Dèan lethbhreac agus pasg - aon cheum a dh'ionnsaigh dealbhadh daonna

Anns na 30n, thug Aldous Huxley, anns an nobhail ainmeil aige Brave New World, cunntas air taghadh ginteil luchd-obrach san àm ri teachd - thèid daoine sònraichte, stèidhichte air iuchair ginteil, a shònrachadh gus gnìomhan sòisealta sònraichte a choileanadh.

Sgrìobh Huxley mu dheidhinn “degumming” chloinne le feartan miannaichte ann an coltas agus caractar, a’ toirt aire do na co-làithean breith aca fhèin agus an cleachdadh às deidh sin ann am beatha ann an comann air leth freagarrach.

“Is dòcha gur e a bhith a’ dèanamh dhaoine nas fheàrr an gnìomhachas as motha san XNUMXmh linn, ”tha e a’ dèanamh ro-innse. Yuval Kharary, ùghdar an leabhair Homo Deus a chaidh fhoillseachadh o chionn ghoirid. Mar neach-eachdraidh Israel a 'toirt fa-near, tha na h-organan againn fhathast ag obair san aon dòigh gach 200 XNUMX. o chionn iomadh bliadhna. Ach, tha e ag ràdh gum faod neach cruaidh tòrr a chosg, a bheir neo-ionannachd shòisealta gu taobh gu tur ùr. “Airson a’ chiad uair ann an eachdraidh, faodaidh neo-ionannachd eaconamach a bhith a’ ciallachadh neo-ionannachd bith-eòlasach," sgrìobh Harari.

Is e seann aisling de sgrìobhadairean ficsean saidheans dòigh a leasachadh airson “luchdachadh” eòlas agus sgilean a-steach don eanchainn gu luath agus gu dìreach. Tha e coltach gu bheil DARPA air pròiseact rannsachaidh a chuir air bhog a tha ag amas air sin a dhèanamh. Am prògram ris an canar Trèanadh Neuroplasticity cuimsichte (TNT) ag amas air a’ phròiseas airson eòlas ùr fhaighinn leis an inntinn a luathachadh tro làimhseachadh a bhios a’ gabhail brath air plastachd synaptic. Tha an luchd-rannsachaidh den bheachd le bhith a’ cleachdadh synapses neurostimulating, gum faodar an atharrachadh gu inneal nas cunbhalaiche agus nas òrdail airson na ceanglaichean a tha aig cridhe saidheans a dhèanamh.

Riochdachadh modail de thrèanadh neuroplastic cuimsichte

CRISPR mar MS Word

Ged a tha coltas neo-earbsach dhuinn aig an àm seo, tha aithisgean ann fhathast bho shaoghal saidheans a tha tha deireadh a' bhàis faisg. Fiù 's tumors. Tha immunotherapy, le bhith ag uidheamachadh cheallan siostam dìon an euslaintich le moileciuilean a tha “a’ maidseadh” aillse, air a bhith air leth soirbheachail. Rè an sgrùdaidh, ann an 94% (!) de dh ‘euslaintich le leucemia lymphoblastic acute, chaidh na comharraidhean à sealladh. Ann an euslaintich le galaran tumhair den fhuil, tha an àireamh sa cheud seo 80%.

Agus chan eil an seo ach ro-ràdh, oir is e fìor bhuail a tha seo anns na mìosan a chaidh seachad. Modh deasachaidh gine CRISPR. Tha seo leis fhèin a’ fàgail pròiseas deasachadh gine rudeigin a tha cuid an coimeas ri deasachadh teacsa ann an MS Word - obrachadh èifeachdach is an ìre mhath sìmplidh.

Tha CRISPR a’ seasamh airson an teirm Bheurla ("ath-aithrisean goirid palindromic a tha air am bacadh gu cunbhalach"). Tha an dòigh-obrach a’ toirt a-steach a bhith a’ deasachadh a’ chòd DNA (a’ gearradh phìosan briste, gan cur nan àite le feadhainn ùra, no a’ cur pìosan de chòd DNA ris, mar a thachras le pròiseasairean fhaclan) gus ceallan air an tug aillse a thoirt air ais, agus eadhon aillse a sgrios gu tur, cuir às. e bho na ceallan. Thathas ag ràdh gu bheil CRISPR coltach ri nàdar, gu sònraichte an dòigh a bhios bacteria a’ cleachdadh gus iad fhèin a dhìon bho ionnsaighean bho bhìorasan. Ach, eu-coltach ri GMOn, chan eil atharrachadh ginean a’ leantainn gu ginean bho ghnèithean eile.

Tha eachdraidh modh CRISPR a’ tòiseachadh ann an 1987. Lorg buidheann de luchd-rannsachaidh Iapanach an uairsin grunn phìosan nach robh gu math àbhaisteach anns an genoma bacterial. Bha iad ann an cruth còig sreathan co-ionann, air an sgaradh le earrannan gu tur eadar-dhealaichte. Cha do thuig an luchd-saidheans seo. Cha d’ fhuair a’ chùis barrachd aire ach nuair a chaidh sreathan DNA coltach ris a lorg ann an gnèithean bacterial eile. Mar sin, anns na ceallan bha aca ri rudeigin cudromach a fhrithealadh. Ann an 2002 Ruud Jansen bho Oilthigh Utrecht san Òlaind cho-dhùin iad na sreathan sin a ghairm CRISPR. Lorg sgioba Jansen cuideachd gu robh gine a’ còdachadh enzyme ris an canar an-còmhnaidh na sreathan cryptic Cas9as urrainn an dualan DNA a ghearradh.

An ceann beagan bhliadhnaichean, rinn luchd-saidheans a-mach dè an gnìomh a tha aig na sreathan sin. Nuair a bheir bhìoras ionnsaigh air bacterium, bidh an enzyme Cas9 a’ glacadh an DNA aige, ga ghearradh, agus ga dhlùthadh eadar sreathan CRISPR co-ionann anns an genoma bacterial. Bidh an teamplaid seo feumail nuair a bheir an aon seòrsa bhìoras ionnsaigh air na bacteria a-rithist. An uairsin aithnichidh am bacteria sa bhad e agus sgriosaidh e e. Às deidh bliadhnaichean de rannsachadh, tha luchd-saidheans air co-dhùnadh gum faodar CRISPR, còmhla ris an enzyme Cas9, a chleachdadh gus DNA a làimhseachadh san obair-lann. Buidhnean rannsachaidh Jennifer Doudna bho Oilthigh Berkeley anns na SA agus Emanuel Charpentier bho Oilthigh Umeå san t-Suain ainmeachadh ann an 2012 gu bheil an siostam bactaraidh, nuair a thèid atharrachadh, a’ ceadachadh deasachadh pìos DNA sam bith: faodaidh tu ginean a ghearradh a-mach às, cuir a-steach ginean ùra, tionndaidh air no dheth.

Tha an dòigh fhèin, ris an canar CRISPR-case.9, bidh e ag obair le bhith ag aithneachadh DNA cèin tro mRNA, a tha an urra ri bhith a 'giùlan fiosrachadh ginteil. Tha an sreath CRISPR gu lèir an uairsin air a roinn ann am pìosan nas giorra (crRNA) anns a bheil a’ chriomag DNA viral agus an t-sreath CRISPR. Stèidhichte air an fhiosrachadh seo anns an t-sreath CRISPR, tha tracrRNA air a chruthachadh, a tha ceangailte ris a’ chrRNA a chaidh a chruthachadh còmhla ri gRNA, a tha na chlàr sònraichte den bhìoras, tha an ainm-sgrìobhte air a chuimhneachadh leis a’ chill agus air a chleachdadh anns an t-sabaid an aghaidh a’ bhìoras.

Ma thachras galar, bidh gRNA, a tha na mhodail den bhìoras ionnsaigh, a ’ceangal ris an enzyme Cas9 agus a’ gearradh an neach-ionnsaigh gu pìosan, gan dèanamh gu tur gun chron. Thèid na pìosan gearraidh an uairsin a chur ris an t-sreath CRISPR, stòr-dàta bagairtean sònraichte. Ann an cùrsa tuilleadh leasachaidh air an dòigh-obrach, thionndaidh e a-mach gum faod neach gRNA a chruthachadh, a leigeas leat casg a chuir air ginean, cuir an àite iad no gearradh a-mach pìosan cunnartach.

An-uiridh, thòisich oncòlaichean aig Oilthigh Sichuan ann an Chengdu a’ dèanamh deuchainn air dòigh deasachaidh gine a’ cleachdadh modh CRISPR-Cas9. B’ e seo a’ chiad uair a chaidh an dòigh rèabhlaideach seo a dhearbhadh air neach le aillse. Fhuair euslainteach a bha a’ fulang le aillse sgamhain ionnsaigheach ceallan anns an robh ginean atharraichte gus a chuideachadh le bhith a’ sabaid an galair. Thug iad ceallan bhuaithe, gheàrr iad a-mach iad airson gine a lagachadh gnìomh nan ceallan aige fhèin an-aghaidh aillse, agus chuir iad a-steach iad air ais don euslainteach. Bu chòir ceallan atharraichte mar sin dèiligeadh nas fheàrr ri aillse.

Tha buannachd mhòr eile aig an dòigh seo, a bharrachd air a bhith saor agus sìmplidh: faodar ceallan atharraichte a dhearbhadh gu mionaideach mus tèid an toirt a-steach a-rithist. tha iad air an atharrachadh taobh a-muigh an euslaintich. Bidh iad a 'toirt fuil bhuaithe, a' dèanamh làimhseachadh iomchaidh, a 'taghadh nan ceallan iomchaidh agus dìreach an uairsin a' stealladh. Tha an sàbhailteachd mòran nas àirde na ma bhios sinn a 'biathadh nan ceallan sin gu dìreach agus a' feitheamh gus faicinn dè thachras.

i.e. leanabh air a phrògramadh gu ginteil

Dè as urrainn dhuinn atharrachadh Innleadaireachd ginteil? Tha e a 'tionndadh a-mach tòrr. Tha aithrisean ann gun deach an dòigh seo a chleachdadh gus an DNA de phlanntaichean, sheilleanan, mhucan, choin, agus eadhon embryos daonna atharrachadh. Tha fiosrachadh againn mu bhàrr a dh’ fhaodas iad fhèin a dhìon bho bhith a’ toirt ionnsaigh air fungasan, mu ghlasraich le ùrachadh fad-ùine, no mu bheathaichean tuathanais a tha dìonach bho bhìorasan cunnartach. Tha CRISPR cuideachd air leigeil le obair a bhith air a dhèanamh gus mosgìotothan atharrachadh a tha a’ sgaoileadh malaria. Le cuideachadh bho CRISPR, bha e comasach gine an-aghaidh microbial a thoirt a-steach do DNA nam biastagan sin. Agus ann an leithid de dhòigh gum bi an sliochd aca uile ga shealbhachadh - gun eisgeachd.

Ach, tha cho furasta ‘s a tha e còdan DNA atharrachadh a’ togail mòran cheistean beusach. Ged nach eil teagamh sam bith gum faodar an dòigh seo a chleachdadh airson euslaintich aillse a làimhseachadh, tha e rudeigin eadar-dhealaichte nuair a smaoinicheas sinn air a chleachdadh gus reamhrachd no eadhon duilgheadasan fuilt fionn a làimhseachadh. Càite an cuir thu crìoch air eadar-theachd ann an ginean daonna? Faodar gabhail ri atharrachadh gine an euslaintich, ach thèid atharrachadh nan ginean anns na h-inntinnean a chuir air adhart gu fèin-ghluasadach chun ath ghinealach, a dh'fhaodar a chleachdadh airson math, ach cuideachd airson cron a dhèanamh air daonnachd.

Ann an 2014, dh’ainmich neach-rannsachaidh Ameireaganach gu robh e air bhìorasan atharrachadh gus eileamaidean de CRISPR a thoirt a-steach do luchagan. An sin, chaidh an DNA a chaidh a chruthachadh a chuir an gnìomh, ag adhbhrachadh mùthadh a dh’ adhbhraich aillse sgamhain co-ionann daonna... San aon dòigh, dh’ fhaodadh duine gu teòiridheach DNA bith-eòlasach a chruthachadh a dh’ adhbhraicheas aillse ann an daoine. Ann an 2015, thuirt luchd-rannsachaidh Sìneach gun robh iad air CRISPR a chleachdadh gus ginean ann an embryos daonna atharrachadh aig a bheil mùthaidhean a’ leantainn gu galair oighreachail ris an canar thalassemia. Tha an làimhseachadh air a bhith connspaideach. Tha an dà iris saidheansail as cudromaiche san t-saoghal, Nature and Science, air diùltadh obair nan Sìonach fhoillseachadh. Nochd e mu dheireadh anns an iris Protein & Cell. Co-dhiù, tha fiosrachadh ann gu bheil co-dhiù ceithir buidhnean rannsachaidh eile ann an Sìona cuideachd ag obair air atharrachadh ginteil embryons daonna. Tha fios mu thràth air ciad thoraidhean nan sgrùdaidhean sin - tha luchd-saidheans air gine a chuir a-steach don DNA den embryo a bheir dìonachd do ghalaran HIV.

Tha mòran eòlaichean a 'creidsinn gu bheil breith pàiste le ginean atharraichte gu h-ealanta - chan eil ann ach beagan ùine.