Дозволено «правити» ДНК у семиденний зародків людини
Вся світова громадськість, затамувавши подих, стежить за новинами з фронту робіт над редагуванням геному людини. Напевно, всі наші постійні читачі вже уявляють, як працює молекулярна система CRISPR, для інших нагадаємо.
Не секрет, що цікавість генетиків традиційно обмежене етичними нормами, а найголовніше — зак��нами, які забороняють експерименти на людині і зокрема на живих ембріонах людини.
Першими «межу дозволеного» офіційно перейшли в Китаї. Ще в минулому році китайці заявили, що виробляють редагування геному ембріонів з метою виправити ген, що викликає захворювання крові.
Довідка: технологія CRISPR здатна виявити певну ділянку ДНК або РНК і знищити його. Особливий фермент Cas9 акуратно вирізає з ДНК цєлые шматки. Використовуючи цю технологію, вчені можуть прицільно вимикати ті або інші гени (ділянки ДНК) у ембріона. Місце вирізаного ділянки ДНК потім «залатывается» природним чином або ж в порожнечі підставляється іншу ділянку. Вже зараз технологія CRISPR робить можливим редагування геному людини.
Тепер перейняти естафету вирішила консервативна Великобританія. У Лондоні почнуть ставити досліди по редагуванню ДНК ембріонів з моменту запліднення до семиденного віку. За цей час запліднена яйцеклітина перетворюється в так звану бластоцисту, містить 200-300 клітин.
Після закінчення семиденного строку експериментальні бластоциты будуть знищуватися — пересадка «відредагованих» ембріонів у матку поки вважається злочином.
Зрозуміло, вчені стверджують, що хочуть лише більш глибоко розібратися в механізмах самих ранніх моментів людського життя. Але вже звідусіль чути розмови про відродження євгеніки та дітей, зроблених за генетичним спецзамовленням.
У будь-якому випадку ми чекаємо великих змін, або, може бути, великі п��ремены чекають нас.
Створено сильне знеболювальне без ефекту звикання
Нарешті істотними результатами порадували хіміки. Американські фахівці представили сильне знеболювальне, не поступається по силі морфію. При цьому нові ліки на подив безпечно.
Чудо-препарат являє собою штучно створений эндоморфин. Эндоморфин — опіоїдний пептид, що виробляється в організмі людини. Тепер ученим вдалося синтезувати його в лабораторних умовах.
Опіоїдні знеболюючі (наприклад морфій) зазвичай використовуються для лікування сильних і хронічних болів, основним їх недоліком вважається виникнення хімічної залежності. Внаслідок цього пацієнтам потрібна все більша доза, яка одного разу може стати смертельною. Опіоїди зазвичай уповільнюють рухову моторику і пригнічують дихання.
Синтетичний эндоморфин не має перерахованих побічних ефектів. Щури, які його відчували, залишалися, як і раніше, бадьорі і дихали рівно.
Тварин протестували і на предмет наркотичної залежності від эндоморфина, одночасно��військово порівнюючи з аналогічним ефектом від застосування морфіну (морфію).
Щури годинами зависали навколо відсіку, де вони отримували морфін, а «эндоморфиновому» відсіку вони не виявили переваг. Також піддослідні гризуни прагнули натискати важіль для впорскування морфіну, але залишилися байдужими до можливості таким же чином отримати эндоморфин. На довершення до всього новий препарат чинить навіть більш виражений знеболюючий ефект порівняно з морфієм.
В цілому, результати абсолютно безпрецедентні для опиоида такого класса. Попереду клінічні випробування на людях, які мають всі шанси на успіх.
Чоловічу Y-хромосому змогли замінити «жіночими» аналогами
Тим часом американським генетикам вдалося створити мишей-самців без Y-хромосоми. При цьому тварини не втратили здатність виробляти потомство.
Нагадаємо, що пол ссавця визначається набором статевих хромосом. Самки мають дві копії Х-хромосомами (ХХ), а у самців одна з них ��аменена Y-хромосомою (XY).
Помічено, що на протязі століть Y-хромосома поступово деградує. Вже зараз вона несе 50 генів, з яких лише 27 — специфічно чоловічі. Для порівняння: «жіноча» X-хромосома налічує близько 1600 генів.
Дослідники задалися питанням: а що буде, якщо Y-хромосома остаточно зникне? Припиниться рід людський, і можливо цього уникнути?
Ще в 2013 році вчені виявили, що для здатності до запліднення потрібно лише два гена з Y-хромосоми: Sry і Eif2s3y. Перший відповідає за розвиток семен��иков, а другий — за виробництво сперми. Якщо у вас є неушкоджені гени Sry і Eif2s3y, ви однозначно хлопчик і зможете стати батьком. Але чи буде чоловік здатний до зачаття навіть без цих генів?
У експериментальних ембріонів щурів замість гена Sry дослідники «включили» гомологичный ген Sox9, який є і у жінок. Потім вони посилили експресію гена Sox9. З'ясувалося, що при цьому миші з набором хромосом XX починають розвиватися за чоловічим типом.
Таким же шляхом експериментатори домоглися формування сперми в відсутність гена Eif2s3y. Йому за��ену прийшов ген Eif2s3x з Х-хромосоми — його також штучно активували трансгенними методами.
В результаті на світ з'явилися здорові мишенята-хлопчики. Правда, їх статеві органи поступалися в розмірі звичайним, і можливо, вони програли б конкуренцію за самок в дикій природі. Однак вони виявилися цілком здатні до виробництва потомства методом штучного запліднення.
Трансгенні самці зачали здорових мишей-дівчаток (хлопчики від батьків, що не мають Y-хромосоми, вийшли безплідними). І ці самки згодом змогли произвести на світло повноцінних мишей обох статей.
Таким чином вчені показали нам, що в ДНК присутні резервні «аналоги» генів, які теоретично здатні самостійно активуватися в певних умовах — наприклад, у відповідь на зміни навколишнього середовища.
Відкриття проливає світло на способи розмноження деяких ссавців і рептилій, які живуть в дикій природі, взагалі не маючи «чоловічий» хромосоми.
Чудеса генетики воістину невичерпні. І ми обов'язково продовжимо розповідати про цих і інших унікальних експерименти в наступному випуску.
До нових зустрічей!
Ірина Кайнова, Ксенія Скрипник
Фото thinkstockphotos.com