Человеческий интеллект — одно из самых важных изобретений эволюции. Это результат спринта, который начался миллионы лет назад и привел к увеличению мозгов и появлению новых способностей. В конечном итоге люди выпрямили спину, взяли плуг и создали цивилизацию, а наши двоюродные братья-приматы остались на деревьях. И вот, ученые из южного Китая сообщили, что попытались сократить эволюционный разрыв, создав несколько трансгенных макак с дополнительными копиями человеческого гена, предположительно играющего роль в формировании человеческого интеллекта.
Новости о технологии редактирования генома CRISPR появляются практически каждый день. Совсем недавно ученые использовали ее для внесения в одну клетку 13 000 изменений, а теперь впервые применили для редактирования генов рептилий. Первыми генетически модифицированными рептилиями стали ящерицы вида коричневый анолис (Anolis sagrei) — после изменения генов, они обрели бледно-розовый оттенок, и стали альбиносами.
С момента своего изобретения CRISPR позволяет ученым вносить изменения в ДНК в определенных местах генома. Зачастую эти точечные изменения вносятся по очереди. Во всяком случае, так было раньше — но группа ученых из Гарвардского университета заявила, что используя эту технику внесла 13 200 генетических изменений в одну клетку. Это рекорд для технологии редактирования генов.
Для древних греков химера была зловещим существом — частично лев, частично коза и частично змею. Первая химера, которую Хуан Карлос Исписуа Бельмонте создал в 1992 году была значительно менее страшной: она состояла из эмбриональной конечности мыши, привитой на крыло куриного эмбриона. В то время Бельмонте был молодым ученым, работающим в лаборатории в Гейдельберге, Германия. Он был очарован тайнами экспрессии генов — биологическими сигналами, которые управляют развитием животного — и чистым потенциалом эмбриональных клеток.
Вчера стало известно, что несколько известнейших людей в области редактирования генов хотят ввести глобальный мораторий на редактирование генов в клетках, которые передают изменения следующему поколению. Еще в 2015 году, после первого Международного саммита по редактированию генов человека, организаторы единодушно согласились с тем, что создание генетически модифицированных детей было бы «безответственно», если бы мы только не знали наверняка, что это безопасно.
В прошлом году китайский генетик Хэ Цзянькуй, несмотря на запрет, действующих на территории Поднебесной, провел крайне сомнительный с точки зрения нравственности и этики эксперимент по генному редактированию эмбриональных клеток человека, вследствие чего на свет появились первые близнецы с отредактированным геномом. О своей работе Хэ Цзянькуй поделился на Втором международном саммите по генному редактированию. Очень скоро большая часть мировой академической общественности осудила действия Хэ. А правительство Китая даже открыло на него уголовное дело.
Новое исследование показывает, что спорный эксперимент по редактированию генов, направленный на то, чтобы сделать детей невосприимчивыми к ВИЧ, также мог улучшить их способность учиться и формировать воспоминания. Мозги двух генетически измененных девочек, рожденных в Китае в прошлом году, могли измениться в лучшую сторону, улучшив когнитивные способности и память, считают ученые. Близнецы — которых назвали Лулу и Нана — появились с модифицированными генами, благодаря стараниям китайских ученых и инструменту CRISPR.
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско использовали систему редактирования генов CRISPR-Cas9 для создания первых плюрипотентных стволовых клеток, которые функционально «невидимы» для иммунной системы. Такое событие биологической инженерии в лабораторных условиях позволяло предотвратить отторжение трансплантатов стволовых клеток. Поскольку эти «универсальные» стволовые клетки могут изготавливаться более эффективно, чем стволовые клетки, которые делаются специально под каждого пациента — так чаще всего делали раньше — новое открытие приближает регенеративную медицину на шаг ближе к реальности.
Клавиатура Брайана Бишопа в Остине, штат Техас, буквально дымилась. Признанный в национальном масштабе скоростной наборщик текста, он готовил вежливый запрос известному футурологу из Великобритании. Хотел получить совет по поводу своего «стартапа дизайнерских младенцев». За несколько лет 29-летний программист и биткоиновый инвестор оставил в Интернете множество комментариев об «улучшении» человека. Он трасгуманист, то есть считает, что людей можно улучшить с помощью технологий. Он давно призывает остальных что-то делать с текущим состоянием людей.
Associated Press сообщает, что лауреат Нобелевской премии и биолог Крейг Мелло знал о беременности в Китае с участием детей с отредактированными генами за несколько месяцев до того, как новость стала публичной. То, что выдающийся ученый знал об этой крайне неэтичной работе, но предпочел молчать, является серьезным поводом для беспокойства и признаком того, что культура вокруг сомнительных исследований должна измениться.
При всех своих потрясающих возможностях редактирования генов, механически CRISPR напоминает электроинструмент с поломанным выключателем. Просто вдумайтесь: весь механизм CRISPR выстраивается в пробирке, а после завершения он всегда активен, включен, работает. После введения животным или людям, CRISPR начинает блуждать по всему телу в поисках целевого гена, который должен отредактировать или уничтожить, пока не потеряет силу и не усвоится организмом.
Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон и их коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Франциско применили инструмент редактирования генов для изучения, какие гены затрагивают конкретные антибиотики. Они планируют лучше понять существующие антибиотики или разработать новые. Резистентность болезнетворных патогенов к существующим антибиотикам является растущей проблемой, которая, по оценкам, может поставить под угрозу миллионы жизней.
В конце ноября MIT Technology Review рассказал удивительную историю: историю рождения первых детей, которые прошли через редактирование генов, будучи эмбрионами. Затем стало известно, что чудо произошло в небольшой китайской больнице, в которой семь пар, включая ВИЧ-положительных мужчин, отдали яйцеклетки и семя доктору Хе Цзянкуи и его коллегам из Южного научно-исследовательского института Шеньчжэня на редактирование с применением CRISPR-Cas9. Их целью было удаление молекулярной «двери», которая позволяла вирусу СПИДа проникать в Т-клетки, в результате чего двое детей — девочки-близняшки — стали иммунными к ВИЧ.
В начале этой недели весь мир буквально потрясло сообщение о том, что в одной из больниц Китая родились первые в мире дети с отредактированным при помощи CRISPR геномом. Это действительно важное событие для мирового сообщества не имело под собой достаточной доказательной базы и автор работы должен был ее предоставить через несколько дней после заявления в рамках саммита, посвященного геному человека. Однако через какое-то время после выступления правительство КНР приказало остановить работу ученого и разобраться в вопросе подробнее. Сам же ученый покинул саммит и пока больше не появлялся на публике. Что же произошло?
В 2015 году китайские ученые впервые успешно отредактировали геном человека в лабораторных условиях. Тогда о создании генетически модифицированных людей заговорило все мировое сообщество и некоторые страны даже полностью запретили подобные эксперименты. Но Китай продолжил и дальше работать в этом направлении и буквально недавно Хэ Цзянькуй из Южного научно-технологического университета в Шеньчжэне заявил общественности, что в мире произошло рождение первых генетически модифицированных людей.
С редактором генома CRISPR-Cas9 уже довольно неплохо научились обращаться. Однако при довольно хорошем знании технологии и принципов ее работы, результат, который получится в ходе редактирования, не всегда предсказуем. Связано это с особенностями самого процесса редактирования и именно его исход научился предсказывать искусственный интеллект, еще сильнее улучшив результативность метода редактирования генома.
Редактирование генома при помощи CRISPR-Cas9 — не только перспективный инструмент для исследования, но и ключ к разработке новых методов лечения, о чем мы сообщали буквально на днях. Но есть ли опасность в применении CRISPR? Этим вопросом задались и ученые из Университетской клиники «Шарите» Берлинского Университета и пришли к выводу, что опасность все же имеется, однако они тут же рассказали и о том, как ее можно избежать.
Небезызвестный редактор CRISPR-Cas9 стал настоящим прорывом в генетике. С его помощью было сделано немало открытий. Также он положил начало такому явлению, как «генная терапия». Однако группа медиков из Калифорнийского университета в Сан-Франциско в сотрудничестве с учеными Калифорнийского университета в Беркли планируют пойти дальше и начать использовать редактор CRISPR в качестве инструмента «геномной хирургии» для того, чтобы излечивать людей от редких генетических заболеваний.
Редактор генома CRISPR стал очень важным инструментом в медицинских исследованиях и в конечном итоге может оказать значительное влияние на самые разные области: от сельского хозяйства до лечения целого вороха наследственных заболеваний. Однако и он далек от совершенства, так как может редактировать далеко не любую часть ДНК. Но все может измениться благодаря новой модификации, способной «дать доступ» к почти половине молекулы.
Самый известный не сегодняшний день редактор генома CRISPR уже не раз доказывал свою эффективность. Однако технология довольно «молода» и требует дальнейшего изучения влияния на живые организмы. Традиционно CRISPR тестируется на животных или клеточных линиях человека, однако группа ученых из Университета штата Аризона предлагает использовать для этих целей другую перспективную технологию — «органы на чипе». И в частности новую платформу Liverchip.