Заинтересовала наша статья? Расскажите друзьям!

Технология «криспер», с которой сегодня работают ученые, создаст мир, где внешность и здоровье ребенка можно заказать, победить смертельные болезни и… породить новые.

Представьте себе недалекое будущее. Вы бродите по рынку (виртуальному, естественно) и рассматриваете объявления вроде «Суперпластырь против рака. Быстро, эффективно, недорого». Или «Запишитесь на исследование ДНК и получите иммунитет к ВИЧ в подарок». Или «Хотите, чтобы ваши дети были здоровыми? Идите к нам!». И в самых темных уголках появляется что-то вроде «Суперсила? Это реально. Правительственные технологии сверхсолдат — для каждого» и «Хочешь быть как Росомаха? Заходи на этот сайт». Думаете, это шутка или фантастика? Зайдите в магазин мобильных приложений, которые еще двадцать лет назад были такой же шуткой. Добро пожаловать в мир генетических портных, мир, в котором рост, вес и цвет глаз вполне программируемы. Мир, который должен исправить все эволюционные и техногенные ошибки в ДНК и, естественно, породить множество новых. Мир, который стал доступен благодаря Crispr/Cas. Об экспериментах нам рассказал футуролог Альберт Фельдман.

Что такое криспер и откуда он взялся

Еще в 1987 году в геноме Escherichia coli (кишечная палочка) нашли участок, состоящий из многочисленных повторов. Его назвали Crispr-локус. Само слово Crispr — аббревиатура, которая расшифровывается как «clustered regularly interspaced short palindromic repeats» (короткие палиндромные кластерные повторы, «криспер»). Такие же повторы нашли и у других бактерий и археев. В 2002 были открыты Cas («Кас» — «криспер-ассоциированные белки»). В 2006 стало понятно, что эти локусы имеют вирусную природу, что дало возможность предположить, что Crispr/Cas — это некий «антивирусный механизм».

молекула, наука, днк

Ученые глубоко внедрились в молекулы. Фото Paul Hudson

В 2008-м исследователи узнали о роли «криспер-РНК», которая управляет «Кас-белками». После этого разрозненная, казалось бы, картинка сложилась в кристально ясное целое. Когда архей или бактерия встречает новый вирус, «Кас-белки» режут его ДНК, вставляют «понравившиеся куски» (они называются «спейсеры») в «криспер"-кассету, к нему «наращивается» «криспер-РНК» (как целеуказатель).

Не пропустите  Штирлиц – парадокс успеха или ненавистный любимчик

Это своего рода генетический портной, если использовать свободные аналогии, где «криспер-кассета» — библиотека лекал с ошибками, «криспер-РНК» — рука, а «Кас-белки» — ножницы, вырезающие кусок «неправильного кода» подобно мастеру-дизайнеру, устраняющему складку на рукаве.

В 2015 году ученые научились применять этого «генетического портняжку» на человеческих эмбрионах. С людьми это работает так (один из способов, скорее всего, в будущем появятся новые): мы создаем кольцевые молекулы ДНК, которые называются «плазмидами». На них записан cas9-ген (ножницы) и модифицированная РНК (направляющая рука), которая показывает, где надо «резать». Плазмиды вставляются в клетку с дефектным геном, там образуется комплекс «криспер» и отрезает испорченный кусок.

Дальше возможны варианты. К примеру, организм сам восстанавливает ген уже здоровым. Или ставится аналогичная «заплатка» из здорового участка ДНК (можно взять ее у другого человека). А можно поставить и другую «заплатку» — к примеру, «отрезав» последовательность, отвечающую за развитие коричневого цвета глаз и заменив ее «геном голубоглазости».

Crispr, ДНК, Криспер, футуролог,

Суть метода «криспер» в том, что «кас-белки"-ножницы вырезают из испорченной ДНК кусок «неправильного кода». Вместо него можно поставить здоровую заплатку с определенными качествами.

Что это нам дает и где этим занимаются

Ох, да все, что угодно. В первую очередь механизм «криспер» позволяет проводить широкий спектр исследований, крайне полезных для человечества. Например, изучать роль генов и их перестроек в возникновении и прогрессировании генетических болезней. Но это пока чистая наука, нас же интересует практическое применение. И оно уже есть.

Уже созданы «криспер"-системы для улучшения свойств сельскохозяйственных растений (рис, пшеница, кукуруза, сорго и так далее). Причем, редактируется не только устойчивость к вредителям и химикатам, но и вкус. Свиней исследуют на предмет трансплантации органов человеку. Всерьез рассматривается вариант «заноса» в популяцию малярийных комаров гена устойчивости к возбудителю-плазмодию.

пшеница, колосок, хлеб

Модификация пшеницы позволяет не только изменять ее способность противостоять вредителям и химикатам, но и вкус. Фото klimkin / Pixabay

А еще «криспер» потенциально позволяет лечить множество болезней. Это же исправление дефектных генов, которые вызывают, собственно, генетические отклонения. Исследования, которые проводятся на культурах клеток и животных, показывают, что технология способна бороться с серповидной анемией, муковисцидозом, катарактой и так далее.

Не пропустите  Мистика Гоголя - Проект «Литература с Курилко»

Гигантская часть экспериментов посвящена борьбе с хроническими гепатитами и ВИЧ. Множество лабораторий работает над лекарством от различных дистрофий и болезней кроветворной системы (лимфомы, лейкемии, лейкозы). Пытаются лечить синдром Дауна. К сожалению, похвастаться уже излеченными пациентами никто не может, но разработаны различные варианты терапии, которые уже работают — и вскоре дадут свои результаты.

Четыре страны мира уже экспериментируют

Самые ожесточенные дискуссии ведутся вокруг создания «дизайнерских детей» — ведь «криспер» помогает убрать все генетические недостатки у эмбриона и, что еще более удивительно, кое-что добавить (например, внешность вашего любимого актера). Главное — правильно запрограммировать «портного».

голливуд, ребенок

Ребенку можно будет выбрать внешность любимого актера Голливуда. Фото Flybynight / Pixabay

Тут, впрочем, возникают этические проблемы: в большинстве развитых стран подобное вмешательство в «божественный промысел» запрещено. По сути, исследования на зародышах всерьез проводят ученые четырех стран — Великобритании (в целях науки это разрешено), США (не запрещены сами эксперименты, но есть федеральный запрет на финансирование таких исследований), Израиль (тут больше сосредоточены, впрочем, на лечении генетических болезней, но существует несколько стартапов с израильскими корнями в других странах — например, в Швейцарии) и Китая.

Причем, именно китайцы благодаря государственному финансированию опережают всех остальных — руководство страны, которое уже поднаторело в полуевгенических экспериментах и наплевательском отношении к правам человека (по мнению Запада), увидело в новых технологиях будущее.

Криспер-медицина

А пока вы раздумываете, насколько моральны и этичны эксперименты над людьми, вот вам еще парочка фактов. «Криспер» может излечить (так как мы уже знаем гены, ответственные за подобные болезни): прогерию (преждевременное старение), гипертрихоз (чрезмерное оволосение), тяжелый комбинированный иммунодефицит (больному приходится жить в стерильной капсуле), эктродактилию (неправильный рост пальцев) и другие редкие, а потому старательно изученные болезни. Это не считая рака и других массовых заболеваний, о которых написано выше.

То же касается и сверхчеловеческих способностей. Можно устранить риск сердечных заболеваний, стать устойчивым к холоду и низкому содержанию кислорода, приобрести иммунитет к болезням мозга, научиться четко видеть под водой, сделать кости крепче и без вреда для организма спать меньше шести часов. И это лишь часть «суперспособностей», которые уже присутствуют (хотя и редки) в человеческой популяции.

Не пропустите  Битломаны — чем живут поклонники великой четверки

Не пропустите также Футуролог — о ДНК: «Генетики будут создавать ГМО-младенцев»
Нос Гоголя — сексуальный подтекст скандальной повести
Запрещенные продукты — что не есть во время болезни

Понравилась статья? Что думаете? Расскажите нам
Заинтересовала наша статья? Расскажите друзьям!