Советское поле экспериментов: зачем убивали генетику в СССР

Советское поле экспериментов: зачем убивали генетику в СССР

3D-печать эмбрионов и компьютер для переписывания вашего кода ДНК: чудеса генной инженерии

В прошлом выпуске научного дайджеста мы писали про искусственный разум и последние новинки в этой сфере. Сегодня поговорим о человеке и открытиях в генной инженерии, но все равно не пройдем мимо старого доброго ИИ, который очень помогает ускорить разработки во всех областях науки.

Недавно стало известно о том, что искусственный интеллект (ИИ) научился предсказывать болезнь Альцгеймера еще до возникновения первых симптомов. Теперь мы можем хотя бы надеяться на предотвращение этого страшного заболевания, захватившего мир наравне с раком, так как эффективное лечение до сих пор не придумано. Точность метода ИИ достигает 84 % и позволяет начать превентивные действия за два года до предполагаемой деградации мозга. Достигается это благодаря тому, что искусственный разум отслеживает с помощью томографа в нервной ткани белковый «мусор», убивающий нейроны.

Может быть, вскоре ученые и вовсе начнут редактировать код генов человека в эмбриональном состоянии, и никаких генетических болезней не будет в помине.

Тем более что машину по переписыванию кодов ДНК уже придумали: она называется CRISPR и представляет собой наноробот, запускаемый в клетку. Сначала устройство распознавало и копировало ДНК бактерий, а минувшим летом ученые из Орегона запустили робота в эмбрион и сканировали человеческий код, отредактировав часть гена, отвечающую за сердечную недостаточность. Если бы эмбрион был имплантирован, мог бы родиться здоровый малыш. Но такие опыты на людях пока еще запрещены.

О том, что такое машина по переписыванию кодов ДНК CRISPR, можно узнать в этом видео:

Видео внедрения наноробота:

Зато с насекомыми и животными подобные опыты идут вовсю. Центр молекулярной медицины Макса Дельбрюка заявил о том, что собрал клетки эмбриона дрозофилы в виде трехмерной модели в компьютере. Получилось все очень реалистично: эмбрион с 6000 клеток готов, и каждая из них хранит данные об активности генов родителей и других предков. Считайте, путь к виртуальным экспериментам с зародышами проложен. Можно переходить к 3D-печати.

Нет, мы не шутим,

3D-печать эмбрионов вполне реальна в будущем, ибо прототип ДНК-принтера уже разработали и собираются отправить на Марс для телепортации примитивных форм жизни.

Только представьте: мы пересылаем формулу с Земли на Красную планету — а принтер там печатает земные бактерии и вирусы. Вирус гриппа, например, уже воспроизведен таким способом, и разработчики собираются переходить к более сложным биологическим видам. Ну как вам развитие микробиологии?

Последние годы принесли столько открытий, что генная инженерия уже близка к разгадке тайны происхождения жизни на Земле и бессмертия. К примеру, ученые Университета в Стоуни-Брук и Национальной лаборатории Беркли нашли ответ на вопрос, давно занимающий науку: как 4 млрд лет назад из простых химических веществ возникли молекулы, передающие генетическую информацию, — белки, ДНК и РНК? А международная команда под руководством российского генетика Вадима Гладышева расшифровала геном голого землекопа и выяснила, почему он не стареет.

Оказывается, у этого удивительного зверька, человека и мыши есть ряд одинаковых геномов. Но у землекопа они на одном из этапов эволюции сделали странный финт ушами — и не слабеют, а, наоборот, как будто становятся сильнее с возрастом: нервные клетки из года в год делаются все более устойчивыми к раздражителям; в соединительной ткани уровень гиалуроновой кислоты не понижается, а повышается; а рак им совершенно нипочем, потому что иммунитет землекопов просто-напросто заблокировал функцию перерождения и бесконтрольного деления клеток. Сами ученые говорят, что «в скором времени появятся новые открытия, которые могут оказать человечеству большую помощь в борьбе со старением и возрастными болезнями».

Но пока эксперименты в области предотвращения старения только идут, надо бы подумать об улучшении качества жизни здесь и сейчас. И жаловаться на бездействие ученых в этой области нам просто грех. Например, в Университете Огайо разработали чип, который может восстанавливать поврежденные ткани в считаные дни, без лаборатории и сложного оборудования. Как он работает? Устройство при помощи слабых электрических разрядов вводит в кожу генетический материал. Он умеет «перепрограммировать» клетку, которая начинает делиться и превращаться в то, во что ей сказано превратиться: в нейрон, в клетку печени или любую другую.

Опыты, проведенные на сильно поврежденной лапке мыши, в которой практически не было кровообращения, поразили самих разработчиков: спустя всего одну неделю в конечности появились кровеносные сосуды, а еще через две лапка полностью исцелилась.

Ученые предполагают, что созданная ими технология подходит для восстановления не только тканей, но и целых органов и даже нервных клеток.

Еще одна новость из области микробиологии: в Гарварде создают пробиотик, превращающий обычных людей в физически одаренных. Ученые уже сейчас активно работают над исследованием фекалий успешных спортсменов, чтобы затем превратить бактерии оттуда в пробиотические добавки. Вот и наступит скоро день, когда для того, чтобы стать суперменом, можно будет накидаться БАДами или, на худой край, пересадить друг другу каловые массы.

И последнее, о чем мы хотим вам рассказать сегодня, — это достижения ученых по улучшению человеческих чувств с помощью компьютеров.

Нарушения зрения, слуха и речи больше не будут приговором, потому что Управление перспективных исследовательских проектов (DARPA) вовсю начало работу над тем, чтобы создать нейрокомпьютерные интерфейсы, способные не только восстановить, но и улучшить чувства.

Видимо, Министерство обороны США собирается сделать из обычных людей солдат с данными как у Гениального Сыщика из мультфильма про бременских музыкантов: «А нюх — как у собаки, а глаз — как у орла!» И очень может быть, что подобное достижимо. Принцип работы этих программ по улучшению человеческих чувств восприятия заключается в умении переводить электрохимические сигналы нашего мозга в бинарный код (нолики и единицы), используемый компьютерами. Работы в этом направлении идут давно. Идея передачи закодированной сенсорной информации в мозг настолько перспективна, что открывающийся потенциал систем нейронного интерфейса привлек внимание Илона Маска, который хочет реализовать свой проект Neuralink.

Но эта тема уже близка к нейробиологии, а ей мы посвятим следующий выпуск: как максимально использовать мозг, как «влезть в голову» к другому человеку и как мы отличаем увиденное от того, чего никогда не видели.