“Полубоги”: что дают человечеству технологии редактирования генома

Люди добрались до святая святых – генов. Открытие технологии редактирования генома ученые называют третьей революцией в молекулярной биологии. Первые две – это находка спирали ДНК и расшифровка генома. Однако многие до сих пор боятся этого “прорыва”. Ведь, как и любое другое явление, он имеет две стороны. С одной – это возможность вылечить рак, СПИД, диабет, гемофилию и другие тяжелые болезни. С другой – “незаметно” уничтожить целые нации. Что такое редактирование генома. Так ли оно опасно, как говорят критики. Как бизнесмену заработать на генах. Обо всем этом читайте далее.

Что такое редактирование генома

что такое crispr

Уже есть несколько технологий для редактирования генома. Самая популярная – CRISPR/Cas9. Метод основан на иммунной системе бактерий. Дело в том, что ДНК микроорганизма состоит из повторяющихся участков. Они называются CRISPR. Между ними расположены “кусочки” ДНК, которые отличаются друг от друга. Многие из них – это копия генома вирусов, которые живут на бактерии.  

Когда вирус попадает в клетку, его обнаруживают Cas-белки. Если фрагмент вируса есть в “базе данных” CRISPR РНК, то эти Cas9 “разрезает” ДНК вируса и уничтожает его. Таким образом, организм защищается от инфекции.

В 2013 году ученые доказали, что эта система работает не только в бактериях. По такому же принципу функционирует и человек. Это открытие означает, что с помощью метода можно лечить наследственные заболевания. Причем даже во взрослом возрасте. Ученые утверждают, что с помощью CRISPR/Cos9 манипуляции с геномом происходят на “природном уровне”.

Возможности CRISPR

редактирование генома

Технология редактирования важна не только для наследственных болезней. С завидной периодичностью появляются сообщения о том, где можно применить CRISPR. 

  • Вырастить донорские органы. К примеру, сердце свиньи можно пересадить человеку. Для этого его нужно отредактировать с помощью CRISPR так, чтобы орган прижился.
  • Уничтожить бактерии, которые устойчивы к антибиотикам. Или создать их для людей, которые не восприимчивы к антибактериальной терапии. По данным Всемирной организации здравоохранения, их уже около полумиллиона.
  • Удалить ВИЧ из ДНК. Ученые сделали это на трех видах животных. Кроме того, медики выявили, что вирус можно полностью “выжить” из инфицированных клеток.
  • Вылечить слепоту, миодистрофию и другие заболевания. На мышах этот эксперимент уже сработал. Метод применили и для человека. Мальчику, который страдал от редкого заболевания кожи, пересадили “кусок” генетически отредактированного материала. Он прижился, распространился и заменил 80% “больных” кожных покровов. Новую кожу вырастили из 3 кв. см материала, на который воздействовал модифицированный вирус.
  • Бороться с раком. Иммунные клетки человека генетически меняют так, чтобы они эффективно находили и удаляли злокачественные.
  • Редактировать “вредные” гены эмбрионов. Китайские и американские ученые уже провели исследования, в которых избавили эмбрион человека от наследственных заболеваний. Впрочем, по этическим соображениям развиваться зародышу не дали.

С 2018 года в США разрешили использовать препарат для генной терапии. Он называется Luxturna производства Spark. Его задача – вылечить редкое генетическое заболевание сетчатки с помощью одного укола. Стоимость инъекции – 425 тысяч долларов. Но лечить нужно два глаза.

Чем может навредить технология редактирования генома

Главное опасение, которое вызывает CRISPR, – возможность использовать ее как оружие массового поражения. На человека исследования пока не направлены. Во всяком случае, официальные. А вот животные могут оказаться под угрозой. Один из примеров – комары. Они переносят опасные заболевания. Поэтому ученые хотят отредактировать их геном так, чтобы они не могли этого делать, либо вообще уменьшить популяцию насекомых. Самые “злые” – и вовсе намерены истребить вид. Компания DARPA вложила в такие исследования 100 млн долларов. Все это настораживает экологов. Ведь нельзя бесследно уничтожить какой-либо вид на планете. Это обязательно повлечет за собой изменение всей экосистемы. Поэтому очень опасно, если такая возможность окажется в руках какого-либо правительства или бизнеса.

Новая Зеландия пошла еще дальше. Власти хотят истребить всех хищников и грызунов на острове. Дело в том, что раньше в стране из млекопитающих жили только летучие мыши и ластоногие. Однако колонизация принесла на остров крыс, горностаев, кошек и поссумов. Эти “гости” уничтожают местных животных. Некоторые из них уже исчезли как вид. Чтобы сохранить “выживших”, власти хотят к 2050 году истребить всех завезенных животных. Это хотят сделать, в том числе, и с применением “генетического оружия”. Ученые Новой Зеландии изучают, насколько безопасен такой метод для других представителей экосистемы.

И вот, исходя из этих возможностей CRISPR: что будет, если у какого-то сумасшедшего вождя окажется такая “генетическая” вакцина.

ГМО-растения

Еще один страх, который вызывает метод редактирования генов, – это ГМО-растения и животные. Ведь пока достоверно неизвестно, каким образом такая пища отразится на здоровье и качестве жизни человека и следующих поколений. Вместе с тем, многие футурологи пророчат будущее ГМО-продуктам. Ведь именно они избавят человечество от голода. По данным ООН, количество людей, которые недоедают, снова выросло до 815 млн человек. А это – 11% населения.

Противники CRISPR также указывают на ошибки, которые случаются при “вырезании” фрагмента ДНК. Можно случайно вызвать мутацию или “задеть” соседний ген. Поэтому и возникла “альтернативная” методика. Ее “изобрели” специалисты Медицинского института Говарда Хьюза. Ее особенность в том, что она не удаляет, а “стирает” и переписывает отдельные “буквы” в ДНК. Впрочем, метод подходит лишь для некоторых коррекций.

дизайнерские дети

Научившись “исправлять” геном для лечения, люди будут “проектировать” детей. Заранее задавать форму носа, цвет глаз, телосложение, уровень интеллекта и так далее. А это “убьет” разнообразие человеческого вида. Такое явление уже назвали “дизайнерские дети”.

Как заработать на CRISPR

генетика

В Китае исследования CRISPR/Cos9 разрешены. Подобную программу хотят внедрить в России. Поэтому у метода однозначно есть будущее. Если хочется быть причастным к инновационным разработкам, можно инвестировать в фармацевтические компании, которые работают с CRISPR. Гиганты отрасли – Novartis, AstraZeneca – уже подписали контракты с фирмами, которые исследуют геном. То есть, они делают ставку на генную терапию.

Конечно, пока это очень рискованно. Даже в случае успешного вывода препарата на рынок, есть вероятность того, что он “не приживется”. Но с другой стороны, технология может принести миллиарды долларов инвестору. Кроме того, до сих пор длятся судовые разбирательства по поводу того, кому принадлежит патент для эти исследования. Спор идет между Калифорнийским университетом в Беркли и Институтом Броуда. Если говорить о фармкомпаниях, – это Editas Medicine, Intellia Therapeutics, Crispr Therapeutics.

Возможно, именно сейчас “рождается” будущий магнат генной терапии. Все, что нужно, – капитал и способность рискнуть.

Источники: lenta.ru, ria.ru, republic.ru, inopressa.ru, vladtime.ru, hightech.fm. Подготовила Наталья Най


Расскажите об этом друзьям



Хотите узнать о будущем больше?

Узнайте где деньги будут завтра!

Как современные технологии изменят бизнес? От чего стоит отказываться уже сейчас? Какие бизнес-идеи будут востребованы через 5, 10 и 15 лет? Какие отрасли останутся выгодными и актуальными, а какие умрут?

Заглянуть в будущее