Суспільство

  ▪   Катерина Койдан

Надлегке редагування генів – технологія CRISPR

Кілька місяців тому стало відомо, що на світ народилися двійнята, ДНК яких було змінено за допомогою революційного ДНК-редактора CRISPR. Wired розібралися, що це за технологія та як вона може вплинути на наше життя.
Коли біологи лише починали редагування генів, у них в розпорядженні був молекулярний набір інструментів, схожий на друкарський верстат. Зміна ДНК являла собою досить безладний та працемісткий процес завантаження генів на віруси, що пов’язані з клітинами-мішенями. Весь процес проводився практично навмання – може вийде цього разу, а може ні. Сьогодні у розпорядженні науковців генетичний аналог Microsoft Word, і вони можуть редагувати гени майже так само легко, як розробники програмного забезпечення редагують код.

 

Цей інструмент носить назву CRISPR – Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats, що перекладається як Короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами. CRISPR-системи розвинулися природнім шляхом для забезпечення захисту клітини від чужорідних вірусів. Однак, нещодавно дослідники виявили, що вони можуть перепрофілювати цю первинну імунну систему у систему точної корекції геному.

 

Читайте також: Наукові новини: війна з плагіатом, спіни та ДНК-оригамі

 

Тож, на сьогоднішній день, CRISPR – це новий революційний клас молекулярних інструментів, який дослідники можуть використовувати для точного таргетування та видалення будь-якого генетичного матеріалу. CRISPR-системи – це найшвидший, найлегший та найдешевший спосіб, який коли-небудь використовувався науковцями для маніпулювання ДНК-кодом будь-якого організму на планеті, в тому числі й людського. Фактично, це перша технологія, яка може змінити фундаментальну хімію нашого організму.

 

Багато галузей витрачають шалені гроші на CRISPR, в тому числі фармацевтика, сільське господарство, енергетика, промислове виробництво. Компанії використовують цей інструмент для створення ліків проти раку, зернових для протидії кліматичним змінам, палива з водоростей та інших цікавих винаходів. Однак, поки що дуже мало продуктів, розроблених за допомогою CRISPR-систем потрапило безпосередньо до рук кінцевих споживачів. Замість цього, гучні заголовки призвели до появи у суспільстві значних сподівань та побоювань щодо розвитку та використання цієї технології – хтось сподівається, що CRISPR допоможе урятувати тварин, що знаходяться на межі вимирання, а хтось боїться, що країни почнуть змагатися між собою арміями, створеними із супердітей.

 

Такі побоювання посилилися після нещодавнього гучного скандалу, пов’язаного з технологією CRISPR, коли китайський вчений використав її для редагування геному ембріонів, підсаджених жінці під час процедури екстракорпорального запліднення (ЕКЗ). Мета експерименту полягала у зниженні ризику розвитку у дітей ВІЛ, який мав їх батько. Однак, інші вчені вважають, що такого ж результату можна було досягти медикаментозно, не наражаючи новонароджених дівчат на поки що не вивчені ризики, пов’язані з редагуванням геному. Цей експеримент було проведено з порушення багатьох етичних норм, а можливо й закону – це все ще з’ясовується, адже такі дії поки напряму не регулювалися жодним законом. Науковці та чиновники по всьому світу тепер працюють над питанням створення чітких регулятивних вимог, яких повинні будуть дотримуватися всі, хто користуватиметься цією потужною технологією.

 

Читайте також: ГМО: слово з трьох букв

 

Однак, цікаво як саме CRISPR може змінити наше життя. Сьогодні, це все ще лише модне слово серед біологів, але так само як комп’ютери еволюціонували від нішевого інструменту для математиків до інструменту, який майже всі ми використовуємо у повсякденному житті, так само і ця технологія може плавно змінити нашу фізичну реальність. CRISPR може стати шляхом вирішення будь-якої проблеми, яка хоча б віддалено має біологічну основу.

 

CRISPR-системи дозволять значно розширити перелік штучно створених речовин, молекул та матеріалів. Це може бути, наприклад, самовідновлюваний бетон, вогнетривкі будівельні матеріали, виготовлені на основі рослин, пластмаса, що повністю розкладається. CRISPR не просто робить все це можливим, але дозволяє виробляти такі матеріали у великих масштабах.

 

До того ж, CRISPR відкриває й багато інших можливостей, окрім редагування ДНК. Нові CRISPR-системи можуть тимчасово включати або виключати певні гени. Таким чином, вчені зможуть лікувати захворювання, під час перебігу яких в організмі надто багато або надто мало певної речовини ­­– наприклад, інсуліну – не змінюючи ДНК назавжди. Крім того, за допомогою CRISPR можна спостерігати за геномом, щоб виявити та виправити мутації в режимі реального часу. В такий спосіб, можна буде взагалі запобігати таким захворюванням як рак.

 

Читайте також: ДНК-карикатура

 

Тож, як бачимо, CRISPR-системи були використані для редагування людського геному швидше, ніж це очікувалось, однак технологія все ще не готова для вирішення таких глобальних проблем як хвороби, голод чи глобальне потепління. Попереду ще довгий шлях, і можливо зовсім скоро генно-модифіковані організми змінюватимуть наше життя на краще, а абревіатура ГМО нарешті втратить негативні конотації.