Возможно ли изменение днк и редактирование генов человека. Изменение днк человека

Эпигенетика - относительно новая отрасль генетики, которую называют одним из наиболее важных биологических открытий с момента обнаружения ДНК. Раньше считалось, что набор генов, с которым мы рождаемся, необратимо определяет нашу жизнь. Однако теперь известно, что гены можно «включать» и «выключать», а также добиться их большей или меньшей экспрессии под воздействием различных факторов образа жизни. Estet-portal.com расскажет, что такое эпигенетика, как она работает, и что Вы можете сделать, чтобы повысить шансы на выигрыш в «лотерею здоровья».

Эпигенетика: изменения в образе жизни - ключ к изменению генов

Эпигенетика - наука, которая изучает процессы, приводящие к изменению активности генов без изменения последовательности ДНК. Проще говоря, эпигенетика изучает воздействие внешних факторов на активность генов.

В ходе проекта «Геном человека» было идентифицировано 25,000 генов в человеческой ДНК. ДНК можно назвать кодом, который организм использует для построения и перестройки самого себя. Однако генам и самим нужны «инструкции», по которым они определяют необходимые действия и время их выполнения.

Эпигенетические модификации и являются теми самыми инструкциями. Существует несколько видов таких модификаций, однако двумя основными из них являются те, которые затрагивают метильные группы (углерод и водород) и гистоны (белки).

Чтобы понять, как работают модификации, представим, что ген - это лампочка. Метильные группы действуют в роли выключателя света (т.е. гена), а гистоны - в качестве регулятора силы света (т.е. они регулируют уровень активности генов). Так вот, считается, что у человека есть четыре миллиона таких выключателей, которые приводятся в действие под влиянием образа жизни и внешних факторов.

Ключом к пониманию влияния внешних факторов на активность генов стали наблюдения за жизнью однояйцевых близнецов. Наблюдения показали, насколько сильными могут быть изменения в генах таких близнецов, ведущих разный образ жизни в разных внешних условиях. По идее, у однояйцевых близнецов болезни должны быть «общими», однако зачастую это не так: алкоголизм, болезнь Альцгеймера, биполярное расстройство, шизофрения, диабет, рак, болезнь Крона и ревматоидный артрит могут проявляться только у одного близнеца в зависимости от различных факторов. Причиной этого является эпигенетический дрифт - возрастное изменение экспрессии генов.

Секреты эпигенетики: как факторы образа жизни влияют на гены

Исследования в области эпигенетики показали, что только 5% генных мутаций, связанных с болезнями, являются полностью детерминированными; на остальные 95% можно повлиять посредством питания, поведения и прочих факторов внешней среды. Программа здорового образа жизни позволяет изменить активность от 4000 до 5000 различных генов.

Мы не просто являемся суммой генов, с которыми были рождены. Именно человек является пользователем, именно он управляет своими генами. При этом не столь важно, какие «генетические карты» раздала Вам природа - важно, что Вы с ними будете делать.

Эпигенетика находится на начальной стадии развития, многое еще предстоит узнать, однако существуют сведения о том, какие основные факторы образа жизни влияют на экспрессию генов.

1. Питание, сон и упражнения

Не удивительно, что питание способно влиять на состояние ДНК. Рацион, насыщенный переработанными углеводами, приводит к «атакам» ДНК высокими уровнями глюкозы в крови. С другой стороны, обратить повреждения ДНК могут:

• сульфорафан (содержится в брокколи);
• куркумин (в составе куркумы);
• эпигаллокатехин-3-галлат (есть в зеленом чае);
• ресвератрол (содержится в винограде и вине).

Что касается сна, всего неделя недосыпа негативно сказывается на активности более 700 генов. На экспрессии генов (117) положительно сказываются занятия спортом.

1. Стресс, отношения и даже мысли

Эпигенетики утверждают, что не только такие «материальные» факторы, как диета, сон и спорт, влияют на гены. Как оказывается, стресс, отношения с людьми и Ваши мысли тоже являются весомыми факторами, влияющими на экспрессию генов. Так:

• медитация подавляет экспрессию провоспалительных генов, помогая бороться с воспалениями, т.е. защититься от болезни Альцгеймера, рака, болезней сердца и диабета; при этом эффект такой практики виден уже через 8 часов занятий;
• 400 научных исследований показали, что проявление благодарности, доброта, оптимизм и различные техники, которые задействуют разум и тело, положительно влияют на экспрессию генов;
• отсутствие активности, плохое питание, постоянные негативные эмоции, токсины и вредные привычки, а также травмы и стрессы запускают негативные эпигенетичекие изменения.

Длительность результатов эпигенетических изменений и будущее эпигенетики

Одним из наиболее потрясающих и противоречивых открытий является то, что эпигенетические изменения передаются следующим поколениям без изменения последовательности генов. Доктор Митчелл Гейнор, автор книги «План генной терапии: Возьмите генетическую судьбу под контроль при помощи питания и образа жизни», считает, что экспрессия генов также передается по наследству.

Эпигенетика, считает доктор Рэнди Джиртл, доказывает, что мы также несем ответственность за целостность нашего генома. Раньше мы считали, что от генов зависит все. Эпигенетика позволяет понять, что наше поведение и привычки могут повлиять на экспрессию генов у будущих поколений.

Эпигенетика - сложная наука, которая имеет огромный потенциал. Специалистам предстоит проделать еще много работы, чтобы определить, какие именно факторы окружающей среды влияют на наши гены, как мы можем (и можем ли) обратить заболевания вспять или максимально эффективно их предотвратить.

Может показаться, что ДНК — главный центр молекулы, без которой ее жизнь невозможна. На самом деле ДНК — достаточно чувствительная сложная молекула, которая сама способна быстро изменяться и проявлять особенные свойства. На нее оказывают влияние как наши мысли и намерения, так и факторы воздействия физического и химического характера.

Сложные цепочки генетических кодов, каждое звено которых может перестать работать или активизироваться в любую минуту — вот что представляет собой сосредоточение генетического материала человека. Кроме того, спирали генов способны проявлять невероятные свойства и помогать сохранять энергию невероятно длительное время. Но как такое возможно и как можно настроить свой организм на исцеления путем влияния на ДНК?

Световая ловушка

Фотоны света не задерживаются, а постоянно рассеиваются. В растениях энергия света преобразуется в молекулы питательных веществ, а в организме человека для улавливания фотонов света может служить спиралевидная молекула ДНК. Это доказано в эксперименте с помещением ДНК в кварцевый контейнер и облучением его светом. Интересно, что сам свет приобретал также спиралевидную структуру и мог храниться в течение месяца даже после того, как молекулу ДНК удалили из контейнера. Такое преобразование и хранение световой энергии доступно только спиралевидным молекулам, которые ответственны за передачу генетической информации.

Самостоятельное исцеление

Многие люди считают, что наследственность играет основную роль в состоянии здоровья. На самом деле экспериментальные данные о значении позитивного мышления в управлении ДНК говорят о том, что гены определяют нас всего лишь отчасти, в остальном же человек сам отвечает за собственные болезни и склонности. При стрессах, раздражении, постоянных переживаниях гены перестают работать нормально, возникают предпосылки для развития болезней. Патологии могут затрагивать абсолютно любые органы и ткани, но все начинается с мышления и саморазрушающих механизмов воздействия сознания на спиралевидные молекулы.

Источником энергии для оздоровления клеточных молекул является любовь. Это способ направленного целительного омоложения клеток, предотвращения их старения и разрушения. Любовь позволяет усиливать позитивную энергию и делать мысли более сильными. Без любви организм не может развиваться нормально. Это доказывают экспериментальные наблюдения, когда дети не могу полноценно развиваться, если им не хватает родительской ласки и любви. Доказано, например, что дети из приютов чаще страдают от аутизма, чем малыши, о которых заботятся родители.

Мыслительные преобразовании

Воздействовать на структурные изменения в ДНК можно на расстоянии посредством намерения.
Если человек осознанно концентрируется на хороших мыслях, а его мозг начинает излучать гармоничные волны, но спирали ДНК начинают преобразовываться. Причем, если человек воздействует позитивными мыслями и намерениями, то изменения приводят к исцеляющим преобразованиям, а если в мыслях присутствует направленный гнев, злоба, раздражение, то ДНК настраиваются на волну умирания. Все дело в том, что мозг начинает преобразовывать мысли в потоки энергии, которые воспринимаются и интерпретируются ДНК как сигналы к восстановлению организма, или, наоборот, к самоуничтожению.

По данным экспериментов изменения в структуре ДНК, помещенной в изолированную пробирку с нейтральной средой, при отсутствии мыслительного воздействия практически не имели место. Зато при сосредоточении мыслей именно на пробирке с ДНК начинались изменения в 10% участков молекулы, которая несет генетическую информацию. Вот как работают целители. Они способны преобразовать позитивные мысли и настрои в энергию мозговых волн. Именно такие волны дают клеткам организма сигналы о необходимости исцеления органов и систем.

Изучая гены разных народов мира, ученые пришли к неожиданному и ужасающему открытию. Оказалось, за последние годы человечество приобрело сотни новых мутаций. На свет все чаще стали появляться дети с разными уродствами. Генетики списывают все на плохую экологию и радиацию. Однако эзотерики и священники уверяют: дело вовсе не в радиации. Еще в древности считалось, что тело человека – отпечаток его прошлой жизни, а любой изъян – свидетельство его грехов. Но магия гена заключается еще и в том, что, научившись управлять собственным генотипом, можно изменить как свое будущее, так и будущее своего потомства. Но можно ли изменить генетический код человека и переписать свое темное прошлое? Каким образом можно изменить свой генетический код, чтобы потомство было богатым и счастливым?

Оценка информации

Записи на схожие темы

Начал свои первые генетические опыты... Генетикой начали баловаться ещё ...они: проводили генетические опыты в создании химер, изменяли генетический код людей адаптируя... решения. Например, можно пользоваться навыками генетически усиленных бойцов, или...

Жизни. Никто не может изменить свой личный генетический код , а значит, по большому... без всяких лекарств вполне можно влиять на генетическую систему организма. В том... продолжил свои исследования в области генетики , но одновременно стал одним из...

Признаков, которые можно выявить путем анализа структуры ДНК, хранящей генетический код (поскольку... вирусов и некоторых бактерий изменять ДНК внутри клеток своего...исследований в молекулярной биологии и генетике можно в любой момент перепрофилировать на...

Организмы. …технологии [синтетической геномики] можно было бы использовать для выработки...атакует вирус. Этот вирус может изменять генетику бактерии, таким образом, что...и вызывают изменения в её генетическом коде . Определённые бактериофаги могут проникать в...

January 11th, 2015

Работа нервной системы осуществляется посредством электромагнитных импульсов. Грубо говоря , это значит, что весь наш мозг работает на магнетизме, как процессор компьютера, а мысли имеют связь с электричеством, записывая информацию на клеточном уровне примерно также, как это делает головка кассетного магнитофона. А раз человек оформляет свои мысли в слова, то языком мы также кодируем свою реальность. Об этом еще поговорим.

Конечно же, авторы данного исследования не слышали про . Тем лучше. Их информация подтверждает его слова без поиска доказательств его правоты. ДНК - это биоакустическая антенна, не только несущая информацию, но и принимающая её из вне. Точно также, как мысли способны менять гены в отдельном человеке, общие мысли целой цивилизации способны менять всю её реальность!

Научно доказано, что тренировки мозга и стимулирование его определенных участков может благотворно сказаться на здоровье. Ученые попытались понять, как именно эти практики влияют на наше тело.

Новое исследование, которое провели ученые Висконсина, Испании и Франции, несет в себе первые доказательства специфических молекулярных изменений в организме, которые наступают после интенсивной медитации ясного ума.

Исследование изучило результаты применения медитации ясного ума в группе опытных медитирующих и сравнило эффект с группой не тренированных субъектов, которые были вовлечены в тихую, не медитативную деятельность. Через 8 часов медитации ясного ума у медитирующих были обнаружены генетические и молекулярные изменения, включая изменение уровня генного регулирования и сокращение уровней про-воспалительных генов, которые отвечают за физическое восстановление в стрессовой ситуации.

«Насколько нам известно, эта работа впервые демонстрирует быстрые изменения в экспрессии генов среди субъектов, практикующих медитацию ясного ума» — говорит автор исследования Ричард Дж. Дэвидсон, основатель Центра исследований здорового ума и профессор психологии и психиатрии в университете Висконсина-Мэдисона.

«Самое интересное, что изменения наблюдаются в генах, которые в настоящее время являются объектом для противовоспалительных лекарств и анальгетиков» — говорит Перла Калиман, первый автор статьи и исследователь в Институте медико-биологических исследований (IIBB-CSIC-IDIBAPS) в Барселоне, где был проведен молекулярный анализ.

Обнаружено, что медитация ясного ума положительно влияет на воспалительные заболевания и одобрена Американской Ассоциацией сердца как профилактическое вмешательство. Новые результаты исследований могут продемонстрировать биологический механизм ее терапевтического эффекта.

Генная активность может меняться в зависимости от восприятия

По словам доктора Брюса Липтона, активность гена может быть изменена на основании ежедневных тренировок. Если ваше восприятие отражается на химических процессах в вашем теле и ваша нервная система считывает и интерпретирует окружающую среду и затем контролирует химию крови, вы можете буквально изменить судьбу ваших клеток, изменив свои мысли.

На самом деле, исследование доктора Липтона наглядно показывает, что, меняя ваше восприятие, мозг способен менять активность генов и создавать более тридцати тысяч вариаций продуктов из каждого гена. Ученый также утверждает, что генные программы содержатся внутри ядра клетки, и вы можете переписать эти генетические программы, меняя химию крови.

Проще говоря, это значит, что для лечения рака нам нужно сначала изменить способ нашего мышления.

«Функция нашего ума - в том, чтобы согласовывать наши убеждения и реально пережитый опыт» — говорит доктор Липтон. «Это означает, что ваш мозг будет регулировать биологию вашего организма и ваше поведение в соответствии с вашими убеждениями. Если вам сказали, что вы умрете в течение шести месяцев и ваш мозг поверил в это, то, скорее всего, вы действительно умрете в течение этого времени. Это называется «эффект ноцебо », результат отрицательных мыслей, противоположный эффекту плацебо.»

Эффект Ноцебо указывает на систему из трех частей. Здесь часть тебя, которая клянется, что не хочет умирать (сознание), проигрывает части, которая верит, что умрет (прогноз доктора, опосредованный подсознанием), затем происходит химическая реакция (реинтерпретированная химией мозга), которая должна доказать, что тело соответствует доминирующему убеждению

Неврология признала, что 95 процентами нашей жизни управляет именно подсознание.

«Это сложная ситуация» — говорит доктор Липтон. «Люди запрограммированы верить в то, что они жертвы, и что у них нет контроля над ситуацией. Они запрограммированы с самого начала верованиями своих родителей. Так, например, когда мы болеем, родители говорят нам, что нужно идти к доктору, потому что доктор является авторитетом, который заботится о нашем здоровье. Мы еще в детстве получаем от родителей сообщение, что врачи отвечают за наше здоровье, и что мы жертвы внешних сил, которые мы не способны контролировать сами. Забавно, что людям становится лучше уже на пути к врачу. Вот когда врожденная способность к самовосстановлению умирает, еще один пример эффекта плацебо.»

Медитация ясного ума влияет на регуляторные пути

Результаты исследований Дэвидсона демонстрируют понижающую регуляцию генов, участвующих в воспалении. Пораженные гены включают в себя про-воспалительные гены RIPK2 и COX2, а также деацетилазы гистонов (HDAC), которые эпигенетически регулируют активность других генов. Более того, снижение экспрессии этих генов оказалось связано с более быстрым физическим восстановлением организма после выброса гормона кортизола в ситуации социального стресса.

На протяжении многих лет биологи подозревали, что на клеточном уровне происходит что-то вроде эпигенетической наследственности. Различные виды клеток нашего тела подтверждают этот пример. Клетки кожи и мозга наделены разными формами и функциями, хотя их ДНК идентично. Таким образом, должны быть другие механизмы, помимо ДНК, доказывающие, что клетки кожи остаются клетками кожи, когда делятся.

Вот что удивительно: по словам ученых, в генах каждой из исследуемых групп до практик не было никаких различий. Вышеописанные эффекты были отмечены только в группе, практикующей медитацию ясного ума.

Поскольку несколько других ДНК-модифицированных генов не обнаружили никаких различий между группами, предполагается, что практика медитации ясного ума влияет лишь на некоторые специфические регуляторные пути.

Ключевым результатом исследований стало то, что в группе медитаторов, практикующих медитацию ясного ума, произошли генетические изменения, которых не было обнаружено в другой группе, даже несмотря на то, что люди в ней так же занимались спокойной деятельностью. Результат обследования доказывает принцип: практики медитации ясного ума могут привести к эпигенетическим изменениям генома.

Предыдущие исследования на грызунах и людях показали быструю (в течение нескольких часов) эпигенетическую реакцию на такие воздействия, как стресс, диета или упражнения.

«Наши гены достаточно динамичны в своем выражении и эти результаты говорят о том, что спокойствие нашего разума может влиять на их выражение» — говорит Дэвидсон.

«Полученные результаты могут быть базой для исследования возможности применения медитативных практик при терапии хронических воспалительных заболеваний» — говорит Калиман.

Бессознательные убеждения это ключ

Многие практикующие позитивное мышление знают, что хорошие мысли и постоянное повторение аффирмаций не всегда приносит тот эффект, который обещают книги на данную тему. С этой точкой зрения не спорит и доктор Липтон, который утверждает, что позитивные мысли приходят из сознания, тогда как негативные мысли обычно программируются более сильным подсознанием.

«Главная проблема в том, что люди осознают свои сознательные убеждения и поведение и не осознают бессознательные посылы и поведение. Многие люди даже не осознают, что всем управляет подсознание, в миллион раз более сильная сфера, чем сознание. От 95 до 99 процентов нашей жизни управляются подсознательными программами»

«Ваши подсознательные убеждения работают на вас или против вас, но правда в том, что вы не контролируете свою жизнь, потому что подсознание заменяет сознательный контроль. Так что когда вы стараетесь излечиться благодаря повторению позитивных аффирмаций, возможно, этому мешает невидимая подсознательная программа»

Сила подсознания хорошо заметна на людях, страдающих раздвоением личности. К примеру когда «у руля» находится одна из личностей, человек может страдать серьезной аллергией на клубнику. В то же самое время стоит личности смениться — и тот же самый человек способен есть клубнику без каких-либо последствий.

Читаем в тему:

Генная инженерия человека нам, простым обывателям, все еще кажется чем-то из области научной фантастики. Тем неожиданней было сообщение издания «The Telegraph», в котором говорилось, что Совет по этике в Великобритании разрешил генную инженерию человеческих эмбрионов. Понятно, что от рекомендаций Совета по этике до закона о генетических вмешательствах «дистанция огромного размера», однако первый шаг, похоже, сделан.

« The Telegraph» обратился за комментарием к профессору Карен Юнг, председателю рабочей группы по редактированию генома и воспроизводству человека. Госпожа профессор заявила, что в будущем в числе репродуктивных технологий может оказаться и внесение наследуемых изменений генома для обеспечения определенных характеристик детей. Сперва, разумеется, таким способом будут бороться с наследственными заболеваниями, но потом «если технология будет успешно развиваться, у нее есть потенциал стать альтернативной репродуктивной стратегией, доступной родителям для достижения более широкого круга целей».

На вопрос, можно ли использовать генетическое редактирование, чтобы дети были высокими, со светлыми волосами и голубыми глазами (ну, если вдруг именно такая внешность будет в моде), профессор Йонг добавила что и этого она тоже не исключает…

Но у нас возник не этический, а, если так можно выразиться, технический вопрос: неужели ученые уже в состоянии переделать нам геном и заменить голубые глаза на карие?

Что такое геном человека (для тех, кто прогулял уроки биологии)

Вся наша жизнь закодирована в молекулах ДНК - дезоксирибонуклеиновой кислоты. Удивительно, но все эти огромные молекулы состоят из комбинации всего лишь четырех основных элементов: азотистых оснований аденина, гуанина, тимина и цитозина (их обычно для краткости обозначают первыми буквами - A, G, T, C). Сложные последовательности этих элементов служат своеобразными матрицами, на которых синтезируются РНК - рибонуклеиновые кислоты. РНК - «рабочие лошадки» нашего организма, у каждой - своя специализация. Одни участвуют в синтезе белков, задавая верную последовательность элементов, другие поставляют аминокислоты к месту синтеза белков, третьи - «перекраивают» своих собратьев, катализируя реакции с участием РНК.

” Лично мне наш геном напоминает муравейник: с ДНК - муравьиной королевой, бесконечно откладывающей яйца, из которых появляются РНК-муравьи, среди которых есть солдаты, няньки, рабочие…

А в Википедии приводят такой пример: «ДНК нередко сравнивают с чертежами для изготовления белков. Развивая эту инженерно-производственную аналогию, можно сказать, что, если ДНК — это полный набор чертежей для изготовления белков, находящийся на хранении в сейфе директора завода, то матричная РНК — временная рабочая копия чертежа отдельной детали, выдаваемая в сборочный цех».

Выбирайте аналогию по своему вкусу!

Молекулы ДНК есть в любой клетке нашего организма, в которой есть ядро. Молекулы - потому что знаменитые спирали ДНК «нарублены» на 46 различных по размеру «кусков», соединенных попарно - это 23 пары наших хромосом.

” В каждой паре хромосом одна досталась нам от отца, а другая от матери. 23-я пара отвечает за наш пол, поэтому хромосомы в ней могут отличаться: «ХХ» - у девочек, «ХУ» - у мальчиков.

Во всех аутосомах (не-половых хромосомах) и хромосома, доставшаяся от папы, и доставшаяся от мамы, содержат подобные гены на одних и тех же участках. Подобные - поскольку гены, у всех нас, вообще говоря, разные. К примеру, на участке, где располагается ген, ответственный за цвет волос, в одной хромосоме из пары окажется ген мамы-блондинки, а на другой - папы-брюнета. В таком случае один из генов будет доминировать, а второй, рецессивный, ждать своего часа. Если именно его передадут по наследству, и если в паре с ним окажется такой же рецессивный ген, то у него будет возможность проявить себя.

” Этот принцип наследования генетической информации чреват неприятными сюрпризами. И мы сейчас вовсе не о рождении голубоглазого блондина в семье кареглазых брюнетов, а о наследственных заболеваниях. Порой, скрытые в рецессивных генах, они дремлют во многих поколениях, никак не проявляя себя внешне. Но стоит такому гену встретиться со своим «собратом», и трагические последствия неизбежны.

Любые родители хотели бы вырезать зловредный ген из своей ДНК и заменить его на здоровый, обезопасив потомков. И тут мы снова возвращаемся к вопросу: неужели это реально?

Генная инженерия и ЭКО

Светлана Владимировна, генетический анализ во время проведения экстракорпорального оплодотворения, «зачатия в пробирке», вещь уже привычная?

” -Доказано, что такое «отщипывание» клеток не приводит к нарушению развития зародыша. Этот метод технически гораздо сложнее и дороже, чем просто генетический анализ плода во время беременности, который проводится после забора амниотической жидкости или фрагмента плаценты, поэтому широкого распространения пока не получил.

То есть, родителям остается только уповать, что однажды случайным образом «выпадет» комбинация здоровых генов. А нельзя ли как-то вырезать «плохие» гены?

Ген удалять в большинстве случаев не надо, собственно, патогенные мутации как раз «удаляют» ген функционально. Надо заставить неправильно функционирующий ген работать нормально. Либо вырезать из него лишнее, либо вставить потерянное, либо заменить неправильное на правильное. Более простой подход - одним махом добавить в геном нормальную копию гена.

Технологии изменения ДНК человека

- Но как можно «оперировать» ген, неужели речь идет о реальных технологиях?

Есть много способов разрезать молекулу ДНК. Инструменты для этого люди позаимствовали у бактерий. Борясь за место под солнцем (или, наоборот, в тени) бактерии синтезируют белки или комплексы белков и РНК, которые разрезают ДНК других видов бактерий и вирусов, но безвредны для ДНК хозяйки и её потомков. Эти молекулы прикрепляются к специфическим последовательностям ДНК (специфической фразе из «букв» А, С, T и G), которых заведомо нет в геноме хозяйки. Так что «отщипнуть» - не проблема, главное - правильно сшить обратно разрезанную молекулу. Если этого не сделать, то произойдёт разрыв хромосомы и нарушение функций того участка, где находится разрыв.

” - Сейчас наиболее перспективным орудием генного инженера считается бактериальная система CRISPR /Cas9 - часть иммунитета бактерий, модификации которой активно используют для редактирования геномов эукариот (живых организмов, клетки которых содержат ядра - прим. ред.). Бактерии «держат про запас» у себя в геноме фрагменты ДНК вирусов, с которыми они сталкивались раньше. Эти фрагменты позволяют бактерии быстро строить конструкции, состоящие из РНК и белков, которые специфически разрезают ДНК вирусов. При этом белок Cas9 функционирует как молекулярные ножницы, а так называемая gРНК, частично содержащая генетическую последовательность вируса, - это система GPS-навигации, которая направляет «ножницы» на специфический район ДНК. Бактерии борются с генами вирусов, но такой биотехнологический инструмент можно нацелить на произвольный участок ДНК любого организма.

Чтобы клетка, ДНК которой разрезали таким способом, смогла восстановиться, в неё параллельно вводят ДНК с нужной последовательностью. Клетка запускает собственные механизмы починки ДНК и использует добавленную ДНК как матрицу для починки полученного повреждения. Таким образом, можно поменять одну генетическую последовательность на другую!

- Где же берут «правильные» гены?

Практически любой ген человека можно вставить в геном бактерии, заставить эту бактерию активно делиться, а потом снова выделить нужный фрагмент в большом количестве. Так, сложные животные белки уже давно не выделяют из органов животных, а нарабатывают с помощью встроенных в бактерии генов (например, инсулин).

Может ли генная инженерия подарить здоровье и карие глаза

- То есть, генная инженерия возможна - пусть и в порядке лабораторного эксперимента?

Чем сложнее организм, тем труднее это сделать. Для получения генномодифицированных лабораторных организмов такие подходы используются уже давно. Область применения этих методов - генная модификация сельхозкультур, сельскохозяйственных животных, но в особенности бактерий.

Однако перенести разработанные для экспериментальных организмов подходы на человека напрямую невозможно. Методы, которыми работают на животных и растениях, недостаточно специфичны. Часть полученных организмов нежизнеспособны, часть имеет «не те» признаки, их просто выбраковывают. Примером может служить «золотой рис». Его выводили методом генной модификации, добавив к геному риса два гена других организмов, что способствовало накоплению бета-каротина в его семенах. Действительно, был получен рис с заданными характеристиками, но его урожайность оказалась снижена. Предполагается, что причина этого - неудачные места встраивания новых генов.

С человеком цена ошибки слишком высока, поэтому эксперименты на людях очень ограничены. Любые генетические перестройки - риск перерождения клетки в раковую или её гибели. Естественно, можно обрабатывать культуру клеток или, например, колонию бактерий, но в итоге стараются выбирать только те клетки, которые имеют определённые характеристики, являющиеся признаком того, что модификация их генома действительно произошла.

” - Если обрабатывать многоклеточный организм, то в части клеток модификация может пройти, а в части нет. Предсказать, какая из клеток станет впоследствии предшественником конкретных тканей организма, невозможно, поэтому эффект такой модификации сейчас непредсказуем. Условно говоря, клетка, куда встроился ген кареглазости, попадёт в итоге в пятку.

- Можно ли поменять весь геном взрослого человека?

Нет, работать со всеми клетками взрослого человека сейчас невозможно, да и не нужно. Организм, имеющий тяжёлое генетическое нарушение, влияющее на функции каждой клетки, просто погибает пренатально. Совместимые с жизнью генетические нарушения в основном проявляются в каком-то определённом органе или системе органов. Именно они и будут являться мишенями генных инженеров. Если ты хочешь карие глаза, то совершенно необязательно модифицировать ДНК пяток. Отработанных методик таких манипуляций со стабильным предсказуемым результатом на человеке пока нет, но генная инженерия развивается очень быстро, так что ждём!

- Первые опыты по использованию генной инженерии в лечении генетических заболеваний уже есть?

В литературе описан успешный опыт генной терапии булёзного эпидермолиза (редкое хроническое наследственное заболевание, в результате которого непрерывно образуются раны на коже и слизистых оболочках - прим. ред. ). Стволовые клетки кожи пациента обрабатывали вирусоподобными частицами, содержащими нормальную последовательность гена, выведенного из строя мутациями. Полученные клетки заселяли в повреждённые участки кожи ребёнка, и кожные покровы восстанавливались!

Были и попытки влиять на организм взрослого человека. Для этого в оболочку аденовирусной частицы упаковывали нужный генетический материал и с помощью аэрозоля обрабатывали дыхательные пути пациентов. Вирусные частицы прикреплялись к клеткам эпителия и впрыскивали в клетки ДНК «нужного» гена. Проводились и эксперименты по обработке вирусоподобными частицами с «правильными» генами клеток крови пациента.

” - В этих экспериментах результаты тоже были, но нестойкие. Это связано с тем, что изменённые клетки, хоть и производили нужные белки, но не размножались. Постепенно «правильные» клетки умирали, и симптомы заболевания возвращались. Ещё одна проблема такого метода - иммунный ответ организма на эти вирусоподобные частицы. Многие параметры при таком подходе контролировать невозможно, есть угроза повреждения нормального генетического материала клеток.

Поэтому сейчас наиболее перспективное направление - модификация собственных стволовых клеток человека и запуск их обратно в организм. Уже есть методики забора фибробластов из кожи, перевод их обратно в состояние стволовых клеток и перепрограммирование в некоторые другие типы клеток. Это сейчас фактически остриё науки, на это брошено много сил и финансов (правда, не у нас в стране). Выращенные таким образом генетически «подправленные» клетки могут помочь человеку побороть СПИД и некоторые виды рака.

Пересадка собственных митохондрий недавно была использована у новорождённых с сердечно-сосудистыми патологиями в США. Вместо плохо работающего собственного сердца, с разрушенными от кислородного голодания митохондриями, не стали ставить донорское; в повреждённый участок сердечной мышцы вводили митохондрии, полученные из мышечной ткани детей. Клетки сердца захватили митохондрии и начинали работать нормально. В результате из 11 больных детей восьмерым не потребовалась трансплантация сердца! Хотя такую манипуляцию нельзя назвать генно-инженерной, но она создаёт задел для лечения пациентов, в том числе и «чужими» митохондриями.

Вообще в медицине много надежд возлагается именно на использование собственных немного доработанных клеток, и именно в связи с этим, я думаю, будет пересматриваться законодательство в области генной модификации по отношению к человеку.

Беседовала Ирина Ильина