Video

Prepis

Predstavte si, že ste späť v 80. rokoch

a niekto vám povie, že počítače čoskoro prevezmú všetko:

od nakupovania, cez zoznamovanie a obchod na burze,

že miliardy ľudí budú prepojení cez niečo podobné sieti,

a že budete vlastniť príručný prístroj s výkonom rádovo vyšším ako superpočítače.

Bude sa to zdať absurdné, ale potom sa to všetko stane.

Science-fiction sa stáva realitou a my o tom ani nepremýšľame.

V súčasnosti sme v rovnakej situácii ohľadne genetického inžinierstva.

Tak si o tom niečo povedzme.

Kde sa tu vzalo, ako je na tom práve teraz,

a o súčasnom objave, ktorý navždy zmení náš život a to, čo dnes považujeme za normálne.

Ľudia upravujú život už tisícky rokov.

Pomocou cieleného kríženia posilňujeme užitočné vlastnosti rastlín a zvierat.

Sme v tom veľmi dobrí, ale nikdy sme úplne nepochopili ako to funguje.

Až kým sme neobjavili kód života, deoxyribonukleovú kyselinu - DNA.

Komplexnú molekulu, ktorá riadi rast, vývoj, funkcie a reprodukciu všetkého živého.

Informácia je zakódovaná v štruktúre tejto molekuly.

4 nukleotidy tvoria páry a vytvárajú tak kód, ktorý obsahuje inštrukcie.

Zmeňte inštrukcie a zmeníte bytosť, ktorá ich nesie.

Hneď ako bola objavená DNA, ľudia do nej začali fušovať.

V 60. rokoch vedci bombardovali rastliny radiáciou s cieľom vyvolať náhodné mutácie v ich genetickom kóde.

Myšlienka bola získať užitočný variant rastliny čistou náhodou.

Občas to skutočne fungovalo.

V 70. rokoch vedci vložili útržky DNA do baktérií, rastlín a zvierat,

s cieľom študovať a upraviť ich - pre výskum, medicínu, poľnohospodárstvo a zábavu.

Prvé geneticky modifikované zviera sa narodilo 1974, urobilo z myši štandardný nástroj pre výskum a zachránilo tak milióny životov.

V 80. rokoch sme sa komercionalizovali. Bol vydaný prvý patent na baktériu upravenú tak, aby absorbovala ropu.

Dnes takto vyrábame mnoho chemických látok,

ako napr. život zachraňujúce faktory zrážania, rastové hormóny a inzulín.

Látky, ktoré sme predtým museli získavať z orgánov zvierat.

Prvé jedlo modifikované v laboratóriu sa objavilo na trhu v roku 1994: paradajka Flavr Savr,

paradajka, ktorá vydržala dlhšie čerstvá vďaka génu, ktorý potláčal tvorbu enzýmu spôsobujúceho hnitie.

No geneticky modifikované jedlo a kontroverzia, ktorá ho obklopuje si zaslúži samostatné video.

V 90. rokoch sa objavil i krátky vpád do modifikácii človeka.

S cieľom vyliečiť neplodnosť boli vytvorené deti, ktoré niesli genetickú informáciu troch rôznych ľudí.

To z nich urobilo prvých ľudí, ktorí majú troch genetických rodičov.

Dnes tu máme super svalnaté prasatá, rýchlo rastúceho lososa, kurence bez operenia a priesvitné žaby.

V rámci zábavy sme vytvorili veci svietiace v temnote.

Fluoreskujúce zebričky sú dnes dostupné za menej ako 10 USD.

Toto všetko je veľmi pôsobivé, ale až doteraz

bolo editovanie génov extrémne drahé, komplikované a dlho trvalo.

To sa teraz zmenilo nástupom revolučnej novej technológie - CRISPR.

Prakticky cez noc klesla cena genetického inžinierstva o 99 %.

Namiesto roka trvajú experimenty niekoľko týždňov a môže ich robiť každý, kto má laboratórium.

Je ťažké uchopiť, aká veľká technická revolúcia je CRISPR.

Má doslova potenciál zmeniť ľudstvo navždy.

Ako k tejto náhlej revolúcii došlo a ako funguje?

Baktérie a vírusy spolu bojujú od úsvitu života.

Tzv. bakteriofágy alebo fágy lovia baktérie.

V oceáne fágy zabijú každý deň 40 % z nich.

Robia to tak že vložia svoj vlastný genetický kód do baktérie a využijú ju ako fabriku.

Baktéria sa snaží brániť, no väčšinou prehrá, pretože jej ochranné mechanizmy sú prislabé.

No niekedy baktérie útok prežijú.

Len ak sa tak stane, môžu aktivovať svoj najefektívnejší antivírusový systém:

Uložia časť vírusovej DNA do vlastného genetického kódu v DNA archíve nazývanom CRISPR.

Tam je bezpečne uskladnený až kým ho nie je treba.

Keď vírus znovu zaútočí, baktéria rýchlo vytvorí RNA kópiu zo svojho DNA archívu a nabije tajnú zbraň - proteín CAS9.

Proteín následne hľadá vo vnútri baktérie stopy po útočníkovi,

porovnávajúc každý kúsok DNA, ktorý nájde, so vzorkou z archívu.

Keď nájde stopercentnú zhodu,

aktivuje sa, vystrihne vírusovú DNA, ktorú tak znefunkční a ochráni baktériu pred útokom.

Zásadné na tom je, že CAS9 je veľmi precízny, skoro ako chirurg DNA.

Revolúcia začala, keď vedci zistili, že systém CRISPR je programovateľný.

Môžete mu predložiť kópiu DNA, ktorú chcete modifikovať a vložiť systém do živej bunky.

Kým staré techniky génovej manipulácie boli podobné mape, CRISPR je podobný GPS systému.

Okrem toho, že je presný, lacný a jednoduchý, ponúka možnosť upravovať živé bunky

zapínaním a vypínaním génov, a schopnosť zamerať sa na a študovať konkrétne sekvencie DNA.

Pracuje v akomkoľvek type bunky: bakteriálnej, rastlinnej, živočíšnej či ľudskej.

Aj keď je CRISPR pre vedu revolúcia, je to stále len nástroj 1.generácie.

Kým sa tu bavíme, už sa vytvárajú presnejšie nástroje.

V roku 2015 použili vedci CRISPR na vystrihnutie HIV vírusu zo živých buniek

od pacientov v laboratóriu, čím potvrdili, že je to možné.

Iba o rok neskôr sa pustili do väčšieho projektu s krysami,

ktoré mali HIV vírus prakticky vo všetkých bunkách.

Injekciou CRISPR do chvosta krýs

dokázali odstrániť viac ako 50 % vírusu z ich buniek.

Za pár desiatok rokov môže terapia CRISPR vyliečiť HIV a ďalšie retrovírusy;

vírusy, ktoré sa skrývajú v ľudskej DNA; napr. takto môže byť zničený vírus herpesu.

CRISPR by mohol poraziť jedného z našich najhorších protivníkov - rakovinu.

Rakovina vzniká, keď bunky odmietnu zomrieť a pokračujú v množení, skrývajúc sa pred imunitným systémom.

CRISPR nám umožňuje editovať naše imunitné bunky a urobiť z nich lepších lovcov rakoviny.

Zbaviť sa rakoviny môže nakoniec znamenať

len dostať pár injekcií obsahujúcich niekoľko tisíc našich vlastných buniek,

ktoré boli upravené v laboratóriu tak, aby vás vyliečili.

Prvá klinická štúdia liečby rakoviny pomocou CRISPR u ľudí bola schválená na začiatku 2016 v USA.

Ani nie o mesiac neskôr čínski vedci oznámili, že budú liečiť pacientov s rakovinou pľúc

imunitnými bunkami modifikovanými CRISPR v auguste 2016.

Veci sa začínajú rýchlo rozbiehať.

A potom to sú genetické poruchy.

Existujú ich tisíce; od mierne otravných až po smrtiace, či spôsobujúce dekády utrpenia.

S tak silným nástrojom ako CRISPR by sme tomu mohli urobiť koniec.

Viac ako 3000 genetických porúch je spôsobených jediným nesprávnym písmenom v našej DNA.

Pracuje sa na modifikovanej verzii CAS9, schopnej zmeniť iba jedno písmeno a bunku opraviť.

O dekádu alebo dve budeme možno schopní navždy vyliečiť tisícky chorôb.

Všetky tieto lekárske aplikácie majú jednu vec spoločnú:

sú ohraničené na jedinca a zomierajú s ním,

s výnimkou ich použitia na reprodukčné bunky alebo veľmi mladé embryá.

Ale CRISPR môže byť a zrejme bude použitý aj na ďalšie zásahy:

vytvorenie modifikovaných detí a postupných,

no nevratných zmien ľudského genofondu.

Prostriedky na upravenie genómu ľudského embrya už existujú.

Hoci technológia je ešte len na začiatku, došlo už k dvom pokusom:

V 2015 a 2016 experimentovali čínski vedci s ľudskými embryami a pri svojom 2. pokuse čiastočne úspeli.

Ukázali obrovské výzvy, ktorým pri genetickej editácií embryí stále čelíme,

ale tiež to, že vedci pracujú na ich riešení.

Je to podobné počítačom 70.rokoch. Budú existovať lepšie počítače.

Bez ohľadu na váš postoj ku genetickému inžinierstvu, ovplyvní vás.

Modifikovaní ľudia môžu ovplyvniť genóm celého druhu, pretože ich upravené vlastnosti budú dedičné

a budú sa šíriť generáciami, pomaly upravujúc celý genofond ľudstva.

Začne to pomaly. Prvé upravené detí budú mať iba malé zmeny.

Najpravdepodobnejšie budú vytvorené tak, aby eliminovali smrtiace dedičné genetické poruchy.

Ako sa bude technológia vyvíjať a bude presnejšia, viac a viac ľudí bude argumentovať, že nepoužívať genetické modifikácie je neetické,

pretože to odsudzuje deti k utrpeniu a smrti, ktorej by sa dalo predísť.

Akonáhle sa narodí prvé modifikované dieťa, dvere sa otvoria a už sa nebudú dať nikdy zavrieť.

Spočiatku zrejme dôjde na kozmetické vlastnosti.

Postupnou akceptáciou genetických modifikácii a rastom vedomostí o našom genetickom kóde bude rásť i pokušenie.

Ak môžete svoje deti vybaviť imunitou voči Alzheimerovi, prečo im nedať aj zlepšený metabolizmus?

Prečo nie perfektný zrak?

A čo tak výška a svalstvo?

Vlasy?

A čo tak dať svojmu dieťaťu dar mimoriadnej inteligencie?

Akumuláciou osobných rozhodnutí miliónov sa bude vytvárať obrovská zmena.

Je to šikmá plocha. Modifikovaní ľudia sa stanú novým štandardom.

A ako sa úpravy stanú bežnejšími a naše vedomosti budú zvyšovať,

mohli by sme vyriešiť najväčší rizikový faktor smrti: starnutie.

Dve tretiny zo 150 000 ľudí, ktorí dnes zomrú, zomrú na príčiny spojené s vekom.

V súčasnosti si myslíme, že starnutie je spôsobené nahromadením poškodení v našich bunkách,

ako napr. zlomy DNA, a postupným zlyhávaním systémov zodpovedných za ich opravu.

Ale existujú tiež gény, ktoré priamo ovplyvňujú starnutie.

Kombinácia genetického inžinierstva a inej liečby by mohla starnutie zastaviť alebo spomaliť; možno ho dokonca zvrátiť.

Z prírody vieme, že existujú zvieratá imúnne voči starnutiu.

Možno by sme si mohli dokonca od nich pár génov požičať.

Niektorí vedci si myslia, že biologické starnutie je niečo, čo by sa mohlo dať úplne zastaviť.

Stále by sme niekedy zomreli, ale namiesto ako 90-roční v nemocnici

by sme mohli stráviť pár tisíc rokov s našimi milovanými.

Výskum v tejto oblasti je ešte v plienkach

a mnoho vedcov je ohľadne ukončenia starnutia oprávnene skeptických.

Prekážky sú ohromné a možno je to nedosiahnuteľné,

ale je možné, že ľudia, ktorí žijú dnes by mohli byť prví, ktorí by mali úžitok z účinnej liečby proti starnutiu.

Môžno potrebujeme iba niekoho, kto presvedčí múdreho miliardára, aby sa do tohto problému pustil.

Z globálneho hľadiska by modifikovaná populácia vyriešila určite mnoho problémov.

Modifikovaní ľudia by si mohli lepšie poradiť s vysokoenergetickou stravou,

čo by eliminovalo mnoho civilizačných chorôb, napr.obezitu.

Vlastniac upravený imunitný systém, s knižnicou možných hrozieb,

sa môžeme stať imúnnymi voči väčšine chorôb, ktoré nás dnes sužujú.

Dokonca vo vzdialenejšej budúcnosti dokážeme navrhnúť ľudí vybavených pre dlhé cesty vesmírom

a schopnosťami popasovať sa s rôznymi podmienkami na rôznych planétach,

čo by bolo extrémne užitočné pri snahách udržať nás nažive v nehostinnom vesmíre.

Stále nás čakajú veľké prekážky: technologické i etické.

Mnoho z vás sa cíti nepríjemne a má strach, že stvoríme svet odmietajúci nedokonalých ľudí

a určujúci vlastnosti a schopnosti založené na našej predstave toho, čo je zdravé.

Faktom je, že sa to deje už v dnešnom svete.

Testy tehotných žien na mnohé genetické poruchy alebo komplikácie sú vo väčšine sveta bežné.

Často len podozrenie na genetický defekt môže viesť k ukončeniu tehotenstva.

Vezmite si napr. Downov syndróm, jednu z najčastejších genetických porúch.

V Európe sa po jeho detekcii ukončuje 92% všetkých tehotenstiev.

Rozhodnutie tehotenstvo ukončiť je hlboko osobné,

ale je dôležité si uvedomiť fakt, že už ľudí na základe lekárskych zistení selektujeme.

Tiež nemá zmysel predpokladať, že sa to zmení,

takže musíme pri rozvoji tejto technológie a jej rastúcich možností jednať opatrne a s rešpektom.

Ale nič z toho sa nestane tak skoro.

Hoci je CRISPR silný nástroj, nie je ešte neomylný.

Zlé edity sa stávajú; rovnako môže dôjsť kdekoľvek v DNA k neznámym a nepovšimnutým chybám.

Editácia génu môže priniesť žiadaný efekt

• “vypnutie” choroby,

ale tiež môže náhodne spustiť nežiadúce zmeny.

Ešte jednoducho nevieme dosť o komplexnej súhre našich génov, aby sme sa vyhli nežiadúcim následkom.

Práce na presnosti a kontrolných metódach sú hlavným zdrojom obáv, ako sa začínajú prvé testy na ľudoch.

A kým tu preberáme možnú pozitívnu budúcnosť, existujú aj temnejšie vízie.

Predstavte si, čo by štát ako Severná Kórea mohol urobiť, ak by zvládol genetické inžinierstvo.

Mohol by štát stvrdiť svoju vládu naveky vnútenou editáciou génov svojich obyvateľov?

Čo zabráni totalitnému režimu vytvoriť armádu geneticky modifikovaných supervojakov?

Teoreticky je to možné.

Podobné scenáre patria ďaleko do budúcnosti, ak vôbec niekedy budú možné.

Ale základný dôkaz konceptu podobného genetického inžinierstva už dnes existuje.

Technológia je skutočne tak mocná.

Hoci to môže byť lákavý dôvod na zákaz genetickej editácie a príslušného výskumu, určite by to bola chyba.

Zákaz genetických úprav ľudí by viedol iba k tomu, že by sa príslušná veda presťahovala

na miesta s právom a zákonmi, s ktorými nesúhlasíme.

Iba spoluprácou si môžme byť istí, že budúci výskum bude opatrný, rozumný, pod dozorom a transparentný.

Stále z toho nemáte dobrý pocit?

Väčšina z nás nemá niečo so sebou v poriadku.

V budúcnosti, ktorá leží pred nami - bude nám dovolené existovať?

Táto technológia je skutočne trochu strašidelná, ale môžme veľa získať;

a genetické inžinierstvo môže byť iba krokom v prirodzenom vývoji inteligentných bytostí vo vesmíre.

Môžme ukončiť choroby.

Môžme rozšíriť dobu prežitia na storočia a cestovať ku hviezdam.

Nie je treba myslieť v malom, keď sa hovorí o tejto téme.

Akýkoľvek je váš názor na genetické inžinierstvo, budúcnosť prichádza.

Čo bolo nepredstaviteľné science fiction sa chystá stať realitou;

realitou plnou možností a výziev.

Viedá ako toto by neboli možné bez dotácií cez patreon.com.

Ak chcete podporiť vysvetľovanie komplikovaných vecí a možno za to získať vlastného vtáka, môžete tak urobiť tu.

Ak sa chcete dozvedieť viac o CRISPR, do popisu sme dali zdroje a odporúčané čítanie.

O tejto oblasti budú nasledovať ďalšie videá.

Ak chcete byť informovaní, keď sa tak stane, môžete nás sledovať tu.