Побороть коронавирус с помощью изменения генов: что это такое и как работает

Кордони закриваються, літаки скасовують рейси, а заводи призупиняють діяльність. Вчені та лікарі працюють над тестами, методами лікування та вакцинами, щоб незабаром надати медичну відповідь. Коронавірус може бути одним з найбільших випробувань, з якими людство стикалися за останні десятиліття, але він не буде останньою загрозою, яку нам потрібно перемогти. Саме тому настав час звернути увагу на напрацювання біонауки та дозволити застосування методів генетичної зміни.

Для звичайної людини весь хайп навколо технологічного прогресу, мутагенезу та генної інженерії важко осмислити. Мені особисто знадобилось багато читати, щоб почати розуміти, які існують методи і як вони можуть масово покращити нашу якість життя.

Давайте спочатку розглянемо чотири найпоширеніші способи зміни генів рослин чи тварин:

Доктор Ікс. Мутації самі по собі в природі трапляються регулярно. Саме таким чином деякі амінокислоти призвели до виникнення людини мільярд років тому. Біологічна еволюція може відбутися лише завдяки мутаціям. Мутації в природі відбуваються випадковим чином або викликані екзогенними факторами, такими як радіація (наприклад, сонце). Для читачів коміксів: люди-X мають мутації, які у більшості випадків сталися випадково.

Халк. Мутація через опромінення (мутагени): один з найпоширеніших способів маніпулювання насінням - це піддавати їх радіації та сподіватися на виникнення позитивних мутацій (наприклад, більшу стійкість до шкідників). Цей метод є дуже поширеним з 50-х років минулого століття, однак є дуже неточним підходом, який має на меті зробити посіви більш стійкими або приємними. Позитивний результат вимагає тисяч спроб. Цей метод широко застосовується та законний майже в кожній країні. У світі коміксів Халк - хороший приклад мутацій, викликаних радіацією.

Людина-павук. Генетично модифіковані організми (трансгенні ГМО): процедура створення ГМО заснована на вставленні генів одного виду в гени іншого. У більшості випадків посіви ГМО ін'єктуються білком іншої рослини або бактеріями, що змушує урожай швидше рости або бути більш стійким до певних захворювань.

Інші приклади можна побачити при схрещуванні лосося з рибою тиляпії, завдяки чому лосось росте вдвічі швидше. Людина-павук після укусу павука раптом змогла піднятися на хмарочоси завдяки своїй посиленій павуко-людській ДНК (трансгенній) - приклад з коміксу.

GATTACA/Гнів Хана - редагування генів (ножиці): останній і найточніший спосіб зміни генів організму - так зване редагування генів. На відміну від традиційних ГМО, гени не імплантуються з іншого організму, а змінюються всередині організму завдяки точному методу або дезактивації певних генів, або їх додаванню.

Це можна зробити навіть у дорослих людей, що є благом для всіх, хто страждає генетичними порушеннями. Ми здатні "відновити" гени в живих організмах. Редагування генів також в тисячі разів точніше, ніж просто бомбардування насіння радіацією. Деякі дезактивацію  застосовують у генах, відповідальних за вироблення глютену в пшениці. Результат - пшениця без глютену. Існує кілька методів, за допомогою яких цього досягають. 

Однією з найпопулярніших в наші дні є так званий CRISPR Cas-9. Ці "ножниці" є зазвичай перепрограмованими бактеріями, які передають нову інформацію про ген або деактивують неіснуючі або небажані гени. Багато науково-фантастичних романів і фільмів показують майбутнє, в якому ми можемо деактивувати генетичні дефекти і вилікувати людину від страшних захворювань.

Деякі приклади історій, в яких використовувались подібні до CRISPR методи, - це фільми, такі як "GATTACA", "Зоряний шлях: Гнів Хана", або серіал "Expanse", в якому редагування генів відіграє вирішальну роль у вирощуванні сільськогосподарських культур у космосі.

Який стосунок це має до коронавірусу?

Біологи-синтетики почали використовувати CRISPR для синтетичного створення частин коронавірусу, намагаючись запустити вакцину проти цього захворювання легенів. Вони сподіваються, що зможуть дуже швидко запустити масове виробництво. У поєднанні з комп’ютерним моделюванням та штучним інтелектом найкраща конструкція такої вакцини розраховується на комп’ютері та потім синтетично створюється.

Це прискорює розробку вакцини і скорочує її термін з років до місяців. Регуляторні органи показали, що в кризові періоди вони також можуть швидко затвердити нові процедури тестування та вакцинації.

Читайте також - Не карантином єдиним. Перемогти коронавірус допоможе тільки масове тестування

Серед іншого, CRISPR дозволяє "шукати" конкретні гени, також гени вірусу. Завдяки чому стало можливим створення швидких та простих процедур тестування пацієнтів на коронавірус.

Зрештою, редагування генів може дати нам можливість підвищити імунітет людства, змінивши наші гени та зробивши нас більш стійкими до вірусів та бактерій.

Коронaвірус - це не остання криза

Хоча коронавірус є своєрідним екзаменом для сучасного суспільства, ми також повинні усвідомлювати, що він не буде останнім збудником, який може вбити мільйони. Якщо нам не пощастить, корона може швидко мутувати. І з вірусом стане важче боротися. Наступні небезпечні віруси, грибки чи бактерії, ймовірно, не за горами. Отже, нам потрібно підтримувати новітні винаходи біотехнології, а не блокувати генетичні дослідження та доступ до їх результатів.

Читайте також - Коронавірус в Нідерландах: реакція країни, яка слухає вчених і не панікує

Наразі чимало тяганини і заборон стоять між інноваціями з величезним потенціалом, такими як CRISPR та пацієнтами по всьому світу. Нам потрібно переосмислити нашу неприязнь до генної інженерії. Постійна боротьба з новими хворобами потребує сучасних відповідей.

Стаття вперше була опублікована на ресурсі consumerchoicecenter.org