복사 및 붙여넣기 - 휴먼 디자인을 향한 한 걸음

30년대에 Aldous Huxley는 그의 유명한 소설 Brave New World에서 이른바 미래 직원의 유전적 선택에 대해 설명했습니다. 유전적 키를 기반으로 특정 사람들이 특정 사회적 기능을 수행하도록 지정됩니다.

Huxley는 생일 자체와 이후의 이상적인 사회 생활에 대한 적응을 모두 고려하여 외모와 성격에서 원하는 특성을 가진 어린이의 "검 제거"에 대해 썼습니다.

"사람을 더 낫게 만드는 것은 XNUMX세기의 가장 큰 산업이 될 것 같습니다."라고 그는 예측합니다. 유발 카라리, 최근 출판된 책 Homo Deus의 저자. 이스라엘 역사가가 지적했듯이 우리 장기는 여전히 200 XNUMX마다 같은 방식으로 작동합니다. 몇 년 전. 그러나 그는 건실한 사람에게는 상당한 비용이 들 수 있으며, 이는 사회적 불평등을 완전히 새로운 차원으로 가져올 것이라고 덧붙입니다. 하라리는 “역사상 처음으로 경제적 불평등이 생물학적 불평등을 의미할 수도 있다”고 썼다.

공상과학 작가들의 오래된 꿈은 지식과 기술을 뇌에 빠르고 직접적으로 "적재"하는 방법을 개발하는 것입니다. DARPA는 이를 목표로 하는 연구 프로젝트를 시작했습니다. 프로그램 호출 표적 신경가소성 훈련 (TNT)는 시냅스 가소성을 활용한 조작을 통해 마음이 새로운 지식을 습득하는 과정을 가속화하는 것을 목표로 합니다. 연구자들은 신경자극 시냅스를 통해 과학의 본질인 연결을 만들기 위한 보다 규칙적이고 질서 있는 메커니즘으로 전환될 수 있다고 믿습니다.

표적 신경가소성 훈련의 모델 표현

MS Word와 같은 CRISPR

비록 현재로서는 이것이 우리에게 신뢰할 수 없는 것처럼 보이지만, 과학계에서는 여전히 다음과 같은 보고가 있습니다. 죽음의 끝이 가깝다. 심지어 종양. 환자의 면역 체계 세포에 암과 "일치하는" 분자를 장착하는 면역 요법은 매우 성공적이었습니다. 연구 기간 동안 급성 림프구성 백혈병 환자의 94%(!)에서 증상이 사라졌습니다. 혈액 종양 질환 환자의 경우 이 비율은 80%입니다.

그리고 이것은 최근 몇 달 동안의 진정한 히트작이기 때문에 단지 소개일 뿐입니다. CRISPR 유전자 편집 방법. 이것만으로도 유전자 편집 프로세스는 일부 사람들이 MS Word의 텍스트 편집과 비교할 수 있습니다. 효율적이고 상대적으로 간단한 작업입니다.

CRISPR은 영어 용어("누적된 규칙적으로 중단된 회문식 짧은 반복")를 나타냅니다. 그 방법은 암에 걸린 세포를 복원하기 위해 DNA 코드를 편집하는 것(부서진 조각을 잘라내거나 새 것으로 교체하거나 DNA 코드 조각을 추가하는 것)으로 이루어집니다. 그것은 세포에서. CRISPR은 자연, 특히 박테리아가 바이러스의 공격으로부터 자신을 방어하기 위해 사용하는 방법을 모방한다고 합니다. 그러나 GMO와 달리 유전자를 변경해도 다른 종의 유전자가 생성되지는 않습니다.

CRISPR 방법의 역사는 1987년에 시작됩니다. 그런 다음 일본 연구원 그룹이 박테리아 게놈에서 그다지 일반적이지 않은 여러 조각을 발견했습니다. 그것들은 완전히 다른 섹션으로 분리된 2002개의 동일한 시퀀스의 형태였습니다. 과학자들은 이것을 이해하지 못했습니다. 이 사례는 다른 박테리아 종에서 유사한 DNA 서열이 발견되었을 때만 더 많은 관심을 받았습니다. 그래서 그들은 세포에서 중요한 것을 섬겨야 했습니다. XNUMX년 루드 얀센 네덜란드 위트레흐트 대학의 연구팀은 이러한 서열을 CRISPR이라고 부르기로 결정했습니다. Jansen의 팀은 또한 수수께끼의 서열이 항상 효소를 암호화하는 유전자를 동반한다는 사실을 발견했습니다. Cas9DNA 가닥을 절단할 수 있습니다.

몇 년 후 과학자들은 이러한 서열의 기능이 무엇인지 알아냈습니다. 바이러스가 박테리아를 공격하면 Cas9 효소는 DNA를 잡고 절단하여 박테리아 게놈의 동일한 CRISPR 시퀀스 사이에 압축합니다. 이 템플릿은 동일한 유형의 바이러스가 박테리아를 다시 공격할 때 유용합니다. 그러면 박테리아가 즉시 인식하고 파괴합니다. 수년간의 연구 끝에 과학자들은 Cas9 효소와 함께 CRISPR을 사용하여 실험실에서 DNA를 조작할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 연구 그룹 제니퍼 다우드나 미국 버클리대학교 출신과 엠마누엘 샤르팡티에 스웨덴 Umeå 대학의 연구팀은 2012년에 박테리아 시스템이 수정되면 다음을 허용한다고 발표했습니다. DNA 조각 편집: 그것에서 유전자를 잘라내고, 새로운 유전자를 삽입하고, 켜거나 끌 수 있습니다.

호출되는 메서드 자체 CRISPR-Cas9, 그것은 유전 정보 전달을 담당하는 mRNA를 통해 외래 DNA를 인식하여 작동합니다. 전체 CRISPR 서열은 바이러스 DNA 단편과 CRISPR 서열을 포함하는 더 짧은 단편(crRNA)으로 분할됩니다. CRISPR 염기서열에 포함된 이 정보를 바탕으로 tracrRNA가 생성되는데, 이는 바이러스의 특이 기록인 gRNA와 함께 형성된 crRNA에 부착되어 그 서명이 세포에 기억되어 바이러스와의 싸움에 사용된다.

감염되면 공격하는 바이러스의 모델인 gRNA가 Cas9 효소에 결합해 공격자를 조각조각 잘라 완전히 무해하게 만든다. 절단된 조각은 특수 위협 데이터베이스인 CRISPR 시퀀스에 추가됩니다. 기술의 추가 개발 과정에서 사람이 gRNA를 생성하여 유전자를 방해하거나 교체하거나 위험한 조각을 잘라낼 수 있음이 밝혀졌습니다.

작년에 청두에 있는 쓰촨 대학교의 종양학자들은 CRISPR-Cas9 방법을 사용하여 유전자 편집 기술을 테스트하기 시작했습니다. 이 혁신적인 방법이 암 환자에게 테스트된 것은 이번이 처음입니다. 공격적인 폐암을 앓고 있는 환자가 질병과 싸우도록 돕기 위해 변형된 유전자가 포함된 세포를 받았습니다. 그들은 그에게서 세포를 채취하여 암에 대한 그의 세포의 작용을 약화시키는 유전자를 위해 잘라내어 환자에게 다시 삽입했습니다. 이러한 변형된 세포는 암에 더 잘 대처해야 합니다.

이 기술은 저렴하고 간단할 뿐만 아니라 또 다른 큰 이점이 있습니다. 수정된 세포를 다시 도입하기 전에 철저하게 테스트할 수 있습니다. 그들은 환자 외부에서 수정됩니다.. 그들은 그에게서 혈액을 채취하고 적절한 조작을 수행하고 적절한 세포를 선택한 다음 주입합니다. 그러한 세포에 직접 먹이를 주고 어떤 일이 일어나는지 기다리는 것보다 안전성이 훨씬 높습니다.

즉 유전적으로 프로그램된 아이

우리는 무엇을 바꿀 수 있습니까? 유전 공학? 많은 것이 밝혀졌습니다. 이 기술이 식물, 벌, 돼지, 개, 심지어 인간 배아의 DNA를 변경하는 데 사용되고 있다는 보고가 있습니다. 곰팡이 공격으로부터 스스로를 보호할 수 있는 작물, 신선도가 오래 지속되는 채소 또는 위험한 바이러스에 면역이 있는 농장 동물에 대한 정보가 있습니다. CRISPR은 또한 말라리아를 퍼뜨리는 모기를 수정하는 작업을 가능하게 했습니다. CRISPR의 도움으로 이 곤충의 DNA에 미생물 저항성 유전자를 도입하는 것이 가능했습니다. 그리고 모든 후손이 예외없이 상속하는 방식으로.

그러나 DNA 코드 변경의 용이성으로 인해 많은 윤리적 딜레마가 발생합니다. 이 방법이 암 환자를 치료하는 데 사용될 수 있다는 데는 의심의 여지가 없지만 비만이나 심지어 금발 머리 문제를 치료하는 데 사용하는 것을 고려할 때 다소 다릅니다. 인간 유전자에 간섭의 한계를 어디에 둘 것인가? 환자의 유전자를 변경하는 것은 허용될 수 있지만 배아의 유전자를 변경하는 것도 자동으로 다음 세대로 전달되어 선을 위해 사용될 수 있지만 인류에게 해를 끼칠 수도 있습니다.

2014년 미국 연구원은 CRISPR 요소를 마우스에 주입하기 위해 바이러스를 변형했다고 발표했습니다. 거기에서 생성된 DNA가 활성화되어 인간과 동등한 폐암을 유발하는 돌연변이를 일으켰습니다. 마찬가지로 이론적으로 인간에게 암을 유발하는 생물학적 DNA를 생성할 수 있습니다. 2015년 중국 연구자들은 CRISPR을 사용하여 돌연변이가 지중해 빈혈이라는 유전병으로 이어지는 인간 배아의 유전자를 수정했다고 보고했습니다. 치료가 논란이 되었습니다. 세계에서 가장 중요한 두 과학 저널인 Nature와 Science는 중국인의 연구 출판을 거부했습니다. 마침내 Protein & Cell 잡지에 실렸습니다. 그건 그렇고, 중국에 있는 적어도 네 개의 다른 연구 그룹도 인간 배아의 유전자 변형에 대해 연구하고 있다는 정보가 있습니다. 이 연구의 첫 번째 결과는 이미 알려져 있습니다. 과학자들은 HIV 감염에 대한 면역성을 부여하는 유전자를 배아의 DNA에 삽입했습니다.

많은 전문가들은 인위적으로 변형된 유전자를 가진 아이가 태어나는 것은 시간 문제일 뿐이라고 믿고 있습니다.