Sao chép và dán - một bước hướng tới thiết kế của con người
Vào những năm 30, Aldous Huxley, trong cuốn tiểu thuyết nổi tiếng Thế giới mới dũng cảm, đã mô tả cái gọi là lựa chọn di truyền của những nhân viên tương lai - những người cụ thể, dựa trên chìa khóa di truyền, sẽ được chỉ định thực hiện một số chức năng xã hội nhất định.
Huxley đã viết về sự "bỏ đi" của những đứa trẻ có những đặc điểm mong muốn về ngoại hình và tính cách, có tính đến cả ngày sinh của bản thân và quá trình làm quen sau đó với cuộc sống trong một xã hội lý tưởng hóa.
Ông dự đoán: “Làm cho mọi người trở nên tốt hơn có thể trở thành ngành công nghiệp lớn nhất của thế kỷ XNUMX. Yuval Kharary, tác giả cuốn sách vừa xuất bản Homo Deus. Như một nhà sử học người Israel đã lưu ý, các cơ quan của chúng ta vẫn hoạt động như cũ sau mỗi năm 200 XNUMX. nhiều năm về trước. Tuy nhiên, anh ấy nói thêm rằng một người vững chắc có thể tốn kém khá nhiều, điều này sẽ đưa bất bình đẳng xã hội lên một khía cạnh hoàn toàn mới. Harari viết: “Lần đầu tiên trong lịch sử, bất bình đẳng kinh tế cũng có thể có nghĩa là bất bình đẳng sinh học.
Một ước mơ lâu đời của các nhà văn khoa học viễn tưởng là phát triển một phương pháp “nạp” kiến thức và kỹ năng vào não bộ nhanh chóng và trực tiếp. Nó chỉ ra rằng DARPA đã khởi động một dự án nghiên cứu nhằm mục đích làm điều đó. Chương trình có tên Đào tạo về sự dẻo dai thần kinh được nhắm mục tiêu (TNT) nhằm mục đích tăng tốc quá trình tiếp thu kiến thức mới của trí óc thông qua các thao tác tận dụng tính dẻo của khớp thần kinh. Các nhà nghiên cứu tin rằng bằng cách kích thích thần kinh các khớp thần kinh, chúng có thể được chuyển sang một cơ chế có trật tự và đều đặn hơn để tạo ra các kết nối vốn là bản chất của khoa học.
Mô hình trình bày mô hình đào tạo tế bào thần kinh được nhắm mục tiêu
CRISPR dưới dạng MS Word
Mặc dù hiện tại điều này có vẻ không đáng tin cậy đối với chúng tôi, nhưng vẫn có những báo cáo từ thế giới khoa học rằng cái chết gần kề. Ngay cả các khối u. Liệu pháp miễn dịch, bằng cách trang bị cho các tế bào của hệ thống miễn dịch của bệnh nhân với các phân tử "phù hợp" với ung thư, đã rất thành công. Trong quá trình nghiên cứu, 94% (!) Bệnh nhân bị bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp tính, các triệu chứng đã biến mất. Ở những bệnh nhân mắc các bệnh khối u về máu, tỷ lệ này là 80%.
Và đây chỉ là một phần giới thiệu, bởi vì đây là một hit thực sự của những tháng gần đây. Phương pháp chỉnh sửa gen CRISPR. Chỉ riêng điều này đã làm cho quá trình chỉnh sửa gen có thứ mà một số người so sánh với chỉnh sửa văn bản trong MS Word — một hoạt động hiệu quả và tương đối đơn giản.
CRISPR là viết tắt của thuật ngữ tiếng Anh ("các lần lặp lại ngắn palindromic được tích lũy thường xuyên bị gián đoạn"). Phương pháp này bao gồm chỉnh sửa mã DNA (cắt bỏ các đoạn bị hỏng, thay thế chúng bằng các đoạn mới hoặc thêm các đoạn mã DNA, như trường hợp của bộ xử lý văn bản) để khôi phục các tế bào bị ảnh hưởng bởi ung thư và thậm chí tiêu diệt hoàn toàn ung thư, loại bỏ nó từ các ô. CRISPR được cho là bắt chước tự nhiên, đặc biệt là phương pháp được vi khuẩn sử dụng để tự vệ trước các cuộc tấn công từ vi rút. Tuy nhiên, không giống như GMO, việc thay đổi gen không dẫn đến gen từ các loài khác.
Lịch sử của phương pháp CRISPR bắt đầu từ năm 1987. Một nhóm các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau đó đã phát hiện ra một số đoạn không quá điển hình trong bộ gen của vi khuẩn. Chúng ở dạng năm trình tự giống hệt nhau, được phân tách bởi các phần hoàn toàn khác nhau. Các nhà khoa học không hiểu điều này. Vụ việc chỉ được chú ý nhiều hơn khi trình tự DNA tương tự được tìm thấy ở các loài vi khuẩn khác. Vì vậy, trong các phòng giam, họ phải phục vụ một thứ gì đó quan trọng. Trong năm 2002 Ruud Jansen từ Đại học Utrecht ở Hà Lan đã quyết định gọi các trình tự này là CRISPR. Nhóm của Jansen cũng phát hiện ra rằng các trình tự bí ẩn luôn đi kèm với một gen mã hóa một loại enzyme có tên là Cas9có thể cắt sợi DNA.
Sau một vài năm, các nhà khoa học đã tìm ra chức năng của các chuỗi này là gì. Khi vi rút tấn công vi khuẩn, enzyme Cas9 lấy DNA của nó, cắt nó và nén nó giữa các trình tự CRISPR giống hệt nhau trong bộ gen vi khuẩn. Mẫu này sẽ hữu ích khi vi khuẩn bị tấn công lại bởi cùng một loại vi rút. Khi đó vi khuẩn sẽ ngay lập tức nhận ra và tiêu diệt nó. Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học đã kết luận rằng CRISPR kết hợp với enzyme Cas9 có thể được sử dụng để điều khiển DNA trong phòng thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu Jennifer Doudna từ Đại học Berkeley ở Hoa Kỳ và Emmanuelle Charpentier từ Đại học Umeå ở Thụy Điển đã công bố vào năm 2012 rằng hệ thống vi khuẩn, khi được sửa đổi, cho phép chỉnh sửa bất kỳ đoạn DNA nào: bạn có thể cắt các gen ra khỏi nó, chèn các gen mới, bật hoặc tắt chúng.
Phương thức chính nó, được gọi là CRISPR-Cas9, nó hoạt động bằng cách nhận biết DNA ngoại lai thông qua mRNA, có nhiệm vụ mang thông tin di truyền. Toàn bộ trình tự CRISPR sau đó được tách thành các đoạn ngắn hơn (crRNA) chứa đoạn DNA của virus và trình tự CRISPR. Dựa trên thông tin này có trong chuỗi CRISPR, tracrRNA được tạo ra, được gắn vào crRNA được hình thành cùng với gRNA, là một bản ghi cụ thể của virus, chữ ký của nó được tế bào ghi nhớ và được sử dụng trong cuộc chiến chống lại virus.
Trong trường hợp bị lây nhiễm, gRNA, là một mô hình của virus tấn công, liên kết với enzyme Cas9 và cắt kẻ tấn công thành nhiều mảnh, khiến chúng hoàn toàn vô hại. Các mảnh cắt sau đó được thêm vào chuỗi CRISPR, một cơ sở dữ liệu về mối đe dọa đặc biệt. Trong quá trình phát triển hơn nữa của kỹ thuật, hóa ra một người có thể tạo ra gRNA, cho phép bạn can thiệp vào các gen, thay thế chúng hoặc cắt bỏ các đoạn nguy hiểm.
Năm ngoái, các chuyên gia ung thư tại Đại học Tứ Xuyên ở Thành Đô đã bắt đầu thử nghiệm kỹ thuật chỉnh sửa gen bằng phương pháp CRISPR-Cas9. Đây là lần đầu tiên phương pháp mang tính cách mạng này được thử nghiệm trên một người bị ung thư. Một bệnh nhân bị ung thư phổi nặng đã nhận được các tế bào có chứa các gen đã được chỉnh sửa để giúp anh ta chống lại căn bệnh này. Họ lấy các tế bào từ anh ta, cắt chúng ra để lấy một gen có thể làm suy yếu hoạt động của tế bào của chính anh ta chống lại bệnh ung thư, và đưa chúng trở lại bệnh nhân. Các tế bào được biến đổi như vậy sẽ chống chọi với bệnh ung thư tốt hơn.
Kỹ thuật này, ngoài chi phí rẻ và đơn giản, còn có một ưu điểm lớn khác là các tế bào đã được chỉnh sửa có thể được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đưa vào sử dụng lại. chúng được sửa đổi bên ngoài bệnh nhân. Họ lấy máu từ anh ta, thực hiện các thao tác thích hợp, chọn các tế bào thích hợp và chỉ sau đó tiêm. Độ an toàn cao hơn nhiều so với việc chúng ta cho các tế bào này ăn trực tiếp và chờ xem điều gì sẽ xảy ra.
tức là một đứa trẻ được lập trình di truyền
Chúng ta có thể thay đổi điều gì từ Kỹ thuật di truyền? Hóa ra rất nhiều. Có những báo cáo về kỹ thuật này được sử dụng để thay đổi DNA của thực vật, ong, lợn, chó và thậm chí cả phôi người. Chúng tôi có thông tin về các loại cây trồng có thể tự bảo vệ mình trước các loại nấm tấn công, về các loại rau có độ tươi lâu hoặc về các động vật trang trại miễn nhiễm với các loại vi-rút nguy hiểm. CRISPR cũng đã cho phép thực hiện công việc để sửa đổi loài muỗi truyền bệnh sốt rét. Với sự trợ giúp của CRISPR, có thể đưa gen kháng vi sinh vật vào DNA của những loài côn trùng này. Và theo cách mà tất cả con cháu của họ đều thừa hưởng nó - không có ngoại lệ.
Tuy nhiên, việc dễ dàng thay đổi mã DNA làm nảy sinh nhiều tình huống khó xử về đạo đức. Mặc dù chắc chắn rằng phương pháp này có thể được sử dụng để điều trị bệnh nhân ung thư, nhưng nó có phần khác khi chúng ta cân nhắc sử dụng nó để điều trị bệnh béo phì hoặc thậm chí là các vấn đề về tóc vàng. Đặt giới hạn giao thoa vào gen người ở đâu? Thay đổi gen của bệnh nhân có thể được chấp nhận, nhưng thay đổi gen trong phôi thai cũng sẽ được tự động truyền lại cho thế hệ tiếp theo, có thể được sử dụng vì lợi ích, nhưng cũng có thể gây hại cho nhân loại.
Năm 2014, một nhà nghiên cứu người Mỹ thông báo rằng ông đã sửa đổi virus để tiêm các yếu tố CRISPR vào chuột. Ở đó, DNA được tạo ra đã được kích hoạt, gây ra một đột biến gây ra bệnh ung thư phổi tương đương ở người ... Theo cách tương tự, về mặt lý thuyết có thể tạo ra DNA sinh học gây ung thư ở người. Vào năm 2015, các nhà nghiên cứu Trung Quốc báo cáo rằng họ đã sử dụng CRISPR để sửa đổi các gen trong phôi thai người có đột biến dẫn đến một căn bệnh di truyền được gọi là thalassemia. Việc điều trị đã gây tranh cãi. Hai tạp chí khoa học quan trọng nhất trên thế giới, Tự nhiên và Khoa học, đã từ chối công bố công trình của người Trung Quốc. Cuối cùng nó đã xuất hiện trên tạp chí Protein & Cell. Nhân tiện, có thông tin rằng ít nhất XNUMX nhóm nghiên cứu khác ở Trung Quốc cũng đang tiến hành chỉnh sửa gen của phôi người. Kết quả đầu tiên của những nghiên cứu này đã được biết đến - các nhà khoa học đã đưa vào DNA của phôi một gen có khả năng miễn dịch với nhiễm HIV.
Nhiều chuyên gia cho rằng việc sinh ra một đứa trẻ có gen được chỉnh sửa nhân tạo chỉ là vấn đề thời gian.
