang isang virus ay umatake sa isang bacterium, kinukuha ng Cas9 enzyme ang DNA nito, pinuputol ito, at pini-compress ito sa pagitan ng magkaparehong mga sequence ng CRISPR sa bacterial genome. Ang template na ito ay magiging kapaki-pakinabang kapag ang bakterya ay inatake muli ng parehong uri ng virus. Pagkatapos ay agad na makikilala ito ng bakterya at sisirain ito. Pagkatapos ng mga taon ng pananaliksik, napagpasyahan ng mga siyentipiko na ang CRISPR, kasama ang Cas9 enzyme, ay maaaring gamitin upang manipulahin ang DNA sa lab. Mga pangkat ng pananaliksik Jennifer Doudna mula sa Unibersidad ng Berkeley sa USA at Emmanuelle Charpentier mula sa Umeå University sa Sweden ay inihayag noong 2012 na ang bacterial system, kapag binago, ay nagbibigay-daan pag-edit ng anumang fragment ng DNA: maaari mong putulin ang mga gene mula dito, magpasok ng mga bagong gene, i-on o i-off ang mga ito.

Ang pamamaraan mismo, tinatawag CRISPR-Cas9, ito ay gumagana sa pamamagitan ng pagkilala sa dayuhang DNA sa pamamagitan ng mRNA, na responsable sa pagdadala ng genetic na impormasyon. Ang buong CRISPR sequence ay nahahati sa mas maiikling fragment (crRNA) na naglalaman ng viral DNA fragment at ang CRISPR sequence. Batay sa impormasyong ito na nilalaman sa pagkakasunud-sunod ng CRISPR, ang tracrRNA ay nilikha, na naka-attach sa crRNA na nabuo kasama ng gRNA, na isang tiyak na talaan ng virus, ang lagda nito ay naaalala ng cell at ginagamit sa paglaban sa virus.

Sa kaganapan ng impeksyon, ang gRNA, na isang modelo ng umaatakeng virus, ay nagbubuklod sa Cas9 enzyme at pinuputol ang umaatake sa mga piraso, na ginagawang ganap na hindi nakakapinsala. Ang mga putol na piraso ay idinaragdag sa CRISPR sequence, isang espesyal na database ng pagbabanta. Sa kurso ng karagdagang pag-unlad ng pamamaraan, lumabas na ang isang tao ay maaaring lumikha ng gRNA, na nagpapahintulot sa iyo na makagambala sa mga gene, palitan ang mga ito o gupitin ang mga mapanganib na fragment.

Noong nakaraang taon, sinimulan ng mga oncologist sa Sichuan University sa Chengdu ang pagsubok ng isang diskarte sa pag-edit ng gene gamit ang pamamaraang CRISPR-Cas9. Ito ang unang pagkakataon na ang rebolusyonaryong pamamaraang ito ay nasubok sa isang taong may kanser. Ang isang pasyente na dumaranas ng agresibong kanser sa baga ay nakatanggap ng mga selulang naglalaman ng mga binagong gene upang tulungan siyang labanan ang sakit. Kinuha nila ang mga cell mula sa kanya, pinutol ang mga ito para sa isang gene na magpapahina sa pagkilos ng sarili niyang mga selula laban sa kanser, at ipinasok muli ang mga ito sa pasyente. Ang ganitong mga binagong selula ay dapat na mas mahusay na makayanan ang kanser.

Ang pamamaraan na ito, bilang karagdagan sa pagiging mura at simple, ay may isa pang mahusay na bentahe: ang mga binagong cell ay maaaring masuri nang lubusan bago muling ipakilala. ang mga ito ay binago sa labas ng pasyente. Kumuha sila ng dugo mula sa kanya, nagsasagawa ng naaangkop na mga manipulasyon, piliin ang naaangkop na mga cell at pagkatapos ay mag-iniksyon lamang. Ang kaligtasan ay mas mataas kaysa sa kung direkta nating pinapakain ang mga naturang cell at maghihintay kung ano ang mangyayari.

i.e. isang genetically programmed na bata

Ano ang maaari nating baguhin mula sa Genetic engineering? Marami itong lumalabas. May mga ulat ng pamamaraang ito na ginagamit upang baguhin ang DNA ng mga halaman, bubuyog, baboy, aso, at maging ang mga embryo ng tao. Mayroon kaming impormasyon tungkol sa mga pananim na maaaring ipagtanggol ang kanilang sarili laban sa mga umaatakeng fungi, tungkol sa mga gulay na may pangmatagalang pagiging bago, o tungkol sa mga hayop sa bukid na immune sa mga mapanganib na virus. Ang CRISPR ay nagbigay-daan din sa paggawa upang baguhin ang mga lamok na nagkakalat ng malaria. Sa tulong ng CRISPR, posible na ipakilala ang isang microbial resistance gene sa DNA ng mga insektong ito. At sa paraang ang lahat ng kanilang mga inapo ay nagmamana nito - nang walang pagbubukod.

Gayunpaman, ang kadalian ng pagbabago ng mga code ng DNA ay nagpapataas ng maraming etikal na dilemma. Bagama't walang duda na ang pamamaraang ito ay maaaring gamitin upang gamutin ang mga pasyente ng kanser, ito ay medyo naiiba kapag isinasaalang-alang namin ang paggamit nito upang gamutin ang labis na katabaan o kahit na mga problema sa blonde na buhok. Saan ilalagay ang limitasyon ng interference sa mga gene ng tao? Ang pagpapalit ng gene ng pasyente ay maaaring maging katanggap-tanggap, ngunit ang pagpapalit ng mga gene sa mga embryo ay awtomatiko ring maipapasa sa susunod na henerasyon, na magagamit para sa ikabubuti, ngunit para rin sa kapinsalaan ng sangkatauhan.

Noong 2014, inanunsyo ng isang Amerikanong mananaliksik na binago niya ang mga virus para mag-inject ng mga elemento ng CRISPR sa mga daga. Doon, na-activate ang DNA na nilikha, na naging sanhi ng isang mutation na naging sanhi ng katumbas ng tao ng kanser sa baga... Sa katulad na paraan, magiging posible ang teoryang lumikha ng biological DNA na nagdudulot ng kanser sa mga tao. Noong 2015, iniulat ng mga mananaliksik na Tsino na ginamit nila ang CRISPR upang baguhin ang mga gene sa mga embryo ng tao na ang mga mutasyon ay humahantong sa isang minanang sakit na tinatawag na thalassemia. Ang paggamot ay naging kontrobersyal. Ang dalawang pinakamahalagang siyentipikong journal sa mundo, Kalikasan at Agham, ay tumanggi na maglathala ng gawain ng mga Tsino. Sa wakas ay lumabas ito sa Protein & Cell magazine. Sa pamamagitan ng paraan, mayroong impormasyon na hindi bababa sa apat na iba pang mga grupo ng pananaliksik sa China ay nagtatrabaho din sa genetic modification ng mga embryo ng tao. Ang mga unang resulta ng mga pag-aaral na ito ay kilala na - ang mga siyentipiko ay nagpasok sa DNA ng embryo ng isang gene na nagbibigay ng kaligtasan sa impeksyon sa HIV.

Maraming eksperto ang naniniwala na ang pagsilang ng isang bata na may artipisyal na binagong mga gene ay sandali lamang.