243Просмотры |  нравиться

Редактирование генома человека в 2017 году

Биотехнологическая компания Editas Medicine, которую активно поддерживает Билл Гейтс, официально заявила, что сможет совершать редактирование генома человека в 2017 году. Технология, позволяющая совершить такую манипуляцию, носит название CRISPR/Cas9.

Предполагается, что с развитием данной технологии ученые смогут побороть наследственные заболевания. При этом ген, вызывающий болезни, будет корректироваться еще на стадии развития эмбриона. Различные ученые также прогнозируют, что применение CRISPR позволит в будущем полностью изменить жизнь человека.

CRISPR: как создавалась технология будущего

История генной инженерии началась в 1973 году, когда ученые Стенли Коэн и Герберт Бойер встроили в геном бактерии чужеродную ДНК. Это стало первым шагом на пути масштабных исследований человеческого генома, однако добиться прицельной корректировки генома ученым удалось только в 90-х годах.

Для этого был модифицирован специфический белковый комплекс, получивший название «цинковые пальцы». Один из концов данного комплекса распознавал определенный участок ДНК, а другой расщеплял его, затем разрез восстанавливался за счет внедрения фрагмента чужеродной ДНК.

genom-1-e1460535491217-610x241В 2010 году была разработана технология TALENs, в которой также использовались специфические белковые комплексы для распознавания и расщепления нужной последовательности ДНК, однако сам метод нацеливания на определенный фрагмент был значительно усовершенствован.

Главным прорывом в этой области стала технология CRISPR/Cas9, разработанная в 2013 году. В ней вместо белков используются короткие фрагменты РНК, которые достаточно легко синтезировать в лаборатории. Название технологии расшифровывается, как Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, что в переводе означает «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами».

Данная технология представляет собой комплекс, состоящий из направляющей РНК, которая распознает определенный участок ДНК, и фермента Cas9, вырезающего этот фрагмент. Поскольку в клетках высших организмов содержится два набора хромосом, то расщепленный участок ДНК автоматически «залечивается», копируя своего здорового двойника. Также к комплексу можно «прикрепить» чужеродную ДНК для восполнения вырезанного фрагмента.

Таким образом, если человеческое ДНК содержит последовательность с мутацией, которая приводит к возникновению заболевания, например, синдрома Дауна, то, теоретически, при помощи технологии CRISPR/Cas9 ее можно вырезать и заменить здоровой. Это открывает огромные возможности практически для всех разделов науки, и в первую очередь для медицины.

Перспективы технологии

Возможности данной технологии кажутся безграничными, ведь прицельное изменение ДНК невероятно расширяет горизонты науки. Теоретически, развитие CRISPR/Cas9 позволит сделать настоящий прорыв в таких областях, как: пересадка органов, искусственное оплодотворение, создание лекарств, лечение генетических болезней, выведение новых культур растений и даже разработка биотоплива, и это только короткий перечень возможных сфер применения технологии. Ученые заявляют, что CRISPR/Cas9 может значительно ускорить создание эффективной методики лечения рака и даже СПИДа, которые являются главными болезнями человечества.

Сейчас эта технология находится на стадии исследования, ученые из разных стран пытаются добиться разрешения для начала более масштабных испытаний. В 2015 году китайские исследователи попытались скорректировать определенный ген в нежизнеспособных человеческих эмбрионах. Испытание прошло, в общем, неудачно, однако ученые получили ценную информацию для дальнейшей работы.

Сложные вопросы

genom-6-300x216С точки зрения науки технология CRISPR/Cas9 невероятно перспективна, главными препятствиями являются вопросы этики и религии. Генная инженерия всегда вызывала множество прений, и технология CRISPR/Cas9 не стала исключением. Ее противники заявляют о неэтичности корректировки генома человека, ведь эмбрион является будущей личностью, которая не давала разрешения на проведение опытов.

Представители религии подчеркивают, что эта технология является кощунством, попыткой человека стать богом. Также существует мнение, что CRISPR/Cas9 создаст возможность разработки младенцев «на заказ» — детей, которых искусственно наделили определенным набором качеств. Все эти вопросы создают большой общественный резонанс и могут стать сдерживающим фактором в развитии данной технологии.

Однако пока еще рано говорить о «проектировании» детей и других, по сути, надуманных негативных явлениях, ведь сегодня CRISPR/Cas9 находится только на стадии испытаний.

Видео-новость

Сохранить себе на страницу

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники