Przejdź do Taraki mobilnej! - masz wąski ekran.
zdjęcie Autora

31 lipca 2018

Wojciech Jóźwiak

z cyklu: Antropocen powszedni (odcinków: 18)

Krisper Kas
Czyli rewolucja w biologii pod Uranem i Plutonem, albo czytanie Jennifer Doudna'y

Kategoria: Ekologia

« Sosna, drzewo ognia Gorąca kara Gai przez spełnienie życzeń »

Wiemy. W minionych latach 2011-2017 przewaliła się przez świat kwadratura Urana do Plutona. Przyniosła niepokoje w świecie, wojny i rewolucje. Jej najbardziej znane przejawy, to „arabska wiosna”, Majdan w Kijowie i zabór Krymu przez Rosję, powstanie okrutnego „państwa islamskiego”, najazd imigrantów na Europę, terrorystyczne zamachy, Brexit – a u nas jakby na poboczu tamtych procesów: objęcie władzy przez PiS.

Ale aspekty Urana i Plutona powodują również inne rewolucje: rewolucje w nauce. Potrząsają umysłami badaczy, aby wypadły z nich nowe koncepcje, co zmienią świat. Podczas opozycji Urana do Plutona na początku XX wieku Max Planck odkrył kwanty, Einstein zaś teorię względności. Podczas kwadratury tych planet w latach 1930-tych ruszyły badania nad jądrem atomu, które wkrótce zaowocowały bombą atomową. Podczas koniunkcji Urana i Plutona w 1969 r. Amerykanie wylądowali na Księżycu.

Czy teraz, podczas kwadratury, w nauce wydarzyło się coś równie ważnego? – Tak. Uruchomiono edycję genów w oparciu o mechanizm CRISPR, zwany też CRISPR/Cas lub CRISPR/Cas9, lub podobnie.[1]

O co chodzi w tym wynalazku? Biolodzy od lat marzyli o tym, żeby zmieniać informację w genach, tworzyć ich nowe warianty i w ten sposób stwarzać nowe odmiany roślin i zwierząt, mające pożądane cechy. Oczywiście, próbowano tego od dawna, ale znane wcześniej metody były kosztowne, długotrwałe i niepewne. Tymczasem okazało się, że bakterie w swoich komórkach zawierają gotowy zestaw biochemicznych narzędzi, którego używają do zwalczania atakujących je wirusów (bakteriofagów, w skrócie fagów). Teraz wystarczy przenieść ten zestaw do innych organizmów.

Metoda CRISPR (czytaj „krisper”) okazała się tania, prosta i skuteczna. Dostępna nie tylko potentatom, ale nawet hobbystom z liceum.

J. Doudna
Jennifer_Doudna

Przełomowego odkrycia w tej dziedzinie dokonała, wraz ze swoim zespołem, amerykańska biochemiczka Jennifer Doudna. W swojej książce[2] pisze, że „po południu w piątek 8 czerwca 2012 roku” wysłała artykuł o tym odkryciu do czasopisma „Science”. Pluton był wtedy w 8°47' Koziorożca, Uran zaś w 8°04' Barana – jak widać, tworzyły kwadraturę, która w dodatku szybko się zacieśniała. Artykuł został opublikowany dwa tygodnie później, kiedy ten aspekt był dokładny. Był to pierwszy w tamtych latach najazd Urana kwadraturą na Plutona.

Ciekawe, że prof. Doudna sama nosi w urodzeniowym horoskopie ścisły związek tych rewolucyjnych planet: urodziła się 19 lutego 1964[3] podczas ówczesnej koniunkcji Urana z Plutonem!

Co naukowcy mogą zrobić przy pomocy CRISPR? – Właściwie wszystko. Metoda ta pozwala edytować skład genów prawie tak, jak pisze się tekst na klawiaturze. Można poprawiać wadliwe geny i w ten sposób ratowano już dzieci chore na złośliwe genetyczne białaczki i na rdzeniowy zanik mięśni, chorobę, która bez tej terapii zabija w wieku 2 lat.[4] Można sprawić, aby komórki krwi były odporne na wirusa HIV i chroniły zakażoną osobę przed AIDS. Można przeprogramować komórki odpornościowe, żeby niszczyły dokładnie jeden gatunek nowotworu – właśnie ten, na który osoba jest chora.

Można zaszaleć z tworzeniem nowych odmian uprawnych roślin, odpornych na choroby i pasożyty, bardziej wydajnych i lepiej znoszących ocieplający się klimat. Nie będą to rośliny GMO, „genetycznie modyfikowane” w dotychczasowym sensie, bo tamte noszą geny obcych gatunków, a rośliny edytowane mają geny własne, tyle, że poprawione. Techniką CRISPR w Chinach wyhodowano miniaturowe świnki wielkości kota – znamy je z zabawnych filmików.[5] Ale również bydło z pogrubionymi mięśniami, i te zwierzęta wyglądają już mniej zabawnie. Pewni zapaleńcy próbują odtworzyć genom wymarłych mamutów, by wskrzesić te zwierzęta.

Jak każdy wynalazek, CRISR ma swoje ciemne strony, m.in. tę, że edycja genów nie jest bezbłędna. Dlatego naukowcy, z inicjatywy Jennifer Doudna, zobowiązali się nie majstrować w genomie ludzi – tzn. nie hodować dzieci z udoskonalonych lub modyfikowanych genetycznie zarodków. Ale czy siłę tej technologii faktycznie uda się utrzymać pod kontrolą? Wyobraźnia od razu podpowiada, że jako uboczny produkt któregoś eksperymentu zostaną stworzone hiper-bakterie lub super-pasożyty, które z wielką skutecznością rzucą się na nas. Czy wtedy biolodzy w porę zdążą stworzyć genowe bronie przeciw nim?

Widać też inne niebezpieczeństwo, jak zwykle przychodzące drogą wybrukowaną dobrymi chęciami. J. Doudna w książce wspomina o komarach: że dzięki tej technologii można byłoby je... skasować jako gatunek. I w ten sposób uratować kilka milionów ludzi rocznie, umierających na malarię, dengę, zapalenie opon mózgowych, leiszmaniozę i inne. Można to zrobić, instalując komarom genetyczny mechanizm zwany „napędem genowym”, gene drive: powoduje on, że wybrany gen staje się super-dominujący i dziedziczy się u 100% potomków, a nie w 50% jak geny zwykłe. Jeśli ten gen będzie letalny, np. będzie wymuszał rodzenie się wyłącznie samców, to po kilku pokoleniach potraktowany tak gatunek wymrze. Totalna likwidacja komarów wydaje się atrakcyjna, podobnie jak udana kilkadziesiąt lat temu likwidacja wirusa ospy. Ale gdy już wytępimy komary, pojawią się zlecenia na następne gatunki. Oto niedawno na subarktycznej wyspie Georgia Południowa w wyniku iście heroicznego przedsięwzięcia wytępiono myszy i szczury: kiedyś tam zawleczone i niszczące lęgi bezbronnych przed nimi morskich ptaków. Wykładano trutki. O ile gene drive byłby prostszy, tańszy, bezpieczniejszy dla reszty przyrody? Nowa Zelandia do 2050 roku chce wytępić – do ostatniego egzemplarza – tamtejsze szczury, łasice i oposy, obce inwazyjne gatunki, zabójców ptaków. W blogu Łukasza Łuczaja dzisiaj czytam, że giną palmy – w Śródziemnomorzu, ale i w reszcie świata, zżerane przez chrząszcza ryjkowca zawleczonego z tropikalnej płd-wsch. Azji. U nas od lat chorują i zamierają kasztanowce przez inwazyjnego szrotówka kasztanowcowiaczka (kto i po czym tak go nazwał?!) Jesiony nam padają od chińskiego grzyba pasożyta Hymenoscyphus fraxineus. Obce inwazy! Nikt ich nie będzie żałował, a tępienie napędem genowym wydaje się jedyną bronią przeciw nim. – Tak... Ale w ten sposób edycję genową zaprzęgamy do wyniszczania gatunków, do kasowania bioróżnorodności. Otwieramy kolejny front totalnej wojny z przyrodą.



[1]: O szczegółach, polecam: Łukasz Sakowski, „CRISPR-Cas. Co to jest, jak powstał i czemu służy?”.

[2]: Jennifer A. Doudna, Samuel H. Sternberg, „Edycja genów. Władza nad ewolucją”, wyd. polskie 2018, przez Prószyński Media. Oryginał pt. „A Crack in Creation. Gene Editing and the Unthinkable Power to Control Ewolution”, 2017. Tytuł angielski jest bardziej epicki i dosłownie brzmi mniej więcej: „Pęknięcie w dziele stworzenia. Edycja genów i niewyobrażalna potęga władzy nad ewolucją”.

[3]: Niestety, znane mi zbiory godzin urodzenia nie notują Jennifer Doudna'y, być może dlatego, że dla naukowca wejście na pole astrologii byłoby obciachem. W każdym razie jak dotąd nikt z jej fanów jej godziny urodzenia nie zdradził. Internet zna tylko dzień: 19 lutego 1964, Słońce na początku Ryb w koniunkcji z Saturnem.

[4]: Zobacz: http://www.sciencemag.org/news/2017/11/gene-therapy-s-new-hope-neuron-targeting-virus-saving-infant-lives

[5]: Wspomina o nich J. Doudna w książce: że stworzono je dla wygody laborantów, żeby nie musieli nosić ciężkich zwykłych świń. Użycie ich jako pets było jakby produktem ubocznym.

Antropocen powszedni: wstęp na końcu

O tym, jak antropocen wpływa lub wpływać może na codzienne życie i odwrotnie.


« Sosna, drzewo ognia Gorąca kara Gai przez spełnienie życzeń »

komentarze

[foto]

1. Ciekawe • autor: Arkadiusz2018-07-31 18:01:52

Zapowiada się szalona przyszłość. I wygląda na to, ze przynajmniej problem wyżywienia ludzkości zostanie rozwiązany. Ale jak uczy historia, rozwiązanie jednego problemu generuje nowe problemy. Ludzkosc zyskuje coraz to nowe możliwości samounicestwienia. W  b. ciekawej powiesci "Peanathema" Neala Stephensona naukowcy zostali pozamykani w czymś w rodzaju klasztorów i zabrano im instrumenty badawcze. Ale raczej w realu to nie przejdzie.
[foto]

2. Problem wyżywienia ludzkości zostanie rozwiązany? • autor: Wojciech Jóźwiak2018-07-31 19:01:19

Tylko: jak licznej ludzkości? Obecnej, 7,6 miliarda, czy 16 miliardów ok. r. 2074, czy 32 miliardów w 2124 -- 64 miliardów w 2174... Jeśli przyjmiemy 50 lat na podwojenie?
Podczas gdy na Ziemi jest miejsca dla 600 milionów, ludzkiego miejsca, nie klatkowej hodowli małp.

[foto]

3. Moze da się zatrzymać wzrost populacji. • autor: Arkadiusz2018-07-31 19:33:10

A w następnym kroku liczbę ludzi zmniejszać? Przecież widać, ze społeczeństwa w miarę wzrastania dostatku zaczynają preferować wygodne życie, co skutkuje ujemnym przyrostem naturalnym. Oczywiście zagrożenie klimatyczne wciąż nad nami wisi.
[foto]

4. 5 miliardów • autor: Wojciech Jóźwiak2018-07-31 19:48:12

Podczas mojego życia na Ziemi przybyło, z grubsza licząc, 5 miliardów ludzi.
[foto]

5. Robi wrażenie. • autor: Arkadiusz2018-07-31 19:53:47

Ta liczba. Tyle duszyczek.
[foto]

6. Zmniejszanie liczby ludzi • autor: Wojciech Jóźwiak2018-07-31 20:46:51

Widzę, że powinienem o tym napisać. Ludzi przybywa, tzn. kobiety rodzą powyżej 2,3 dziecka koniecznego dla zachowania stałości populacji, tam, gdzie kobiety są faktycznymi niewolnicami: w krajach islamu i w plemiennych społecznościach gł. Afryki, gdzie są analfabetkami i muszą być posłuszne mężom, teściom i teściowym, i nie mają innej opcji na życie. Ja wiem, że hasło "ludzi jest za dużo" jest obłożone tabu i kto je czyta/słyszy, to od razu ma skojarzenia z panem Adolfem H. Ale w perspektywie "blisko-historycznej" wystarczy, gdy kobiety mają średnio, powiedzmy, 1,2 dziecka i wtedy dana grupa ludności co pokolenie zmniejsza się o połowę. Kraje słowiańskie tak mają od jakichś 30 lat. U narodów zach. Europy zapewne spadek jest podobny, ale zwiększa je przyrost kolorowych i muzułmanów. Spadek liczby ludzi jest korzystny -- i tu zaczyna się cały wachlarz spraw, o których trzeba dyskutować.

7. Świetny artykuł • autor: Jarosław Koziński2018-07-31 21:07:46

Nie wiedziałem o takich próbach modyfikacji ludzkiego genomu. Do walki  z rakiem - tak, CRISPR jest bardzo potrzebny, ale do reszty....Dokąd zmierza ta ludzkość ? Wszystko dobre, jeśli naukowcy etycznie będą postępować. Pozdrawiam z burzowego pogranicza świętokrzysko - małopolskiego.

8. może to kolejna lipa? • autor: Jerzy Pomianowski2018-07-31 22:50:43

No nie wiem.Pomysł ma już co najmniej 8 lat, a nie widać aby bogacze przestali umierać na raka, zaś ludy uznane za zbędne zanikały.
[foto]

9. Lipa? • autor: Wojciech Jóźwiak2018-07-31 23:50:02

Nie "ludy", drogi Jerzy, tylko gatunki zwierząt lub roślin. Jak dotąd żaden szaleniec nie proponował używania crispr/cas w celach ludobójstwa.
Dlaczego do tej pory (mimo 6 lat tego wynalazku, nie "8") crispr’em nie leczy się raka i wciąż jest to zaledwie propozycja? Ano, ta technologia okazuje się trudna w szczegółach. Znalazłem tekst o tym z przedwczoraj:
How Close Are We, Really, to Curing Cancer with CRISPR? July 29, 2018 08:20am ET
Nie po polsku, ale prostym językiem.
[foto]

10. Wyżywienie ludzkości, jeszcze o • autor: Wojciech Jóźwiak2018-07-31 23:56:57

Obecne 7,5 miliarda spokojnie można by wyżywić do syta obecnym rolnictwem bez dodatkowych wynalazków w biologii. Wystarczyłoby, żeby Ludzie powszechnie przeszli na weganizm.
Te miliardy krów, świń i kur zjeść (trudno...) ale nie hodować następnych. To by zwolniło jakieś 2/3 obecnego potencjału produkcji roślin.
Reszta zadania należałaby do ekonomistów: na jakiej zasadzie dostarczać tę żywność potrzebującym? Na to musiałyby być jakieś kredyty, jakiś system zarządzania. Na tym się nie znam.
[foto]

11. Samo crisp • autor: Wojciech Jóźwiak2018-08-01 08:36:51

Żeby było śmieszniej, jest w ang. słowo crisp, mające ze 20 znaczeń: https://pl.glosbe.com/en/pl/crisp -- od "frytka" do "zwięzły". Nie znałem go do niedawna ani nie widziałam w tekstach.
Żeby było jeszcze śmieszniej, pochodzi od łacińskiego crispus, kędzierzawy, które jest "nam" najbardziej znane jako imię nieszczęsnego fałszywego chrześcijanina z "Quo vadis", skrytykowanego przez św. Piotra -- ewidentnie wybrane przez Sienkiewicza z powodu aliteracji z "Chrystus". Czyli, gdy włączymy myślenie analogistyczne, CRISPR/Cas jawi się istotą demoniczną.
[foto]

12. Ciekawy artykuł-recenzja sprzed roku + tekst Lindenberga • autor: Wojciech Jóźwiak2018-08-01 20:24:08

https://www.nybooks.com/articles/2017/07/13/brave-new-world-of-gene-editing/
The Brave New World of Gene Editing
czyli: "Wspaniały nowy świat edycji genów". Autor streszcza prace i tamtą książkę Jennifer Doudny. Omawia nadzieje i niebezpieczeństwa, także "napędu genowego" i pochopnego próbowania tępienia gatunków tą metodą. Zauważa aktualny defekt metody CRISPR: trwające spory o patenty.
Też przypomnę linkowany w Tarace tekst Grzegorza Lindenberga sprzed paru miesięcy, tam też dużo o Crispr; czytać koniecznie, chociaż tytuł (pewnie ukuty przed redakcje) bije rekordy pretensjonalności, może pod wpływem Harariego:
Grzegorz Lindenberg. Niedługo stworzymy boga
[foto]

13. Zobaczymy, czy ta... • autor: Mirosław Piróg2018-08-02 13:48:14

Zobaczymy, czy ta metoda przyniesie efekty. W 1995 roku na pewnej konferencji słuchałem profesora, który wtedy pracował na ludzkim genomem w Teksasie. Obiecywał wyleczenie chorób genetycznych - fenyloketonuria, anemia sierpowata itd. Minęło 28 lat i czekamy dalej. Czy CRISP będzie tą cudowną różdżką która usunie choroby genetyczne(i oczywiście paralelnie przysporzy wiele zła, jak każda różdżka czarnoksiężnika)? Czekamy.
[foto]

14. Zobaczymy. • autor: Wojciech Jóźwiak2018-08-02 14:37:31

Prawda, szum medialny wokół Crispr trochę przypomina szumy przy wynalazkach takich jak poduszkowiec - że niby nie trzeba będzie budować szos, bo wszędzie wjedzie, tymczasem ślad po nim został tylko u Monty Pythonów "My hovercraft is full of eels". Tokamak czyli elektrownia termojądrowa miał ruszyć 50 lat temu i nie ruszył. Od odczytania genomu człowieka też świat miał się zmienić i chyba nie bardzo. Jak się o tym czyta, to widać, ze diabeł jak zwykle tkwi w szczegółach. Przy Crispr-casie piszą o co najmniej dwóch przeszkodach: (1) jak trafić enzymami w jądro tej oto jednej, albo kilku, komórki, czyli jak manipulować w super-sub-mikroskopowej skali; (2) jak zrobić, żeby Crispr-cas przeciął DNA tam, gdzie badacz chce, a nie ciął w innych miejscach, robiąc tzw. kaszanę? W swojej książce Doudna o tym pisze. Może to są przejściowe kłopoty, może nie.
Ale tych technik grzebania w genach jest więcej i to Wielkie Grzebanie już się zaczęło.
"a gdy nadejdzie — zadywytsia wsij swit bożyj…"
[foto]

15. O ile zdąży... • autor: Mirosław Piróg2018-08-02 14:48:08

O ile zdąży nadejść  przed spodziewanym przez wielu kolapsem cywilizacyjnym. Czasem mam wrażenie, że obecnie toczy się wyścig - czy nauka zdąży  przed tym ,jak np. rozpadające się pod wpływem migracji klimatycznej państwa  zamkną uniwersytety i przerobią je na obozy? To metaforycznie, ale nauce są potrzebne nakłady finansowe a więc - wzrost gospodarczy, a z tym może być różnie.
[foto]

16. Ale w obecnej... • autor: Wojciech Jóźwiak2018-08-02 15:09:48

Ale w obecnej fazie nadmiaru wszystkiego, w tym kasy na science, jest wielkie marnotrawstwo. Bardzo możliwe, że w warunkach kryzysu+stresu można byłoby mieć 10 razy takie wyniki z 10 razy mniejszego wsadu kasowego. Porównajmy postęp tech. w II wojnie św.
(Migracja klimatyczna włączy u narodów grupowy egoizm. Straszne, prawdziwe.)
[foto]

17. Najbardziej odpornym bydlęciem... • autor: Roman Kam2018-08-03 20:32:24

... jest człowiek. Tam gdzie wszystko zdechnie, łącznie z mitycznym karaluchem, jakiś najsprytniejszy ludek przetrwa. Zdecydowanie stawiam na człowieka. Wierzę też w całowanie śladów stóp drugiego człowieka, po tym przetrwaniu. Bez wątpienia ścigamy się z czasem. I to jest dziwne, bo w skali gatunkowej i kosmicznej, mamy tego czasu wprost niewyobrażalnie wiele! I tak, ten cel nadrzędny tj. zdrowie i nieśmiertelność nie jest na tyle blisko, by już powodować zrzucanie "balastu". Z kolei te ziszczone marzenie, to raczej w tej powłoce, podatnej na fizyczne zniszczenie, więc trzeba jeszcze poprzestawiać we łbie i w uczuciach - no to ja nie wiem, co to za gatunek bedzie, raczej swobodnie ewoluująca forma z jakimś ludzkim rdzeniem, bez wątpienia biologiczna. Mimo wszystko, ten krótkoterminowy obieg z wolno dorastającymi dziećmi, rodzicami, dziadkami, wnukami - nie wydaje mi się najgorszy. Wiedza się może sumować, lecz nie przypuszczam, by mieli się rodzić, coraz bardziej inteligentni ludzie, co najwyżej może rodzić się więcej ludzi inteligentnych, podczas gdy potrzeba więcej ludzi umiejących kochać.

Zaloguj się - aby napisać komentarz   Rejestracja - jeśli nie masz konta w Tarace

x

Szybki przegląd Taraki

[X] Logowanie:

- e-mail jako login
- hasło
Zaloguj
Pomiń   Zapomniałem/am hasła!

Zapisz się (załóż konto w Tarace)