CRISPR-Cas9 е механизъм за редактиране на гени, базиран на естествено срещащи се ДНК последователности, намерени в бактерии . Въпреки че тази технология е все още в начален стадий, тя получи много внимание през последните няколко години поради своята точност и гъвкавост, както и сравнително ниската си цена. Можете дори да си купите своя собствена собствен комплект CRISPR-Cas9 за няколкостотин долара и го използвайте, за да модифицирате ДНК по почти всеки възможен начин.
От устойчиви на вредители култури до дизайнерски бебета до трайни лекове за болести като рак, човек може само да си представи какво може да се направи с технология като тази, особено в ръцете на опитни изследователи, които знаят какво правят.
10. Променете храната си
Увеличаването на добива и хранителната стойност на съществуващите хранителни култури е голямо предизвикателство за бъдещето поради фактори като изменението на климата и непрекъснато нарастващото население. Въпреки че CRISPR не е единственият метод, насочен към решаването на този проблем, той е един от най-обещаващите, тъй като предоставя достъп до генно редактиране на малки и независими производители по целия свят.
Въпреки че ще мине известно време, преди да видите чисто нови плодове и зеленчуци, произведени от CRISPR в местния супермаркет, това не е твърде далеч в бъдещето. Някои сортове плодове и зеленчуци модифициран с CRISPR , вече можете да закупите на избрани места по света, като скоро ще има още много експериментални сортове.
Все още има някои етични проблеми около това какво трябва и какво не трябва да се редактира, особено при по-сложни хранителни източници като животни. За да ги разрешат, страните по света работят върху различни видове правила , за контролиране на редактирането на гени за хранителни продукти, което трябва да ги направи по-безопасни и по-надеждни за масово производство и консумация.
9. Елиминирайте маларията
Маларията е една от най-смъртоносните болести, пренасяни от насекоми в света, от които средно годишно стотици хиляди умират от хора , особено във високорисковите тропически и субтропични региони на Африка. CRISPR предоставя едно от многото постоянни решения на проблема, тъй като може да се използва за разработване на нещо, наречено генно задвижване , което след това може да промени целия генофонд на комара, за да елиминира напълно болестта.
Очевидно това не е толкова просто, колкото изглежда, въпреки че ранните експерименти са обещаващи. В скорошно проучване изследователи от различни институции в Обединеното кралство и Италия направиха нещо подобно с населението Anopheles gambiae е видът комари, отговорен за най-големия брой случаи в Субсахарска Африка. Модификация CRISPR доведе до пълното унищожаване на целевата група в рамките на една година, доказвайки, че е възможно. Докато пълното изкореняване на болестта все още е далече, тъй като ще изисква повторение на експеримента в много по-голям мащаб, това определено е стъпка в правилната посока.
8. Биогорива
Измислянето на чисти, устойчиви начини за производство на енергия ще бъде голямо предизвикателство в бъдеще, ако вече не е. Биогориво е обещаващо решение, тъй като се среща естествено и оставя минимален отпечатък върху околната среда. Те обаче са трудни за масово производство, особено в мащаба на производство, за който говорим.
CRISPR предоставя възможно решение, тъй като позволява на изследователите да измислят нови начини за модифициране на генома на естествените биогорива. Това е нарастваща област на изследване с няколко екипа, които изследват различни начини за внедряване на протокола CRISPR в процеса на производство на биогорива. Ранните експерименти с някои биогорива, като микроводорасли, бяха успешни, когато изследователите успяха да се променят ДНК няколко известни вида микроводорасли с помощта на CRISPR-Cas9 редактиране.
7. КАМЕРА1
CAMERA1 е нова технология, създадена от групата учени от Харвард и MIT. Използвайки последователност CRISPR, той превръща клетките в нещо като „черна кутия“, която може да записва промени на ниво ДНК, които след това могат да бъдат използвани за проследяване на произхода на редица генетични черти. Записването на тези вариации в реално време може един ден да ни позволи да разберем първопричините за хронични заболявания като рак, тъй като CAMERA 1 може да е първата технология, която ни дава прозорец в реално време към пълния жизнен цикъл на клетката.
Възможностите са безкрайни, въпреки че както всички други CRISPR технологии, КАМЕРА1 все още е в начален етап. Подобно на CRISPR, той може да се използва и като основа за създаване на други приложения в бъдеще.
6. ДЕТЕКТОР
Подобно на CAMERA, DETECTR използва технологията CRISPR, за да създаде напълно ново собствено приложение. Проектиран като инструмент за откриване на всяка генетична информация, която подадете в него, DETECTR скоро може да се окаже революционен инструмент за ранно откриване на сериозни заболявания.
В един експеримент DETECTR беше използван за откриване HPV вирус - известна възможна причина за рак на шийката на матката - сред другите случайни видове вирусни щамове и той се оказа доста добър в това. Същият метод може да бъде подобрен за откриване на ранни признаци на заболявания като болестта на Алцхаймер или дори рак. DETECTR също беше успешно използван за разработване на точен метод за откриване Covid , което може да бъде полезно при бъдещи епидемии.
5. Коригирайте хроничната болка
Според CDC около 50 милиона хората само в САЩ страдат от хронична болка и тя обикновено се влошава с възрастта. Изненадващо, съвременната медицина предлага малко надеждни лекарства за него, въпреки че е сериозен ежедневен проблем за страдащите от него.
CRISPR предоставя възможно дългосрочно решение, тъй като може да се използва за промяна на генетичната структура на засегнатата област и трайно намаляване на болката. Няколко изследователи от университета в Юта са измислили начин да включват и изключват определени гени, като ги използват, за да изключат възпалителния механизъм, който причинява хронична болка в случаи на деформация на диска. Методът все още е в начален етап и има много регулаторни пречки, преди да може да бъде напълно приложен, въпреки че изследователите са уверени, че няма да отнеме повече от 10-15 години , преди да се използва широко за лечение на инвалидизиращи състояния, които причиняват дълготрайни хронични заболявания. болка.
4. Излекувайте ХИВ/СПИН
ХИВ епидемията е една от най-продължителните епидемии на всички времена, с приблизителен общ брой на смъртните случаи към днешна дата е за 40 милиона души . Патогенът, вид ретровирус, досега е доказал, че е устойчив на всякакъв вид лечение. Всъщност ние дори не разбираме как функционира ХИВ вирусът, особено механизма, който използва за заразяване и разпространение сред човешките клетки.
Изглежда, че това е нелечимо заболяване, въпреки че CRISPR предлага един възможен начин за изкореняването му. Една група изследователи от Северозападния университет в Илинойс използва тази технология, за да идентифицира гени, свързани с ХИВ инфекцията, които в крайна сметка биха могли да бъдат деактивирайте за трайно намаляване на най-лошите ефекти от вируса.
Екипът планира в крайна сметка да изолира всички клетъчни и генетични фактори, отговорни за HIV инфекцията, надявайки се един ден да изкорени болестта, която все още засяга повече от 1,5 милиона души по света.
3. Антибиотична резистентност
Антибиотичната резистентност е основна грижа за здравните специалисти. С разпространението на почти всеки вид антибиотик, който можете да си представите, патогените стават все по-устойчиви на известни лекарства, тъй като антибиотиците ги превръщат в супервидове ежедневни болести. Според отчет Ланцет , резистентните към антибиотици заболявания могат да доведат до повече от 5 милиона смъртни случая по света само през 2019 г., което ги прави водеща причина за смърт като цяло.
Въпреки че няма бързи решения на многостранния, нарастващ проблем с резистентните към антибиотици патогени, CRISPR може да предложи няколко дългосрочни решения. Например, група учени в Канада наскоро деактивираха устойчиви на антибиотици гени в определени видове бактерии по време на едно от техните проучвания, само че това беше направено на мишки , а не публично. Други усилия в същата посока включват т.нар бактериофаги — вид вирус, който заразява бактерии — който може да бъде модифициран с помощта на CRISPR, за да атакува устойчиви на антибиотици региони на вредни патогени и да ги направи безвредни.
2. Възкресение на изчезнали животни
Връщането на животни от мъртвите може да не винаги е толкова готино, колкото изглежда франчайзът го доказва достатъчно "Джурасик парк" , въпреки че това може да има своите приложения. Ако е възможно, тази идея ще ни позволи да изучаваме - и може би дори да заселим отново планетата - отдавна изчезнали видове и дори би могла да отвори вратата за по-нататъшни изследвания на висшите изкуства на човешкото възкресение.
Много екипи работят върху това, но никой все още не е успял да възкреси мъртъв вид. Основно предизвикателство е наличието на пълния геном на даден вид, което е необходимо за всяко редактиране на CRISPR. Един американски генетик Георги църква , е уверен, че екипът му ще успее да възкреси вълнистия мамут с 2027 г , тъй като те в момента определят всички черти, които разграничават видовете мамут от слоновете, които имаме сега, които след това могат да бъдат използвани за тяхното възпроизвеждане на Земята. ниво на ДНК.
1. Хакнете човешка ДНК
За първи път CRISPR позволи на независими изследователи да се занимават с градивните елементи на самия живот, повдигайки множество етични и морални въпроси по пътя си. Ясно е, че след като тази технология излезе извън контрол, тя неизбежно ще бъде използвана за извършване на немислимото – за модифициране на самия човешки геном.
Възможно е през целия ни живот учените да могат да контролират широк спектър от човешки генетични изрази, използвайки CRISPR , включително устойчивост на определени заболявания, черти на лицето, атлетизъм, интелигентност или всяка друга черта, която считаме за естествена. На този етап това е въпрос на етика, тъй като технологията до голяма степен вече съществува. По-специално в Китай няколко експеримента са доказали жизнеспособността модификации на човешкия геном с помощта на CRISPR и резултатите също бяха обещаващи.
Остави коментар