Ludzie są całkiem nieźli w uczeniu się na tematy związane z otaczającym ich światem. Poznajemy i rozumiemy coraz więcej różnych procesów, a następnie wykorzystujemy tę wiedzę na swoją korzyść. Wydaje się, że ostatnio było sporo nowinek związanych z DNA, więc jest to świetna okazja, aby je w jakiś sposób podsumować, a następnie… zacząć sobie wyobrażać różne potencjalne scenariusze przyszłości.
System będący mechanizmem odpornościowym bakterii, za pomocą którego może ona precyzyjnie „wycinać” z DNA wirusa (który ją zaatakował) fragmenty, po to żeby je przechowywać i w przyszłości wykorzystywać jako skuteczną metodę obrony przed kolejnymi atakami, to CRISPR, czyli Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Skoro bakterie posiadają tak świetne narzędzia do cięcia DNA, to czemu mielibyśmy z tego nie skorzystać? Nie ma ku temu żadnych powodów, dlatego ludzkość pożyczyła sobie to rozwiązanie.
To cię zainteresuje Edycja genów sprawi, że świnie będą mogły być dawcami organów dla ludziLudzie nie lubią idealnych robotów - wolą kiedy popełniają błędyReklama
Mechanizm immunolgiczny bakterii, który został wykorzystany przez ludzi jako „molekularne nożyce” do edycji genetycznej. Chciałbyś wyciąć jakiś gen i wstawić na jego miejsce coś innego? Nie ma sprawy, wystarczy skorzystać z metody CRISPR/Cas9 (Cas9 od nazwy enzymu wykorzystywanego w jego działaniu). Za sprawą tego narzędzia często dochodzi do kolejnych przełomów ze świata medycyny. Polecam wyczerpujący, polski artykuł w temacie: CRISPR - molekularne nożyce do DNA.
Dodatkowo polecam świetną animację z kanału Kurzgesagt. Autor wyjaśnia w nim m.in. to, że CRISPR stanowi rewolucję, która zwiększa szanse na skuteczną walkę z chorobami wywoływanymi przez retrowirusy – korzystają one z odwrotnej transkrypcji, żeby włączać swój materiał genetyczny np. do genomu zaatakowanego człowieka.
HIV jest przykładem retrowirusa, który na stałe wnika do genomu zaatakowanego gospodarza. Po wpisaniu się w DNA swojej ofiar, wirus będzie mógł się replikować i siać coraz większe spustoszenie. Skuteczna technologia do edycji genów, która w dodatku okazuje się być niedroga pozwala na coraz równiejszą walkę z takimi patogenami. Naukowcy z Uniwersytetu Temple w Filadelfii wykorzystują CRIPSR/Cas9 w usuwaniu wirusa HIV z genomu żywych myszy, które zostały wcześniej zakażone i odnoszą w tym tak duże sukcesy, że będą powtarzać swoje badania również na naczelnych:
Następnym etapem będzie powtórzenie takich badań na naczelnych, które stanowią bardziej odpowiedni obiekt badań. Pozwoli to wykazać możliwość eliminacji HIV-1 z zainfekowanych limfocytów T oraz innych miejsc występowania wirusa, włączając w to komórki mózgowe. Naszym ostatecznym celem będą badania kliniczne z udziałem ludzi.
Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda posłużyli się metodą CRISPR, żeby zakodować informację z gifem galopującego konia w bakteriach Escherichia coli. Najlepsze jest to, że informacja z której można odczytywać wspomniany gif jest przekazywana z pokolenia na pokolenie i zawsze może być odczytana (z dokładnością 90%). Innymi słowy DNA może być zamiennikiem twardego dysku. Science fiction? No nie… to się już dzieje.
Naukowcy zajmują się takimi rzeczami jak np. samodzielne tworzenie syntetycznego DNA, które w dużym stopniu stanowi odzwierciedlenie organizmów na których jest wzorowane, ale jednak zawiera takie zmiany, jakie człowiek uznał za stosowne. Nie ma to jak samodzielnie zbudować DNA, a później wstawić je do żywych komórek, które będą funkcjonować według instrukcji stworzonych przez ludzką rękę. Aktualnie trwają prace nad stworzeniem syntetycznego DNA drożdży (są w 1/3 drogi), lecz z czasem możemy dojść do takiej wprawy, że… sami zbudujemy ludzkie DNA, które jest nieporównywalnie bardziej skomplikowane?
Endogenne retrowirusy (PERV) ukrywające się w świńskich organach, stanowią przeszkodę w dokonywaniu przeszczepów ich organów do ludzkiego ciała. Na szczęście przeprowadzono eksperyment, który może stanowić klucz do zażegnania tych problemów:
Naukowcy wzięli świńskie komórki, wycięli z nich DNA retrowirusów, a następnie sklonowali te poddane edycji komórki. Następnie wykorzystano ten materiał genetyczny do wyhodowania świń. Powstałe klony czasem przedwcześnie umierały, jeszcze jako płody. Inne umierały zaraz po urodzeniu. Mimo tego udało się otrzymać 15 żywych świnek, a najstarsza z nich ma już 4 miesiące. Co w nich takiego nadzwyczajnego? Nie posiadają retrowirusów, które po ew. przeszczepie organu, mogłyby zaatakować organizm człowieka.
Edycja genów sprawi, że świnie będą mogły być dawcami organów dla ludzi.
Organów do przeszczepów jest ciągle mniej niż ludzi, którzy ich potrzebują. Czy za kilka lat problem zostanie zażegnany? Dr George Church uważa, że jest na to ogromna szansa. Naukowiec wręcz dzieli się wizjami tego, iż organy genetycznie zedytowanych świń będą kiedyś dochodowym interesem.
Po regularnym zapoznawaniu się z tego typu nowinkami ze świata, można mieć mniej więcej taką wizję przyszłości: ludzkość zażegna wszelkie choroby, zapanuje nad procesem starzenia się, zacznie edytować noworodki, po to żeby rodziły się bez niepotrzebnych wad genetycznych, będzie hodować organy do przeszczepów oraz projektować nowe formy życia, które zostaną wyposażone w nowe, przydatne funkcje.
Niby pomysł na fikcję naukową, ale można się poważnie zastanowić nad tym, czy nie jest to po prostu świat za… ileś tam lat do przodu?
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
