Китай и США сошлись в клинче за мировое лидерство в экономике, науке и технологии.
«Спутник 2.0» символизируется мировой прессой как невиданное со времен запуска советского спутника событие, изменяющее мир до основания.
Таким чудо-явлением может стать универсальный искусственный интеллект, см. следующий выпуск журнала, или генетически отредактированные люди.
Далее приводится синопсис недавних драматических событий возможного создания первых ГМО-детей.
Китайский ученый заявил о рождении генетически отредактированных детей. Создатель утверждает, что теперь они неуязвимы для ВИЧ.
Независимого подтверждения этих результатов пока нет.
Ряд ученых Китая и других стран мира назвали "исследование" Хэ Цзянкуя сумасшедшим и потребовали законодательно запретить подобные исследования:
"Ящик Пандоры открыт. Его нужно закрыть, пока еще не поздно".
Видимо, Хэ Цзянкуй намеренно пошел против закона. Как выясняется, ни в университете, ни в клинике, где проходил эксперимент, о нем ничего не знали. Хотя ученый обязан был сообщить о своих опытах до их начала.
После сенсационного выступления ученый… исчез. Его не могут найти журналисты. Местные СМИ предполагают, что ученый сидит под домашним арестом и ждет окончания расследования.
Как Китай будет "редактировать" китайцев
Китайский ученый Цзянькуй Хэ заявил о рождении первых в мире детей из генетически отредактированных эмбрионов. По словам ученого, родились близняшки, у которых он попытался создать устойчивость к заражению ВИЧ.
Хэ рассказал о своей работе в эксклюзивном интервью Associated Press. Научной статьи о его исследовании или независимых подтверждений пока нет, но его уже успели раскритиковать за эксперименты на людях с недоказанной эффективностью.
Первый в США эксперимент по редактированию генома человеческих эмбрионов с помощью технологии CRISPR/Cas9 американские ученые представили летом 2017 года, до этого аналогичные работы проводились в Китае, в том числе на жизнеспособных эмбрионах.
Во всех экспериментах редактирование проводили в медицинских целях, а эмбрионы впоследствии были уничтожены. Осенью 2017 года британские ученые опубликовали итоги эксперимента, в рамках которого редактирование генома эмбрионов человека впервые применили не для лечения врожденных заболеваний, а в чисто исследовательских целях.
Редактирование генома на уровне целого эмбриона подразумевает неизбежную передачу изменений по наследству, что вызывает опасения некоторых ученых и политиков.
Консенсуса относительно юридического статуса таких исследований в западных странах пока нет. Хотя в Китае запрещено клонирование человека, прямого запрета на генетическое редактирование жизнеспособных эмбрионов, в отличие от США, там нет.
Хэ заявил AP, что отредактировал эмбрионы семи пар, проходивших ЭКО, и пока одна из процедур закончилась беременностью и родами. По его словам, родители девочек отказались назвать себя и дать комментарии, и он не сообщил агентству, где они живут и где выполнялась работа. Пациентов он набирал через группу ВИЧ-активистов в Пекине.
Двое из опрошенных AP ученых жестко раскритиковали этот этически недопустимый «эксперимент на людях», отметив, что технологии для такой работы пока не «созрели». Однако Джордж Черч, генетик из Гарвардского университета, подчеркнул, что сама задача борьбы с ВИЧ оправдывает использование методов генетического редактирования.
Хэ рассказал агентству, что учился в университете Райса и Стэнфорде в США и теперь работает в Южном университете науки и технологий в Шэньчжэне, где у него есть лаборатория и две компании в сфере генетики.
До экспериментов с человеческими эмбрионами Хэ работал с мышами и обезьянами. В своем последнем эксперименте он пытался «отключить» ген CCR5, который кодирует белок, позволяющий ВИЧ проникнуть в клетку.
В статье AP упоминается метод редактирования CRISPR/Cas9, однако прямого указания на то, что Хэ использовал именно его, там нет. Всего ученому удалось отредактировать 16 из 22 эмбрионов, 11 из которых использовались в шести попытках — одна закончилась беременностью и родами. Следующие попытки пока не проводятся, чтобы убедиться в безопасности состоявшегося эксперимента.
По словам Хэ, у одной из девочек отредактированы обе копии нужного гена, а у второй — одна копия, свидетельств повреждения других генов он не нашел. Однако эксперты, опрошенные AP, в том числе Черч, изучили материалы, предоставленные Хэ агентству, и считают, что проведенных тестов недостаточно для того, чтобы с уверенностью сказать, что редактирование прошло успешно и не нанесло вреда.
Кроме того, агентство отмечает, что Хэ официально уведомил государство о своей работе через реестр клинических испытаний лишь 8 ноября, намного позже, чем она началась. В формах информированного согласия для участников эксперимента программа описывалась как «разработка вакцины от СПИД», так что не очевидно, что участники действительно понимали ее назначение, риски и выгоды. Хэ утверждает, что лично объяснил всем парам, что имплантация отредактированных жизнеспособных человеческих эмбрионов ранее не проводилась, и что он пообещал всем родившимся детям медицинскую страховку и регулярные обследования до 18 лет и далее.
Издание TechCrunch связалось с больницей Shenzhen HarMoniCare Women's and Children's Hospital, которая, по словам Хэ и документам, на которые ссылается MIT Technology Review, якобы одобрила проведение исследования. Представитель больницы заявила, что не знает о таком эксперименте, а больница, по ее словам, проверяет подлинность представленных документов. Ни редактирование генома, ни роды не проходили в больнице HarMoniCare, заверила собеседница издания.
Агентство Bloomberg пишет, что Южный университет науки и технологий в Шэньчжэне, где якобы работает лаборатория Хэ, «шокирован» новостями. Сам ученый, согласно заявлению университета, с февраля находится в неоплачиваемом отпуске, а руководство университета и кафедра биологии ничего не знали о его экспериментах. Университет, как и больница, планирует собственное расследование истории.
https://health.mail.ru/news/ki...
Власти Китая остановили работы по редактированию генов эмбрионов человека
Ученый утверждал, что ему удалось изменить ДНК близнецов, сделав их невосприимчивыми к ВИЧ.
Однако, власти Китая приостановили работу ученых, которые занимались генетическим редактированием эмбрионов человека, сообщает «Синьхуа».
Эту деятельность назвали безобразной по своей природе, нарушающей китайские законы и противоречащей научной этике.
В министерстве наук и технологий заявили, что эксперимент, в результате которого в прошлом месяце родились девочки-близнецы с измененным генетическим кодом, нарушает законы КНР и является шокирующим и неприемлемым.
Китайская национальная комиссия по здоровью и Ассоциация по науке и технологиям также осудили эту деятельность.
В понедельник 26 ноября ученый Хэ Цзянькуй, работающий в Шэньчжэне, заявил, что ему удалось изменить код ДНК девочек-близнецов таким образом, что они стали невосприимчивы к ВИЧ. По словам исследователя, возможно, еще одна беременность скоро завершится рождением младенца и искусственно измененным ДНК.
Как отмечает «Синьхуа», его заявления официально более никем не подтверждены.
Между тем, Associated Press приводит заявления ученых, которые настаивают, что пока наука неспособна вносить в ДНК человека изменения, которые будут передаваться будущим поколениям.
https://news.mail.ru/society/3...
Война бактерий с вирусами, ДНК и лекарство будущего
Как работает технология, от которой ожидают излечения рака, ВИЧ-инфекции, диабета и синдрома Дауна? Depositphotos.com
В октябре 2016 года китайские ученые, возглавляемые онкологом Лу Ю, впервые применили технологию редактирования генов CRISPR-cas9 для лечения человека.
Исследователи взяли иммунные клетки из крови пациента с метастазированным раком легкого и отключили в них ген белка PD-1, который подавляет иммунитет и не дает ему атаковать опухолевую ткань. «Отредактированные» иммунные клетки размножили в лаборатории и возвратили в организм пациента.
Результаты исследования ученые пока не разглашают, но известно, что у данного пациента процедуру планируют повторить, а если она окажется успешной — продолжить клинические испытания на других людях.
Ученые умели редактировать гены и раньше. Но с появлением технологии CRISPR-cas9 в генной инженерии случился настоящий прорыв. А началось все с того, что еще в прошлом столетии у бактерий обнаружились весьма странные гены.
Открытие 30-летней давности, которое недооценили
В 1987 году, исследуя геном кишечной палочки — бактерии, которая живет в кишечнике любого человека — японские ученые, возглавляемые Ёсидзуми Исино, обнаружили нечто странное.
Внимание исследователей привлекли совершенно одинаковые участки ДНК, которые повторялись много раз, но между ними находились неповторяющиеся, уникальные участки. Для чего бактериям нужны такие гены, ученые не поняли и не придали открытию большого значения.
Загадочные повторяющиеся последовательности обнаружили снова в 1993 году — на этот раз голландские исследователи во время изучения ДНК возбудителя туберкулеза. Функции этих генов снова остались непонятыми, но открытие помогло создать новый метод для определения штамма туберкулезных бактерий — сполиготипирование. Его применяют и по сей день.
К 2000 году похожие повторы в ДНК были обнаружены у 20 видов бактерий. Ученые предположили, что коль скоро такие гены есть у разных микроорганизмов, видимо, они выполняют важные функции. В 2002 году повторяющиеся участки в ДНК получили официальное «имя» — CRISPR.
В 2005 году сразу три исследования показали: уникальные гены, заключенные между повторяющимися последовательностями, на самом деле для бактерий «чужие». Это — «трофеи», полученные от вирусов, пытавшихся атаковать бактериальную клетку ранее. Нужны они для того, чтобы микроорганизм мог распознать и уничтожить недружественный генетический материал при повторном вторжении. Ученым стало ясно, что CRISPR — в некотором роде аналог иммунной системы человека.
Как это работает
Последовательности CRISPR — хранилища, в которых находятся фрагменты чужеродных генов. «База данных» периодически пополняется информацией о новых вирусах и избавляется от ненужных, «устаревших» фрагментов ДНК. Во время размножения все CRISPR материнской бактерии достаются каждому потомку. Каждая дочерняя клетка «помнит», с какими опасностями сталкивалась ее предшественница, и готова дать им отпор.
Информация с вирусных генов, расположенных между повторяющимися последовательностями, переносится на короткие цепочки РНК. Обнаружив «знакомый» вирус, РНК немедленно соединяется с соответствующим участком его ДНК и активирует особый фермент, который разрезает ген вредителя пополам. Тут же в дело включаются другие ферменты, в итоге от вируса остаются рожки да ножки.
Вот так CRISPR Cas9: синие цепочки — это нити ДНК, оранжевая — РНК, с помощью которой цепочка «разрезается» и появляется место для нового участка ДНК.
Но вирусы тоже не дремлют. Они используют свое умение быстро мутировать, чтобы избавиться от генов, попавших в «базу данных» CRISPR, дабы не быть узнанными. В ответ бактерии могут копировать разные участки ДНК одного и того же вируса. В случае, если вирус избавится от одной «особой приметы», бактерия сможет обнаружить его по другим.
Бактерии используют систему CRISPR не только для защиты, она помогает регулировать активность генов, соседские отношения между микроорганизмами в колонии, определяет заразность болезнетворных бактерий, отвечает за восстановление поврежденной ДНК.
Когда исследователи разобрались во всех тонкостях процесса, они подумали: а почему бы не использовать те же механизмы, чтобы «разрезать» ДНК в клетках растений, животных и — человека?
Финальный этап редактирования ДНК, на котором в нее встраиваются новые участки.
Чинить гены на раз-два-три
Ученые, которые занимаются генной инженерией, уже давно умеют «разрезать» гены. Но эти классические технологии слишком сложные, трудоемкие и дорогие — к тому же, их эффективность оставляет желать лучшего.
Система для редактирования генов на основе последовательностей CRISPR получила название CRISPR-Cas9 — вторая его часть происходит от обозначения фермента, который разрезает ДНК — Cas. Метод оказалсянедорогим, точным и надежным, вероятность ошибок при его применении практически равна нулю.
При помощи CRISPR-Cas9 можно «вырезать» из ДНК нежелательную мутацию или вставить гены, благодаря которым у организма появятся новые признаки.
Фермент Cas можно инактивировать, и тогда он будет просто присоединяться к нужному участку ДНК, не разрезая его. Благодаря этому при помощи Cas к ДНК можно «подшивать» метки, вещества, которые усиливают или подавляют активность определенного гена, вызывают другие эффекты.
Какие болезни поможет лечить CRISPR-Cas9
У генной инженерии огромный потенциал в лечении самых разных заболеваний, в том числе тяжелых и тех, что сегодня считаются неизлечимыми. Ученые давно мечтают лечить болезни на генном уровне, и CRISPR-Cas9 помогла бы сделать огромный шаг в этом направлении.
Систему можно использовать в лечении ВИЧ-инфекции, сердечно-сосудистых, аутоиммунных, онкологических болезней, наследственных патологий (серповидноклеточная анемия, синдром Дауна).
В конце 2013 года ученые сообщили, что смогли отредактировать при помощи CRISPR-Cas9 геном в стволовых клетках человека с муковисцидозом — наследственным заболеванием, которое вызывает тяжелые нарушения в работе легких и пищеварительной системы.
В ноябре 2016 года европейские специалисты изучили при помощи CRISPR-Cas9 сочетания генов, которые приводят к раку печени.
В декабре 2016 года в научном Международном журнале биохимии и клеточной биологии (International Journal of Biochemistry & Cell Biology) были опубликованы результаты исследования, во время которого ученые смогли отредактировать гены и «отключить» фермент, который участвует в развитии сахарного диабета.
Система CRISPR-Cas9 позволяет более эффективно задействовать все возможности генной инженерии в медицине: изучать на культурах клеток мутации, которые способствуют возникновению и прогрессированию рака, создавать новые лекарства, уничтожать возбудителей инфекций, «разрезая» их ДНК, — как делают сами бактерии.
Какое значение имеет текущее клиническое исследование китайских ученых?
Дальнейшее развитие технологии CRISPR-Cas9 зависит от того, насколько высокую эффективность и безопасность она покажет у первых пациентов.
В Пекинском университете были запланированы клинические исследования, во время которых ученые отредактируют гены пациентов с раком мочевого пузыря, почки и предстательной железы.
В планах американских ученых — не отставать от азиатских коллег. В научном мире считают, что конкуренция между двумя странами только ускорит темпы развития технологии и поможет получить более впечатляющие результаты.
Открытие «бактериального иммунитета» стало одним из самых важных событий в молекулярной биологии за последние годы.
Вместе с тем споры об этичности генной инженерии продолжаются.
Возможно, именно таким технологиям, как CRISPR-Cas9, суждено в будущем кардинально изменить всю медицину, и не только.
https://health.mail.ru/news/1-...
CRISPR gene-editing tested in a person for the first time
https://www.nature.com/news/cr...
Заключение
В заключении напрашивается вопрос: где же наше место создателей, Спутника 1.0, на этом празднике мировой науки?
Или "Что делать с российской наукой и технологией, или как успеть в последний вагон «технологической революции»?"
https://cont.ws/@ashacontws/11...
Приложение
CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) — особые локусы бактерий и архей, состоящие из прямых повторяющихся последовательностей, которые разделены уникальными последовательностями (спейсерами).
Спейсеры заимствуются из чужеродных генетических элементов, с которыми сталкивалась клетка (бактериофагов, плазмид). РНК, транскрибирующиеся с локусов CRISPR, совместно с ассоциированными белками Cas обеспечивают адаптивный иммунитет за счёт комплементарного связывания РНК с нуклеиновыми кислотами чужеродных элементов и последующего разрушения их белками Cas. К настоящему моменту имеется немало свидетельств участия CRISPR в процессах, не связанных с иммунитетом.
Использование методик CRISPR-Cas для направленного редактирования геномов является перспективным направлением в современной генной инженерии.
Учёные широко используют подходы, основанные на системах CRISPR-Cas; возможно, в будущем эти подходы будут применять в медицине для лечения наследственных заболеваний.
Работу систем CRISPR-Cas можно рассматривать как эволюционный процесс, удовлетворяющий эволюционному сценарию Ламарка, а именно, следующим критериям:
Геномные изменения в локусах CRISPR (вставка новых спейсеров) вызываются воздействием среды (точнее, чужеродных генетических элементов).
Изменения ограничены специфическими геномными локусами.
Изменения обеспечивают адаптацию к конкретному воздействию (к конкретному чужеродному генетическому элементу).
Оценили 2 человека
6 кармы