Генны вандалізм: рэдагаванне генаў пайшло не так

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Сакавік 2, 2023

Кароткі агляд

Генны вандалізм, таксама вядомы як геннае забруджванне або непажаданы эфект, з'яўляецца магчымым пабочным эфектам рэдагавання геному, які прыцягнуў значную ўвагу. Гэтая анамалія ўзнікае, калі працэс рэдагавання ненаўмысна мадыфікуе іншыя гены, што прыводзіць да нечаканых і патэнцыйна шкодных змен у арганізме.

Кантэкст геннага вандалізму

Кластарныя кароткія паліндромныя паўторы (CRISPR) з'яўляюцца часткай сістэмы абароны бактэрый, адказнай за разбурэнне чужароднай ДНК. Даследчыкі адточылі яго для выкарыстання для рэдагавання ДНК для паляпшэння паставак ежы і захавання дзікай прыроды. Што яшчэ больш важна, рэдагаванне генаў патэнцыйна можа стаць перспектыўным метадам лячэння хвароб чалавека. Гэты метад быў паспяховым у выпрабаваннях на жывёл і вывучаецца ў клінічных выпрабаваннях для некалькіх захворванняў чалавека, у тым ліку β-таласеміі і серпападобна-клеткавай анеміі. Гэтыя выпрабаванні ўключаюць у сябе ўзяцце крывятворных ствалавых клетак, якія вырабляюць эрытрацыты, у пацыентаў, іх рэдагаванне ў лабараторыі для выпраўлення мутацый і паўторнае ўвядзенне мадыфікаваных клетак тым жа пацыентам. Надзея заключаецца ў тым, што дзякуючы аднаўленню ствалавых клетак клеткі, якія яны вырабляюць, стануць здаровымі, што прывядзе да лячэння хваробы.

Аднак незапланаваныя генетычныя змены выявілі, што выкарыстанне інструмента можа выклікаць такія скажэнні, як выдаленне або перамяшчэнне сегментаў ДНК далёка ад мэтавага ўчастка, што стварае патэнцыял для шматлікіх захворванняў. Адмэтавыя паказчыкі можна ацаніць у межах ад аднаго да пяці працэнтаў. Шанцы значныя, асабліва пры выкарыстанні CRISPR у геннай тэрапіі, накіраванай на мільярды клетак. Некаторыя даследчыкі сцвярджаюць, што небяспека была перабольшаная, бо не вядома, што ні ў адной жывёлы пасля генетычнага рэдагавання з дапамогай CRISPR не развіваўся рак. Больш за тое, інструмент быў паспяхова разгорнуты ў шматлікіх эксперыментах, таму пераканаўчага навуковага апавядання пакуль не створана.

Разбуральнае ўздзеянне 

Стартапы, якія працуюць над лекамі CRISPR, могуць сутыкнуцца з негатыўнай рэакцыяй за адхіленне адхіленняў ад нормы і недакладанне аб патэнцыйных небяспеках загадзя. Па меры павелічэння патэнцыйных рызык можна чакаць дадатковых намаганняў па даследаванні магчымых наступстваў выкарыстання CRISPR. Магчымасць таго, што клеткі стануць ракавымі, можа спыніць бягучы прагрэс у пэўных галінах, калі з'явіцца больш дакументаў пра генны вандалізм. Акрамя таго, попыт на больш надзейныя пратаколы бяспекі і працяглыя тэрміны пры распрацоўцы інструментаў для рэдагавання генаў можа ўзмацніцца. 

Іншым магчымым наступствам геннага вандалізму з'яўляецца з'яўленне так званых «супершкоднікаў». У 2019 годзе даследаванне, апублікаванае ў часопісе Nature, паказала, што спробы генетычна мадыфікаваць камароў, каб паменшыць перадачу жоўтай ліхаманкі, денге, чикунгунья і ліхаманкі Зіка, ненаўмысна прывялі да з'яўлення штаму камароў з падвышанай генетычнай разнастайнасцю і здольнасцю да выжыць пры наяўнасці мадыфікацыі. Гэта з'ява павялічвае верагоднасць таго, што спробы барацьбы з шкоднікамі з дапамогай рэдагавання генаў могуць мець адваротны эфект, што прывядзе да з'яўлення больш устойлівых штамаў, якія цяжэй кантраляваць.

Генны вандалізм таксама можа парушыць экасістэмы і біяразнастайнасць. Напрыклад, выкід генетычна мадыфікаваных арганізмаў у навакольнае асяроддзе можа прывесці да выпадковай перадачы мадыфікаваных генаў дзікім папуляцыям, патэнцыйна змяняючы натуральны генетычны склад відаў. Такое развіццё падзей можа мець непрадбачаныя наступствы для балансу экасістэм і выжывання некаторых відаў.

Наступствы вандалізму ген

Больш шырокія наступствы геннага вандалізму могуць уключаць:

• Узмацненне непажаданых наступстваў для здароўя людзей, якія падвергліся рэдагаванню генаў, што прыводзіць да большай колькасці судовых працэсаў і жорсткіх правілаў.
• Магчымасць выкарыстання рэдагавання генаў у сумніўных мэтах, такіх як стварэнне дызайнерскіх дзяцей або павышэнне чалавечых здольнасцей. Пашырэнне даследаванняў інструментаў рэдагавання генаў, у тым ліку спосабаў зрабіць іх больш дакладнымі.
• Мадыфікаваныя віды, якія могуць выяўляць змены ў паводзінах, што прыводзіць да збояў у глабальнай экасістэме.
• Генетычна мадыфікаваныя культуры, якія могуць мець доўгатэрміновыя наступствы для здароўя людзей і жывёл.

Пытанні для разгляду

• Якія вашы першапачатковыя думкі ці занепакоенасць адносна геннага вандалізму?
• Як вы думаеце, ці належным чынам даследчыкі і палітыкі разглядаюць магчымыя рызыкі геннага вандалізму?