Enne küsimusele vastamist on siiski vaja läbi viia lühike geneetikaalane haridusprogramm.
- Kõik mitmerakulised organismid, kaasa arvatud meie, sisaldavad igas rakus täielikku genoomi.
- Iga raku genoom võib erinevate tegurite mõjul muteeruda.
- Mutatsioonid raku DNA-s kanduvad edasi AINULT tütarrakkudele
- Pärida saab AINULT mutatsioone sugurakkudes
- Mitte kogu DNA ei koosne geenidest, vaid ainult suhteliselt väike osa sellest.
- Enamik mutatsioone ei tee üldse midagi.
Toimuva üldisemaks mõistmiseks oleks tore stereotüüpe pisut murda ja vaadelda hulkrakseid organisme kui tohutuid üherakuliste organismide kolooniaid (see polegi tõest nii kaugel, kui nii). Kui munarakk on viljastatud, hakkab see jagunema. Ja kõik keharakud (olgu see siis maks, aju või võrkkest) on väga viljastatud munaraku otsesed "tütred" ja igaüks neist, hoolimata välisest ja funktsionaalsest erinevusest, on tegelikult selle kloon teatud põlvkonnas. Me ei muretse selle pärast, kuidas nüüd eristumine toimub, see on omaette ja väga mahukas teema. Tähtis on vaid hetke tabamine, et raku käitumise ja funktsionaalsuse määrab suuresti KESKKOND, milles see asub.
Kuid teatud reservatsioonidega võime pidada igat keharakku eraldi organismiks, mis on nii spetsialiseerunud, et ei suuda väljaspool kolooniat ellu jääda. Nii et kogu sellest megakolooniast paistab silma üht tüüpi rakke – seks. Nad elavad oma aedikus, välismaailmast üsna hästi eraldatuna. Need rakud on ilmselgelt ka esimese raku lapsed. Neid ei huvita, mis toimub soolestiku, maksa, neerude, silmade ja juuksefolliikulite rakkudes. Nad teavad, et jagavad oma nurgas, püüdes korjata võimalikult vähe mutatsioone. Ainult nende rakkude mutatsioonidel on võimalus pärida (kuna kõik neist ei ole viljastatud). Kuid ma kordan, et nad on enamiku välismõjude eest üsna hästi isoleeritud.
Lisaks, mis on DNA ikkagi? See on lihtsalt tohutu molekul. Pikk polümeer. Ta ei tea peaaegu MIDAGI. Selle peamine eelis on see, et selle keemiline peegelkoopia on kleepunud iga DNA molekuli külge. Seetõttu topeltheeliks vastavalt. Kui me selle molekuli lahti kerime ja igale vaibale kinnitame selle keemilise peegelkoopia, saame kaks identset DNA molekuli. DNA ümber hõljub muljetavaldav valgukomplekside aparaat, mis seda hooldab, parandab, kopeerib ja loeb sealt infot. Kuidas see juhtub, on jällegi omaette suur teema. Siin on oluline mõista, et DNA on lihtsalt tohutu molekul, mis võib toimida teabe kandjana ja mida on lihtne kopeerida. See on passiivne andmekandja.
Kuna DNA on tõesti tohutu, inimeses on see umbes 3 miljardit "tähte" pikk, siis selle kopeerimisel tekivad loomulikult ja paratamatult vead. Noh, pluss muidugi, mõnele ainele meeldib DNA-ga reageerida ja seda ka lõhkuda. Selle probleemiga tegeleb kõige keerulisem korrektuuriaparaat, kuid mõnikord tungivad vead ikkagi sisse. Kuid jällegi pole asi nii hull, kuna suurem osa DNA-st ei sisalda kasulikku teavet. Seetõttu ei mõjuta enamik mutatsioone üldse midagi.
Ja nüüd kõige huvitavam. Geenide kohta.
Geenid ei ole üldiselt hästi vormistatud mõiste. Nagu ka muudes asjades ja paljuski bioloogias, sest kõik selles olevad süsteemid on nii keerulised ja keerulised, et peaaegu igast reeglist võib leida mitmeid erandeid. Kuna tuletan meelde, et DNA on väga passiivne, saab ainult istuda ja kahjustuda ning kehal pole isegi tavalisi vahendeid sellesse salvestamiseks, on selle hooldamiseks valgukomplekside personal. Selle alusel sünteesitakse RNA, mis sünteesib valke (teiste valgukomplekside abil).
Geene on palju erinevaid, sealhulgas geene, mis reguleerivad teiste geenide tegevust ja neid geene reguleerivad mingid raku sees olevad ained ja aine kogust reguleerivad teised geenid, mis ... no saate aru. Pealegi on populatsioonis sama geeni variandid (neid nimetatakse alleelideks). Ja mida iga konkreetne geen teeb, on sageli võimatu kindlalt öelda, sest eksisteerivad need tohutud ja keerulised vastastikuse mõju võrgustikud.
Ja siit algab bioinformaatikute täielik õudusunenägu. Mitte ainult ei ole raske välja selgitada vastastikuse mõju kõiki keerukusi ja seda, et üks geen võib mõjutada sadat tunnust ja ühte tunnust saab mõjutada sada geeni, on nende geenide väikesi variatsioone sadu ja igas organismis. on kaks varianti (isalt emalt) ja kuidas see alleelide kogum sel konkreetsel juhul täpselt käitub, on ülimalt raske öelda.
Identsetel kaksikutel on samad geenid. Kuid üks ei pääse mingil põhjusel haigusest välja ja teine ei aevastanudki. Tuleb välja, et meie tervis ei sõltu ainult sellest, mida me oma vanematelt pärime, vaid ka muudest teguritest? Epigeneetika teadus on tõestanud, et inimene saab muuta seda, mis tema jaoks on kirjutatud, see tähendab oma DNA-d. Millisel moel?
Kui inimene järgib tasakaalustatud toitumist, unustab halvad harjumused ja omandab head, ei saa ta mitte ainult muuta oma eluprogrammi, mis on kirjutatud tema enda DNA-sse, vaid annab järglastele edasi ka terved geenid, mis pikendavad eluaastat. aastat lapsi ja lapselapsi.
Küüslauk lülitab geenid sisse
Esimene ja peamine on toit. Põhimõtteliselt võivad kõik tooted mõjutada geenide tööd. Kuid on ka selliseid, mille kasulikkust on teadlased juba 100 protsenti tõestanud.
Nende hulgas on roheline tee. Roheline tee sisaldab katehhiine (epigallokatehhiin-3-gallaat, epikatehhiin, epikatehiin-3-gallaat, epigallokatehhiin), mis võivad vähki tekitavaid geene alla suruda ja aktiveerida neid geene, mis suudavad võidelda kasvajatega. Iga päev 2-3 väikese tassi rohelise tee joomisest piisab, et hoida oma DNA vähivastases võitluses valmis. Roheline tee on eriti kasulik naistele, kelle sugulaste hulgas on rinnakasvajatega patsiente.
Teine toode on küüslauk. Küüslaugus toimivad teised ühendid – diallüülsulfiid, diallüüldisulfiid, diallüültrisulfiid. On vaja süüa 2-3 küüslauguküünt päevas, et käivitada geenid, mis juhivad mitte ainult metastaase tekitavaid rakusurma protsesse, vaid võitlevad ka vanadusega, pikendavad eluiga.
Kolmas imerohi on soja. Soja sisaldab isoflavone (genisteiin, daidzeiin) – tõhusat kasvajavastast ainet rinnavähi, eesnäärme, kõri, käärsoole ja leukeemia korral. Teadlased soovitavad kasutada sojat toidulisandites ja järgida pakendil märgitud annust.
Neljas tervete geenide eest võitleja on viinamarjad ja nendest valmistatud tooted (mahl ja vein). Igapäevamenüüsse lisatud hunnik tumedaid viinamarju (see on 120 g viinamarjamahla või 100 g kuiva punast veini) varustab keha resveratrooliga, geene muutva ainega.
Dieedi, mis meeldib headele geenidele, tasub lisada 100 g tumepunaseid tomateid (aine lükopeen), millele on lisatud oliiviõli. Tomateid tuleks süüa neli korda rohkem, kui peres on vähihaigeid.
Teine köögivili, mida teie pärijad hea sõnaga meelde jätavad, on brokkoli (indool-3-karbinool). 100 g brokkolit - igaüks, 300 g - vähiriskiga.
Söö kindlasti pähkleid, kala, mune ja seeni – need annavad organismile mikroelemente seleeni ja tsinki, mis muudavad ka DNA-d.
Rasvunud põhiseadus fikseeriti genoomis
Geenide töö sõltub toitumisest. Dieet peaks olema madala kalorsusega (mitte rohkem kui 2 tuhat kcal päevas). See lükkab edasi inimese vananemist, tagab tema lastele ja lastelastele pikaealisuse. Epigeneetika seletab ka tänaseks puhkenud ülekaalulisuse epideemiat: oleme üha enam täis, sest meie emad söövad enne rasedust ja raseduse ajal üle. Seda kinnitavad loomkatsed: ületoidetud hiired andsid iga kord veelgi rohkem rasvunud järglasi ning sarnane koostis fikseeriti ka genoomis.
Geenidele meeldib, kui nende omanik hoiab end heas füüsilises vormis. Teadlased on kindlaks teinud, et 45 päeva regulaarne treenimine tavalise velotrenažööriga aktiveerib umbes 500 geeni! Ja kui harjutate regulaarselt ja rohkem, saate veelgi rohkem geene paremaks muuta.
Halbadest harjumustest kirjutatud-ümberkirjutatud. Kuid sigarettide, alkoholi ja narkootikumide otsene mõju geenidele on alles hiljuti tõestatud. Selgub, et enam kui 150 DNA lõigu kroonilistel alkohoolikutel muutub ebanormaalseks. Tulemus: alkohoolik ei suuda keskenduda, ei mäleta midagi, ei suuda oma emotsioone kontrollida. Kõige kurvem on aga see, et ta annab haiged geenid järglastele edasi.
Ja umbes 120 geeni jääb muutuma isegi 10 aastat pärast sigarettidest loobumist. Ja jällegi on nende hulgas kõige olulisemad geenid, mis kontrollivad rakkude jagunemist. Tulemuseks on suitsetajal vähk. Kuid on põhjust optimismiks: geene saab korrigeerida ja mida vähem on sõltuvust kogetud, seda varem saab seda teha.
Geene mõjutavad ka emotsioonid, nii positiivsed kui negatiivsed, mis on saadud kodus, peres, tööl.
Ja lõpuks ökoloogiline olukord, milles inimene elab. Ilmselgelt põhjustavad geenide rikkeid ka tööstusheitmed, autode heitgaasid, nitraadid toidus, saastunud vesi.
Kas sa tahad kauem elada? Kas soovid oma lastele ja lastelastele tervist? Siis hoolitse oma geenide eest.
Nüüd teate, kuidas seda teha?
Inimese geenitehnoloogia tundub meile, tavainimestele, endiselt midagi ulmemaailmast välja jäävat. Seda üllatavam oli The Telegraphi aruanne, mis ütles, et Ühendkuningriigi eetikanõukogu lubas inimembrüote geenitehnoloogiat. On selge, et eetikanõukogu soovitustest geneetiliste sekkumiste seaduseni on “suur vahemaa”, kuid esimene samm näib olevat astutud.
Telegraph pöördus kommentaari saamiseks professor Karen Jungi, genoomi redigeerimise ja inimeste reprodutseerimise töörühma esimehe poole. Professor ütles, et tulevikus võib reproduktiivtehnoloogiate hulgas olla ka pärilike muutuste juurutamine genoomis, et tagada lastele teatud omadused. Esialgu hakatakse niimoodi muidugi tegelema pärilike haigustega, kuid siis „kui tehnoloogia areneb edukalt, on sellest potentsiaali saada vanematele kättesaadavaks alternatiivseks paljunemisstrateegiaks laiema hulga eesmärkide saavutamiseks.
Küsimusele, kas geneetilise redigeerimisega saaks lapsi pikki, blondide juuste ja siniste silmadega teha (no kui äkki on selline välimus moes), lisas professor Yong, et ta ei välista ka seda ...
Kuid meil ei olnud eetiline, vaid, kui nii võib öelda, tehniline küsimus: kas teadlased on juba võimelised meie genoomi ümber tegema ja sinised silmad pruunide vastu asendama?
Mis on inimese genoom (neile, kes bioloogiatunnid vahele jätsid)
Kogu meie elu on kodeeritud DNA molekulidesse – desoksüribonukleiinhappesse. Üllataval kombel koosnevad kõik need tohutud molekulid ainult nelja põhielemendi kombinatsioonist: adeniini, guaniini, tümiini ja tsütosiini lämmastiku alustest (neid tähistatakse lühiduse huvides tavaliselt esimeste tähtedega - A, G, T, C). Nende elementide keerulised järjestused toimivad omamoodi maatriksina, millel sünteesitakse RNA-ribonukleiinhappeid. RNA on meie keha "tööhobused", igaühel neist on oma spetsialiseerumine. Mõned osalevad valkude sünteesis, määrates õige elementide järjestuse, teised varustavad aminohappeid valgusünteesi kohta ja teised "kujundavad" oma kolleege ümber, katalüüsides RNA-ga seotud reaktsioone.
” Isiklikult meenutab meie genoom mulle sipelgapesa: DNA-ga - sipelgakuninganna, kes muneb lõputult mune, millest ilmuvad välja RNA sipelgad, kelle hulgas on sõdureid, lapsehoidjaid, töölisi ...
Wikipedia toob selle näite: "DNA-d võrreldakse sageli valkude valmistamise kavanditega. Seda inseneri/tootmise analoogiat laiendades võib öelda, et kui DNA on tehasejuhi seifis hoitavate valkude valmistamise kavandite täielik komplekt, siis Messenger RNA on ajutine töökoopia üksiku osa projektist, mis väljastatakse montaažikojale.
Valige oma analoogia!
DNA molekule leidub igas meie keha rakus, millel on tuum. Molekulid - kuna kuulus DNA spiraal on "tükeldatud" 46 erineva suurusega "tükiks", mis on paarikaupa ühendatud - need on 23 paari meie kromosoome.
” Igas kromosoomipaaris pärisime ühe oma isalt ja teise emalt. 23. paar vastutab meie soo eest, seega võivad selles olevad kromosoomid erineda: tüdrukutel “XX”, poistel “XY”.
Kõigis autosoomides (mitte-sugukromosoomid) sisaldavad nii isalt kui ka emalt päritud kromosoom samades piirkondades sarnaseid geene. Sarnased – kuna geenid, üldiselt oleme me kõik erinevad. Näiteks piirkonnas, kus asub juuksevärvi eest vastutav geen, on paari ühes kromosoomis blondi ema geen ja teises brünett isa. Sel juhul domineerib üks geenidest ja teine, retsessiivne, jääb tiibadesse ootama. Kui see on tema, kes on päritud ja kui temaga on seotud sama retsessiivne geen, siis on tal võimalus end väljendada.
” See geneetilise teabe pärimise põhimõte on tulvil ebameeldivaid üllatusi. Ja nüüd ei räägi me üldsegi sinisilmse blondi sünnist pruunisilmsete brünettide perre, vaid pärilike haiguste üle. Mõnikord lebavad nad retsessiivsetesse geenidesse peidetuna mitu põlvkonda, ilma end väliselt näitamata. Kuid niipea, kui selline geen kohtub oma "vennaga", on traagilised tagajärjed vältimatud.
Iga vanem tahaks oma DNA-st pahatahtliku geeni välja lõigata ja asendada see tervega, kaitstes oma järglasi. Ja siin pöördume taas tagasi küsimuse juurde: kas see on tõesti tõsi?
Geenitehnoloogia ja IVF
Svetlana Vladimirovna, geneetiline analüüs kehavälise viljastamise ajal, "in vitro viljastamine", kas see on juba tuttav asi?
” -On tõestatud, et selline rakkude “ärapigistamine” ei too kaasa embrüo arengu häireid. See meetod on tehniliselt palju keerulisem ja kulukam kui pelgalt loote geneetiline analüüs raseduse ajal, mis tehakse pärast lootevee või platsentafragmendi võtmist, mistõttu pole see veel laialt levinud.
See tähendab, et vanemad saavad loota, et ühel päeval "kukkub" juhuslikult välja tervete geenide kombinatsioon. Kas "halbu" geene on võimalik kuidagi välja lõigata?
Enamikul juhtudel pole geeni vaja kustutada, tegelikult "eemaldavad" patogeensed mutatsioonid geeni lihtsalt funktsionaalselt. On vaja panna rikkis geen normaalselt tööle. Kas lõika sellest üleliigne välja või sisesta kadunud või asenda vale õigega. Lihtsam lähenemine on ühe hoobiga lisada genoomi geeni normaalne koopia.
|
Mitokondritel on oma DNA - organellid, mis vastutavad raku "energiavarustuse" eest. Erinevalt teistest tuumas paiknevatest kromosoomidest on mitokondri DNA väikesed ringikujulised molekulid, nende arv rakus varieerub kümnetest tuhandete koopiateni ja sõltub vanusest. Muna on rikas mitokondrite poolest ja seemnerakk sisaldab ainult ühte, mis tagab selle “saba” liikumise. Pärast viljastamist see mitokondrid hävib, mistõttu kõik inimese mitokondri geenid päranduvad ainult emalt. Kui haiguse põhjus on mitokondriaalses DNA-s, siis on võimalik kasutada “kolmanda vanema” mitokondreid. Samal ajal siirdatakse ema munaraku tuum, millel on patogeensed mutatsioonid, normaalsete mitokondritega naise munaraku tsütoplasmasse ning seejärel viljastatakse see isa spermatosoididega ja implanteeritakse IVF protokolli järgi. Eelkõige on tsütoplasmaatilise asendamise meetodit edukalt kasutatud mitokondriaalse DNA häiretega seotud emade viljatuse korral. Alates 2015. aastast on see inimese geneetilise "muutmise" meetod Ühendkuningriigis seaduslik, kuid USA-s endiselt keelatud. Austraalia seadusandlus valmistab ette uuendusi seoses geenitehnoloogiaga. Kehtivatest keeldudest möödahiilimiseks tehakse selliseid manipuleerimisi nende riikide territooriumil, kus vastavad õigusaktid puuduvad, näiteks Mehhikos ja Ukrainas.
|
Muide, tehnoloogia "halva DNA eemaldamiseks ja hea sisestamiseks" on juba praktikas kasutusele võetud! Tõsi, me ei räägi tuuma DNA-st, millest oleme seni rääkinud, vaid mitokondriaalsest DNA-st. Siin on, mida Svetlana Mihhailova selle kohta ütleb.Inimese DNA muutmise tehnoloogiad
- Aga kuidas saab geeni "opereerida", kas see on tõesti reaalsete tehnoloogiate kohta?
DNA molekuli lõikamiseks on palju viise. Inimesed laenasid selleks tööriistu bakteritelt. Päikese all (või vastupidi varjus) koha eest võideldes sünteesivad bakterid valke või valkude ja RNA komplekse, mis lõikavad teist tüüpi bakterite ja viiruste DNA-d, kuid on perenaise ja tema järeltulijate DNA-le kahjutud. . Need molekulid on seotud spetsiifiliste DNA järjestustega (konkreetne fraas "tähtedest" A, C, T ja G), mida ilmselgelt peremeesorganismi genoomis ei ole. Nii et “äranäpistamine” pole probleem, peaasi, et lõigatud molekul õigesti tagasi õmmelda. Kui seda ei tehta, tekib kromosoomi katkestus ja katkestuse asukoha saidi funktsioonide rikkumine.
” - Nüüd on geeniinseneri jaoks kõige lootustandvam tööriist bakteriaalne CRISPR/Cas9 süsteem – osa bakteriaalsest immuunsusest, mille modifikatsioone kasutatakse aktiivselt eukarüootide (elusorganismid, mille rakud sisaldavad tuumasid – toim.) genoomide redigeerimiseks. Bakterid "hoivad reservis" oma genoomis viiruste DNA fragmente, millega nad on varem kokku puutunud. Need fragmendid võimaldavad bakteril kiiresti ehitada RNA-st ja valkudest koosnevaid konstruktsioone, mis lõikavad spetsiifiliselt viiruste DNA-d. Sel juhul toimib Cas9 valk molekulaarkääridena ja nn gRNA, mis osaliselt sisaldab viiruse geneetilist järjestust, on GPS-navigatsioonisüsteem, mis suunab “käärid” DNA kindlasse piirkonda. Bakterid võitlevad viiruste geenidega, kuid selline biotehnoloogiline tööriist võib olla suunatud mis tahes organismi DNA suvalisele osale.
Selleks, et rakk, mille DNA niimoodi lõigati, saaks taastuda, süstitakse sinna paralleelselt soovitud järjestusega DNA. Rakk käivitab oma DNA parandamise mehhanismid ja kasutab lisatud DNA-d mallina, et parandada tekkinud kahjustusi. Seega on võimalik üht geneetilist järjestust teise vastu vahetada!
- Kust nad "õiged" geenid saavad?
Bakteri genoomi saab sisestada peaaegu iga inimese geeni, sundida bakterit aktiivselt jagunema ja seejärel soovitud fragmenti suures koguses uuesti eraldada. Seega pole loomseid kompleksseid valke juba ammu loomaorganitest eraldatud, vaid neid toodetakse bakteritesse sisse ehitatud geenide (näiteks insuliini) abil.
Kas geenitehnoloogia annab tervise ja pruunid silmad
- See tähendab, et geenitehnoloogia on võimalik - ehkki laborikatse järjekorras?
Mida keerulisem on keha, seda keerulisem on seda teha. Geneetiliselt muundatud laboriorganismide saamiseks on selliseid lähenemisviise kasutatud pikka aega. Nende meetodite ulatus on põllukultuuride, põllumajandusloomade, kuid eriti bakterite geneetiline muundamine.
Katseorganismide jaoks välja töötatud lähenemisviise on aga võimatu otse inimestele üle kanda. Loomade ja taimede peal töötavad meetodid ei ole piisavalt spetsiifilised. Osa saadud organisme ei ole elujõulised, mõnel on “valed” märgid, need visatakse lihtsalt ära. Näiteks kuldne riis. See saadi geneetilise muundamise teel, lisades riisi genoomi kaks geeni teistelt organismidelt, mis aitasid kaasa beetakaroteeni akumuleerumisele selle seemnetes. Tõepoolest saadi soovitud omadustega riis, kuid selle saagikus vähenes. Eeldatakse, et selle põhjuseks on uute geenide kahetsusväärsed sisestuskohad.
Inimeste puhul on vea hind liiga kõrge, seega on inimkatsed väga piiratud. Igasugused geneetilised muutused – rakkude vähiks degenereerumise või selle surma oht. Loomulikult on võimalik töödelda rakukultuuri või näiteks bakterikolooniat, kuid lõpuks püütakse selekteerida ainult neid rakke, millel on teatud omadused, mis on märgiks, et nende genoomi modifikatsioon on tõesti toimunud.
” - Kui ravite mitmerakulist organismi, võivad mõned rakud muutuda, kuid mõned mitte. On võimatu ennustada, milline rakkudest saab hiljem teatud kehakudede eelkäijaks, seega on sellise modifikatsiooni mõju praegu ettearvamatu. Suhteliselt võib öelda, et rakk, kuhu pruunisilmne geen on sisestatud, satub kannasse.
- Kas täiskasvanud inimese kogu genoomi on võimalik muuta?
Ei, nüüd on võimatu töötada kõigi täiskasvanud inimese rakkudega ja see pole vajalik. Organism, millel on tõsine geneetiline häire, mis mõjutab iga raku funktsiooni, lihtsalt sureb sünnieelselt. Eluga kokkusobivad geneetilised häired avalduvad peamiselt mõnes kindlas elundis või organsüsteemis. Just nemad on geenitehnikute sihtmärgid. Kui soovid pruune silmi, siis pole vaja kandade DNA-d modifitseerida. Sellisteks stabiilselt ennustatava tulemusega manipuleerimismeetodid inimestel puuduvad, kuid geenitehnoloogia areneb väga kiiresti, nii et me ootame!
- Kas teil on juba esimesed katsed geenitehnoloogia kasutamisest geenihaiguste ravis?
Kirjanduses kirjeldatakse bullosa epidermolüüsi geeniteraapia edukat kogemust ( haruldane krooniline pärilik haigus, mille tagajärjel tekivad nahale ja limaskestadele pidevalt haavad - u. toim.). Patsiendi naha tüvirakke töödeldi viirusetaoliste osakestega, mis sisaldasid mutatsioonide tõttu invaliidistunud geeni normaalset järjestust. Tekkinud rakud settisid lapse naha kahjustatud kohtadesse ja nahk taastus!
Samuti üritati mõjutada täiskasvanu keha. Selleks pakiti adenoviiruse osakese kesta vajalik geneetiline materjal ja raviti aerosooliga patsientide hingamisteid. Viiruseosakesed kinnitati epiteelirakkudele ja süstiti rakkudesse "soovitud" geeni DNA-ga. Samuti tehti katseid viirusetaoliste osakeste töötlemisel patsiendi vererakkude "õigete" geenidega.
” - Nende katsete tulemused olid samuti, kuid ebastabiilsed. See on tingitud asjaolust, et muutunud rakud, kuigi nad tootsid vajalikke valke, ei paljunenud. Järk-järgult surid "õiged" rakud ja haiguse sümptomid taastusid. Selle meetodi teine probleem on organismi immuunvastus nendele viirusetaolistele osakestele. Selle lähenemisviisiga ei saa paljusid parameetreid kontrollida; on oht kahjustada rakkude normaalset geneetilist materjali.
Seetõttu on praegu kõige lootustandvam suund inimese enda tüvirakkude modifitseerimine ja nende tagasi organismi viimine. Juba on olemas tehnikad fibroblastide nahalt võtmiseks, tüvirakkude olekusse tagasi viimiseks ja mõneks muuks rakutüübiks ümberprogrammeerimiseks. See on nüüd tegelikult teaduse tipp, selle nimel on palju vaeva nähtud ja rahastatud (kuigi mitte meie riigis). Sel viisil kasvatatud geneetiliselt "korrigeeritud" rakud võivad aidata inimesel üle saada AIDS-ist ja teatud tüüpi vähist.
USA-s on hiljuti kasutatud kardiovaskulaarsete patoloogiatega vastsündinutel enda mitokondrite siirdamist. Halvasti töötava oma südame asemel, mille mitokondrid olid hapnikunälja tõttu hävinud, ei pannud nad doonorit; Südamelihase kahjustatud piirkonda süstiti laste lihaskoest saadud mitokondrid. Südamerakud võtsid mitokondrid üle ja hakkasid normaalselt töötama. Selle tulemusena ei vajanud kaheksa haigest last 11-st südamesiirdamist! Kuigi sellist manipulatsiooni ei saa nimetada geneetiliselt muundatud, loob see reservi patsientide, sealhulgas "võõraste" mitokondrite raviks.
Üldiselt pannakse meditsiinis palju lootusi just nende endi veidi muudetud rakkude kasutamisele ja sellega seoses arvan, et inimestega seotud geneetilise muundamise valdkonna seadusandlus vaadatakse üle.
Intervjueeris Irina Iljina
Esimene operatsioon DNA muutmiseks inimkehas ja inimese embrüos, kõige täpsemad CRISPR-il põhinevad geenide redigeerimise tehnoloogiad ja kõrgetasemelised lood raskete pärilike haiguste ravimisest. Kõige olulisemate viimaste avastuste kohta geneetikas - materjalis "Futurist"
Meditsiinigeneetika olulisim saavutus on inimese genoomi redigeerimise tehnoloogiate laialdasem kasutamine nii embrüonaalse arengu varases staadiumis kontrollivate geneetiliste mehhanismide, pärilike haiguste patogeneesi uurimiseks kui ka geneetiliste defektide korrigeerimiseks. Eelmise aasta rakuliinide ja loomadega tehtud katsetest liikusid nad üle genoomi redigeerimise kliinilistesse uuringutesse inimeste pärilike haiguste raviks, ütleb Vera Iževskaja, Meditsiiniteaduste doktor, Venemaa Teaduste Akadeemia meditsiinigeneetika keskuse teadusuuringute asedirektor.
USA kiitis heaks inimese geeniteraapia
USA toidu- ja ravimiamet (FDA) kiitis augustis heaks CAR-T geeniteraapia lapseea leukeemia vastu. See meetod seisneb patsiendi enda vererakkude geneetilises muundamises. Arstid koguvad esmalt patsiendi T-lümfotsüüdid ja programmeerivad need seejärel laboris ümber. Seejärel asetatakse rakud tagasi kehasse, kus nad hakkavad vähirakke aktiivselt hävitama. Vaid kaks kuud hiljem kiitis agentuur heaks järjekordse CAR-T-ravi, seekord agressiivse mitte-Hodgkini lümfoomi raviks täiskasvanutel.
Ja lõpuks, detsembris, anti luba Luxturna kasutamiseks, teraapiaks, mille eesmärk on muuta ühte konkreetset geeni otse patsiendi kehas. Seda meetodit kasutatakse päriliku pimeduse haruldase vormi – Leberi kaasasündinud amauroosi – ravis. Selle seisundi põhjustab RPE65 geeni mutatsioon. Patsiendi mõlemasse silma tehakse süst, mis toimetab RPE65 geeni õige koopia otse võrkkesta rakkudesse. See ravi on aga väga kulukas: analüütikud kahtlustavad, et üks protseduur võib maksta kuni miljon dollarit. Sarnased protseduurid viidi Ühendkuningriigis eksperimentaalselt läbi juba 2008. aastal. Sellegipoolest on meetodi heakskiitmine riigi tasandil märkimisväärne sündmus.
Geeniteraapia taastab seitsmeaastase poisi naha
Bulloosi epidermolüüsiga lapse nahk
Novembris teatasid Itaalia teadlased, et geeniteraapia ja tüvirakuravi kombinatsioon on peaaegu täielikult taastanud seitsmeaastase poisi naha, kes põdes haruldast pärilikku haigust epidermolysis bullosa. Seda põhjustavad mutatsioonid geenides LAMA3, LAMB3 ja LAMC2, mis vastutavad laminiin-332 valgu moodustumise eest. Sellises seisundis muutub nahk ja limaskestad valusalt villiliseks ja tundlikuks väiksemate mehaaniliste kahjustuste suhtes.
Teadlased võtsid patsiendilt terved naharakud ja kasvatasid nahakultuure, millele süstiti retroviiruste abil LAMA3 geeni terve koopia. Antud juhul sattus modifitseeritud geen suvalisse kohta, kuid see ei seganud teiste geenide tööd. Seejärel siirdati transgeenne nahk lapse pärisnaha avatud piirkondadesse. 21 kuu jooksul oli umbes 80% tema nahast taastunud.
Uuringu autorite sõnul oli Hassani prognoos väga halb: ta kaotas peaaegu kogu epidermise, oli kõhn ja vajas pidevalt morfiini. Aasta enne katse algust toideti teda sondi kaudu ja elus hoidmine nõudis suuri pingutusi. Nad proovisid siirdada isa nahka ja kasutada kunstlikke analooge, kuid nad ei juurdunud. Nüüd on poiss 9-aastane, käib koolis ja tunneb end hästi. See saavutus näitab võimalust ravida geneetilisi haigusi, mida peeti ravimatuks.
"Geenikäärid" on muutunud palju täpsemaks
CRISPR-tehnoloogiat nimetatakse sageli "geenikäärideks", kuna see suudab vajalikke DNA fragmente lõigata ja kleepida lihtsamini kui kunagi varem. Üks peamisi takistusi selle kasutamisel inimeste haiguste raviks on aga nn sihtmärgivälised efektid – soovimatud muutused genoomis pärast sihtkoha muutmist. Ja ometi paraneb see tehnoloogia pidevalt. 2017. aastal teatasid teadlased, et nad saavad nüüd teha RNA-s muudatusi, kasutades CRISPR-i, mis nõuab Cas13 valku.
Lisaks sai sel aastal laialdaselt tuntuks tehnoloogia, mis suudab tervete fragmentide lõikamise ja asendamise asemel teha olulisi muutusi DNA-s ja RNA-s. Inimese genoom sisaldab kuut miljardit keemilist alust – A (adeniin), C (tsütosiin), G (guaniin) ja T (tüümiin). Need tähed on ühendatud paarikaupa (A-ga T ja C-ga G), moodustades DNA kaksikheeliksi. Standardsed genoomi redigeerimise tehnikad, sealhulgas CRISPR-Cas9, teevad DNA-s kaheahelalisi katkestusi. See on aga probleemile liiga toores lahendus, eriti juhtudel, kui punktmutatsioon vajab parandamist.Basic Editing (ABE) tehnoloogia pakub tõhusamat ja puhtamat võimalust: võimaldab punkt-punkti asendada ühe tähe paaris teisega. CRISPR-tehnoloogias DNA ahelaid lõikav Cas-valk kinnitub nüüd lihtsalt ahelas õigesse kohta ja toob endaga kaasa teise valgu, mis muudab ühe geneetilise tähe teiseks. ABE ei asenda CRISPR-tehnoloogiat, vaid on alternatiiviks juhuks, kui genoomis on vaja peenemaid muudatusi.
DNA redigeeritud otse inimkehas
Brian Mado koos oma pruudiga enne operatsiooni
Novembris tegid Ameerika teadlased DNA esimest korda otse patsiendi kehasse. Patsiendi geneetikat mõjutavad ravimeetodid põhinevad reeglina inimkehavälistel manipulatsioonidel. Kuid seekord kasutati IV-d, mis toimetas patsiendi kehasse miljardeid koopiaid korrigeerivast geenist koos geneetilise tööriistaga, mis lõikab DNA õiges kohas ja teeb ruumi uuele geenile.
44-aastane Brian Mado põeb Hunteri sündroomi, ainevahetushaigust, mille puhul teatud ensüümide puudumise tõttu kogunevad organismi süsivesikud. Enne seda katset oli mees läbinud juba 26 operatsiooni. Protseduuri tulemused selguvad mõne kuu pärast: õnnestumise korral suudab tema organism vajalikku ensüümi ise toota ning ta ei pea iganädalast teraapiat läbima.
"Pärast seda alustas biotehnoloogiaettevõte Sangamo Therapeutics selle meetodi kliinilistes uuringutes osalejate värbamist hemofiilia B, Hurleri sündroomi ja Hunteri sündroomiga. Edukate kliiniliste uuringute korral on lootust senisest pärilike haiguste tõhusate ravimeetodite tekkimisele. peetakse ravimatuks,“ kommenteerib Vera Iževskaja.
Esimesed operatsioonid inimese embrüo DNA muutmiseks
Septembris tegi Hiina inimembrüoga maailmas esimese genoomi redigeerimise operatsiooni. Teadlased kasutasid ülalmainitud DNA baasi redigeerimise tehnoloogiat beetatalasseemia raviks, mis on hemoglobiini sünteesi häiriv haigus. Operatsioon viidi läbi laboris sünteesitud embrüotele. Veidi hiljem rääkisid Rootsi teadlased embrüo genoomi redigeerimise katsetest.
"Üks muljetavaldavamaid töid inimese genoomi modifitseerimise kohta on USA rahvusvahelise teadlaste meeskonna uurimus, mida juhtis Shukhrat Mitalipov, kes teatas hüpertroofilise kardiomüopaatiani viinud MYBPC3 geenimutatsiooni edukast korrigeerimisest inimese geeni redigeerimise teel. embrüoid,“ kommenteerib Vera Iževskaja.
Varasemad katsed viidi läbi hiirte embrüotega. See uuring heidab valgust võimalikule lahendusele mosaiiksuse probleemile – geneetiliselt erinevate rakkude olemasolule kudedes. Kui embrüol on sama geeni kaks erinevat koopiat ja seejärel saavad mõned rakud normaalse versiooni ja mõned mutantse versiooni, mis põhjustab mitmesuguseid haigusi. Katsed on näidanud, et kui CRISPR/Cas-redaktor võetakse kasutusele peaaegu samaaegselt väetamisega, on seda võimalik vältida.
Geneetiline testimine
Üks lahkuva aasta tipphetki oli biohäkkeri lugu Sergei Fage , kes väitis, et kontrollis oma seisundit geneetilise testimise tulemuste põhjal. See tehnika on aga väga vastuoluline. Inimese genoomi uurimine, et teha kindlaks selle päritolu, kalduvus teatud spordialale jne, viitab nn meelelahutusgeneetikale. Nende rakendamine ei nõua eriarstilitsentsi, reeglina teostavad neid äriettevõtted. Turul pakutakse aga sageli geneetilisi teste, et kinnitada patsiendi pärilikku haigust, tuvastada mutatsioone, mis võivad katsealusel või tema lastel põhjustada pärilikku haigust, ning testida eelsoodumust erinevatele haigustele.
"Siinkohal tuleb meeles pidada, et praegused genoomianalüüsi tehnoloogiad on efektiivsed kahel esimesel juhul, mis puudutab haruldasi pärilikke haigusi põhjustavaid mutatsioone. Mis puutub tavaliste haiguste (südame-veresoonkonna, diabeet jne) eelsoodumuse testimisse, siis on neil madal prognostiline väärtus. ja nende tulemustega kaasnevad sageli üldised soovitused tervisliku eluviisi järgimise vajaduse kohta. Meditsiinilise geenitesti peaks igal juhul määrama arst, enne seda tuleb patsiendile selgitada geneetikule, mida ta saab testimise tulemusena annab järelduse ka geneetik.Sellest järeldub, et selliseid analüüse teostaval asutusel peab olema arstiluba erialadel "geneetika" ja "laborigeneetika" ning vastav kvalifitseeritud spetsialistide personal," selgitab Vera Iževskaja.
Mida patsient selle kalli teabega tegema peaks, pole alati selge.
Närvisüsteemi töö toimub elektromagnetiliste impulsside abil. Jämedalt öeldes, see tähendab, et kogu meie aju töötab magnetismil nagu arvutiprotsessor ja mõtetel on ühendus elektriga, salvestades infot rakutasandil umbes samamoodi nagu seda teeb kassettmagnetofoni pea. Ja kuna inimene vormib oma mõtted sõnadeks, siis kodeerime oma reaalsust ka keelega. Sellest räägime hiljem.Loomulikult ei kuulnud selle uuringu autorid sellest. Seda parem. Nende teave kinnitab tema sõnu, otsimata tõendeid selle kohta, et tal on õigus. DNA on bioakustiline antenn, mis mitte ainult ei kanna teavet, vaid võtab seda vastu ka väljastpoolt. Nii nagu mõtted võivad muuta üksiku inimese geene, võivad terve tsivilisatsiooni üldised mõtted muuta kogu selle reaalsust!
Teaduslikult on tõestatud, et aju treenimine ja selle teatud piirkondade stimuleerimine võib tervisele soodsalt mõjuda. Teadlased on püüdnud täpselt mõista, kuidas need tavad meie keha mõjutavad.
Wisconsini, Hispaania ja Prantsusmaa teadlaste uus uuring annab esimesed tõendid spetsiifiliste molekulaarsete muutuste kohta kehas, mis toimuvad pärast intensiivset teadveloleku meditatsiooni.
Uuringus uuriti selge mõistuse meditatsiooni kasutamise tulemusi kogenud mediteerijate rühmas ja võrreldi efekti treenimata subjektide rühmaga, kes tegelesid vaikse, mittemeditatiivse tegevusega. Pärast 8 tundi kestnud selge mõistuse meditatsiooni leiti, et mediteerijatel on geneetilised ja molekulaarsed muutused, sealhulgas muutunud geeniregulatsiooni tase ja vähenenud põletikueelsete geenide tase, mis vastutavad füüsilise stressist taastumise eest.
"Meile teadaolevalt näitab see töö esimest korda kiireid muutusi geeniekspressioonis isikute seas, kes praktiseerivad selge meele meditatsiooni."ütleb uuringu autor Richard J. Davidson, Healthy Mind Research Centeri asutaja ning Wisconsini-Madisoni ülikooli psühholoogia ja psühhiaatria professor.
"Kõige huvitavam on see, et muutusi täheldatakse geenides, mille sihtmärgiks on praegu põletikuvastased ravimid ja valuvaigistid."ütleb Perla Kaliman, paberi esimene autor ja Barcelona Biomeditsiiniuuringute Instituudi (IIBB-CSIC-IDIBAPS) teadur, kus molekulaaranalüüs viidi läbi.
Selge meele meditatsioonil on positiivne mõju põletikulistele haigustele ja Ameerika Südameassotsiatsioon toetab seda ennetava sekkumisena. Uued uurimistulemused võivad näidata selle terapeutilise toime bioloogilist mehhanismi.
Geeni aktiivsus võib olenevalt tajust muutuda
Dr Bruce Liptoni sõnul saab geeni aktiivsust igapäevasest treeningust lähtudes muuta. Kui teie taju peegeldub teie keha keemias ja teie närvisüsteem loeb ja tõlgendab teie keskkonda ning seejärel kontrollib teie verekeemiat, saate oma mõtteid muutes sõna otseses mõttes muuta oma rakkude saatust.
Tegelikult näitavad dr Liptoni uuringud selgelt, et teie taju muutes on aju võimeline muutma geenide aktiivsust ja looma igast geenist rohkem kui kolmkümmend tuhat variatsiooni tooteid. Teadlane väidab ka, et geeniprogrammid asuvad raku tuumas ja verekeemiat muutes saate need geneetilised programmid ümber kirjutada.
Lihtsamalt öeldes tähendab see sedajaoks vähiravi, peame esmalt muutma oma mõtteviisi.
"Meie mõistuse ülesanne on ühtlustada meie uskumusi ja tõelisi kogemusi"ütleb dr Lipton. "See tähendab, et teie aju reguleerib teie keha bioloogiat ja käitumist vastavalt teie veendumustele. Kui teile öeldi, et surete kuue kuu jooksul ja teie aju uskus seda, siis tõenäoliselt surete selle aja jooksul. Seda nimetatakse "notsebo efektiks", mis on negatiivsete mõtete tulemus, platseeboefekti vastand."
Nocebo efekt viitab kolmeosalisele süsteemile. Siin mängib see osa sinust, kes vannub, et ta ei taha surra (teadvus), etendab osa, mis usub, et ta sureb (arsti ennustus, vahendab alateadvus), seejärel toimub keemiline reaktsioon (ajukeemia ümbertõlgenduses), mida arvatakse. tõestamaks, et keha vastab domineerivale veendumusele
Neuroloogia on tunnistanud, et 95 protsenti meie elust juhib alateadvus.
Nüüd pöördume tagasi selle osa juurde, mis ei taha surra, see tähendab teadvuse juurde. Kas see ei mõjuta keha keemiat? Dr Lipton nentis, et kõik taandub sellele, et alateadvus, mis sisaldab meie sügavaimaid uskumusi, on programmeeritud. Lõppkokkuvõttes on need uskumused ülimuslikud.
"See on raske olukord"ütleb dr Lipton. "Inimesed on programmeeritud uskuma, et nad on ohvrid ja et neil pole olukorra üle kontrolli. Nad on algusest peale programmeeritud nende vanemate tõekspidamiste järgi. Nii näiteks kui oleme haiged, käsivad vanemad meil arsti juurde minna, sest arst on autoriteet, kes meie tervisest hoolib. Saame oma vanematelt juba lapsepõlves sõnumi, et arstid vastutavad meie tervise eest ja oleme väliste jõudude ohvrid, mida me ise kontrollida ei suuda. Naljakas, kuidas inimestel läheb teel arsti juurde. See on siis, kui kaasasündinud võime end ravida, on veel üks näide platseeboefektist.
Selge meele meditatsioon mõjutab regulatiivseid teid
Davidsoni uuringute tulemused näitavad põletikuga seotud geenide reguleerimist. Mõjutatud geenide hulka kuuluvad põletikueelsed geenid RIPK2 ja COX2, samuti histooni deatsetülaas (HDAC), mis reguleerivad epigeneetiliselt teiste geenide aktiivsust. Veelgi enam, nende geenide ekspressiooni vähenemine oli seotud keha kiirema füüsilise taastumisega pärast hormooni kortisooli vabanemist sotsiaalse stressi olukorras.
Bioloogid on aastaid kahtlustanud, et rakutasandil toimub midagi epigeneetilise pärilikkuse taolist. Erinevat tüüpi rakud meie kehas kinnitavad seda näidet. Naha- ja ajurakud on varustatud erineva kuju ja funktsiooniga, kuigi nende DNA on identne. Seega peavad peale DNA olema ka muud mehhanismid, mis tõestavad, et naharakud jäävad jagunedes naharakkudeks.
Siin on hämmastav: Teadlaste sõnul ei olnud enne praktikaid iga uuritud rühma geenides erinevusi. Ülaltoodud mõjusid täheldati ainult selge mõistuse meditatsiooni rühmas.
Kuna mitmed teised DNA-ga modifitseeritud geenid ei näidanud rühmade vahel mingeid erinevusi, oletatakse, et selge meele meditatsiooni praktika mõjutab vaid mõnda spetsiifilist regulatsioonirada.
Uuringu peamine järeldus oli, et rühm selge mõistusega mediteerijaid koges geneetilisi muutusi, mida teises rühmas ei leitud, kuigi nad tegelesid ka vaikse tegevusega. Küsitluse tulemus tõestab põhimõtet: selge mõistuse meditatsioonipraktikad võivad viia genoomis epigeneetiliste muutusteni.
Varasemad uuringud näriliste ja inimestega on näidanud kiiret (tundide jooksul) epigeneetilist reaktsiooni stiimulitele, nagu stress, dieet või treening.
"Meie geenid on oma väljenduses üsna dünaamilised ja need tulemused viitavad sellele, et meie meele rahulikkus võib nende väljendust mõjutada." Davidson ütleb.
«Saadud tulemused võivad olla aluseks meditatiivsete praktikate kasutamise võimaluse uurimisel krooniliste põletikuliste haiguste ravis. » Kaliman ütleb.
Alateadlikud uskumused on võti
Paljud positiivse mõtlemise praktikud teavad, et head mõtted ja kinnituste pidev kordamine ei anna alati seda mõju, mida selleteemalised raamatud lubavad. Seda seisukohta ei vaidle vastu ka dr Lipton, kes väidab, et positiivsed mõtted tulevad teadvusest, negatiivsed aga on tavaliselt programmeeritud tugevama alateadvuse poolt.
"Põhiprobleem on selles, et inimesed on teadlikud oma teadlikest uskumustest ja käitumisest ega ole teadlikud oma alateadlikest sõnumitest ja käitumisest. Paljud inimesed isegi ei mõista, et kõike juhib alateadvus, miljon korda võimsam sfäär kui teadvus. 95–99 protsenti meie elust juhivad alateadvuse programmid.
"Teie alateadlikud uskumused töötavad teie kasuks või vastu, kuid tõde on see, et te ei kontrolli oma elu, sest alateadvus asendab teadlikku kontrolli. Nii et kui proovite paraneda positiivseid kinnitusi korrates, on võimalik, et mõni nähtamatu alateadvuse programm takistab seda."
Alateadvuse jõud on selgelt näha inimestes, kes kannatavad lõhenenud isiksuse all. Näiteks kui "tüüri juures" on üks isiksustest, võib inimesel tekkida tõsine allergia maasikatele. Samas tasub muuta isiksust – ja sama inimene suudab ilma tagajärgedeta maasikaid süüa.
Teemast loeme:
TEMAATILISED JAOTID:
|
- Kokkupuutel 0
- Google+ 0
- Okei 0
- Facebook 0
