Raspracavanaja technałohija redahavańnia DNK, jakaja źmienić naša žyćcio
Redakcyja časopisa Time 7 śniežnia abviaściła Čałavieka hoda. U śpisie kandydataŭ na naminacyju byli navukoŭcy, jakija raspracavali navatarskuju technałohiju CRISPR, jakaja moža redahavać DNK čałavieka. Navukoŭcy redka stanoviacca kandydatami — u bolšaści vypadkaŭ na zvańnie «Čałaviek hoda» pretendujuć palityki i hramadskija dziejačy. Tamu źjaŭleńnie hetaj hrupy navukoŭcaŭ užo jość pakazčykam važnaści i revalucyjnaści hetaj technałohii.
Aktyŭnaja praca nad hetym instrumientam redahavańnia DNK pačałasia jašče ŭ 2005 hodzie ispanskim navukoŭcam Fransiska Machika. Pry dapamozie CRISPR navukoŭcy zdoleli stvaryć małpu z zadatkovym naboram hienaŭ, a taksama ŭ łabaratornych umovach praduchilić zaražeńnie čałaviečych kletak VIČ.
Ale sapraŭdny praryŭ adbyŭsia sioleta. 28 kastryčnika 2016 hoda hrupa kitajskich navukoŭcaŭ upieršyniu vykarystała CRISPR dla redahavańnia DNK čałaviečych kletak. Hienietyčna-madyfikavanyja kletki byli pierasadžanyja pacyjentu z ahresiŭnym rakam lohkaha. U pierśpiektyvie technałohiju možna vykarystoŭvać taksama dla lačeńnia hienietyčnych chvarob albo dla «prajektavańnia» vašaha budučaha dziciaci.
CRISPR źjaŭlajecca miechanizmam, jaki navukoŭcy «pazyčyli» ŭ zvyčajnych bakteryj. Pry dapamozie CRISPR niekatoryja bakteryi abaraniajucca ad virusaŭ.
Tak, sistema CRISPR/Cas9 składajecca ź dźviuch častak. Adna častka — adaptyŭny modul, jaki vybiraje z čužarodnaj DNK virusa frahmienty i ŭstaŭlaje ich u peŭnaje miesca ŭ DNK bakteryi. Druhaja častka — apieracyjnaja. Jana apracoŭvaje hetyja ŭnikalnyja ŭstaŭki, robić ź ich karotkuju RNK i pry jaje dapamozie atakuje čužarodnuju DNK. To bok bakteryja vykarystoŭvaje kavałki DNK, kab znachodzić virusy, jakija prakralisia. Potym białok Cas9 razrazaje virusnuju DNK na kavałki, ratujučy bakteryju ad hibieli.
Bakteryjalnaja sistema źniščaje parazitaŭ, ale dla redahavańnia hienoma žyvioł i raślin hetaha niedastatkova. Patrebna zamianić adzin hien na inšy, a nie prosta źniščyć častku chramasomy. I tut na dapamohu prychodziać ułasnyja sistemy kletak. Śpiecyjalnyja fiermienty znachodziać razryvy ŭ łancuhu DNK i cyrujuć ich. Ale adkul kletka viedaje, jak cyravać? Usio prosta: fiermienty biaruć za ŭzor ceły hien ź inšaj chramasomy i pa hetym uzory zapaŭniajuć razryŭ.
Hetuju ŭłaścivaść kletak vykarystoŭvali i hienietyki. Akramia taho, možna ŭnieści ŭ kletku štučna stvoranuju «pravilnuju» kopiju hiena, i tady fiermienty mohuć uziać za ŭzor jaje. Navukoŭcy tak i rabili — razrazali sapsavany hien i ŭnosili DNK zdarovaha hiena. Astatniaje kletka rabiła sama. Hetaja praca była ažyćcioŭlena ŭ Kitai hrupaj daśledčykaŭ pad kiraŭnictvam Cziuńcziu Chuana z Univiersiteta Suń Jatsiena. Artykuł pra heta apublikavany ŭ časopisie «Protein & Cell».
Na siońnia, na žal, technałohija niedapracavanaja i navukoŭcy robiać šmat pamyłak pry jaje vykarystańni. Kali kitajskija vučonyja sprabavali vylečyć beta-tałasiemiju na ŭzroŭni embryjonaŭ, heta ŭ ich atrymałasia tolki ŭ 4 vypadkach z 86. U inšych sistema albo nie znajšła kiepskaha hiena, albo nie ŭstaviła na jaho miesca zdarovy. Vyjaviłasia, što CRISPR/Cas9 jašče i rabiła šmat pamyłak — rezała DNK nie tam, dzie treba. Zrazumieła, što z takoj efiektyŭnaściu da kiravańnia hienomam čałavieka jašče daloka — nivodnaja maci nie zhodzicca na padobnuju ruletku.
Akramia prablem z dakładnaściu CRISPR, isnujuć šmatlikija etyčnyja pytańni. Razmovy pra toje, što ekśpierymienty z čałaviečymi embryjonami treba prypynić, źjavilisia jašče da ekśpierymientaŭ kitajskich navukoŭcaŭ. Navukovaja supolnaść akazałasia nie hatovaj da takoha ŭzroŭniu adkaznaści. Navat aŭtary technałohii nie ŭjaŭlajuć, jak paŭpłyvaje źmiena adnaho, navat niezdarovaha, hiena na ceły arhanizm. I što budzie z papulacyjaj čałavieka, kali my aktyŭna pačniem manipulavać ułasnaj hienietykaj?
Isnujuć i zakanadaŭčyja abmiežavańni dla CRISPR. U šmatlikich krainach pracy z embryjonami pad zabaronaj. Navat u ZŠA zabaroniena davać dziaržaŭnyja hranty na padobnyja daśledavańni.
Ale ŭ lubym vypadku pierśpiektyvy CRISPR/Cas9 vydatnyja. U najbližejšyja hady navukoŭcy čakajuć, što padvysicca dakładnaść CRISPR/Cas9 i źmienšycca kolkaść pamyłak, što dazvolić aktyŭna vykarystoŭvać technałohiju ŭ miedycynie.
Kali zaraz, naprykład, pry lačeńni lejkiemii vykarystoŭvajucca stvałavyja kletki donara, to pry dapamozie CRISPR možna budzie vydzielić kletki pacyjenta, adredahavać ich i ŭnieści znoŭ u arhanizm čałavieka paśla chimijaterapii. Tym samym budzie vyrašana pytańnie pošuku donara.
