CRISPR: Как ученые переписывают код жизни и эволюцию

World Science Festival 42,7 тыс. 48 мин 3 мин 20.04.2019
Главное

Редактируя код жизни: CRISPR — обещания и риски науки будущего 0:06

Биология прошла путь от случайных мутаций в ходе естественного отбора до молекулярных инструментов, позволяющих человеку буквально «переписывать» генетический код любого живого организма. В центре этой технологической революции находится CRISPR — самый точный и эффективный метод редактирования генов, сравнимый с функцией «найти и заменить» в текстовом процессоре. Сегодня эксперты обсуждают потенциал этой технологии для медицины и сельского хозяйства, а также этические дилеммы, которые ставит перед человечеством возможность навсегда изменить будущие поколения.

🧬 Революция в медицине: лечение болезней и прецизионные методы 3:49

Технология CRISPR совершила прорыв в биомедицине, открыв возможности для терапии заболеваний, которые ранее считались неизлечимыми. По мнению Невилла Санджаны, CRISPR позволяет работать как с онкологическими заболеваниями, так и с наследственными патологиями:

Исследователи отмечают, что CRISPR позволяет проводить скрининг сразу всех 20 000 генов человека, что дает возможность предсказывать устойчивость опухолей к лекарствам еще до начала терапии. Сэм Стернберг подчеркивает, что CRISPR превратил генетику в дисциплину, напоминающую программирование компьютера — инструменты стали легко программируемыми и доступными для работы в лабораториях.

🌽 Улучшение урожая и вопросы продовольствия 6:02

В сельском хозяйстве возможности CRISPR выходят далеко за рамки простых модификаций. Фред Гулд указывает на потенциал изменения генетической композиции сельскохозяйственных культур для повышения их устойчивости к болезням, что может существенно снизить использование пестицидов, гербицидов и фунгицидов.

Однако обсуждение ГМО часто упирается в культурные барьеры. В США около 80–90% кукурузы, сои и хлопка являются генетически модифицированными. В то же время, как отмечает Гулд, в Мексике существует мощное культурное сопротивление ГМО-кукурузе из-за её сакрального значения. Китай, несмотря на государственную поддержку технологий, также сталкивается с недоверием населения к безопасности генетически модифицированного риса.

🧪 Истоки CRISPR: от йогурта к инструменту изменения эволюции 21:45

История создания CRISPR — пример того, как любопытство в фундаментальной науке ведет к технологическому прорыву. В середине 2000-х годов ученые обнаружили, что бактерии обладают адаптивной иммунной системой, которая использует «молекулярные ножницы» — фермент Cas9 — для разрезания и уничтожения вирусной ДНК.

Интересно, что первоначальное открытие было сделано в ходе работы компании, пытавшейся сделать бактериальные культуры для ферментации йогурта устойчивыми к вирусам. Таким образом, каждый раз, когда человек ест йогурт, он употребляет в пищу Streptococcus thermophilus, в котором и была впервые изучена эта система.

🌍 Этика, регуляция и «монстры в подвале» 39:38

Один из самых острых вопросов: как предотвратить неправомерное использование технологии? CRISPR является доступным инструментом, который можно приобрести онлайн. Однако эксперты отмечают уникальную открытость научного сообщества CRISPR: например, лаборатория Фэна Чжана активно распространяла инструменты через некоммерческий репозиторий Addgene для широкого круга ученых.

Жозефин Джонстон, биоэтик из Hastings Center, подчеркивает, что основное беспокойство вызывает не только безопасность, но и цель вмешательства:

По мнению Джонстон, регуляторные структуры должны быть адаптивными, чтобы рассматривать исключительные случаи, когда у родителей нет иного способа родить ребенка без тяжелого генетического заболевания, но без «открытия ворот» для любых желаемых модификаций, таких как изменение цвета глаз.

💬 Цитаты

«С CRISPR то, что раньше занимало у природы миллионы лет, теперь можно сделать в лаборатории за считанные дни.»

«Мы можем использовать CRISPR, чтобы изменять направление развития жизни, включая нашу собственную.»

«Это не просто хорошая или плохая технология, её применение очень разнится.»

Джозефин Джонстон 08:31
👥 Спикеры
📚 Упомянутые книги
🎬 Упомянутые фильмы и сериалы
🔗 Упомянутые сайты и проекты
📖 Термины
CRISPR
Технология редактирования генов, позволяющая точно изменять последовательности ДНК.
Cas9
Фермент (белок), выступающий в роли «молекулярных ножниц» для разрезания ДНК.
Рекомбинантная ДНК
Метод, позволяющий комбинировать фрагменты ДНК из разных источников в пробирке.
Генетический модел-организм
Вид организма, геном которого хорошо изучен и легко поддается изменению для научных исследований.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. 1980-е Развитие методов рекомбинантной ДНК и начало эры генной инженерии.
  2. Середина 2000-х Исследователи открывают CRISPR как форму иммунитета у бактерий.
  3. 2015 Первая международная встреча по вопросам этики редактирования генов человека.
⚖️ Другая сторона
Биология и медицина CRISPR Cas9 Jennifer Doudna World Science Festival генетическая инженерия