CRISPR-Cas9 - bu DNK ketma-ketliklarining tabiiy to'plamiga asoslangan genlarni tahrirlash mexanizmi bakteriyalar . Ushbu texnologiya hali boshlang'ich bosqichida bo'lsa-da, so'nggi bir necha yil ichida aniqligi va moslashuvchanligi, shuningdek, nisbatan arzonligi tufayli katta e'tiborga sazovor bo'ldi. Siz hatto o'zingiznikini ham sotib olishingiz mumkin o'z bir necha yuz dollarga CRISPR-Cas9 to'plamini sotib oling va undan deyarli har qanday usulda DNKni o'zgartirish uchun foydalaning.
Zararkunandalarga chidamli ekinlardan tortib, dizaynerlik chaqaloqlari va saraton kabi kasalliklarni doimiy davolash usullarigacha, bunday texnologiya bilan nima qilish mumkinligini tasavvur qilish mumkin, ayniqsa nima qilayotganini biladigan tajribali tadqiqotchilar qo'lida.
10. Ovqatingizni o'zgartiring
Mavjud oziq-ovqat ekinlarining hosildorligi va ozuqaviy qiymatini oshirish iqlim o'zgarishi va doimiy ravishda o'sib borayotgan aholi soni kabi omillar tufayli kelajakdagi katta muammo hisoblanadi. CRISPR bu muammoni hal qilishga qaratilgan yagona usul bo'lmasa-da, u eng istiqbolli usullardan biri hisoblanadi, chunki u butun dunyo bo'ylab kichik, mustaqil ishlab chiqaruvchilar uchun genlarni tahrirlashni osonlashtiradi.
Mahalliy supermarketingizda CRISPR yordamida tayyorlangan butunlay yangi meva va sabzavotlarni ko'rishingiz uchun biroz vaqt kerak bo'ladi, ammo bu uzoq kelajakda emas. Ba'zi meva turlari va sabzavotlar , CRISPR bilan o'zgartirilgan , siz uni allaqachon sotib olishingiz mumkin dunyoning ba'zi joylarida va yaqin kelajakda yana ko'plab eksperimental navlar paydo bo'lishi kutilmoqda.
Nimani tahrirlash kerak va nima qilmaslik kerakligi borasida hali ham ba'zi axloqiy muammolar mavjud, ayniqsa hayvonlar kabi murakkabroq oziq-ovqat manbalari bilan bog'liq. Bularni hal qilish uchun dunyo bo'ylab mamlakatlar turli xil turlari ustida ishlamoqda. qoidalar , oziq-ovqat mahsulotlarining gen tahririni nazorat qilish, bu ularni ommaviy ishlab chiqarish va iste'mol qilish uchun xavfsizroq va ishonchliroq qilishi kerak.
9. Bezgakni yo'q qiling
Bezgak butun dunyo bo'ylab hasharotlar orqali yuqadigan eng xavfli kasalliklardan biridir, shundan o'rtacha yiliga yuz minglab odamlar halok bo'ladi odamlar , ayniqsa Afrikaning yuqori xavfli tropik va subtropik mintaqalarida. CRISPR muammoning ko'plab doimiy yechimlaridan birini taqdim etadi, chunki u deb nomlangan narsani ishlab chiqish uchun ishlatilishi mumkin gen drayveri , bu keyinchalik kasallikni butunlay yo'q qilish uchun chivinlarning butun genofondini o'zgartirishi mumkin.
Shubhasiz, bu eshitilgandek oddiy emas, garchi dastlabki tajribalar umid baxsh etgan bo'lsa ham. Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotda Buyuk Britaniya va Italiyadagi turli institutlarning tadqiqotchilari populyatsiyada shunga o'xshash ish qilishdi. Anopheles gambiae — Sahroi Kabirdan janubdagi Afrikada kasallikning eng ko'p holatlariga sabab bo'lgan chivin turi. Modifikatsiya CRISPR Tajriba natijasida maqsadli guruh bir yil ichida to'liq yo'q qilindi va bu uning mumkinligini isbotladi. Kasallik hali ham to'liq yo'q qilinishdan uzoq bo'lsa-da, chunki bu tajribani ancha kengroq miqyosda takrorlashni talab qiladi, bu, albatta, to'g'ri yo'nalishdagi qadamdir.
8. Bioyoqilg'i
Agar hozirgacha bo'lmasa, kelajakda energiya ishlab chiqarishning toza va barqaror usullarini topish katta qiyinchilik tug'diradi. Bioyoqilg'i istiqbolli yechim hisoblanadi, chunki u tabiiy ravishda yuzaga keladi va atrof-muhitga minimal iz qoldiradi. Biroq, uni ommaviy ishlab chiqarish qiyin, ayniqsa biz gapiradigan miqyosda.
CRISPR tadqiqotchilarga tabiiy bioyoqilg'i genomini o'zgartirishning yangi usullarini ishlab chiqish imkonini beruvchi potentsial yechimni taklif etadi. Bu tobora rivojlanib borayotgan tadqiqot sohasi bo'lib, bir nechta jamoalar CRISPR protokolini bioyoqilg'i ishlab chiqarish jarayonida qo'llashning turli usullarini o'rganmoqdalar. Ba'zi bioyoqilg'ilar, masalan, mikrosuv o'tlari bilan dastlabki tajribalar muvaffaqiyatli bo'ldi, tadqiqotchilar ... ni o'zgartirishga muvaffaq bo'lishdi. DNK CRISPR-Cas9 tahrirlash usuli yordamida bir nechta ma'lum mikrosuv o'tlari turlari.
7. KAMERA 1
CAMERA1 - bu guruh tomonidan yaratilgan yangi texnologiya olimlar Garvard va MITdan. CRISPR ketma-ketligidan foydalanib, u hujayralarni DNK darajasidagi o'zgarishlarni qayd eta oladigan, keyinchalik bir qator genetik xususiyatlarning kelib chiqishini kuzatish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan o'ziga xos "qora quti"ga aylantiradi. Ushbu o'zgarishlarni real vaqt rejimida qayd etish bizga bir kun kelib saraton kabi surunkali kasalliklarning asosiy sabablarini tushunishga imkon berishi mumkin, chunki CAMERA 1 bizga hujayraning butun hayot aylanishiga real vaqt rejimida oyna beradigan birinchi texnologiya bo'lishi mumkin.
Imkoniyatlar cheksiz, garchi boshqa barcha CRISPR texnologiyalari singari, KAMERA1 Bu hali dastlabki bosqichda. CRISPR singari, u kelajakdagi boshqa ilovalar uchun asos sifatida ham ishlatilishi mumkin.
6. DETEKTOR
CAMERA singari, DETECTR ham mutlaqo yangi ilova yaratish uchun CRISPR texnologiyasidan foydalanadi. Unga kiritgan har qanday genetik ma'lumotni aniqlash uchun mo'ljallangan DETECTR tez orada jiddiy kasalliklarni erta aniqlash uchun inqilobiy vositaga aylanishi mumkin.
Bir tajribada aniqlash uchun DETECTR ishlatilgan HPV virusi — bachadon bo'yni saratonining ma'lum bo'lgan sababi — boshqa tasodifiy virusli shtammlar qatorida va u bu borada juda yaxshi ekanligi ma'lum bo'ldi. Xuddi shu usul Altsgeymer yoki hatto saraton kabi kasalliklarning dastlabki belgilarini aniqlash uchun takomillashtirilishi mumkin. DETECTR shuningdek, aniq aniqlash usulini ishlab chiqish uchun muvaffaqiyatli qo'llanilgan. Covid , bu kelajakdagi epidemiyalar paytida foydali bo'lishi mumkin.
5. Surunkali og'riqni to'g'irlash
Kasalliklarni nazorat qilish va oldini olish markazlari (CDC) ma'lumotlariga ko'ra, taxminan 50 million Faqat Qo'shma Shtatlardagi odamlar surunkali og'riqdan aziyat chekishadi va odatda yoshi bilan yomonlashadi. Ajablanarlisi shundaki, zamonaviy tibbiyot bu og'riqni davolash uchun juda kam ishonchli davolash usullarini taklif qiladi, garchi bu undan aziyat chekadiganlar uchun jiddiy, kundalik muammo bo'lsa ham.
CRISPR uzoq muddatli yechimni taklif qiladi, chunki u ta'sirlangan hududning genetik tarkibini o'zgartirish va og'riqni doimiy ravishda kamaytirish uchun ishlatilishi mumkin. Yuta universitetining bir nechta tadqiqotchilari disk deformatsiyasi holatlarida surunkali og'riqni keltirib chiqaradigan yallig'lanish mexanizmini o'chirish uchun ulardan foydalanib, ma'lum genlarni yoqish va o'chirish usulini o'ylab topishdi. Bu usul hali ham dastlabki bosqichida va uni to'liq amalga oshirishdan oldin ko'plab tartibga solish to'siqlari mavjud, garchi tadqiqotchilar bu... dan ortiq bo'lmasligiga aminlar. 10-15 yil , uzoq muddatli surunkali og'riqni keltirib chiqaradigan zaiflashtiruvchi kasalliklarni davolash uchun keng qo'llanilishidan oldin.
4. OIV/OITSni davolash
OIV epidemiyasi barcha davrlardagi eng uzoq davom etgan kasalliklardan biri bo'lib, o'lim soni taxmin qilinmoqda. hozirgi kungacha haqida 40 million kishi . Patogen — retrovirusning bir turi — barcha davolash usullariga chidamli ekanligi isbotlangan. Darhaqiqat, biz OIV virusi qanday ishlashini, ayniqsa, uning inson hujayralari orasida yuqtirish va tarqalishi uchun foydalanadigan mexanizmini ham tushunmaymiz.
Bu davolab bo'lmaydigan kasallikka o'xshaydi, garchi CRISPR uni yo'q qilishning bitta mumkin bo'lgan usulini taklif qilsa ham. Illinoys shtatidagi Shimoli-g'arbiy universiteti tadqiqotchilaridan bir guruh oxir-oqibat OIV infektsiyasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin bo'lgan genlarni aniqlash uchun texnologiyadan foydalangan. o'chirib qo'yish , virusning eng yomon ta'sirini doimiy ravishda kamaytirish uchun.
Jamoa oxir-oqibat OIV infeksiyasi uchun mas'ul bo'lgan barcha hujayrali va genetik omillarni ajratib olishni rejalashtirmoqda va bir kun kelib butun dunyo bo'ylab 1,5 milliondan ortiq odamga ta'sir qiladigan kasallikni yo'q qilishga umid qilmoqda.
3. Antibiotiklarga chidamlilik
Antibiotiklarga chidamlilik tibbiyot xodimlari uchun jiddiy tashvish tug'diradi. Deyarli barcha mumkin bo'lgan antibiotik turlarining ko'payishi bilan patogenlar ma'lum dorilarga tobora chidamli bo'lib bormoqda, chunki antibiotiklar ularni kundalik kasalliklarning superturiga aylantiradi. hisobot Lancet , Faqatgina 2019-yilda antibiotiklarga chidamli kasalliklar butun dunyo bo'ylab 5 milliondan ortiq o'limga olib kelishi mumkin edi, bu esa ularni umumiy o'limning asosiy sabablaridan biriga aylantirdi.
Antibiotiklarga chidamli patogenlarning ko'p qirrali, tobora ortib borayotgan muammosiga tezkor yechimlar bo'lmasa-da, CRISPR ba'zi uzoq muddatli yechimlarni taklif qilishi mumkin. Masalan, yaqinda Kanadalik olimlar jamoasi o'z tadqiqotlaridan birida ma'lum bakteriyalar turlaridagi antibiotiklarga chidamli genlarni o'chirib qo'yishdi, faqat bu ... da amalga oshirildi. sichqonlar , va odamlarga emas. Xuddi shu yo'nalishdagi boshqa harakatlar deb ataladigan narsa bilan bog'liq. bakteriofaglar — bakteriyalarni yuqtiradigan virus turi — zararli patogenlarning antibiotiklarga chidamli hududlariga hujum qilish va ularni zararsizlantirish uchun CRISPR yordamida o'zgartirilishi mumkin.
2. Yo'qolib ketgan hayvonlarning tirilishi
Hayvonlarni o'liklardan tiriltirish har doim ham ko'rinadigan darajada ajoyib bo'lmasligi mumkin. franshiza buni yetarlicha isbotlaydi «Yura davri bog'i» , garchi uning o'z qo'llanilishi bo'lishi mumkin. Agar iloji bo'lsa, bu g'oya bizga uzoq vaqtdan beri yo'q bo'lib ketgan turlarni o'rganishga va hatto sayyoramizni qayta joylashtirishga imkon beradi va hatto inson tirilishining ilg'or san'atini yanada tadqiq qilish uchun eshik ochishi mumkin.
Ko'plab jamoalar bu ustida ishlamoqda, garchi hali hech biri o'lik turni tiriltirishga erisha olmagan bo'lsa ham. Asosiy muammo - bu turning to'liq genomining mavjudligi, bu esa har qanday CRISPR tahrirlash uchun zarurdir. Bir amerikalik genetik, Jorj cherkovi , uning jamoasi junli mamontni tiriltirishga qodir bo'lishiga ishonadi 2027-yilda , chunki ular hozirda mamont turlarini bugungi fillardan ajratib turadigan va keyinchalik ularni Yerda DNK darajasida ko'paytirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan barcha xususiyatlarni aniqlaydi.
1. Inson DNKsini buzib kirish
CRISPR birinchi marta mustaqil tadqiqotchilarga hayotning o'ziga xos qurilish bloklarini o'rganishga imkon berdi va bu yo'l davomida ko'plab axloqiy va axloqiy savollarni tug'dirdi. Ushbu texnologiya nazoratdan chiqib ketgach, u muqarrar ravishda aqlga sig'maydigan narsa - inson genomining o'zini o'zgartirish uchun ishlatilishi aniq.
Bizning hayotimiz davomida olimlar inson genetik ifodalarining keng doirasini nazorat qila olishlari juda mumkin CRISPR , jumladan, ayrim kasalliklarga chidamlilik, yuz xususiyatlari, atletika, aql-zakovat yoki biz tabiiy deb hisoblagan boshqa har qanday xususiyat. Hozirgi paytda bu axloq masalasi, chunki bu texnologiya asosan allaqachon mavjud. Xususan, Xitoyda bir nechta tajribalar uning hayotiyligini isbotladi. o'zgartirishlar inson genomini CRISPR yordamida o'rganishdi va natijalar ham umid baxsh etdi.