Видео

Транскрипт

Представьте, что вы живете в 80-х и вам сказали,

что вскоре компьютеры будут заниматься всем,

от шопинга до свиданий или фондового рынка.

Что миллиарды людей будут связаны особой сетью,

что у вас будет ручное устройство, в разы мощнее суперкомпьютеров.

Это показалось бы абсурдным.

Но всё это произошло!

Научная фантастика стала частью нашей обыденности, и мы даже не задумываемся об этом.

Сегодня подобное происходит с генной инженерией,

так что давайте поговорим о ней, откуда она появилась,

что мы делаем сейчас, и о недавнем прорыве, который навсегда изменит

образ нашей жизни и наше восприятие нормального.

Люди проектировали жизнь тысячелетиями.

С помощью селекции мы улучшали полезные свойства растений и животных.

Мы стали так хорошо это делать,

но никогда на самом деле не понимали до конца как это работает,

пока не открыли код жизни - дезоксирибонуклеиновую кислоту

ДНК - сложная молекула, которая контролирует

рост, развитие, работу и размножение всего живого.

Информация закодирована в структуре молекулы -

4 нуклеотида располагаются попарно и формируют код с инструкцией.

Если изменить инструкцию, изменится и существо, несущее ее в себе.

Когда ДНК была открыта, люди пробовали с ней возиться.

В 1960-х ученые облучали растения радиацией,

чтобы вызвать случайные мутации в генетическом коде.

Идея состояла в абсолютно случайном получении полезного растения.

Иногда это даже срабатывало!

В 70-х ученые вставляли фрагменты ДНК в бактерии, растения и животных

чтобы изучать и менять их для исследований, медицины,

сельского хозяйства, да и для развлечения.

Первое генетически модифицированное животное родилось в 1974-м, что сделало

мышей стандартным средством для исследований, спасших миллионы жизней.

В 80-х было найдено коммерческое применение -

был выдан первый патент на микробов, поглощающих нефть.

Сегодня, множество веществ производятся с помощью модифицированных организмов

Например, факторы свёртывания крови, гормоны роста и инсулин,

которые раньше приходилось добывать из органов животных.

Первая модифицированная в лабораторных условиях пища появилась на прилавках в 1994-м,

Сохраняющий вкус помидор мог дольше не портиться

благодаря гену, подавлявшему фермент, вызывающий гниение.

Однако пища с содержанием ГМО и споры вокруг нее заслуживают отдельного видео.

90-е также отметились кратким экскурсом в инженерию человека.

Для лечения женского бесплодия, зародышей наделили генами сразу трех человек.

Таким образом впервые родились люди с тремя биологическими родителями.

Сегодня существуют перекачанные свиньи, лосось-акселерат, лысые цыплята и прозрачные лягушки.

Смеха ради мы сделали животных, светящихся в темноте -

светящиеся рыбы-зебры, данио, стоят всего 10 долларов.

Все это уже очень здорово, но до недавнего времени изменение генов

было крайне дорогим, сложным и занимало много времени.

Все изменилось благодаря революционной технологии -

CRISPR (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами),

Стоимость генной инженерии упала на 99%

Теперь вместо года для эксперимента достаточно нескольких недель,

и практически любой может заняться генной инженерией при наличии лаборатории.

Сложно передать, насколько CRISPR революционна,

Она имеет потенциал изменить человечество навсегда.

Почему произошел этот неожиданный переворот и как всё это работает?

Древнейшая война на земле

Бактерии и вирусы соперничают с начала жизни:

Вирусы-бактериофаги охотятся на бактерии.

В океане они убивают 40% от общего числа бактерий каждый день.

Вирус делает это, вставляя свой генетический код в бактерию

и использует её в качестве фабрики.

Бактерии пытаются безуспешно сопротивляться,

но в большинстве случаев их защитные механизмы оказываются слишком слабыми.

Иногда бактерии выживают.

Тогда они могут активировать свою самую эффективную противовирусную систему.

Они сохраняют часть ДНК вируса в своём генетическом коде,

ДНК-архиве “CRISPR”.

Здесь она хранится до необходимого момента.

Когда вирус снова атакует, бактерия создает РНК-копию из ДНК архива и

заряжает секретное оружие - белок Cas9.

Этот протеин сканирует бактерию на предмет вмешательства вируса,

сравнивая каждую часть найденного ДНК с архивом.

Когда находится стопроцентное соответствие, он активируется

и отрезает ДНК вируса, делая его бесполезным, таким образом защищая бактерию.

Что характерно, Cas9 очень точен, словно ДНК хирург.

Переворот произошел, когда ученые поняли, что система CRISPR программируема -

можно просто дать копию ДНК, которую нужно изменить,

и поместить систему в живую клетку.

Если старые методы манипуляции генов похожи на карту, то CRISPR - скорее как GPS.

Помимо точности, дешевизны и простоты использования,

CRISPR позволяет включать и выключать гены живых клеток

и изучать конкретные последовательности ДНК.

Этот метод также работает с любыми клетками,

микроорганизмами, растениями, животными или людьми.

Несмотря на революционность CRISPR для науки,

это все еще инструмент первого поколения.

Новые инструменты создаются и используются уже сегодня.

Болезням конец?

В 2015-м ученые использовали CRISPR для удаления вируса ВИЧ из клеток пациентов,

и доказали, что это возможно.

Годом позже они провели более амбициозный эксперимент с крысами

с вирусом ВИЧ в практически всех их клетках.

Учёные просто ввели CRISPR в их хвосты,

и смогли удалить более 50% вируса из клеток по всему телу.

Возможно, через несколько десятилетий CRISPR поможет избавиться от ВИЧ и других ретровирусов -

вирусов, которые прячутся внутри человеческой ДНК, вроде герпеса.

Возможно CRISPR сможет победить нашего худшего врага, рак.

Рак является результатом появления клеток, отказывающихся умирать и

и продолжающих делиться, попутно прячась от иммунной системы.

CRISPR дает нам средство редактировать наши иммунные клетки и

делать их лучшими охотниками на раковые клетки.

Возможно через некоторое время лечение от рака будет

всего лишь парой уколов с несколькими тысячами ваших собственных клеток,

созданных в лаборатории, чтобы вылечить вас навсегда.

Первое клиническое испытание такой терапии на пациентах-людях

было одобрено в начале 2016-го в США.

Менее чем через месяц китайские ученые объявили, что будут лечить пациентов с раком легких

иммунными клетками, модифицированными по этой же технологии, в августе 2016.

Дело быстро набирает обороты.

А еще есть генетические заболевания, тысячи их.

Они разнятся от слегка раздражающих до крайне смертельных или приносящих годы страданий.

С мощными инструментами вроде CRISPR однажды мы сможем покончить с этим.

Более 3000 генетических заболеваний вызываются единственной заменой в ДНК.

Мы уже создаем модифицированную версию Cas9,

которая исправляет такие ошибки и избавляет клетку от заболевания.

Через пару десятилетий мы может быть сможем навсегда уничтожить тысячи заболеваний.

Однако у всех эти медицинских применений один недостаток -

Они ограничены одним пациентом и умрут вместе с ним,

если мы не используем их на репродуктивных клетках или на ранней стадии развития плода.

Но CRISPR вероятно будет использоваться куда шире -

создание модифицированного человека, спроектированного ребенка.

Это принесет плавные но необратимые изменения в человеческом генофонде.

Спроектированные дети

Средства изменения ДНК человеческого плода уже существуют,

но технология находится на раннем этапе развития.

Однако, ее применяли уже дважды.

В 2015-м и 2016-м эксперименты китайских ученых с человеческими эмбрионами

и достигли частичного успеха на второй попытке.

Они выявили гигантские трудности в редактировании генов эмбрионов,

но множество ученых уже работают над решением этих проблем.

Это то же самое, что и компьютеры 70-х: в будущем они станут лучше.

Вне зависимости от ваших взглядов на генную инженерию, она коснётся всех.

Модифицированные люди могут изменить геном всего нашего вида,

потому что их привитые качества будут переданы их детям,

и через поколения медленно распространятся, медленно меняя генофонд человечества.

Это начнется постепенно.

Первые спроектированные дети не будут сильно отличаться от нас.

Скорее всего, их гены будут изменены для избавления от смертельных наследственных заболеваний.

По мере развития технологий все больше людей начнут думать,

что неиспользование генетической модификации неэтично, потому что это обрекает детей

на страдание и смерть, которые можно предотвратить.

Как только первый такой ребенок родится, откроется дверь, которую уже не удастся закрыть.

Сначала некоторые черты никто не будет трогать,

По мере роста одобрения технологии и наших знаний о генетическом коде,

расти будет и соблазн.

Если вы сделаете свое потомство иммунным к болезни Альцгеймера, почему бы вдобавок

не дать им улучшенный метаболизм?

Почему бы до кучи не наградить их отличным зрением?

Как насчет роста или мускул?

Пышных волос?

Как насчет дара исключительного интеллекта для вашего ребенка?

Огромные перемены придут как результат накопления личных решений миллионов людей.

Это скользкий склон, и модифицированные люди могут стать новой нормой.

Пока генная инженерия становится все более привычной, а наши знания улучшаются,

мы можем подойти к искоренению главной причины смертности - старения.

Две трети из 150 000 человек, умерших сегодня, умерли по причинам, связанным со старением.

Сегодня считается, что старение вызывается накоплением повреждений в наших клетках

вроде разрывов ДНК или износа систем, ответственных за исправление этих повреждений.

Но есть также и гены, которые напрямую влияют на наше старение.

Генная инженерия и прочая терапия могли бы остановить или замедлить старение.

Возможно даже обратить его вспять.

Мы знаем, что в природе есть животные, которые не стареют.

Может, мы могли бы занять у них пару генов.

Некоторые ученые считают что однажды старение будет искоренено.

Мы все равно будем умирать, но только не в больнице в 90 лет,

а через пару тысяч лет, прожитых в окружении наших любимых.

Исследования в этой области сейчас еще в самом младенчестве.

Многие ученые скептически смотрят на конец старения, по ясным причинам.

Вызов огромен и, возможно, цель недостижима,

но можно допустить, что люди, живущие сегодня, могут оказаться первыми,

кто вкусит плоды анти-возрастной терапии.

Возможно, нужно всего лишь убедить смышленого миллиардера

в необходимости помочь решить эту большую проблему.

Если смотреть на это шире, мы могли бы решить

множество задач с помощью специально измененных людей,

например которые могли бы лучше справляться с высококалорийной едой,

и избавиться от таких недугов цивилизации как ожирение.

Владея модифицированной иммунной системой с перечнем потенциальных угроз,

мы могли бы стать неуязвимыми для большинства заболеваний, преследующих нас сегодня.

Ещё позже мы смогли бы создать людей для длительных космических перелетов

и для адаптации к различным условиям на других планетах,

что было бы крайне полезно для поддержания нашей жизни во враждебной вселенной.

Несколько щепоток соли

Есть несколько главных препятствий, технологических и этических.

Многие почувствуют страх перед миром, где мы отсеиваем несовершенных людей.

А потомство выбираем на основе того, что считается здоровым.

Но мы уже живем в таком мире.

Тесты на десятки генетических заболеваний или осложнений

стали нормой для беременных женщин во многих странах.

Часто одно подозрение на генетический дефект может привести к прерыванию беременности.

Возьмем для примера синдром Дауна, один из самых распространенных генетических дефектов.

В Европе около 90% беременностей с установленным наличием этого отклонения прерываются.

Решение о прерывании беременности является очень личным,

но важно понимать, что мы уже сегодня отбираем людей, основываясь на состоянии здоровья.

Нет смысла притворяться, что это изменится,

поэтому нам необходимо действовать осторожно и этично,

несмотря на растущую свободу выбора благодаря дальнейшему развитию технологий.

Однако, все это перспективы отдаленного будущего.

Несмотря на мощность CRISPR, метод не лишен недостатков.

Могут случиться ошибки при редактировании, неизвестные ошибки могут произойти

в любой части ДНК и остаться незамеченными.

Изменение гена может достичь нужного результата и вылечить от заболевания,

но вместе с этим спровоцировать нежелательные изменения.

Мы попросту недостаточно знаем о сложных взаимосвязях наших генов,

чтобы избежать непредсказуемых последствий.

Работа над точностью и методами наблюдения очень важна в предстоящих клинических испытаниях.

И раз уж мы обсудили возможное светлое будущее,

также стоит упомянуть и более мрачное видение.

Представьте, что может страна вроде Северной Кореи сделать с таким уровнем технологий?

Может она навечно продлить свое правление с помощью принудительной инженерии?

Что остановит тоталитарный режим от создания армии модифицированных суперсолдат?

Ведь это в теории возможно.

Сценарии вроде этого лежат в далеком будущем, если они вообще возможны,

но подтверждение работоспособности концепции такой инженерии уже существует.

Технология и правда настолько могущественна.

Подобное может стать поводом для запрета инженерии и связанных с ней исследований,

но это определенно было бы ошибкой.

Запрет на генную инженерию человека только приведёт науку в области

с такими правилами и законами, с которыми нам было бы не по себе.

Только участвуя в процессе, мы сможем быть уверены, что исследование ведется с

осторожностью, разумом, контролем и прозрачностью.

Заключение

Чувствуете беспокойство?

Почти в каждом из нас есть какое-то несовершенство.

Позволили бы нам существовать в подобном новом мире?

Технология несколько устрашает, но нам есть что выиграть,

да и генная инженерия может быть очередной ступенью в эволюции разумных видов жизни.

Возможно мы покончим с болезнями,

увеличим продолжительность жизни на века

и отправимся к звездам.

Не стоит мелко мыслить, говоря о такой теме.

Каким бы ни было ваше мнение о генной инженерии, будущее наступает несмотря ни на что.

То, что раньше было научной фантастикой, вскоре станет нашей новой реальностью.

Реальностью, полной возможностей и препятствий.

Видео вроде этого не появились бы на свет без пожертвований на patreon.com.

Если вы хотите поддержать этот проект, объясняющий сложные вещи и возможно получить

птичку взамен, вы можете сделать это здесь.

Если вы хотите узнать больше о CRISPR, мы

указали источники для дальнейшего изучения в описании видео.

Впереди вас ждет еще больше видео на эту и подобные темы,

если вы хотите быть в курсе событий, вы можете подписаться на нас здесь.

Субтитры, созданные сообществом Amara.org