Da li se geni (DNK) mijenjaju tokom života osobe? A ako se mijenjaju, s kojom frekvencijom? (vidi komentare)? Naučnici su otkrili kako misli mogu uzrokovati molekularne promjene u DNK promjenama DNK tokom života

Određeni hemijski markeri u genomu osobe se menjaju tokom života. Ovaj zaključak donijela je međunarodna grupa istraživača nakon analize uzoraka DNK istih ljudi dobijenih u intervalima od nekoliko godina. Naučnici su objavili svoj rad u časopisu Časopis Američkog medicinskog udruženja.

Molekuli ljudske DNK nose informacije o svim karakteristikama njegovog tijela. Informacije sadržane u genomu mogu se podijeliti u dvije vrste. Prva je informacija kodirana u građevnim blokovima DNK - azotnim bazama. Naslijeđen je i ostaje nepromijenjen tijekom cijelog života osobe (osim ako se u DNK ne pojave slučajne promjene - mutacije). Informaciju drugog tipa određuju takozvani epigenetski markeri - hemijske „superstrukture“ azotnih baza. Nasljeđivanje epigenetskih markera ne pokorava se klasičnim zakonima genetike, ali imaju značajan utjecaj na funkcioniranje genoma.

Do sada naučnici nisu imali konsenzus o tome kako se epigenetski DNK markeri mijenjaju tokom života osobe. Istraživači predvođeni Andrewom Feinbergom sa Univerziteta Johns Hopkins u Baltimoru proučavali su ovo pitanje koristeći primjer jedne vrste epigenetskog obilježavanja - metilacije. Naučnici su analizirali uzorke DNK 111 ljudi sa Islanda uzetih ranih 1990-ih i 2000-ih. Tokom prikupljanja druge serije uzoraka, volonteri su imali 69 godina ili više. Da bi proučili obrazac metilacije, naučnici su koristili poseban enzim koji reže specifičnu sekvencu DNK samo ako je metilirana. Procjenom broja rezova u "starim" i "novim" uzorcima DNK, istraživači su utvrdili razliku u nivoima metilacije.

Pokazalo se da se kod dvije trećine dobrovoljaca nivo metilacije promijenio za najmanje pet posto. Kod otprilike trećine ljudi koji su proučavali, oko deset posto promjena se “akumuliralo”. Zanimljivo je da su podjednako često uočeni porast i smanjenje broja metil grupa u genomu. Kako bi shvatili da li je promjena u profilu metilacije nasljedna, naučnici su uporedili DNK 126 ljudi iz 21 američke porodice. DNK uzorci su prikupljani u intervalima od 16 godina.

Rezultati ovih testova bili su otprilike isti kao i rezultati prethodnog eksperimenta: kod dvije petine dobrovoljaca nivo metilacije se promijenio za pet posto, a učestalost „dodavanja“ i „oduzimanja“ metilnih grupa bila je približno jednaka. isto. Međutim, članovi iste porodice pretežno su pokazivali ili smanjenje ili povećanje broja metilnih grupa u genomu.

Autori rada priznaju da, uprkos važnosti dobijenih rezultata, danas nije moguće procijeniti njihov značaj. Epigenetske promjene imaju značajan utjecaj na funkcioniranje genoma u cjelini, ali su mehanizmi djelovanja ovih promjena još uvijek slabo shvaćeni.

Ljudski genetski inženjering nama, običnim ljudima, još uvijek izgleda kao nešto iz naučne fantastike. Utoliko je neočekivanija bila poruka The Telegrapha da je Etički savjet u Velikoj Britaniji odobrio genetski inženjering ljudskih embriona. Jasno je da postoji “ogromna distanca” između preporuka Etičkog vijeća i zakona o genetskim intervencijama, ali čini se da je prvi korak učinjen.

Telegraph se obratio profesorici Karen Jung, predsjednici Radne grupe za uređivanje genoma i ljudsku reprodukciju, za komentar. Gospođa profesor je navela da bi u budućnosti reproduktivne tehnologije mogle uključivati ​​uvođenje nasljednih promjena u genom kako bi se osigurale određene karakteristike djece. U početku će se, naravno, ovo koristiti u borbi protiv nasljednih bolesti, ali onda “ako se tehnologija uspješno razvije, ima potencijal da postane alternativna reproduktivna strategija dostupna roditeljima za postizanje šireg spektra ciljeva.”

Na pitanje da li je moguće genetskim uređivanjem napraviti djecu visoku, plavu kosu i plave oči (pa, ako odjednom takav izgled uđe u modu), profesorica Yong je dodala da ni to ne isključuje...

Ali nismo imali etičko, već, da tako kažem, tehničko pitanje: da li su naučnici zaista već u stanju da preprave naš genom i zamene Plave oči na smeđe?

Šta je ljudski genom (za one koji su preskočili časove biologije)

Cijeli naš život je kodiran u molekulima DNK - deoksiribonukleinskoj kiselini. Iznenađujuće, svi ovi ogromni molekuli se sastoje od kombinacije samo četiri osnovna elementa: azotnih baza adenina, gvanina, timina i citozina (obično se označavaju njihovim prvim slovima radi kratkoće - A, G, T, C). Kompleksne sekvence ovih elemenata služe kao jedinstveni šabloni na kojima se sintetišu RNK - ribonukleinske kiseline. RNK su "radni konji" našeg tijela, svaka sa svojom specijalizacijom. Neki sudjeluju u sintezi proteina, postavljajući ispravan slijed elemenata, drugi opskrbljuju aminokiseline mjesto sinteze proteina, a treći "preobličavaju" svoju braću, katalizirajući reakcije koje uključuju RNK.

” Lično me naš genom podsjeća na mravinjak: sa DNK - kraljicom mrava, koja beskonačno polaže jaja, iz kojih nastaju RNA mravi, među kojima su vojnici, dadilje, radnici...

A Wikipedia daje sljedeći primjer: „DNK se često poredi sa nacrtima za pravljenje proteina. Razvijajući ovu inženjersko-proizvodnu analogiju, možemo reći da ako je DNK kompletan set crteža za proizvodnju proteina, pohranjenih u sefu direktora fabrike, onda je glasnička RNA privremena radna kopija crteža posebnog dijela, izdati montažnoj radnji.”

Odaberite svoju analogiju!

Molekuli DNK prisutni su u svakoj ćeliji u našem tijelu koja ima jezgro. Molekule - jer su poznate spirale DNK "isječene" na 46 "komada" različitih veličina, povezanih u parove - to su 23 para naših hromozoma.

” U svakom paru hromozoma jedan smo dobili od oca, a drugi od majke. 23. par je odgovoran za naš pol, pa se hromozomi u njemu mogu razlikovati: “XX” za djevojčice, “XY” za dječake.

U svim autosomima (ne-spolni hromozomi), i hromozom naslijeđen od tate i kromosom naslijeđen od majke sadrže slične gene u istim područjima. Slično - jer svi imamo različite gene, generalno govoreći. Na primjer, u području gdje se nalazi gen odgovoran za boju kose, u jednom hromozomu para nalazit će se gen za plavu majku, a na drugom - za oca brineta. U ovom slučaju, jedan od gena će dominirati, a drugi, recesivni, čekat će na svoje. Ako je on taj koji je naslijeđen i ako je isti recesivni gen uparen s njim, tada će imati priliku da se izrazi.

” Ovaj princip nasljeđivanja genetskih informacija prepun je neugodnih iznenađenja. A sada ne govorimo o rođenju plavooke plavuše u porodici smeđih brineta, već o nasljednim bolestima. Ponekad, skriveni u recesivnim genima, leže uspavani tokom mnogih generacija, a da se na bilo koji način ne pokazuju spolja. Ali kada se takav gen sretne sa svojim "bratom", tragične posljedice su neizbježne.

Svi roditelji bi željeli izrezati štetni gen iz svog DNK i zamijeniti ga zdravim, štiteći svoje potomke. I tu se vraćamo na pitanje: da li je ovo stvarno stvarno?

Genetski inženjering i IVF

Svetlana Vladimirovna, da li je genetska analiza tokom vantelesne oplodnje, „in vitro koncepcija“, uobičajena stvar?

” -Dokazano je da takvo “štipanje” ćelija ne dovodi do poremećaja razvoja embriona. Ova metoda je tehnički mnogo složenija i skuplja od obične genetske analize fetusa u trudnoći, koja se radi nakon prikupljanja plodove vode ili fragmenta posteljice, te stoga još nije postala rasprostranjena.

Odnosno, roditelji mogu samo da se nadaju da će jednog dana kombinacija zdravih gena „ispasti“ nasumično. Da li je moguće nekako izrezati "loše" gene?

U većini slučajeva nema potrebe za brisanjem gena; zapravo, patogene mutacije funkcionalno „uklanjaju“ gen. Moramo natjerati da neispravan gen radi normalno. Ili izrežite nepotrebno iz njega, ili umetnite izgubljeno, ili zamijenite pogrešno s pravim. Jednostavniji pristup je dodavanje normalne kopije gena u genom jednim potezom.

Inače, tehnologija „ukloni loš DNK i ubaci dobar DNK“ je već u praksi! Da li je istina, mi pričamo o tome ne o nuklearnoj DNK, o kojoj smo do sada govorili, već o mitohondrijskoj DNK. Evo šta o tome kaže Svetlana Mihajlova. Mitohondrije, organele odgovorne za “snabdijevanje energijom” ćelije, imaju svoju DNK. Za razliku od drugih hromozoma koji se nalaze u jezgru, mitohondrijska DNK su male kružne molekule; njihov broj u ćeliji varira od desetina do hiljada kopija i zavisi od starosti. Jaje je bogato mitohondrijama, ali spermatozoid sadrži samo jednu, što osigurava kretanje njenog "repa". Nakon oplodnje, ovaj mitohondrij je uništen, pa se svi mitohondrijski geni osobe nasljeđuju samo od majke. Ako je uzrok bolesti u mitohondrijskoj DNK, onda je moguća upotreba mitohondrija “trećeg roditelja”. U ovom slučaju, jezgro majčinog jajnog ćelija, koje ima patogene mutacije, transplantira se u citoplazmu jajne ćelije žene sa normalnim mitohondrijama, a zatim se oplodi očevim spermom i implantira prema IVF protokolu. Konkretno, metoda zamjene citoplazme uspješno se koristi u slučajevima neplodnosti majke povezane s poremećajima u mitohondrijskoj DNK. Od 2015. godine ova metoda genetske "modifikacije" osobe legalizirana je u Velikoj Britaniji, ali je i dalje zabranjena u SAD-u. Australsko zakonodavstvo se priprema za inovacije u vezi sa genetskim inženjeringom. Kako bi se zaobišle ​​postojeće zabrane, takve manipulacije se provode u zemljama u kojima ne postoji relevantno zakonodavstvo, na primjer u Meksiku i Ukrajini. Kako je rođeno prvo novorođenče sa DNK troje ljudi pročitajte u našoj publikaciji “ ».

Tehnologije za promjenu ljudske DNK

- Ali kako možete "operirati" gen? Da li zaista govorimo o pravim tehnologijama?

Postoji mnogo načina da se iseče DNK molekul. Ljudi su posudili alate za to od bakterija. Boreći se za mjesto na suncu (ili, obrnuto, u sjeni), bakterije sintetiziraju proteine ​​ili komplekse proteina i RNK, koji režu DNK drugih vrsta bakterija i virusa, ali su bezopasni za DNK domaćice i nju. potomci. Ovi molekuli su vezani za specifične sekvence DNK (specifična fraza iz "slova" A, C, T i G), kojih očigledno nema u genomu domaćice. Dakle, "štipanje" nije problem, glavna stvar je pravilno zašiti odrezani molekul. Ako se to ne učini, hromozom će se slomiti i funkcije područja u kojem se nalazi prekid će biti narušene.

” - Danas se najperspektivnijim oruđem genetskog inženjera smatra bakterijski sistem CRISPR/Cas9 - dio bakterijskog imuniteta, čije se modifikacije aktivno koriste za uređivanje genoma eukariota (živih organizama čije ćelije sadrže jezgre - napomena urednika ). Bakterije "čuvaju u rezervi" u svom genomu fragmente DNK virusa s kojima su se ranije susrele. Ovi fragmenti omogućavaju bakterijama da brzo izgrade strukture koje se sastoje od RNK i proteina koji specifično režu DNK virusa. U ovom slučaju, protein Cas9 funkcionira kao molekularne makaze, a takozvana gRNA, koja djelimično sadrži genetsku sekvencu virusa, je GPS navigacijski sistem koji usmjerava "makaze" na specifičnu regiju DNK. Bakterije se bore protiv gena virusa, ali takav biotehnološki alat može biti usmjeren na proizvoljni dio DNK bilo kojeg organizma.

Da bi se ćelija čija je DNK isečena na ovaj način oporavila, u nju se paralelno ubrizgava DNK sa željenom sekvencom. Ćelija pokreće sopstvene mehanizme popravke DNK i koristi dodanu DNK kao šablon za popravku nastale štete. Dakle, moguće je zamijeniti jednu genetsku sekvencu drugom!

- Odakle im "pravi" geni?

Gotovo svaki ljudski gen može se umetnuti u genom bakterije, uzrokovati aktivnu podjelu ove bakterije, a zatim ponovo odabrati željeni fragment u velike količine. Stoga se složeni životinjski proteini više ne izoliraju iz životinjskih organa, već se proizvode pomoću gena ugrađenih u bakterije (na primjer, inzulin).

Može li vam genetski inženjering dati zdravlje i smeđe oči?

- Odnosno, genetski inženjering je moguć - doduše kao laboratorijski eksperiment?

Što je organizam složeniji, to je teže to učiniti. Ovakvi pristupi se već dugo koriste za dobivanje genetski modificiranih laboratorijskih organizama. Opseg primjene ovih metoda je genetska modifikacija usjeva, domaćih životinja, a posebno bakterija.

Međutim, nemoguće je pristupe razvijene za eksperimentalne organizme direktno prenijeti na ljude. Metode koje se koriste za rad na životinjama i biljkama nisu dovoljno specifične. Neki od nastalih organizama nisu održivi, ​​neki imaju „pogrešne“ karakteristike i jednostavno se odbacuju. Primjer je "zlatni pirinač". Uzgajan je genetskom modifikacijom dodavanjem dva gena iz drugih organizama u genom riže, što je doprinijelo akumulaciji beta-karotena u njegovom sjemenu. Doista, dobijena je riža sa željenim karakteristikama, ali je smanjen prinos. Pretpostavlja se da su razlog tome neuspješna mjesta na koja se ubacuju novi geni.

Kod ljudi je cijena greške previsoka, pa su eksperimenti na ljudima vrlo ograničeni. Svako genetsko preuređenje predstavlja rizik od degeneracije ćelije u rak ili smrti. Naravno, možete obraditi kulturu ćelija ili, na primjer, koloniju bakterija, ali na kraju pokušavaju da odaberu samo one stanice koje imaju određene karakteristike koje su znak da je zapravo došlo do modifikacije njihovog genoma.

” - Ako obrađujete višećelijski organizam, neke ćelije mogu proći modifikaciju, ali druge ne. Nemoguće je predvidjeti koja će ćelija naknadno postati prekursor određenih tjelesnih tkiva, pa je učinak takve modifikacije sada nepredvidiv. Relativno govoreći, ćelija u koju je ugrađen gen za smeđe oči na kraju će završiti u peti.

- Da li je moguće promijeniti cijeli genom odrasle osobe?

Ne, sada je nemoguće raditi sa svim ćelijama odrasle osobe, a nije ni potrebno. Organizam koji ima ozbiljan genetski poremećaj koji utječe na funkcije svake stanice jednostavno umire prenatalno. Genetski poremećaji kompatibilni sa životom općenito se manifestiraju u određenom organu ili organskom sistemu. Oni će biti mete genetskih inženjera. Ako želiš smeđe oči, onda apsolutno nije potrebno modificirati DNK peta. Još ne postoje provjerene metode za takve manipulacije sa stabilnim, predvidljivim rezultatima na ljudima, ali genetski inženjering se vrlo brzo razvija, pa čekamo!

- Prvi eksperimenti u korišćenju genetskog inženjeringa u lečenju genetske bolesti već je?

Literatura opisuje uspješno iskustvo genske terapije bulozne epidermolize ( rijetka kronična nasljedna bolest, uslijed koje se kontinuirano formiraju rane na koži i sluznicama - cca. ed.). Matične ćelije kože pacijenta tretirane su česticama sličnim virusu koje sadrže normalnu sekvencu gena onemogućenog mutacijama. Rezultirajuće ćelije su naseljene u oštećena područja djetetove kože, i kože oporavljali su se!

Bilo je i pokušaja uticaja na tijelo odrasle osobe. Da bi se to postiglo, potreban genetski materijal je upakovan u ljusku adenovirusne čestice i tretiran aerosolom. Airways pacijenata. Virusne čestice su se zakačile za epitelne ćelije i ubrizgale DNK "željenog" gena u ćelije. Provedeni su i eksperimenti na tretmanu virusnih čestica sa "ispravnim" genima krvnih stanica pacijenta.

” - I u ovim eksperimentima je bilo rezultata, ali su bili nestabilni. To je zbog činjenice da se izmijenjene stanice, iako su proizvodile potrebne proteine, nisu razmnožavale. Postepeno su "ispravne" ćelije odumrle, a simptomi bolesti su se vratili. Drugi problem s ovom metodom je imunološki odgovor tijela na ove čestice slične virusu. Mnogi parametri se ne mogu kontrolisati ovim pristupom; postoji opasnost od oštećenja normalnog genetskog materijala ćelija.

Stoga je sada pravac koji najviše obećava modificiranje vlastitih matičnih stanica osobe i njihovo pokretanje natrag u tijelo. Već postoje tehnike za uzimanje fibroblasta iz kože, njihovo pretvaranje u stanje matičnih ćelija i reprogramiranje u neke druge vrste ćelija. Ovo je sada zapravo vrhunac nauke, u to je uloženo mnogo truda i finansija (mada ne kod nas). Genetski “ispravljene” ćelije uzgojene na ovaj način mogu pomoći osobi da prevlada AIDS i neke vrste raka.

Transplantacija nativnih mitohondrija se nedavno koristila kod novorođenčadi sa kardiovaskularnim patologijama u Sjedinjenim Državama. Umjesto loše funkcionalnog vlastitog srca, sa uništenim gladovanje kiseonikom mitohondrije, nisu stavili donora; Mitohondrije dobijene iz mišićno tkivo djeca. Srčane ćelije su preuzele mitohondrije i počele normalno da rade. Kao rezultat toga, od 11 bolesne djece, osmoro nije zahtijevalo transplantaciju srca! Iako se takva manipulacija ne može nazvati genetskim inženjeringom, ona stvara osnovu za liječenje pacijenata, uključujući i "strane" mitohondrije.

Općenito, u medicini se mnoge nade polažu upravo u korištenje vlastitih neznatno modificiranih stanica i s tim u vezi, mislim, da će se revidirati zakonodavstvo u oblasti genetske modifikacije u odnosu na čovjeka.

Razgovarala Irina Iljina

Biohaker Joshua Zayner želi stvoriti svijet u kojem svako može i ima pravo eksperimentirati sa svojim DNK. Zašto ne?

"Ovdje imamo nešto DNK i špric", kaže Josiah Zayner prostoriji punoj sintetičkih biologa i drugih istraživača. On puni iglu i zabija je u kožu. “To će promijeniti moje mišićne gene i dati mi više mišićne mase.”

Zayner, biohaker koji eksperimentiše s biologijom u DIY, a ne u konvencionalnoj laboratoriji, održao je govor na SynBioBeta konferenciji u San Franciscu, "Vodič korak po korak za genetsku promjenu sebe pomoću CRISPR-a", gdje su druge prezentacije uključivale akademike u odijelima. i mladi izvršni direktori tipičnih biotehnoloških startupa. Za razliku od drugih, počeo je svoj govor dijeljenjem uzoraka i knjižica koje su objašnjavale osnove DIY genetskog inženjeringa.

Biohaker Zayner održao je prezentaciju na SynBioBeta konferenciji “Vodič korak po korak za genetski mijenjanje sebe koristeći CRISPR”

Ako želite da se genetski modificirate, to ne mora biti teško. Dok je nudio uzorke u malim vrećicama publici, Zayner je objasnio da mu je trebalo oko pet minuta da napravi DNK koji je donio na prezentaciju. U epruveti je bio Cas9, enzim koji seče DNK na određenoj lokaciji usklađenoj sa RNK vodičem u sistemu za uređivanje gena poznatom kao CRISPR. U ovom primjeru, dizajniran je da isključi gen za miostatin, koji proizvodi hormon koji ograničava rast mišića i smanjuje mišićna masa. U studiji sprovedenoj u Kini, psi sa uređenim genom imali su udvostručenu mišićnu masu. Ako je bilo ko u publici želio to isprobati, mogao je odnijeti cijev kući i kasnije je primijeniti. Čak i ako ga nakapate na kožu, rekao je Zeiner, dobit ćete učinak, iako ograničen.

Zayner je doktorirao molekularnu biologiju i biofiziku, a također je radio kao naučnik u NASA-i na modificiranju organizama za život na Marsu. Ali on vjeruje da bi sintetička biologija za uređivanje drugih organizama ili sebe mogla postati laka za korištenje kao, recimo, CMS za kreiranje web stranice.

“Ne morate znati koji promotor koristiti da bi pravi gen ili dio DNK funkcionirao,” kaže on, koristeći neki od tehničkih žargona iz genetskog inženjeringa. „Ne želite da znate koji terminator da koristite, ili poreklo replikacije... Inženjer koji programira DNK treba da zna kako to da uradi. Ali jedino što trebate znati je da želim da gljiva bude ljubičasta. Ne mora biti komplikovanije. Sve je to potpuno moguće – radi se samo o izgradnji infrastrukture i platforme tako da to može učiniti svako.”

Naravno, prodavnica aplikacija za genetsko uređivanje još nije kreirana. Ali priličan broj biohakera je naučio dovoljno da – ponekad bezobzirno – eksperimentiše na sebi. Nekoliko ljudi koje Zayner poznaje, na primjer, počeli su sebi ubrizgavati miostatin. „To se dešava upravo sada“, kaže on. “Sve ove stvari su počele da se pojavljuju tek u posljednjih nekoliko sedmica.” Prerano je reći da li su injekcije poboljšale eksperimentatore ili su izazvale probleme, ali neki se nadaju da će rezultate vidjeti u narednim mjesecima.

Uprkos svom vremenu provedenom u akademskoj zajednici, Zayner očito nije tipičan istraživač i izbjegava ideju da eksperimenti trebaju biti ograničeni na laboratorije. Kada je u NASA-i počeo da komunicira sa drugim biohakerima putem mailing liste, i saznao za probleme onih koji su želeli da rade „uradi sam“ – dobavljače je bilo teško pronaći, a nisu uvek slali potrebne narudžbe onima koji nisu imali laboratorija - on je 2013. godine pokrenuo posao pod nazivom The ODIN (Open Discovery Institute, i omaž nordijskom bogu) za slanje kompleta i alata ljudima koji žele da rade u svojoj garaži ili sobi. 2015. godine, nakon što je odlučio napustiti NASA-u jer mu se nije sviđalo raditi u njihovom konzervativnom okruženju, pokrenuo je uspješnu kampanju prikupljanja sredstava za DIY CRISPR komplet.

„Jedina stvar koju treba da znate je da želim da gljiva bude ljubičasta. Ne bi trebalo biti teže."

Godine 2016. prodao je proizvode u vrijednosti od 200.000 dolara, uključujući komplet kvasca koji se može koristiti za gorivo užarenog bioluminiscentnog piva, komplet za otkrivanje antibiotika kod kuće i kompletnu kućnu laboratoriju po cijeni MacBook Pro-a. Očekuje da će se prodaja udvostručiti u 2017. Mnogi kompleti su jednostavni i većina kupaca ih vjerovatno ne koristi da bi se promijenili (mnogi kompleti idu u škole). Ali Zayner se također nada da će, kako se bude steklo više znanja, ljudi eksperimentirati na neobičnije načine.

Zayner prodaje kompletnu kućnu biohacking laboratoriju po otprilike cijeni MacBook Pro-a.

On postavlja pitanje da li tradicionalne metode Studije kao što su randomizirana kontrolirana ispitivanja jedini su način da se dođe do otkrića, što ukazuje da u novoj personaliziranoj medicini (kao što je imunoterapija raka, koja je personalizirana za svakog pacijenta), veličina uzorka jedne osobe ima smisla. U svom govoru je tvrdio da bi ljudi trebali moći sami eksperimentirati ako žele; mijenjamo svoj DNK kada pijemo alkohol ili pušimo cigarete ili udišemo prljav gradski zrak. Mnoge društveno sankcionisane radnje su opasnije. "Mi doniramo možda milion ljudi godišnje bogovima automobila", rekao je. "Ako nekoga pitate: 'Da li biste se htjeli riješiti automobila?' - Ne." (Zayner je eksperimentisao na različite načine, uključujući ekstremnu „uradi sam“ fekalnu transplantaciju, za koju kaže da je izliječila njegove probavne probleme; također pomaže pacijentima s rakom sa „uradi sam“ imunoterapijom).

Ako promijenite svoj DNK, tada možete izvršiti sekvencioniranje vašeg genoma kako biste vidjeli da li je došlo do promjene. Ali eksperiment u garaži ne može pružiti toliko informacija konvencionalne metode. "Možete dokazati da ste promijenili DNK, ali to ne znači da je siguran ili efikasan", kaže George Church, profesor genetike na Harvard Medical School (koji također služi kao savjetnik Zaynerovoj kompaniji, prepoznajući vrijednost biološki pismene javnosti u biologiji stoljeća). „Sve što radi je da vam kaže šta ste uradili korektan rad, ali to može biti opasno jer ste promijenili i nešto drugo. To može biti neefikasno u smislu da nije promijenjeno dovoljno ćelija, ili može biti prekasno i šteta je već učinjena.” Ako se beba rodi s mikrocefalijom, na primjer, promjena gena u njegovom tijelu vjerovatno neće utjecati na njegov mozak.

"Živimo u nevjerovatnom vremenu u kojem učimo toliko o biologiji i genetici zahvaljujući CRISPR-u, ali još uvijek mnogo toga ne znamo o sigurnosti uređivanja ljudskih ćelija pomoću CRISPR-a."

Svako ko želi da sebi ubrizga modifikovanu DNK preuzima rizik bez dovoljno podataka – ili možda ikakvih stvarnih podataka – o tome šta bi se moglo dogoditi da bi se donela informisana odluka. Ovo se vjerovatno podrazumijeva: ne pokušavajte ovo kod kuće. „Živimo u nevjerovatnom vremenu u kojem učimo toliko o biologiji i genetici zahvaljujući CRISPR-u, ali još uvijek mnogo toga ne znamo o sigurnosti uređivanja ljudskih ćelija pomoću CRISPR-a“, kaže Alex Marson, istraživač mikrobiologije i imunologije na Kalifornijskom univerzitetu u San Francisku i stručnjak za CRISPR. “Od vitalnog je značaja da prođe kroz rigorozno i ​​provjereno sigurnosno testiranje u svakom slučaju i da se radi na odgovoran način.”

U Njemačkoj je biohakovanje sada nezakonito, a osoba koja provodi eksperimente izvan licencirane laboratorije može se suočiti s kaznom od 50.000 eura ili tri godine zatvora. Svjetska antidoping agencija sada zabranjuje sve oblike uređivanja gena kod sportista. Međutim, biohacking još uvijek nije reguliran u Sjedinjenim Državama. A Zayner misli da uopće ne bi trebao; on upoređuje zabrinutost oko ljudi koji uče kako koristiti sintetičku biologiju sa zabrinutošću oko učenja kako koristiti kompjutere ranih 1980-ih. (On citira intervju iz 1981. u kojem je Ted Koppel pitao Stevea Jobsa da li postoji opasnost da ljudi budu kontrolirani kompjuterima.) Zayner se nada da će nastaviti pomagati što većem broju ljudi da postanu "DNK pismeni".

„Želim živjeti u svijetu u kojem se ljudi genetski modificiraju. Želim živjeti u svijetu u kojem su sve ove cool stvari koje vidimo u sci-fi TV emisijama stvarne. Možda sam lud i glup... ali mislim da je to vjerovatno zaista moguće."

Zato je sebi ubrizgao injekciju pred gomilom na konferenciji. „Želim da ljudi prestanu da se raspravljaju o tome da li je u redu koristiti CRISPR ili ne, da li je u redu da se genetski modifikujete“, kaže on. „Prekasno je: ja sam izabrao za tebe. Debata je završena. Hajde da nastavimo. Koristimo genetski inženjering da pomognemo ljudima. Ili im dajte ljubičastu kožu."

Uz pomoć CRISPR-a, upravo se dešava ogroman napredak u genetskom inženjeringu: naučnici planiraju da uskoro nauče kako da nas zauvijek oslobode bilo kakve bolesti, uz izglede za bilo kakve kontrolirane mutacije i vječni život.

Na objavljivanje ove objave potaknuo nas je video “CRISPR: uređivanje gena će zauvijek promijeniti sve”, koji govori o vrhunskoj nauci u smislu genetske modifikacije ljudi: ne radi se samo o oslobađanju od bolesti poput AIDS-a, raka i mnogi drugi, ali i o stvaranju besprijekorne nove vrste ljudi, ljudi sa super moćima i besmrtnošću. I ovo se dešava upravo sada pred našim očima.

Svi ovi izgledi se otvaraju zahvaljujući nedavnom revolucionarnom otkriću proteina CRISPR–Cas9, ali prvo.

Ranije se vjerovalo da je DNK u svakoj našoj ćeliji apsolutno identična i da sadrži našu tačnu i nepromjenjivu kopiju - bez obzira koju ćeliju uzmete, ali se pokazalo da to nije tako: DNK u različitim stanicama je malo drugačiji i mijenjaju se ovisno o različitim okolnostima.

Otkriće proteina CRISPR-Cas9 pomoglo je promatranjem bakterija koje su preživjele napad virusa.

Najstariji rat na zemlji

Bakterije i virusi se takmiče od početka života: virusi bakteriofaga plijene bakterije. U okeanu ubijaju 40%. ukupan broj bakterije svaki dan. Virus to radi tako što ubacuje svoj genetski kod u bakteriju i koristi je kao tvornicu.

Bakterije se bezuspješno pokušavaju oduprijeti, ali u većini slučajeva njihovi odbrambeni mehanizmi su preslabi. Ali ponekad bakterije prežive. Tada mogu aktivirati svoj najefikasniji antivirusni sistem. Oni pohranjuju dio DNK virusa u svom genetskom kodu, "CRISPR" DNK arhivi.Ovdje se čuva dok se ne zatraži.

Kada virus ponovo napadne, bakterija stvara kopiju RNK iz DNK arhive i
puni tajno oružje - protein Cas9. Ovaj protein skenira bakteriju u potrazi za virusnim smetnjama upoređujući svaki komad DNK koji pronađe sa arhivom. Kada se pronađe 100% podudaranje, on se aktivira i odsiječe DNK virusa, čineći ga beskorisnim, štiteći tako bakteriju.

Protein Cas9 skenira DNK ćelije za ulazak virusa i zamjenjuje oštećeni dio zdravim fragmentom.

Rečeno je da je Cas9 veoma precizan, poput DNK hirurga. Revolucija je došla kada su naučnici shvatili da je CRISPR sistem programibilan – mogli su jednostavno dati kopiju DNK koju je trebalo promijeniti i smjestiti sistem u živu ćeliju.

Osim što je precizan, jeftin i jednostavan za korištenje, CRISPR vam omogućava da uključite i isključite gene u živim stanicama i proučavate specifične sekvence DNK.
Ova metoda također radi sa svim stanicama, mikroorganizmima, biljkama, životinjama ili ljudima.

Naučnici su otkrili da se Cas9 može programirati da napravi bilo kakve zamjene u bilo kojem dijelu DNK - a to otvara gotovo neograničene mogućnosti za čovječanstvo.

Ima li kraja bolestima?

Naučnici su 2015. godine koristili CRISPR za uklanjanje virusa HIV-a iz ćelija pacijenata.
i dokazao da je to moguće. Godinu dana kasnije, izveli su ambiciozniji eksperiment sa štakorima sa virusom HIV-a u skoro svim ćelijama.

Naučnici su jednostavno ubrizgali CRISPR u njihov rep i uspjeli ukloniti više od 50% virusa iz ćelija u cijelom tijelu. Možda će za nekoliko decenija CRISPR pomoći da se riješimo HIV-a i drugih retrovirusa - virusa koji se kriju unutar ljudske DNK, poput herpesa. Možda CRISPR može pobijediti našeg najgoreg neprijatelja, rak.

Rak je rezultat ćelija koje odbijaju da umru i nastavljaju da se dele, a skrivaju se od imunog sistema. CRISPR nam daje način da uredimo naše imunološke ćelije i učinimo ih boljim lovcima na rak.

Možda će jednog dana liječenje raka biti samo nekoliko injekcija s nekoliko hiljada vaših vlastitih ćelija stvorenih u laboratoriji da vas zauvijek izliječe.

Možda će nakon nekog vremena pitanje liječenja raka biti pitanje nekoliko injekcija modificiranih stanica.

Prvo kliničko ispitivanje takve terapije na ljudskim pacijentima odobreno je početkom 2016. godine u Sjedinjenim Državama. Manje od mjesec dana kasnije, kineski naučnici su najavili da će liječiti pacijente s rakom pluća imune ćelije, modificiran po istoj tehnologiji, u avgustu 2016. Slučaj brzo dobija na zamahu.

A tu su i genetske bolesti, hiljade njih. Oni variraju od blago iritantnih do izuzetno fatalnih ili uzrokujući godine patnje. Uz moćne alate kao što je CRISPR, možda ćemo jednog dana moći da se riješimo ovoga.

Više od 3.000 genetskih bolesti uzrokovano je jednom promjenom DNK.
Već stvaramo modificiranu verziju Cas9 koja ispravlja takve greške i oslobađa ćeliju od bolesti. Za nekoliko decenija možda ćemo moći da eliminišemo hiljade bolesti zauvek. Međutim, sve ove medicinske primjene imaju jedan nedostatak - ograničene su na jednog pacijenta i umrijet će s njim ako ih ne koristimo na reproduktivnim stanicama ili na rana faza razvoj fetusa.

CRISPR će se vjerovatno koristiti mnogo šire. Na primjer, stvoriti modificiranog čovjeka, dizajnirano dijete. Ovo će donijeti glatke, ali nepovratne promjene u ljudskom genskom fondu.

Engineered Children

Sredstva za promjenu DNK ljudskog fetusa već postoje.
ali tehnologija je u ranoj fazi razvoja. Međutim, već je dva puta korištena. Tokom 2015. i 2016. godine eksperimenti kineskih naučnika sa ljudskim embrionima postigli su delimičan uspeh iz drugog pokušaja.

Otkrili su ogromne poteškoće u uređivanju gena embriona, ali mnogi naučnici već rade na rješavanju ovih problema. To je isto kao i kompjuteri 70-ih: u budućnosti će postati bolji.

Bez obzira na vaše stavove o genetskom inženjeringu, on će uticati na sve. Modificirani ljudi mogu promijeniti genom cijele naše vrste, jer će se njihovi kalemljeni kvaliteti prenijeti na njihovu djecu, a kroz generacije će se polako širiti, polako mijenjajući genetski fond čovječanstva. Počeće postepeno.

Prva dizajnirana djeca neće se mnogo razlikovati od nas. Najvjerovatnije će im biti promijenjeni geni kako bi se riješili fatalnih nasljednih bolesti.
Kako tehnologija bude napredovala, sve će više ljudi početi misliti da je nekorištenje genetske modifikacije neetično jer osuđuje djecu
do patnje i smrti koja se može spriječiti.

Čim se rodi prvo takvo dijete, otvorit će se vrata koja se više ne mogu zatvoriti. U početku se neke osobine neće dirati, ali kako se povećava prihvaćanje tehnologije i naše znanje o genetskom kodu, tako će se povećavati i iskušenje.
Ako svoje potomstvo učinite imunim na Alchajmerovu bolest, zašto ne i dodatno im ne daje poboljšan metabolizam? Zašto ih ne nagraditi odličnim vidom? Šta je sa visinom ili mišićima? Bujna kosa? Šta kažete na dar izuzetne inteligencije za vaše dijete?

Ogromne promjene će doći kao rezultat gomilanja ličnih odluka miliona ljudi.
To je klizav teren i modifikovani ljudi mogu postati nova normalna. Kako genetski inženjering postaje sve uobičajeniji i naše znanje se poboljšava, možda smo bliže iskorenjivanju glavnog uzroka smrti: starenja.

2/3 od oko 150.000 ljudi koji danas umiru umrlo je od uzroka povezanih sa starenjem.

Danas se vjeruje da je starenje uzrokovano nakupljanjem oštećenja u našim stanicama
kao što su lomovi DNK ili propadanje sistema odgovornih za popravku ovih oštećenja.
Ali postoje i geni koji direktno utiču na naše starenje.

Genetski inženjering i druge terapije mogu zaustaviti ili usporiti starenje. Možda je čak moguće i preokrenuti.

Tipična reakcija na mogućnost vječnog života (kao i svaka druga tehnologija koja je sada poznata, ali revolucionarna prije nekoliko stotina godina).

Vječni život i "X-Men"

Znamo da u prirodi postoje životinje koje ne stare. Možda bismo mogli da pozajmimo par gena od njih. Neki naučnici vjeruju da će jednog dana starenje biti iskorijenjeno. I dalje ćemo umrijeti, ali ne u bolnici sa 90 godina, već nakon par hiljada godina provedenih okruženi našim najmilijima.

Izazov je ogroman i cilj je možda nedostižan, ali je moguće da ljudi koji su danas živi mogu biti prvi koji će okusiti prednosti terapije protiv starenja. Možda je samo pitanje uvjeravanja pametnog milijardera da pomogne u rješavanju ovog velikog problema.

Ako to pogledamo šire, mnoge probleme bismo mogli riješiti uz pomoć posebno modificiranih ljudi, na primjer, koji bi se bolje nosili sa visokokaloričnom hranom, i riješili se takve civilizacijske bolesti kao što je gojaznost.

Posjedovanje modificiranog imunološki sistem sa listom potencijalnih prijetnji,
mogli bismo postati imuni na većinu bolesti koje nas danas muče. Kasnije bismo još mogli stvoriti ljude za dugotrajna putovanja u svemir i prilagođavanje različitim uvjetima na drugim planetama, što bi bilo izuzetno korisno za održavanje našeg života u neprijateljskom svemiru.

Nekoliko prstohvata soli

Postoji nekoliko velikih prepreka, tehnoloških i etičkih. Mnogi će osjetiti strah od svijeta u kojem uklanjamo nesavršene ljude i biramo potomstvo na osnovu onoga što se smatra zdravim.

Ali mi već živimo u takvom svijetu. Testiranje na desetine genetskih bolesti ili komplikacija postalo je norma za trudnice u mnogim zemljama. Često jedna sumnja na genetski defekt može dovesti do prekida trudnoće.
Uzmimo, na primjer, Downov sindrom, jedan od najčešćih genetskih defekata: u Europi se oko 90% trudnoća s utvrđenim prisustvom ovog poremećaja prekine.

Genetska selekcija na djelu: Downov sindrom se već dijagnosticira u ranoj fazi razvoja embrija i 90% trudnoća s ovom dijagnozom se prekida.

Odluka o prekidu trudnoće je vrlo lična, ali je važno shvatiti da već danas biramo ljude na osnovu njihovog zdravstvenog stanja. Nema smisla pretvarati se da će se to promijeniti, tako da moramo djelovati pažljivo i etički, uprkos sve većoj slobodi izbora zahvaljujući daljnjem razvoju tehnologije.

Međutim, sve su to izgledi za daleku budućnost. Uprkos snazi ​​CRISPR-a, metoda nije bez svojih nedostataka. Mogu se dogoditi greške u uređivanju, a nepoznate greške se mogu pojaviti u bilo kojem dijelu DNK i ostati neotkrivene.

Promjena gena može postići željeni rezultat i izliječiti bolest, ali istovremeno izazvati neželjene promjene. Jednostavno ne znamo dovoljno o složenim odnosima naših gena da bismo izbjegli nepredvidive posljedice.

Rad na metodama preciznosti i opservacije važan je u predstojećim kliničkim ispitivanjima. I dok smo razgovarali o mogućoj svjetlijoj budućnosti, vrijedi spomenuti i mračniju viziju. Zamislite šta bi zemlja poput Sjeverne Koreje mogla učiniti s ovim nivoom tehnologije?

Važno je da tehnologija genetske modifikacije ne padne u ruke totalitarnih režima, koji bi je hipotetički mogli iskoristiti da naškode čovječanstvu – na primjer, stvoriti vojsku genetski modificiranih vojnika.

Može li ona zauvijek produžiti svoju vladavinu putem prisilnog inženjeringa?Šta će zaustaviti totalitarni režim da stvori vojsku modifikovanih super vojnika?

Uostalom, ovo je teoretski moguće. Ovakvi scenariji leže u dalekoj budućnosti, ako su uopće mogući, ali dokaz koncepta za takav inženjering već postoji. Tehnologija je zaista toliko moćna.

Ovo bi mogao biti razlog za zabranu inženjerskih i srodnih istraživanja, ali to bi svakako bila greška. Zabrana ljudskog genetskog inženjeringa samo će odvesti nauku u područja s pravilima i zakonima s kojima se ne bismo svidjeli. Samo učešćem u procesu možemo biti sigurni da se istraživanje provodi s pažnjom, inteligencijom, kontrolom i transparentnošću.

Možemo istraživati ​​i uvoditi bilo kakve genetske modifikacije na ljude.

Zaključak

Osećate li se anksioznosti? Gotovo svi imamo neku vrstu nesavršenosti. Da li bi nam bilo dozvoljeno da postojimo u tako novom svijetu? Tehnologija je pomalo zastrašujuća, ali imamo šta da dobijemo, a genetski inženjering bi mogao biti sledeći korak u evoluciji inteligentnih vrsta života.

Možda ćemo okončati bolesti, produžiti životni vijek za vijekove i otići do zvijezda. Ne treba razmišljati sitno kada pričate o takvoj temi. Šta god da mislite o genetskom inženjeringu, budućnost dolazi bez obzira na sve.

Ono što je nekada bila naučna fantastika uskoro će postati naša nova stvarnost.
Realnost puna mogućnosti i prepreka.

Takođe možete pogledati i sam video:

10.04.2015 13.10.2015

U ljudskom tijelu postoji od 50 do 100 triliona ćelija, od kojih svaka sadrži 23 para hromozoma.

Rečenicu: "Ne možete prstom zgnječiti gene" čitali su i čuli mnogi. Osnovno značenje fraze je da koje god gene je osoba naslijedila od svojih roditelja, hodat će s njima cijeli život.

Zapadni naučnici su otkrili da 10% DNK u ljudskom tijelu učestvuje u izgradnji proteina, a biolozi smatraju 90% "smećem" DNK na osnovu toga što ne znaju ili ne razumiju njihovu svrhu.

Ruski naučnik – biofizičar, biolog P. Garjajev, zajedno sa svojim kolegama, ustanovio je i eksperimentima dokazao da se „smeća“ DNK ljudskog tela može promeniti pod uticajem zvukova određene frekvencije. Odnosno, ruski naučnici su dokazali da čudesna izlečenja ljudi od smrtonosnih bolesti (rak 4. stadijuma, SIDA, bolesti bubrega, jetre, srca) uz pomoć čini nisu nadrilekarstvo ili fikcija. tradicionalni iscjelitelji, ali činjenica koja ima naučno objašnjenje.

Sada je moguće objasniti učinak na ljudsko tijelo aktivnosti/radnje kao što su afirmacija, strastvena molitva, hipnoza, koje mogu promijeniti ponašanje osobe na bolje.

Svaka osoba je samostalno sposobna promijeniti vlastiti DNK na bolje uz pomoć misli, jezika, riječi i načina života.

Informacije o tome kako se sami riješiti "lošeg" naslijeđa

Činjenica da je misao materijalna neće osporiti najveći naučnik – konzervativac. Samo velika većina ljudi pogrešno razumije frazu “misao je materijalna”. Svi vjeruju da je dovoljno nešto poželjeti i da se to odmah ostvari. Po analogiji: osoba stavlja sve potrebne radio komponente blizu sebe, napiše riječ "radio" i čeka da se muzika pusti. Da bi skup radio komponenti postao radio prijemnik, osoba ih treba pravilno sastaviti. Odlučujuća je fraza „ispravno sastaviti“, jer kada čovek treba da stigne od Bologoea do Moskve, a ode u Sankt Peterburg, onda koliko god intenzivno „tagao“ dok se ne okrene, neće stići do Moskve. .

Da bi promijenila "lošu" nasljednost, osoba mora učiniti nekoliko obaveznih stvari:

1. Strastvena želja da promenite svoje gene;

2. Navedite pravi plan pomoću kojeg možete promijeniti svoje gene;

3. Striktno se pridržavati odabranog ispravnog plana;

Da žudim za

Ljudi koji se bave ezoterizmom znaju da strastvena želja stvara potrebu, odnosno da je čovjeku potrebno ono što strastveno želi. U Univerzumu se pokreću mehanizmi uz pomoć kojih osoba može promijeniti svoje gene. Tačnije, ovi mehanizmi postoje od stvaranja Univerzuma, ali čovjek svojom strasnom željom pritišće „dugme“ neophodno za SEBE.

Nacrtajte pravi plan

Pogledajmo “ispravan plan” na primjeru osobe sklone alkoholizmu jer ga je otac “nagradio” takvim genima.

Takva osoba se brže napije od ljudi koji imaju normalne gene, i to njegove unutrašnje organe brže mogu početi da se nepovratno mijenjaju unosom alkohola (ciroza jetre, moždani udar, bolest srca/bubrega). Nije dovoljno da takva osoba jednostavno „prestane da pije“; njegovi geni se zbog takvog čina neće promijeniti; „Damoklov mač“ će uvijek visjeti nad njim; on će ići u pijanstvo.

Mora postojati mentalni stav da se geni mijenjaju – ovdje i sada. I promjene će se početi događati jer će se promijeniti biohemijski sastav osobe. Neko će pitati: "Kako i zašto?" Uostalom, niko ne dovodi u pitanje činjenicu da se apsolutno trijezna osoba (nije pila alkohol) pod utjecajem hipnotizera ponaša kao pijanica. Razmislite o tome, riječi jedne osobe izazvale su promjene u biohemijskom sastavu druge osobe i, kao rezultat, promijenilo se i njegovo ponašanje.

Pravilna ishrana, pijenje kvalitetne vode za piće (potrebno je napraviti otopljenu vodu), pravilna dnevna rutina (najefikasnije je spavanje od 19 do 24 sata) i nakon godinu dana čaša alkohola više neće imati isti efekat na osobu kao i pre nego što ste shvatili da vam je potrebno šta - onda promenite sebe.

Striktno se pridržavajte odabranog ispravnog plana

Ovdje se vjerovatno nema šta komentarisati. Opcija da "radite vježbe" tjedan dana, a zatim pijete alkohol "da se opustite uz dobru užinu" neće raditi - prije ili kasnije, u ljudskom tijelu će se dogoditi nepovratni procesi sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze.

Kako medicina može pomoći ljudima da promijene svoj DNK

Na genetskom nivou postoji predispozicija ne samo za alkoholizam, već i za rak, tuberkulozu, bolesti srca/bubrega/jetre i mnoge druge. I svim tim ljudima može se pomoći da promijene svoje živote na bolje.

Vjerujem da u ovom članku nema potrebe opisivati ​​mehanizam utjecaja na ljudsku DNK: etar, torzijska polja, elektromagnetne oscilacije, rezonantne oscilacije - jasno poznavanje ovih pojmova osobu sklonu bilo kojoj bolesti neće približiti zdravlju. .

Promjena ljudske DNK u pozitivnom smjeru će dovesti do:

· Svijest da on to može promijeniti;

· Postupci u pravom smjeru, njegovi, pacijentovi, postupci, a ne postupci doktora, mame/tate/poznanika/prijatelja. “Onaj ko hoda savladaće put”;

Čovek je 85% vode, u starosti do 60%. Stoga je teško umanjiti značaj kvalitetne vode za piće za zdravlje ljudi. Voda upija i pohranjuje informacije koje je osoba stavila u nju.

Ujutro, nakon spavanja, stavite čašu dobre vode za piće na dlan vaše lijeve ruke, a dlanom desne ruke pomjerite čašu u smjeru kazaljke na satu i samouvjereno izgovorite sve što želite da vam se dogodi u tijelu. Samo nemojte sumnjati da će se ovo dogoditi. Sumnje mogu uništiti najmoćniju strukturu; zapamtite, kao u Bibliji: “Po vašoj vjeri bit će vam.

Iz nekog razloga ljudi su previše lijeni da se kreću, čak i za sebe. Ako želite da promenite svoj DNK, to će se sigurno desiti, samo morate nešto da preduzmete.