Superžmonių amžius ir genų redagavimas per CRISPR ir DI

„.......klijavimo darbai, mes panaudosime jo DNR 11-tam“.



CRISPR yra terminas, naudojamas apibūdinti bakterijos imuninę sistemą, kuri supjausto įsibrovėlius dėl jų DNR, ir tai ką mes padarėme dabar kaip mokslininkai šiuo metu, mes įsisavinome tą sistemą, pasiimdami ją iš bakterijų, kad galėtume sukurti dizainerines mutacijas, dizainerinius genų pokyčius gyvūnams ir žmonėms.

Taigi tai yra bakterinė imuninė sistema, kuri koreguoja genus ir mes ją galime naudoti dabar jau visą laiką.

Iš tikrųjų yra įdomu tai, kad mes sugebame nustatyti mutuojančius genus jau daugelį metų, tačiau čia svarbu pažymėti, jog tai yra galimybė ne tik nustatyti geno mutaciją, kurią tiksliai galite pasirinkti, bet ir galimybė pasirinkti kur ją norite atlikti.

Ir visai neseniai, kinų tyrinėtojas mūsų mokslo srityje, atėjo ir pasakė, kad jis jau sukūrė porą dvynių mergaičių, kurios bus atsparios AIDS virusui. DNR redagavimo ir medicinos sritis genetika, keičiasi daug greičiau nei mes galime pagalvoti.

Dirbtinis intelektas ir CRISPR technologija padarė revoliucinius pokyčius medicinos srityje. Dirbtinis intelektas yra naudojamas daugeliui atveju, nustatant kenksmingus genus ir gydant ligas. Jo svarba sveikatos priežiūros srityje ir jo poveikis biotechnologijų pramonei artimiausiu metu gali išaugti eksponentiškai.

Be Dirbtinio intelekto ir daugiau naujų genų redagavimo technologijų, sukels didelių pokyčių sveikatos priežiūros srityje. Trumpasis genų redagavimo įrankis CRISPR reguliariai grupuotiems tarpams, trumpiems palindroidiniams pakartojimams, mums galėtų padėti perprogramuojant gyvenimą.
Visa tai suteikia mokslininkams daugiau galios ir tikslumo nei kada nors jie turėjo bandydami keisti žmogaus DNR. Ši nauja galia suteikia galimybę padaryti žmones protingesniais.

Dar prieš tai, kai CRISPR buvo pradėta naudoti žmogaus embrionams, ši technologija buvo naudojama paprastiems gyvūnams modifikuoti. Tie eksperimentai leido mums suprasti, kad mes mokslininkai, naudodami CRISPR galime padaryti daug daugiau, nei manėme anksčiau, galime naudoti CRISPR norėdami pakeisti, ištrinti ar pridėti DNR prie bet kurio organizmo nuo žmogaus embriono iki kiaulės, iki kviečių pasėlių.

CRISPR tai daro nuslopindamas tam tikrą genomo dalį ir tada įšvirkščiant naują DNR gabalėlį vietoj to geno.

Taigi, iš esmes CRISPR yra akronimas sistemai, kuri yra iš bakterijų, kurią jos naudoja užmušdamos ir sunaikindamos invazinių organizmų DNR, pvz. virusų.
Jau dabar mes galime naudoti tą sistemą, kad galėtume iškirpti ir pakeisti savo nuosavus genomus. Iš esmės, tam yra naudojamas DNR pjovimo fermentas /baltymas, kuris nekirps atsitiktinai, jam galima suteikti brūkšninį kodą, formoje, kas dabar vadinama RNR molekule, kuri ir nurodo, kur tas fermentas įsipjaus į genomą.

Tarkim jūs turite baisų geną, sukeliantį širdies ligas, mes paimame šią CRISPR sistemą ir jai pasakome, kur reikia nukirpti, tada mes galime pasakyti fermentui, kad jis eitų ir supjaustytų, įdėtų jį į jūsų ląsteles, jis nukirs ir sunaikins tą fermentą ir ištrins jį, lygiai taip pat jį galima naudoti ir genomui iškirpti ir naujiems gabalėliams įterpti. Taigi, galite ir atimti ir pridėti DNR.
Didelis lūžis yra tai, kad tai gali vykti neatsitiktinai, o kad galima pasakyti, kur jam eiti ir ką jam daryti.

Šiuo metu genų redagavimas jau naudojamas tokiose tyrimų srityse kaip žmonių sveikata, žemės ūkis ir aplinkos apsauga.

Vis dėlto CRISPR kaip įrankis žmonių genų redagavimui vis dar yra ankstyvoje stadijoje, besivystant CRISPR kaip genų inžinerijos priemonei, gali būti, kad su ja ateis ir daugiau mokslo pažangos.

Apsvarstykime galimus privalumus ir trūkumus.

Technologija CRISPR ligų atveju turi daug potencialių pranašumų. CRISPR technologija žada daug, tačiau turėtume būti atsargūs ją taikydami žmonėms, gyvūnams ir augalams, nes tai gali skatinti ir paspartinti kai kuriuos neigiamus reiškinius aplinkai ir žmonėms.

Be to, daug galimo šalutinio poveikio dar nebuvo išanalizuota.

Ar įmanoma įsivaizduoti, kad vienu metu ateityje, mes galėtume padidinti vidutinįgyvent ojų IQ, kaip sako UCLA neurobiologai? Darbas su pelėmis demonstruoja atsakymą gal, juk kartais gimsta žmogus ar gyvūnas su mutacija jų genome, šios mutacijos gali būti mažos arba didelės. Jos gali turėti daug įvairių  padarinių, tokios mutacijos dažnai yra netikslingos ar atsitiktines ir jos gali neturėti jokios įtakos mūsų intelektui, tai patvirtina ir faktas, kad genų mutacijos įvykusios prieš milijonus metų, vis dar yra aptinkamos gyvų organizmų genuose, šiuo metu gyvenančių žemėje. Evoliucija turėjo daug laiko juos ištaisyti ir išnaikinti, tačiau daugelis jų vis dar yra.

Iš tikrųjų daugelis mutacijų, kurios pasireiškia žmogaus DNR, yra kenksmingos. Akivaizdu, kad  didelis genetinis indėlis pradedant nuo žmogaus, kuris yra šiek tiek labiau pažeidžiamas tam tikrų ligų, iki protinio atsilikimo, mirties sukėlimo iškart po gimimo, be abejo daro žalingą poveikį kasdieniam gyvenimui.

CRISPR technologija ateityje galėtų padėti veiksmingai ir įperkamai gydyti tokias ligas kaip diabetas, alzheimerio liga, cistinė fibrozė, raumenų distrofija ar net reumatoidinis artritas.

Mes taip pat tikime, kad mes jau suprantame, kaip sulėtinti senėjimą, yra genų, kurie turi polinkį ilgam gyvenimui. Galėtume sukurti palikuonių šeimas, kurios potencialiai gyventų daug ilgiau. Iš tikrųjų jau yra kuriami ir medikamentai, kurie gali ištaisyti genetines ligas, tokias kaip regos praradimas. Bandymai su pelėmis rodo, kad bent pakeisti tinklainės amžių ir atkurti senų pelių regėjimą, mes jau tikrai galime, galime perprogramuotume akį, kad ji vėl būtų jauna. Mes jau žinome, kad yra genų rinkinys, vadinamas perprogramavimo veiksniais, taip pat žinomais kaip „Yamanaka“ veiksniai, kurie yra pavadinti japonų mokslininko vardu, kolegos, laimėjusio Nobelio premiją 2012 m.

Šie veiksniai yra naudojami visame pasaulyje, net perprogramuojant odos ląsteles į kitas ląsteles, kurias mes vadiname pluripotentinėmis kamieninėmis ląstelėmis.

Tai yra ląstelės, kurias galima naudoti norint sukurti naujus organus ar naujas kraujo ląsteles.

Bet žmonės, dar iki dabar nebuvo bandė ar gali tai padaryti su jau gyvu gyvūnu tam, kad sužinoti ar jie padarė teisingai, nes jei jūs jį tiesiog atliksite, kad sužinotumėte, tai jūs tai padarysite neteisingai, jūs tiesiog sujauksite gyvūną ir jis mirs. Mes atlikome šį darbą ir parodėme pirmą kartą, kad tai galima atlikti saugiai ir ne tik, kad atsukti laikrodį atgal, padaryti ląsteles jaunas, bet ir atkurti atgal jų darbą ir sugrąžinti ląsteles atgal.

CRISPR vizija iš pradžių buvo sukurta, kaip metodika, skirta redaguoti gyvųjų organizmų DNR, tačiau jos panaudojimas ir galimybės labai išsiplėtė. Dabar ji yra plačiai naudojama biomedicininiams tyrimams, įskaitant žmogaus genetikos tyrimus, vienas iš pagrindinių tokių technologijų, kaip CRISPR-Cas9, klausimų yra jų tikslumas ir saugumas, nes klaidos gali turėti reikšmingų ir pavojingų pasekmių individo genomui.

Vis dėl to CRISPR technologija turi daug potencialios naudos, tai nėra visiškai nauja idėja ir ji gali padėti gydyti ligas ir genetines anomalijas ir daugelis mokslininkų jau padarė potencialią pažangą, kad CRISPR Cas 9 galėtų būti saugesnė nei bet kokia kita virusinė terapija.

Be abejo daugelis žmonių išreiškė susirūpinimą dėl CRISPR technologijų, nes jie mano, kad tai nepaprastai prieštaringa.

Taip, yra etikos ir sąžiningumo klausimų, kad greičiausiai tik turtingieji galėtų sau leisti kurti „dizainerinius kūdikius“ su padidėjusiu intelektu. Intelektas yra per sudėtingas, kad jį modifikuoti, tačiau daugelis tyrinėtojų mano, kad intelektą vis dėl to veikia ir genai ir aplinka.

Genai veikia besivystančias kūdikio smegenis, o aplinkos veiksniai įtakoja, kaip tos smegenys yra naudojamos. Taigi yra įmanoma, kad genų inžinerijos būdu pagaminti kūdikiai galėtų būti protingesni dėl padidėjusio deguonies kiekio besivystančioms smegenims, genų redagavimo tyrimų dėka. Jau yra eksperimentų, kurie sukuria protingus pelių kūdikius.

Klausimas, ar bus įmanoma tą patį pasiekti su žmonėmis?

Pelėms, kad atkurtume regėjimą, turėjome šiuos tris Yamanaka genų perprogramavimo genus, mes įdėjome juos į akis ir tada mes juos įjungėme, kartu su vaistu, vadinamu doksiciklinu, tai tas pats vaistas, kurį galime duoti ir pelėms, jis įjungia perprogramavimo genus kelioms savaitėms ir sugrąžina regėjimą atgal, padaro regėjimą, kaip jaunos pelės, tada mes tiesiog nuimame doksicikliną antibiotiką ir pelės turi savo regėjimą.

Tai ateitis, kurią gausite. Norėdami pristatyti į savo kūną šį virusą, jus panaudosite kelias savaites „antibiotiką“ ir būsite visiškai atsinaujinęs, o gydytojas sakys: „grįžkite po poros dešimtmečių, mes vėl jus ištaisysime, aš jums duosiu vėl „keletą antibiotikų“ dar porai dešimtmečių,“ bet tada, tai tikrai tampa keista, kad bus galima pakeisti savo amžių, jei jūs turėsite susikūręs savo vaikus, kurie jau turi šią sistemą, ir turėsite taip sukurtų žmonių, arba tarkime pvz., jei jiems įvyko avarija ir jų regos nervas tampa pažeistas arba jie praranda klausą, ir tada jiems skiriama įvairi dozė „antibiotikų“ ir staiga jie tampa tokie patys kaip embrionas ir taip jie gali atjaunėti, ir tada jie gali atauginti regos nervą, atauginti stuburą kaip naują...

Gali būti, kad ateityje mūsų genealoginiai įrašai bus įtraukti į kompiuterių duomenų bazes ir būsimos kompiuterinės programos galės jais naudotis.
Dirbtinio intelekto ir CRISPR technologijos pažanga gali leisti vieną dieną sukurti naują žmogaus-mašinų hibridų rūšį, tačiau vis dar kyla klausimas dėl tokios technikos saugumo žmonėms. Mes iki galo nesuprantame visų mechanizmų, susijusių su žmogaus genomo redagavimu, taip pat vis dar yra neaiškus ilgalaikio ir trumpalaikio genų redagavimo intervencijų poveikis žmonėms.

CRISPR suteikė mokslo bendruomenei puikų šuolį, perspektyvą pagerinti mūsų genomo supratimą, visą tai greičiausiai skatins didelę pažangą tiek Dirbtinio intelekto tiek nuspėjamosios medicinos.

Galimybė pakeisti genų sekas ir ištaisyti anksčiau negrįžtamas klaidas, atveria daug naujų tyrimų galimybių.

Tačiau, nepaisant to, kol kas genetinio redagavimo technologijos ko gero, vis dar negali atlikti šimtus pakeitimų, kurie yra būtini norint sukurti itin protingą žmogų.

Taip pat, tai yra atitinkama etikos problema, kuri nusipelno rimto dėmesio prieš tai, kai galimybės jau tampa realybe.