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».
Ученые глубоко внедрились в молекулы. Фото Paul Hudson
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».
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.
Модификация пшеницы позволяет не только изменять ее способность противостоять вредителям и химикатам, но и вкус. Фото klimkin / Pixabay
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».
Ребенку можно будет выбрать внешность любимого актера Голливуда. Фото Flybynight / Pixabay
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 также Футуролог — о ДНК: «Генетики будут создавать ГМО-младенцев»
Нос Гоголя — сексуальный подтекст скандальной повести
Запрещенные продукты — что не есть во время болезни
