Застосування біотехнології

Після 276 невдалих спроб, влітку 1996 року у Шотландії народилася найвідоміше ягня, Доллі, але про його існування стало відомо лише в лютому наступного року.

Corina Cristea, 09.09.2022, 09:39

Після 276 невдалих
спроб, влітку 1996 року у Шотландії народилося найвідоміше ягня, Доллі, але про
його існування стало відомо лише в лютому наступного року. Його народження, в
результаті чисто наукового процесу, розділило людство на два табори. Точніше на
тих, хто вважав, що дослідники Інституту Росліна грають в Бога, це оголошення
викликало побоювання, що наступним кроком буде клонування людей. Інші вважали
це досягнення великим кроком вперед для людства, завдяки якому можна було
врятувати зникаючі види тварин. Незалежно від табору, момент залишається
еталоном.

Мірча Ілієску,
доктор генетичних наук та еволюції людини в Інституті неперервної освіти
Кембриджського університету, в інтерв’ю Радіо Румунія розповів про важливість
експерименту «Доллі»: «Унікальність та ідея першого клонування важлива,
оскільки мова йде про клонування з клітини, взятої у дорослої тварини. До того
часу здійснювали клонування жаб і овець з ембріональних клітин, тобто з ще
недиференційованих клітин. Але в даному випадку науковці команди під
керівництвом Ієна Вільмута взяли клітину молочної залози у дорослої вівці та імплантувати
в яйцеклітину іншої вівці, показавши, що принцип працює, хоча технічно це було
непросто на той час. Так виникла ідея перепрограмування дорослої клітини,
перепрограмування генетичного матеріалу – замість сперматозоїда та яйцеклітини
це була інформація, взята з дорослої клітини для вставки в яйцеклітину, яка
потім була введена сурогатній матері. Таким чином уперше був взятий матеріал із
дорослої клітини для створення нового організму, насправді це було велике
відкриття.»

Створення першої в
історії тварини, клонованої з клітини дорослого ссавця, викликало палкі дискусії,
з одного боку, щодо переваг можливого застосування, а з іншого – привертаючи
увагу на аспекти етичного характеру. Це була дуже цікава дискусія про
клонування, про майбутнє людства, про те, що ми можемо зробити за допомогою
нових біологічних методів, про те, що ми можемо маніпулювати ДНК, про те, що ми
можемо маніпулювати ембріонами, це був важливий момент, пояснює Мірча Ілієску,
згадуючи, що через 25 років ми говоримо про техніку генетичного редагування: «Завдяки
клонуванню ми просто знайшли можливість взяти у когось генетичний матеріал і
відтворити його, тобто створити новий ідентичний організм. Генетичне
редагування означає, що ми можемо втрутитися в цей генетичний матеріал і
змінити його відповідно до певних критеріїв. Тепер можна редагувати дуже
конкретні ділянки в геномі. Отже, генетичне редагування означає зміну.
Наприклад, мати запліднену яйцеклітину і модифікувати дуже специфічні певні
одиниці в ДНК, які, наприклад, викликають певні захворювання. Тепер ці речі
можна зробити технічно, а це означає генетичне редагування, щоб модифікувати
ДНК. Ми також можемо говорити про генетичне редагування у дорослих, при
всіляких захворюваннях.»

Генна інженерія,
тобто безпосереднє маніпулювання ДНК людиною, існує з 1970-х років, але технологія
CRISPR (короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами), яка
з’явилася 10 років тому і була удостоєна Нобелівської премії з хімії в 2020
році, докорінно змінила цю сферу. CRISPR стала першою технологією, що дозволяє
дослідникам модифікувати кілька генів за один експеримент, легко і дешево
редагувати геном усіх організмів, від рослин до тварин і людей. Його вплив на
медичну сферу величезний. CRISPR є, наприклад, цінним інструментом для
ідентифікації біомаркерів шляхом оцінки змін у пухлинній тканині. Інші його
застосування пов’язані з дослідженням і лікуванням генних захворювань,
інфекційних захворювань або імунологічних захворювань. Технологія вже широко
використовується для створення клітинних моделей, пов’язаних з м’язовою
дистрофією, атеросклерозом, ожирінням, діабетом та хворобою Альцгеймера.

Крім медицини, CRISPR
також має великий потенціал у виробництві харчових продуктів, покращувати
якість врожаю та досягати стійкості до хвороб і гербіцидів. Ця технологія також
дає можливість подолати харчову алергію, переписуючи ті ділянки гена, які
розпізнаються імунною системою і викликають алергічну реакцію. Використовувана
на тваринах, CRISPR може призвести до кращої стійкості до хвороб і покращення
виробничих характеристик. Однак ця технологія не є досконалою через технічні
проблеми, такі як ризик небажаних змін через «розрізання» в ненавмисних місцях
в геномі. Інші пов’язані з реакцією організму, особливо імунної системи на
вірусоносії. Інші питання мають етичний характер. Вже існують суперечливі
експерименти, наприклад, той, у якому китайський біофізик безуспішно намагався
використати технологію для модифікації людських ембріонів і підвищення їх
стійкості до ВІЛ. Його дії були широко осуджені і врешті-решт його засудили в
Китаї, країні, яка стала лідером у дослідженнях геномного редагування.