Bukan rahsia lagi bahawa masa depan biologi, perubatan, pertanian dan pelbagai sains dan industri lain dikaitkan dengan pengembangan kejuruteraan genetik. Salah satu teknologi yang paling menjanjikan di kawasan ini dianggap sebagai penyuntingan gen - CRISPR.
Mari Berkenal: CRISPR
Buat pertama kalinya, mereka mula berbicara mengenai teknologi baru pada tahun 1987, ketika para saintis Jepun menemui kumpulan urutan berulang yang tidak diketahui tujuan dalam DNA E. coli. Mereka dipanggil sukar: ulangan palindromik pendek (dibaca sama di kedua-dua arah), disusun secara berkala dalam kumpulan (Ulangan Palindromik Pendek Berpadu Berkala).
Mengapa serpihan ini diperlukan, ia menjadi jelas hanya sepuluh tahun kemudian. Ternyata pengulangan palindromik, menjadi bagian dari sistem kekebalan tubuh, menyimpan "potongan" bahan genetik virus yang sebelumnya dijumpai oleh bakteria. Sekiranya berlaku serangan virus baru, "pangkalan data" ini membantu sel mengenali musuh dengan lebih cepat dan, dengan demikian, untuk menghancurkannya dengan lebih cepat.
Penemuan ini tidak menimbulkan banyak minat dalam komuniti saintifik yang lebih luas sehingga ahli biologi di University of California Jennifer Doudna dan Emmanuelle Charpentier mengetahui bahawa mekanisme untuk mengenali dan memusnahkan virus dapat dikendalikan. Seperti yang ditekankan oleh penulis penemuan tersebut dalam penerbitan ilmiah pada tahun 2012, dengan cara memasukkan kepingan DNA tertentu ke dalam "pangkalan data" secara artifisial, adalah mungkin untuk memotong genom terpilih di mana saja. Setahun kemudian, langkah selanjutnya diambil: sekeping DNA disuntik ke dalam sel yang pulih setelah dipotong, yang bertepatan di tepi dengan kromosom yang dipotong. Pada masa yang sama, apa pun boleh berada di tengah - sel tidak mengenali penggantian dan dengan tenang memasukkan "Trojan horse" ke dalam strukturnya.
Ini adalah bagaimana manusia menerima CRISPR, teknologi manipulasi genom yang melebihi semua yang sebelumnya dari segi ketersediaan, ketepatan dan kecekapan. Potensi teknik ini sedemikian rupa sehingga para saintis berharap dapat menggunakannya untuk menyelesaikan beberapa masalah global dunia.
Video promosi:
Makanan yang mencukupi untuk semua orang
Sebagai contoh, CRISPR dapat secara kekal menghilangkan ancaman kekurangan makanan, menjadikan pertanian dan pemprosesan makanan ke tahap yang baru. Eksperimen ke arah ini sudah dijalankan.
Di University of California di Berkeley, sejenis biji kakao sedang dikembangkan yang tidak akan takut dengan penyakit dan jangkitan kulat. DuPont Pioneer, yang beribu pejabat di Des Moines, Iowa, mengumumkan bahawa ia akan melancarkan hibrida jagung yang diedit pada tahun 2020. Dan saintis China telah berjaya menggunakan CRISPR untuk meningkatkan hasil padi dan pada masa yang sama telah mengembangkan baka babi tahan sejuk yang berkembang di babi tanpa pemanasan.
Dengan bantuan teknologi CRISPR, saya dapat memastikan bahawa lelaki tidak lagi dilahirkan dalam populasi nyamuk. Malah, Bill Gates menjadi tertarik: dia menyarankan agar para saintis memperkenalkan racun perosak dan racun herba semula jadi ke dalam tanaman, yang seharusnya menyebabkan peningkatan hasil dan penyimpanannya yang lebih baik, dan bahkan untuk mengurangkan kos penyelenggaraan penanaman.
Mungkin satu-satunya perkara yang menghalang produk yang diubahsuai secara genetik mengambil alih rak di kedai dan peti sejuk kami adalah pendapat umum. Orang takut produk yang diperoleh, menurut pendapat mereka, dengan cara yang tidak wajar, dan bersedia membayar harga yang terlalu tinggi untuk apa yang disebut makanan semula jadi, yang ditanam tanpa bahan tambahan kimia atau campur tangan lain. Walau bagaimanapun, penemuan baru-baru ini oleh sekumpulan saintis dari Universiti Negeri St Petersburg dan Institut Biologi Molekul di Strasbourg mungkin menggoyahkan keyakinan terhadap apa yang harus dianggap semula jadi dan semula jadi. Setelah mempelajari beberapa ratus spesies tumbuhan, mereka menemui organisma yang diubahsuai secara genetik yang diciptakan oleh alam semula jadi. Di antara mereka adalah saudara terdekat tembakau, ubi jalar, kacang tanah, kacang walnut, teh, cranberry, hop … Seperti yang ditekankan oleh pengarang bersama penemuan itu,Profesor Tatyana Matveeva: "Penyelidikan kami menunjukkan bahawa manusia sentiasa berhadapan dengan GM sepanjang sejarahnya."
Penyakit akan disembuhkan sebelum kelahiran
Tetapi doktor menunjukkan minat yang lebih besar terhadap teknik baru tersebut. Memang, tidak ada industri lain yang dapat menyunting gen secara meluas dan bermanfaat seperti dalam perubatan.
Percubaan pertama di dunia untuk menyunting genom orang dewasa dibuat pada tahun 2017 di California. Eksperimen tersebut bersetuju untuk mengambil bahagian dalam Brian Mado, 44 tahun, yang menderita mucopolysaccharidosis type II (Hunter's syndrome), kerana dia telah menjalani 26 operasi. Lelaki itu akan berkahwin dan tinggal bersama yang dipilihnya selama mungkin, dan oleh itu memutuskan untuk menjalani rawatan yang tidak biasa: untuk mendapatkan gen yang hilang. Sekiranya berjaya, lebih daripada 10 ribu orang akan menemui harapan untuk pulih (ini adalah berapa banyak orang di Bumi yang mengalami sindrom Hunter). Malangnya, pengiraan doktor tidak dibenarkan, dan tidak ada kemajuan dalam perubatan.
Jauh lebih efektif adalah kesan pada genom organisma yang masih berkembang, yang dilakukan oleh seorang saintis dari China Jiankui He. November lalu, dia mengejutkan dunia dengan pengumuman kelahiran anak-anak pertama yang disunting genom - gadis kembar Lulu dan Nana. Mutasi buatan menjadikan mereka kebal terhadap HIV. Diputuskan untuk menggunakan penyuntingan, kerana ayah gadis itu, yang namanya tersembunyi di belakang nama samaran Mark, dijangkiti.
Beberapa klinik yang mengkhususkan diri dalam masalah kesuburan langsung menunjukkan minat terhadap projek saintis China: pengurus mereka berpendapat bahawa banyak ibu bapa ingin mengurniakan keturunan mereka dengan penentangan terhadap "wabak abad ke-20." Tetapi dengan bantuan penyuntingan gen, kita dapat menyelamatkan manusia bukan hanya dari HIV, tetapi juga dari anemia sel sabit, barah payudara dan ovari, dan banyak lagi penyakit yang lebih serius.
Tongkat dari Dia telah dipintas oleh seorang pekerja Pusat Ilmiah Obstetrik, Ginekologi dan Perinatologi Moscow yang dinamakan sempena Akademik V. I. Kulakova Denis Rebrikov. Dia akan mengedit genom embrio yang disenyawakan dari lima pasangan pekak kongenital agar anak-anak tidak mewarisi masalah ibu bapa mereka. Denis Rebrikov sudah mula bekerja: dia melakukan pengeditan genetik pada telur yang diambil dari seorang wanita dengan pendengaran normal - ini diperlukan untuk mengkaji dan mencegah kemungkinan kesan sampingan. Hasil eksperimen yang dijanjikan Rebrikov akan diterbitkan. Setakat ini, salah satu daripada lima pasangan suami isteri yang dituduh telah memberikan persetujuan untuk menyertai eksperimen selanjutnya.
Tamadun orang "buatan"?
Dunia ilmiah dan masyarakat umum telah berwaspada terhadap penyuntingan embrio. Pelopornya, Jiankui He, dikritik secara khusus. Seseorang bercakap mengenai tidak dapat diterima eksperimen pada manusia, seseorang mengatakan bahawa teknologi CRISPR belum dikembangkan dan oleh itu tidak selamat. Tetapi salah satu yang utama, walaupun tidak disuarakan, alasannya adalah bahawa hanya ada satu langkah dari mengganggu genom embrio untuk tujuan terapeutik hingga membuat "bayi pereka" dengan parameter penampilan, kecerdasan, psikotipe yang jelas … Dan ini, seperti yang mereka katakan, cerita yang sama sekali berbeza, di mana setakat ini terdapat lebih banyak soalan daripada jawapan.
Bagaimana jika ibu bapa mahu "menyetel" anak yang belum lahir dengan cara yang benar-benar khayalan - untuk memberinya ciri-ciri Michael Jackson atau tumbuh sayap malaikat di punggungnya? Siapa yang akan mempertahankan hak anak yang belum lahir untuk menjadi diri mereka sendiri? Adakah orang "tiruan" akan dianggap sebagai anggota masyarakat sepenuhnya? Sekiranya, pada mulanya, reka bentuk genetik tidak tersedia untuk semua orang, tidakkah ini akan menyebabkan perpecahan masyarakat menjadi "bertambah baik" kaya dan semula jadi (baca - "terburuk") miskin? Atau kasta yang pada asalnya bertujuan untuk melakukan pekerjaan tertentu, seperti di Brave New World oleh Aldous Huxley?
Satu-satunya perkara yang boleh dikatakan sekarang ialah bayi "pereka" masih khayalan. Tahap teknologi genetik semasa ini tidak membenarkan penyesuaian yang betul bagi banyak gen yang bertanggungjawab untuk kecerdasan, kebolehan muzik atau lukisan, kekuatan dan ketahanan fizikal. Walau bagaimanapun, tidak ada keraguan bahawa hari akan tiba ketika ini mungkin. Dan kemudian keturunan kita harus menyelesaikan masalah etika yang tiada tandingannya, menyusun undang-undang baru dan hidup sesuai dengan mereka dalam masyarakat yang kini tidak dapat dibayangkan sepenuhnya, diedit di peringkat gen.
Majalah: Rahsia abad ke-20 №51. Pengarang: Svetlana Yolkina
