Гены сделали свое дело

Редактирование генома. Величайшее благо или абсолютное зло?

У человечества есть несколько ”ящиков Пандоры”, которые лучше не открывать. Если даже желание или необходимость его открыть все же появились, то делать это надо с максимальной осторожностью. Одним из таких ящиков является генная инженерия и редактирование генома. Кажется, что в этой истории все красиво. Мы можем получить лекарство от всех болезней, можем стать супер людьми, можем получить потомство, которое будет в десятки раз лучше нас, и многое другое. Можем даже избавить себя от необходимости искать элексир бессмертия, просто немного подправив гены еще до рождения. Можно подумать, что это дивный мир, которого мы достойны, но не спешите радоваться, ведь как в известной присказке, мы можем получить ”мир, который мы заслужили”. Естественно, в плохом смысле. Открывая этот ящик, мы можем сделать так, что уже никогда не станем прежними, но где гарантии, что новые ”мы” действительно будем лучше и не приведем сами себя к закату человечества?

Редактирование генома — это изменение всего.

Генная инженерия

Сейчас все большее количество правительств разных стран готовится к тому, чтобы разрешить эксперименты по редактированию генома на эмбрионах человека. Некоторые страны уже даже разрешили это, например, Великобритания.

Справедливости ради, пока мы не говорим о полностью готовом человеке с измененными генами, но все к этому идет. Вы же понимаете? Пока Великобритания разрешает ставить эксперименты только над эмбрионами, выращенными в лабораторных условиях. При этом они обязательно должны быть уничтожены через 14 дней после начала эксперимента. То есть формально нам это ничем не угрожает. Вопрос только в том, для чего это нужно тому, кто это разрешил. Явно не из любопытства. Что-то подсказывает, что как и многие передовые разработки, сначала это будет применяться в военных целях, ведь именно так можно получить универсального солдата. Он не будет хотеть есть или пить. Он не будет уставать или бояться взрывов. Небольшая корректировка генов и супер-солдат готов.

Жизнь на Земле могла появиться в результате гибрида молекул ДНК и РНК

Более того! Такой способ воздействия, если человечество ему научится, может выйти из-под контроля. Или просто ”не в тех руках” это может стать оружием геноцида. Как видим, мрачных последствий куда больше, чем радужных. Поэтому прежде, чем делать что-то подобное, надо основательно взвесить все за и против. Даже клонирование на фоне этого может показаться милой забавой. Хотя изначально все были против этого.

Может не надо это трогать?

Но может все же что-то положительное в этом есть и можно дать шанс ученым доказать, что они не зря открывали инструменты редактирования? Какие преимущества редактирование генов может принести человеку?

Защита от вирусов на уровне ДНК

В основе редактирования генов и понимания того, зачем это вообще нужно, стояли исследования бактерий, которые показали, как они вырабатывали защиту от бактериофагов. Ученых особенно интересовало, как эта защита влияет на цепочки ДНК и при этом переносится на новые поколения бактерий.

Название бактериофагов происходит от древнегреческого ”пожираю”. Название не случайно, ведь это вирусы, которые избирательно поражают клетки бактерий и архей. Также бактерия служит местом размножения вируса. Бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала. Общая численность бактериофагов в природе примерно равна общей численности бактерий. Бактериофаги оказывают больше влияние на эволюцию бактерий.

Более того, определенные признаки изменения генов нашли изначально у бактерии кишечной палочки. Ученые заметили определенные повторяющиеся фрагменты, которые были разделены спейсерами, но тогда объяснить этого не смогли. Позже подобную структуру-кассету нашли и у других представителей прокариот. Тогда им и дали сокращенное название CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). В переводе на русский это может звучать, как КППРРГ (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). Такое сокращение выглядит просто ужасно и проще пользоваться емким словом CRISPR.

Позже выяснилось, что те самые спейсеры очень похожи на куски ДНК вирусов-бактериофагов и являются частью защитного механизма бактерий, выработанного в ходе эволюции. Ученые предложили механизм, при котором белок Cas, ассоциированный с CRISPR, позволяет находить чужеродную ДНК, когда вирус попадает в клетку бактерии. Если ДНК вируса соответствует информации, которая есть у бактерии, то в этом случае чужая ДНК разрезается и заражение предотвращается.

Бактериофаги не просто живут за счет бактерий, но и размножаются в них.

Ученые провели ряд экспериментов, в ходе которых меняли геном бактерий и наблюдали, как на них воздействуют другие бактериофаги. Результаты доказали, что механизм работает именно так, как они думали. Также они подтвердили, что когда бактерия сталкивается с новым для себя вирусом, она может вырезать часть его ДНК и вставлять их в свою CRISPR-кассету. После чего эти ”записи” передаются потомкам.

Как можно редактировать геном

Ученые предлагали несколько способов редактирования генов. В частности можно было создавать определенные искусственные последовательности, которые могли бы узнавать определенные участки ДНК. В результате белок Cas9 вносил бы разрезы точно в те места, в которых это требовалось. Параллельно с разработкой такого метода было доказано, что внесение изменений подобным образом возможно не только на уровне бактерий, но и в клетках других организмов.

Что такое тест ДНК, как его делают и для чего он нужен?

Есть и другие способы редактирования генома. Например, с помощью искусственных ферментов, которых не существует в природе, но которые способны расщеплять цепочку ДНК. Их еще называют цинковыми пальцами. Все из-за того, что этот белковый модуль включает в себя один или несколько ионов цинка.

Редактировать гены возможно, но это сложно.

Такой способ требовал сложного подхода и долгой подготовки. Для каждого разреза в определенных участках генома надо было синтезировать специфичный белок. Кроме того, подобный способ редактирования часто приводил к ошибкам, так как разрезы часто происходили не в тех местах, где было нужно. Это лишний раз доказывает то, что вероятность ошибки очень высока, а неточности на начальных этапах могут привести к тому, что сбои будут идти, как снежный ком.

Редактирование генома CRISPR

Система CRISPR-Cas с точки зрения редактирование генома более простая и надежная. Главное только правильно синтезировать то, что укажет, в каком месте надо совершить разрез ДНК. Дальше запустится механизм восстановления и все сделается практически само собой. Тем более, если сделать много таких разрезов, то можно запрограммировать нужные изменения достаточно крупного участка ДНК.

Можно даже убирать целые участки ДНК, если это потребуется. При этом, на место удаленных фрагментов будут встроены те участки, которые будут нужны генетикам. Это позволит редактировать ”сломанные” последовательности, которые приводят к тяжелым заболеваниям. В теории надо будет просто заменить нужный фрагмент и все должно стать нормально.

Сами понимаете, что первым вопросом будет ”а можно ли встроить нужную часть кода?” Конечно, со временем и это станет возможно. Вот тогда и могут начать получаться целые новые народы. Но, скорее всего, дело ограничится небольшой группой узких специалистов, вроде людей, которые смогут выдержать полеты к другим планетам, или солдат, которые не будут уставать. Люди найдут, как извлечь из этого выгоду. Особенно правительства и инвесторы, которые вкладывают в разработки огромные деньги. И далеко не все из них делают это, чтобы избавить человечество от болезней. Увы, но реальность такова.

Применение генной инженерии в промышленности

Более того, можно смело говорить о том, что генное модифицирование уже применяется на практике для достижения определенных результатов. Я говорю о генно-модифицированных организмах — ГМО.

Самым простым примером, как для понимания преимуществ метода, так и для самих генетиков является создание модифицированных кисломолочных бактерий. Дело в том, что когда на производстве вирусы бактериофаги попадают в закваску, они уничтожают культуру полезных микроорганизмов. В итоге это приводит к тому, что партия оказывается испорченной, а производитель несет огромные убытки. Именно поэтому устойчивые к бактериофагам микроорганизмы решают массу проблем.

Если бактериофаги попадают на производство, пропадают просто огромные объемы продукции.

Ретровирусные инфекции

Относительно недавно я уже рассказывал о том, как мы все являемся носителями ретровирусов или, как их еще называют, реликтовых вирусов. В том числе к ним относится и ВИЧ, который миллионы лет назад встроил свой геном в наши ДНК и мы продолжаем передавать его из поколения в поколение.

В журнале Scientific Reports даже была опубликована работа, которая показывает, как при помощи CRISPR-Cas9 можно избавиться от этого наследства и даже ликвидировать возможность повторного встраивания вируса в ДНК.

Китайские ученые даже проводили эксперименты в этом направлении и обеспечили рождение двух генно-модифицированных человек. Ими стали девочки близнецы, один из родителей которых был ВИЧ-положительным. В итоге, они родились с устойчивым иммунитетом к вирусу. Проблема в том, что эксперимент был за гранью законности, но в целом все получилось.

Найдено живое ДНК динозавра. Возможно ли это?

Также в другой работе, опубликованной в Nature Biotechnology, доказывается, что при помощи модифицированного белка Cas9 можно отключать гены, которые мешают нормальному перерождению клеток и приводят к злокачественным образованиям. То есть потенциально это может стать долгожданным лекарством от рака. Вот только не привело бы такое вмешательство к тому, что воспроизводство новых клеток станет еще хуже.

Стоит ли запретить генетические исследования

Конечно, сейчас нельзя говорить о том, что уже завтра мы рискуем получить нежелательные последствия редактирования генома. Во-первых, исследования еще только ведутся и чего-то действительно серьезного не сделали. Во-вторых, даже когда начнется массовое применение технологий на людях, понять истинные последствия можно будет только через несколько поколений. К сожалению, такое положение дел может расслабить некоторых ученых, ведь по сути у них не будет никакой ответственности. Впрочем, это вряд ли, но вероятность этого все равно есть.

Главное не вестись на кажущуюся легкость редактирования генов. Неизвестно, во что потом это выльется.

Пока ученые с осторожность прогнозируют вероятность внесения таких изменений в геном человека, которые сделают из него кого-то другого, но в перспективе это все равно возможно. Если даже в этом не поможет CRISPR, найдется другой способ, но он будет.

Тут уже можно поднимать вопросы этичности того, что одни люди изначально будут от рождения лучше других. Кроме этого, возникают вопросы, насколько это корректно — вмешиваться в геном человека без его ведома. Может быть, когда из модифицированного появится человек, который отличается от остальных, он сам будет не рад этому. Одно дело, когда у него от природы определенный цвет волос, разрез глаз и форма ушей, а другое — когда за него кто-то решил, каким он должен быть. Вот еще одна дилемма будущего. А решать, стоит ли запрещать редактирование генома, вам. Каждый имеет свое мнение, которым можно и нужно поделиться в нашем Telegram-чате.

Источник

Рождаются или становятся: 6 научных гипотез о предпринимателях

Кому всегда будет сопутствовать успех, чей бизнес никогда не прогорит и у кого больше всего шансов стать удачливым предпринимателем? «Секрет» изучил исследования психологов, экономистов и химиков, чтобы ответить на этот вопрос.

О существовании «гена предпринимательства» говорили давно. В середине 2000-х исследования показали, что 20% британских и треть американских предпринимателей — дислексики. Самые известные — Ричард Брэнсон, Тед Тёрнер и Генри Форд. Генетики из лондонского Kings College пошли дальше и захотели найти «единый ген предпринимателя». Они изучили близнецов, дислексиков и обычных людей, распределённых по нескольким параметрам: количеству основанных бизнесов, продолжительности периода самозанятости, желании начать собственный бизнес и т. д. Результаты показали, что умение находить бизнес-возможности, вести дела и 37–48% стремления стать предпринимателем приобретается по наследству. Правда, исследователи признали, что генетической информации пока недостаточно, чтобы быть уверенным в этих выводах.

Черты характера

Тексты вроде «15 качеств, которыми должен обладать предприниматель» есть практически на любом сайте об экономике. Чаще всего их составляют по цитатам предпринимателей. Но учёные тоже не остались в стороне от составления списков. Так, американский психолог Дэвид Макклеланд уверен, что предприниматели редко отличаются лидерскими качествами. Они заточены на личные достижения, для которых вовлечение других людей не требуется.

Профессор кафедры предпринимательства Университета американского города Тулса Роберт Хисрич выделяет ведущие мотивы предпринимателя: стремление к независимости, свободе действий, творческой работе и созданию капитала. Австрийский экономист Йозеф Шумпетер указывает на потребность в господстве, власти, влиянии, волю к победе, стремление к успеху в борьбе с соперниками и самим собой, радость творчества.

Одно из последних исследований на эту тему провёл директор Центра предпринимательства в Колорадском университете Томас Дуэнинг. Он выделил пять ключевых умений, которыми должен обладать предприниматель: распознавание возможностей, проектирование, управление рисками, умение пережить неудачу, склонность к действиям, а не планированию.

Мелек Калкан и Чанани Кайгюшюз из турецкого Университета Ондокуз Майыс изучили все основные исследования о качествах предпринимателей и пришли к выводу, что чаще всего в подобных работах упоминаются 42 черты. Самые удивительные среди них — способность к манипулированию, эгоцентризм и агрессивность.

Образование

Если будет доказано, что предпринимателями рождаются, а не становятся, соответствующее образование потеряет смысл. Колледж Бабсон в Массачусетсе встал на защиту бизнес-образования. Там изучили 4000 своих студентов с 1985 по 2009 год и выяснили, что те, кто выбирал более одного курса по предпринимательству, чаще открывали свой бизнес, чем те, кто брал только один курс.

Это исследование расширяет работа Уши Бакес-Гельнер из Цюрихского университета и Петры Моог из Зигенского. Изучив 2000 немецких студентов, они выявили разницу между предпринимателями и работающими по найму. По их мнению, более склонны к ведению бизнеса те, кто не погружается в одну конкретную сферу знаний, а обладает поверхностным представлением обо всём. Узкие специалисты становятся их подчинёнными. Они подтвердили теорию стэнфордского экономиста Эдварда Лейзира о предпринимателе как «мастере на все руки». Он считал, что студенты, которые изучают больше предметов и работают в разных сферах, скорее станут предпринимателями, чем остальные.

Трудное детство

Росс Левин из калифорнийского Университета Беркли и Йона Рубинштейн из Лондонской школы экономики изучали, действительно ли предприниматели зарабатывают больше топ-менеджеров, но параллельно выяснили, что у бизнесменов есть кое-что общее. Большинство из них были «трудными подростками»: агрессивно себя вели, нарушали правила, силой отнимали вещи у других и даже употребляли наркотики. При этом предприниматели, согласно тому же исследованию, обычно имеют высокий IQ и повышенную самоуверенность. Такие люди, по версии исследователей, открывая собственный бизнес, зарабатывают на 70% больше, чем если бы они работали по найму.

Богатые родители

В другой работе Левин и Рубинштейн пишут, что мощный источник новых предпринимателей — это богатые и крепкие семьи. Каждые $100 000 дополнительного годового дохода родителей увеличивают шансы ребёнка открыть свою компанию на 50%. «Если же вы из бедной семьи, ваши шансы стать предпринимателем сильно падают», — говорит Левин.

Ещё несколько исследований расширяют тему: если у человека есть доступ к деньгам, его базовые потребности удовлетворены и он не рискует лишиться еды и жилья, он гораздо более склонен к риску. Учёные из Национального бюро экономических исследований подтверждают эти данные. Согласно их исследованию на фондовой бирже чаще рискуют дети обеспеченных родителей.

Ничего

Оптимисты придумали самолёт, а пессимисты — парашют. Сарас Д. Сарасвати из бизнес-школы Виргинского университета всю карьеру доказывает, что предпринимателем может стать каждый. По её мнению, своё дело открывают люди с совершенно разным бэкграундом, чертами характера и желаниями. Выводы учёной подтверждает статья из Journal of Applied Psychology. Авторы нашли доказательства и того, что предприниматели более склонны к риску, чем простые люди, и обратного. Они также показали, что успеха добиваются как те, кто строго верит в какие-то постулаты, так и те, кто склонен менять собственную точку зрения.

Сарасвати, однако, всё же даёт рекомендации предпринимателям о том, как приблизить успех. Им нужно соблюдать четырёхступенчатый алгоритм. Во-первых, действительно хотеть сделать то, что пришло им в голову. Во-вторых, начинать достижение с мелких шагов, а не с больших. В-третьих, после каждого маленького шага надо осматриваться и переоценивать свою идею. В-четвёртых, делать следующий шаг.

Источник