Просто геном

Помидоры, которые можно месяцами хранить в кладовке, наблюдая, как они медленно дозревают и не портятся; растения, которые лучше переносят изменения климата; комары, не способные переносить малярию и вирус Зика; супермускулистые собаки в помощь полицейским; коровы, у которых больше не растут рога. Звучит невероятно, не правда ли? Но на самом деле все вышеописанные существа и организмы уже существуют благодаря редактированию генов. И это только начало. В тот момент, когда вы читаете эти строки, CRISPR революционизирует мир вокруг независимо от того, готовы вы к этому или нет. В течение следующих нескольких лет эта новая биотехнология даст нам более урожайные культуры, более здоровый скот и более питательные продукты. В течение нескольких десятилетий вполне могут появиться не только свиньи, созданные с помощью генной инженерии, которые смогут служить донорами человеческих органов, но и шерстистые мамонты, крылатые ящерицы и единороги. И это не шутка.

Действительно, дух захватывает от осознания того, что мы находимся на пороге новой эры в истории жизни на Земле – эпохи, когда люди заполучили беспрецедентный уровень контроля над генетическим составом видов, населяющих нашу планету. Скоро CRISPR позволит нам подчинить природу своей воле так, как люди мечтали с доисторических времен. Если эта воля будет направлена на что-то конструктивное, результаты могут быть фантастическими, но они также могут иметь и непреднамеренные или даже катастрофические последствия. Сила воздействия отредактированных генов на растения и животных уже ощущается в научном сообществе и сельском хозяйстве.

Например, исследователи, использовавшие CRISPR для модернизации живых организмов, смогли создать модели заболеваний человека у животных, с гораздо большей точностью и гибкостью, чем раньше. Получилось создать модели заболеваний не только у мышей, но и у других животных, организмы которых лучше всего демонстрируют конкретное заболевание, представляющее интерес для изучения. Учёные уже задействовали обезьян для исследования аутизма, свиней для изучения болезни Паркинсона или хорьков для лучшего понимания гриппа.

Одним из наиболее интересных аспектов технологии CRISPR является то, как она позволяет изучать особенности, уникальные для определенных организмов, такие как регенерация конечностей у мексиканских саламандр, старение у рыб и развитие скелета у ракообразных. Весьма интересны записи и рисунки экспериментов с CRISPR – измененные рисунки крыльев бабочек, генетические основы которых обнаружили, или инфекционные агенты, способные проникать в ткани человека. Подобные исследования открывают новые истины о мире природы и о генетическом сходстве, которое связывает все организмы вместе. Они очень интересны.

Уже существуют приложения для редактирования генов, которые больше напоминают научную фантастику, чем контент научных журналов. Например, вы удивитесь, узнав, что несколько исследовательских групп используют CRISPR для «очеловечивания» различных генов у свиней в надежде, что однажды страшная жизненная проблема многих больных – нехватка донорских органов для пересадки, может быть решена с помощью трансплантации органов, выращенных у свиней (или других животных), в организм человека. Для подтверждения того, что в настоящее время возможно изменять внешний вид животных, компании использовали технологии редактирования генов для создания новых искусственно сгенерированных зверей, таких как свиньи, гены которых никогда не дадут им вырасти крупнее маленьких собак. Некоторые лаборатории предпринимают начинание, известное как «возрождение», которое является не чем иным, как воскрешением вымерших видов животных посредством клонирования или генной инженерии. Бет Шапиро, профессор Калифорнийского университета в Санта-Крузе, с энтузиазмом использует эту стратегию, воссоздавая вымершие виды птиц, для изучения их связи с современными видами. В том же духе, с помощью использования CRISPR, уже предпринимаются усилия по постепенному преобразованию генома слона в геном шерстистого мамонта.

По иронии судьбы CRISPR может также позволить достичь и обратного эффекта: насильственного уничтожения нежелательных животных или патогенов. Да, когда-нибудь в ближайшем будущем CRISPR может быть использована для уничтожения целых видов – применение технологии, которое было сложно вообще когда-либо представить.