Immagina un mondo in cui vivono i superumani: forti, resilienti, intelligenti e mai malati. Pensa a qualcosa dal regno dei film Marvel? Affatto. Un futuro ideale è possibile: devi solo ridisegnare il tuo DNA.
I primi bambini geneticamente modificati sono nati in Cina. Sono stati concepiti artificialmente e un portatore di HIV è diventato un donatore di sperma. Anche i bambini potrebbero essere colpiti da una terribile malattia. Tuttavia, ciò non è accaduto: gli scienziati locali hanno disattivato il gene responsabile dell'HIV per loro quando il feto era ancora nello stato embrionale. I medici hanno applicato la tecnologia CRISPR, un metodo avanzato di alterazione del DNA che ti renderà forte, sano e praticamente immortale.
Se hai soldi. Tanti soldi.
Per i profani, parlare di modificare il genoma sembra qualcosa fuori dalla categoria della fantascienza. Tuttavia, i biologi discutono da molto tempo delle capacità di CRISPR, dal secolo scorso. Questo sistema è stato originariamente scoperto come meccanismo di difesa dei batteri contro i virus alla fine degli anni '80. Poi gli esperti hanno visto in lei la capacità di cambiare il DNA.
Per un brevetto su un metodo per decodificare il genoma, due università statali hanno combattuto a lungo: il Broad Institute nel Massachusetts e il California Institute a Berkeley. Le aziende hanno speso milioni in avvocati, rendendosi conto che in futuro questa invenzione avrebbe portato loro favolosi profitti. Di conseguenza, il Broad Institute ha vinto: investe ancora tonnellate di dollari nella promozione di progetti genomici. Stanno anche lavorando a una modifica in Russia: stiamo anche studiando la possibilità di disabilitare geni "indesiderati" come l'infezione da HIV.
Inoltre, gli specialisti russi potrebbero essere i primi ad allevare bambini OGM se lo volessero. "Tecnicamente, il nostro gruppo avrebbe potuto trapiantare embrioni nel febbraio 2018, e poi il nostro bambino geneticamente modificato sarebbe nato prima. Ma non avevamo quell'obiettivo. La mia squadra darà anche alla luce un bambino del genere, andiamo a questo lentamente, controllando ripetutamente la sicurezza della tecnologia ", ha detto il genetista Denis Rebrikov in un'intervista a Republic. In generale, il cambiamento del genoma non è una fantasia, ma una realtà, sta per bussare alle nostre porte. Ma è pericoloso? Etico?
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Quali sono le conseguenze?
La dottoressa Sandy Macra, presidente della società biotecnologica Sangamo Therapeutics, che conduce esperimenti di alterazione del DNA, ha descritto il processo. “Tagliamo il tuo DNA, lo apriamo, inseriamo il gene, lo ricuciamo. Diventa parte del tuo DNA e rimane per il resto della tua vita.
CRISPR funziona in tre fasi. Primo passo. Il DNA virale viene memorizzato. Termina incorporando i suoi frammenti in una speciale "libreria". Un'ulteriore trascrizione è la sintesi dell'RNA sul modello di DNA.
Seconda fase. Ingresso secondario nella cellula del DNA virale e riconoscimento del DNA virale. Il DNA virale viene "scansionato" e l'enzima introduce una rottura a doppio filamento nel DNA virale.
Fase tre. Consiste in una cucitura non omologa delle estremità - questo significa che le estremità della fessura vengono cucite insieme "a caso", spesso con l'introduzione di mutazioni. Sono queste mutazioni che provocano lo "spegnimento" della macchina genetica virale.
Nel 2017, Brian Madew, uno chef di 44 anni, è stato sottoposto a un'operazione di modifica del DNA. Brian soffriva della sindrome di Hunter, una malattia metabolica ereditaria che causa numerose patologie d'organo. Questa malattia è più comune nei ragazzi ed è causata da una mutazione genetica. Le persone muoiono per forme gravi di sindrome di Hunter nell'adolescenza. Madew ha avuto la fortuna di sopravvivere, ma è stato anche sottoposto a 26 operazioni e ha avuto problemi con l'udito, la vista, le vie respiratorie, la cistifellea e le ossa. L'editing del DNA non ha compensato i danni causati dalla malattia. Ma ha bloccato i suoi progressi e ha salvato l'uomo da iniezioni quotidiane di farmaci costosi.
È vero, oggi un'operazione del genere non è una panacea, ma piuttosto una lotteria: gli scienziati stanno giocando con Madre Natura ed è impossibile soppesare appieno tutti i rischi. Le conseguenze della modifica del genoma sono irreparabili. "Quando ci assicuriamo ripetutamente che la tecnologia di editing genomico sia sufficientemente accurata per l'uso in" combattimento ", saremo in grado di usarla per scopi medici", afferma Denis Rebrikov. Detto questo, il caso di Madew è finora eccezionale. Sangamo Therapeutics continua la ricerca.
In futuro, utilizzando il metodo CRISPR, è possibile trattare altre malattie genetiche: emofilia, leucemia, fibrosi cistica.
Un altro problema: l'editing può provocare comportamenti indesiderati in altri geni. Ad esempio, i pazienti sono stati inseriti con un frammento estraneo e successivamente hanno sviluppato la leucemia: l'interferenza con il DNA nativo ha attivato il gene del cancro.
Allo stesso tempo, anche l'interferenza con il genoma è una procedura eticamente controversa. CRISPR porterà al divario sociale? Nel novembre 2017, il patriarca Kirill ha aperto il XXI Consiglio popolare mondiale della Russia. Lì ha parlato dello sviluppo delle tecnologie mediche. Le parole del patriarca sono citate dalla TASS:
Si sente dire che le moderne tecnologie sono in grado di creare intelligenza artificiale e organi artificiali, che presto sarà possibile modernizzare la nostra mente e il nostro corpo in modo che sorgano nuove creature. Credere nella tecnologia oggi è la stessa cosa che credere nel progresso: è una sorta di quasi-religione. Il rapido sviluppo delle tecnologie mediche e genetiche è visto come una seria sfida. I futurologi prevedono già l'imminente stratificazione dell'umanità in due razze. Alcuni prevedono la grandezza dei superuomini, mentre altri - il destino dei subordinati. Patriarca Kirill di Mosca e di tutta la Russia
Allo stesso tempo, il patriarca ha osservato che la biotecnologia avanzata di per sé non è malvagia se è "disponibile non solo per i ricchi rappresentanti della società". Tuttavia, non si può escludere che i cittadini conservatori possano sentire nelle parole del capo della Chiesa ortodossa russa solo un incentivo al divieto.
Anche la società occidentale è ancora diffidente nei confronti della tecnologia dirompente. Ad esempio, le principali riviste scientifiche Science and Nature, per ragioni etiche, non hanno pubblicato uno studio di scienziati cinesi dell'Università Sun Yatsen di Guangzhou. I cinesi sono stati i primi al mondo a modificare il DNA degli embrioni, cosa vietata negli Stati Uniti e in alcuni paesi occidentali. C'è anche un dibattito sulla moralità in Europa. Tuttavia, Stanislav Bushev ritiene che queste restrizioni siano temporanee.
Poco prima della sua morte, Stephen Hawking ha espresso preoccupazione: in futuro, il mondo sarà governato da superumani con memoria e intelligenza fenomenali, resistenti alle malattie, forti e resistenti. Il fisico credeva che le persone comuni non sarebbero state in grado di competere con loro e sarebbero diventate letteralmente di seconda classe.
È possibile che tecnologie come CRISPR possano dividere la società in caste. Dopo tutto, solo l'élite della società può permettersi una simile procedura. Anche adesso, è difficile per un bambino di una famiglia povera competere con un bambino di una famiglia ricca: le condizioni di partenza sono troppo diverse.
Cosa succederà quando le persone con i soldi diventeranno letteralmente più intelligenti, più sane e più belle?
Gli esperti assicurano: si verificherà un cambiamento, ma c'è la possibilità di evitare la tensione sociale. Ad esempio, secondo Evgeny Bykov, i cambiamenti genetici saranno aperti a tutti, saranno solo di qualità diversa.
Stanislav Bushuev ha un'opinione diversa. Crede che "sorgerà la disuguaglianza, come sempre accade con ogni significativa ridistribuzione del mondo". Inoltre, secondo il filosofo della biologia, l'idea stessa di disuguaglianza cambierà. “Le distopie piatte ritraggono persone ricche immortali ringiovanite e più sagge, riproducendo l'attuale disuguaglianza. Considerando che - questo è importante - in linea di principio, stiamo parlando di tracciare nuove linee di uguaglianza e disuguaglianza sulla mappa della nostra realtà ", spiega Bushev.
Ciò porterà modi inaspettati per monetizzare l'editing del DNA. Che ne dici di pubblicare a buon mercato uno "svenimento", diciamo, a bassa crescita, ma poi rinnovare la licenza ogni anno? Fiorirà anche una nuova attività, cambiando il genoma a casa.
Lo scienziato transumanista prevede l'imminente comparsa di "biosubculture". Le persone saranno unite non solo dalla loro professione o dai loro interessi, ma anche dalla categoria di miglioramenti nel loro corpo. L'immaginazione disegna immagini da Deus Ex, ed è così che sarà, dice Evgeny Bykov.
Alla fine, una persona si sforza per una cosa: diventare immortale. Il genetista George Church ha affermato che in futuro è possibile creare cellule immuni all'azione di quasi tutti i virus conosciuti. Secondo lui, le persone diventeranno immuni alle radiazioni, l'invecchiamento, il raffreddore, il cancro e altre malattie scompariranno. La Chiesa prevede che sarà disponibile tra dieci anni. Inoltre, il biologo è sicuro che la vecchiaia sia un disturbo che può anche essere combattuto.
Tuttavia, la comunità scientifica ha un'opinione diversa: non c'è "invecchiamento" nella classificazione internazionale delle malattie. Ciò significa che è vietato testare farmaci "per la vecchiaia". Forse l'ingegneria del DNA risolverà questo problema?
Quindi l'immortalità non ci minaccia ancora - nel migliore dei casi vivremo più a lungo. Ma l'interferenza con il genoma porterà a nuovi standard di umanità, ti permetterà di pensare più velocemente e ammalarti di meno. Se ci sono soldi per questo, ovviamente.
Inusuali invenzioni dell'ingegneria genetica
Gli scienziati biologici che lavorano nel campo della biologia sintetica hanno inventato un nuovo modo per curare le malattie. Hanno creato batteri esplosivi: una cellula di E.coli, al contatto con alcune cellule patogene, esploderà, uccidendo sia il patogeno che se stessa.
Gli scienziati sudcoreani nel campo dell'ingegneria genetica hanno applicato la proprietà degli oggetti di brillare al buio. Hanno creato cuccioli transgenici fluorescenti che sono stati utilizzati come modelli per simulare malattie umane. Durante la clonazione, gli scienziati hanno utilizzato tecniche che potrebbero essere utilizzate in futuro per sviluppare farmaci per le malattie umane.
Scienziati degli Stati Uniti hanno sviluppato un metodo per combattere la diffusione della malaria e della dengue. Hanno zanzare transgeniche modificate che vivono più a lungo e sono resistenti alla malaria.
Al momento, gli scienziati non stanno solo modificando gli animali. Quindi, la dottoressa Jane Medford sviluppa impianti di rilevamento delle mine. Tali piante diventano bianche a contatto con esplosivi e inquinanti naturali.
Un altro risultato dell'ingegneria genetica è il ragno del baco da seta. Gli scienziati hanno combinato i geni del baco da seta con i geni del ragno per creare la seta di ragno, che, anche se tesa, è più forte dell'acciaio.
Un'insolita costruzione biometrica è stata creata dal biofisico di Harvard Keith Parker. Ha combinato cellule muscolari di ratto e una base gelatinosa elastica per creare una medusa artificiale. Il Medusoid, posto in un acquario con due elettrodi, contrasse le cellule muscolari e fluttuò in avanti. Questa ricerca è di grande importanza per la biologia e sviluppa una base metodologica per la creazione di organi artificiali per l'uomo in futuro.
La matrice extracellulare può aiutare gli esseri umani a rigenerare le parti del corpo perse. Il nuovo approccio è stato adottato da Stephen Wolfe, iniettando un piccolo pezzo di vescica di maiale nella gamba di un soldato che ha perso più del 70% del suo arto nell'esplosione. La matrice extracellulare risveglia la capacità di auto-guarigione nel corpo umano. Come risultato dell'esperimento, il soldato Isaias Hernandez ha rigenerato la maggior parte della gamba e ripristinato la sua forza, anche se inizialmente i medici gli hanno consigliato di amputare completamente l'arto.
