Jövőkép
Helló Ma fogok beszélni néhány alapvetően fontos a biotechnológia. Kezdjük egy történetet a legnépszerűbb technológia az úgynevezett CRISPR / Cas9 és érzések, amelyek kapcsolatban vannak vele. Akkor elmondom neked, hogy mit is orvosbiológiai technológia a jövőben, és a jelen.
CRISPR / Cas9 - technológia, amely már működik az életünkben, vannak genetikailag módosított organizmusok vele készült segítséget, elhalad egy egyszerűsített regisztrációs rendszer a nyugati országokban, mint például a gombák nem sötétednek a levegőben. Nemrégiben tettünk még egy paradicsom, amely nem igényel önbeporzást. Tudod, hogy a genetikailag módosított emberek. És mégis ember nem csinál, de genetikailag módosított embriók. Az első művek készültek a segítségével ez a CRISPR / Cas9 technológia Kínában. Most az Egyesült Királyságban engedélyezett végezzen további kutatást ezt a technológiát. A kérdés, hogy létre, genetikailag módosított emberek csak idő kérdése, azt hiszem, tíz év körüli. Ez a technológia lehetővé tette számunkra, hogy egy úgynevezett láncreakció mutagén. Ez egy módja annak, hogy a jogszabályok kijátszására öröklődés Mendel. Vagyis, mi általában átadni utódaiknak csak egy részét azok egyes gének, de nem tudjuk, hogy egy ilyen genetikai módosítás, amelyet továbbítani kell minden utódai. A gén szenvedünk, akkor ugrik az apai kromoszómák a szülő, a szülő, hogy az apja, és így megkapja a leszármazottai a szervezet - ez lehetővé teszi számunkra, hogy vegyenek részt a géntechnológia és a lakosság. Azt is megteheti, hogy egyes gének a szervezet megkezdi a munkát, miután szennyvíztisztító Tim őket a fény, vagyis az irányítást a test optogenetics géneket. És nem tehetünk úgy, hogy a megváltozott gének miután ragyogott a fény rájuk bizonyos hullámhosszúságú is, köszönhetően CRISPR / Cas9 technológia.
Mi ez? Ezt kölcsönzött az emberek a baktériumok, amelyek egy ilyen rendszer antivirális immunitás. Ez azt mutatja, a vírus [mutatja slide - kb. ]. A jobb felső sarokban mutatja, hogy a vírus saját DNS-nek egy bakteriális sejtek, majd a baktériumokat is eltarthat egy DNS-darabot, és ágyazza egy különleges hely a genomjában nevű CRISPR kazettát. És ott különböző színekben mutatják különböző darabjai a vírusok, baktériumok, és amelyek ősei során felmerült evolúciós történetük. Ez egyfajta víruskereső adatbázisok memória ebben a baktériumot. A baktériumokat azután képesek létrehozni egyszálú példányban a vírus-fragmensek itt nagy számban. Van egy különleges nevű fehérje cas9, elveszi az ilyen töredékek, és, ahogy a rendőrség ujjlenyomat keresi az elkövetőt, hogy úgy a töredékek a vírusok és a kereső a teljes vírus belsejében baktériumok és elpusztítja őket. A szépség ez a dolog, hogy ha dobni ezt a fehérjét cas9, a rendőrség, a másik ujjlenyomatok, vannak más RNS szekvenciáját, akkor kényszeríteni, hogy csökkentsék a DNS olyan, ahol csak akar. Azaz, lehet programozni a rendszert. És mert ez tudjuk használni nem csak abban az esetben, hogy a már említett, hanem, például, hogy hozzon létre egy rezisztens vírusok nem baktériumok, és egy sereg más csoportok, például a növények ellenálló vírusok, vagy akár az emberi sejtek, amelyek rezisztensek hogy ez a vírus, a humán immundeficiencia vírus. A különlegessége ennek a vírus, hogy képes beépíteni a genetikai anyag a sejtek - az immunrendszer sejtjei, és így tudnak létezni. Már készült kémcsöveket kultúra humán sejtek, mint a sejtekben, amelyekben a HIV kivágjuk, ami azt jelenti, hogy nem tudja megfertőzni azokat. A jövőben ez lehetővé teszi számunkra, hogy hozzon létre egy alapvetően új megközelítéseket a HIV-fertőzés kezelésére, és talán még annak megelőzésére. Ha tehetünk nagyon ponttal csökkentették a DNS-t, akkor meg tudjuk csinálni, és nagyon spot árfolyam, mert ha tette a vágás, lehet, hogy valamit építeni, és így ezek a technológiák létrehozásához használt genetikailag módosított emberi sejtek, állatok, növények baktériumok, gombák, és minden, amit akarsz.
Megmondom néhány példát, hogy minden a géntechnológia, nem feltétlenül a CRISPR / Cas9, de más módszerek, ez lehetővé teszi, hogy nem az állatokkal. A bal oldalon megjelenik egy felfújt kar, genetikailag módosított, hogy kikapcsolta a gént, amely a fehérjét kódoló miosztatin, egy fehérje, amely korlátozza az izomnövekedést, és hogy mi is létrehozhatunk szuper erős egerekben. Azt nem tudom, hogy az emberek nagyon erős a közeljövőben, de van egy elméleti technológia, és tudnánk csinálni.
Tudod, hogy a humanizált állatok. A humanizált állatok - olyan állatok, amelyek egy része a gének vagy a sejtek, amelyek eredetileg emberi eredetű. Például, egy személy egy gén, amely egy olyan fehérjét kódol nevű FOXP2. Ez azért fontos, mert egy e gén mutációja okoz megsértik az emberi beszédet. Akkor vidd az egeret (és ez tette), és egy változata ez a gén, amely eltér az emberi, hogy cserélje ki az embert. Természetesen, az egér nem beszélnek, de kiderült, hogy ő megbirkózik jobban néhány szellemi feladatokat. Ez a feladat az alapvető tudomány, de tudjuk használni humanizált állatok és a gyakorlati orvosi alkalmazások. Például hozzon létre genetikailag módosított egerek születnek nincs az immunrendszert, majd át az emberi immunrendszer sejtjei. És akkor ezek az egerek lehet fertőzött, például ugyanazok az emberi immunhiányt okozó vírus, amely általában nem fertőz egerek, hogyan lehetne ezt a vírust elpusztítja a sejteket, illetve kísérletet velük, hogy ellenőrizze, hogy mely gyógyszerek hatékony védelmet a vírus ellen, stb .
Lehetséges, hogy a Spider-Man? Azt hiszem, ezt a kérdést az összes érintett. Spider-Man még nem kész, de nem egy kecske-pók. Úgy néz ki, természetesen, mint mindig kecske, de a tejtermelés web, mert az interneten - egy fehérje és egy pók van egy gént, amely kódolja ezt a fehérjét, akkor mozog, hogy a kecske, annak érdekében, hogy termelni ezt a tejfehérje. Az anyag, amely ezekből a kecske, az úgynevezett „biostal”, fejlődik egy kanadai cég Nexia. Két ötletet, hogy ez miért lehet szükség. Először is, ez az anyag erősebb és könnyebb, mint a kevlár, így elvileg akkor használja, hogy hozzon létre egy golyóálló mellényt, és mégis nagyon jó a biológiailag lebomló sebészeti varróanyagok erejük és biológiailag lebomlanak.
De tudjuk változtatni a gének már felnőtt? Egyértelmű, hogy van billió sejt, mindegyik sejtet genetikailag változtatni nehéz. De vannak emberek szenvednek a genetikai betegségek, akik szeretnének segíteni. És furcsa módon, itt jön a támogatás a vírusok. Mivel a vírus képes megfertőzni egy sejtünk, képesek szállítani őket a genetikai anyagot. És gyakran azt kijavítani a hibát nem kell korrigálni az összes emberi sejtek, és kijavítani néhány közülük. Például, van egy betegség hemofília, amelyben a rossz vér minimalizálható. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a májsejtek nem termelnek elegendő specifikus véralvadási faktor. Tudjuk, hogy egy vírus, amely általában fertőz májsejtek megszabaduljon a káros genetikai anyagot, és cserélje ki a genetikai anyag, így neki csak egy shell, hogy valóban szükség van, hogy behatoljanak a sejtbe. Ha ehhez hozzáadjuk a shell hibás gént, amely kódolja a véralvadási faktorok. És akkor mi keményen dolgozunk a vírus a betegek, ott találja a vírus májsejtekben, így a genetikai anyagot. És bár a teljes gyógyulás az emberben még nem észleltek a klinikai vizsgálatok, de kezdenek megjelenni a saját véralvadási faktor egyes, de nem elégséges, hogy egészséges legyen, de elegendő ahhoz, hogy csökkentse a betegség tüneteit. Az ilyen génterápiás most nagyon aktívan részt a gyakorlatban.
Egy nagyon fontos fehérje, amelyet ártalmatlanítani, és az emberek algákban, az úgynevezett kanalorodopsin. Ez egy olyan fehérje, amely képes reagálni a fény. Ha besötétedik, kék színű, ő játssza a szerepet egy ilyen csatorna, itt a tetején a külső része a sejt, alulról - a belső a sejt, és fény hatására, a fehérje bejut a sejtbe a nátrium-ionok. Algák, amelyben a fehérje általában megtalálható a természetben, ez valami jel, amely sápadt, meg kell fotoszintetizálnak. De ha mozog ez a fehérje az idegsejtekben egy emlős, megkapjuk a fény által aktivált idegsejtek, mert olyan idegsejt, amely jelzi - a bejárat a nátrium-ionok - ez annak a jele aktiválása az idegi impulzusok keletkezését. És ezen a módon tudjuk létrehozni a fény által aktivált idegsejtek és megvizsgálja, hogyan működik az agy, mi történne, ha egy ilyen sejt aktiválódik. És tudjuk használni, és egyes betegségek gyógyítására. Eddig ez megtörtént patkányokon. Van olyan betegség, amelyben a retina megsemmisül. Itt helyezték el a csapok és pálcikák [pont egy slide - kb. ] - ezek a sejtek normálisan reagálnak a fényre. Előttük van ganglionok - ezek általánossá jel ezekből a sejtekből, és adja át az agyba, és előfordul, hogy a sejtek elpusztulnak. Ezután a tudósok jött a következő: már patkányok, amelyben a sejtek elpusztulnak, és hordozza a vírus géneknek a sejtekbe fényérzékeny fehérjéket kanalorodopsinov és kapott patkányok, amelyek orientált térben anélkül, hogy a csapok és pálcikák. Ők jobban megy át a labirintus. Ez még nem teljes körű látás, de ez jelentős javulás a korábbi helyzethez képest.
A legérdekesebb kísérlet itt használja ezt a megközelítést (az úgynevezett optogenetics) készítette tudósok Tonegava Szuszumu rágcsálókban, amely megváltoztatta a memóriát. A kísérlet az alábbiak szerint alakult: létrejött a genetikailag módosított rágcsáló, aki, ha nem ad egy konkrét gyógyszert, idegsejteket, hogy aktív az agyban egy bizonyos idő, kezdenek termelni kanalorodopsin és címkével, azaz nem lesz egy könnyű aktivált. Ezek a születéstől tartani olyan gyógyszer, amely zavarja ezt a folyamatot, és akkor is eltávolítjuk a drog és elhelyezni egy adott helyiségben, hagyományos piros. És azok a sejtek, amelyek aktívak voltak, amíg az egér volt ebben a szobában vannak címkézve. Akkor ez az egér át egy másik szobába, és a másik szobában egy időben verték jelenlegi és ragyog őket a terület az agyban, amely állítólag meghatározásával kapcsolatban a helyét a térben. És ezek az egerek akkor félni a szoba, ahol már nem verték a jelenlegi. Hasonló kísérleteket végeztünk pozitív ösztönzőket. Ez azt mondja, hogy az emlékezet nem egy tulajdonsága a lélek, és ez egy olyan dolog, anyag, hogy a tudósok már tudják, hogyan kell még egyszerű modellek, de módosítható.
Egy másik terület alkalmazott géntechnológia - ez a harc a rákkal. Itt az egyik legérdekesebb fejlesztések - a teremtés az emberi immunrendszer sejtek, amelyek képesek felismerni bizonyos típusú rákos sejteket. Általában a beteg a saját immunsejtek, helyezzük őket egy kémcsőbe, ahol szükséges genetikai módosítások csinálni velük, ami után a sejteket visszajuttatják a betegbe, és ezek a sejtek a rák elleni küzdelemben. Már elérte azt a szintet a klinikai vizsgálatok, amelyekben az eredmények pozitívak, és azt hiszem, hogy 10-20 év, mindez lépnek szélesebb gyakorlatban. Itt a példa egy lány, aki kigyógyult a hasonló technológiát a leukémia. A történelem funkció, mivel a kezelés nem használt sejtek saját, és néhány az egyetemes sejtek, amelyek alkalmasak a nagy számú címzettnek. Ez 20-30 év, el lehet képzelni, hogy az orvostudomány még nem minden, de bizonyos típusú rákos fog megjelenni sejtinjekció, amely megvásárolható az adott cég, csak akkor bevezetésre kerül, és akkor a rák elmúlik. Nem minden rák fogják kezelni is, de bizonyos, hogy.
Van az a kérdés, az öregedés. Mit tehetünk itt a segítségével géntechnológia. Amikor a DNS-molekula megduplázódott, így van elrendezve úgy, hogy a tippeket kissé rövidíteni. És annak érdekében, hogy lerövidíti az nem befolyásolta a jelentős gének találhatók kromoszómák kromoszómák vannak védett területek az oldalán, amelyek úgynevezett telomerek. És ők lerövidül, mivel a test korosztály számára. Ha megteszi a régi sejtek a szervezetben, ezek a telomerek rövidebbek, mint a fiatalok. Az öregedés nem az egyetlen tényező, hanem azt is fontosnak tartják. És vannak sejtek a szervezetben, ahol nincs rövidítés, mert van egy speciális enzim, az úgynevezett telomeráz, és tudja, hogyan kell befejezni az épület végein a telomerek teljes hosszukban. És így az ötlet - mi lenne, ha vesszük a vírusok és vírusok segítségével a telomeráz szállít különféle sejtek öregedési szervezet. Ez úgy történt, rágcsálókban, mintegy 20% -os megnyúlását életük. Várható, hogy ezek a rágcsálók gyakran beteg rákos, mert telomeráz elősegíti a sejtosztódást, de ők inkább a rák nem fájdalmas. Itt van egy érdekes eredmény, csak akkor tudjuk kutatásokat folytat az emberek, és lehet, és az emberek segít is, bár nem garantált.
Tovább a biotechnológia, ami szerintem nagyon fontos - ez a klónozás. Emlékszel a juhokra Dolly. Mi klónozás? Van egy tojás donor - a juh, ő ad neki egy tojást, a tojás eltávolítjuk a magot, és kap egy üres tojást. Továbbá, ez a progenitor Dolly bárány. Belőle vesz egy felnőtt sejt, azaz egy sor kromoszómák anyai és apai eredetű, kettős sor kromoszómák, a nucleus eltávolítjuk, és átvisszük egy üres petesejt. És így kiderül, hogy egy ilyen tojást a nucleus kezd kialakulni, mint egy embrió. Ez embrió egyszerűen mozgatni egy helyettesítő juh, és kapsz belőle Dolly bárány, megszületik. Valójában ez nem az első klónozási, amely történt. Volt valami nagyon hasonló történik Oroszországban, a tudós laboratóriumban Chailakhyan nevét. Tették majdnem ugyanaz, csak az egérrel, az egér hívta Mása. Elvitték sejtek nem egy felnőtt szervezetben, és az embriót. Elvileg a technológia közel azonos.
És ami érdekes, hogy mi látszatát klónozás már most is használják gyógyászati célokra. Ön valószínűleg hallott a gyermek három szülők. A történelem kapcsolódik az a tény, hogy nem csak a genetikai anyagot a sejtmagban, ahol az anyai és apai kromoszómák, de még mindig van mitokondrium - ők saját DNS-t, a sejtmembrán, lebegnek a citoplazmában. És úgy történik, hogy a mitokondriumok sérült. És mivel ők csak továbbítják az anya, ha az anya ezt mitokondriális betegség, az összes gyermek lesz beteg. És annak érdekében, hogy gyógyítani ezt a betegséget, hogy az embrió, amely beszerezhető a legegyszerűbb klasszikus módon (apa, anya szülni egy embrió), akkor el kell távolítani a magot, és azt át egy tojás egészséges mitokondriumok, amely biztosította az egészséges második anya. A genetikai hozzájárulása kevesebb lesz, mint az első anya, hanem igen jelentős. És akkor ez a cella át a legelső anya, és ő ad életet egy egészséges baba. Itt egy példa poseredinke - egy lány, aki született a segítségével ez a technológia, vele minden rendben. Egy bizonyos ponton, ez a technológia tilos volt, és ezek a gyerekek nem jelenik meg többé. Nemrégiben újra engedélyezve. Klónozási technológia nagyon hasznos, mert ha egy cellában, hogy lesz módosított géneket, akkor ebből a ketrecben, akkor megvan, hogy mozog a magból a tojással, majd klónozták és kap belőle genetikailag módosított organizmus. Az egyik dolog, hogy lehet tenni, például feltámasztani a kihalt fajok, hiszen azt javasolja, hogy egy tudós George Church (ez egy nagyon jól ismert biotechnológia) a mamut. Az egyik feltételezett helyek (elméleti egyelőre), ahol tudtak szaporodni mamutok, Oroszországban van, hogy pleisztocén Park. Klónozni egy mamut, kívánatos lenne, persze, hogy egy egészséges sejt mamut, ahonnan lehetett csak hogy a mag, beköltözik egy elefánt tojást, és kap egy mamutbébit. De az egészséges sejteket, amíg nem találtunk. De van genomjának mamut DNS tartani, így mehetünk egy kerülő úton - vehet a ketrec az elefánt, az egyik a másik után, hogy a mutációk, hogy a ketrec az elefánt egy cella egy mamut, majd át a sejtmagba a tojásba egy elefánt, és születni mamut. De ha meg tudjuk csinálni egy mamut, akkor tudnánk csinálni, és neandervölgyi ember. Arra a kérdésre, hogy meddig modern biotechnológia jöhet változtatni egy személy. A neandervölgyiek nagyobb volt agyuk, mi ölte meg őket egy időben tudjuk feltámasztani őket. Tehát egy új gyógymód a rák, egy új gyógymód vírusok és a neandervölgyiek. Köszönöm a figyelmet.