Андрій Новосьолов (andrzejn) wrote,
Андрій Новосьолов
andrzejn

Перманентная биологическая революция

Побывал на лекции академика В.А.Кордюма, с которой он выступил на заседании klf_portal. Было интересно. Виталий Арнольдович рассказывал не о гипотезах, а о фактах и конкретных достижениях биотехнологий, причём наиболее свежих.

Что запомнилось и произвело особое впечатление:

Генетический код двух случайно взятых людей, не состоящих в близком родстве, различается примерно в 3 миллионах нуклеотидов - так называемых генетических вариациях, SNP. Общее генетическое разнообразие человечества оценивают в 10 миллионов SNP. Сочетания этих вариаций и дают весь спектр индивидуальных различий, предрасположенностей и патологий. Сейчас генетики в рамках проекта расшифровки генома человека сопоставляют известные заболевания и отклонения со списком SNP. По словам Кордюма, лет через 10-15 эту работу должны закончить. Уже сейчас есть приборчики-диагностеры, по данным молекулярного анализа указывающие на известные отклонения и рекомендующие наиболее подходящие медикаменты. Тогда же можно будет назначать людям по-настоящему эффективные индивидуализированные курсы лечения.

Технологии генетической коррекции типа замены отдельного неработающего гена нормальным (например, лечение диабета путём исправления гена, ответственного за ситез инсулина) уже не только отработаны до уровня клинической применимости, но и сравнимы с традиционными медикаментозными методами - пока, к сожалению, только по размерам денежного оборота, а не по количеству пациентов. Дорогое это ещё удовольствие.

Вся генетическая информация, ответственная за совместимость тканей при трансплантации органов, сосредоточена в одном, известном и достаточно локальном участке ДНК. Нынешний уровень технологий не позволяет заменить весь этот участок целиком, поэтому приходится искать подходящих доноров с отличиями только в трёх-четырёх фрагментах этого участка. Но принципиальных сложностей здесь нет, дело только в развитии технологии. И тут снова прозвучала оценка - 10-15 лет.

Из стволовых клеток сейчас уже успешно выращивают любые ткани и даже органы, пригодные к трансплантации - сердечные клапаны, кишки, мышцы, кости, глаза, нервную ткань, половые клетки... Технологии всё ещё дороги и наверняка несовершенны, но вполне работоспособны.

Возможно, вы слышали об экспериментах по выведению генетически модифицированных свиней, чьи органы можно было бы пересаживать людям. Оказывается, в последних открыто опубликованных статьях по этому вопросу - четыре-пять лет назад - говорилось о получении животных, 20% тканей которых идентичны человеческим. Ещё был эксперимент, в котором мышиным эмбрионам заменили зародыш нервной ткани человеческими стволовыми клетками, и нервная ткань получившихся мышей оказалась человеческой. С тех пор об этих экспериментах открыто говорить перестали.

Вообще современная степень секретности в области биотехнологий сравнима разве что с секретностью ядерной физики в период гонки ядерных вооружений. Лидируют в нынешней гонке, разумеется, США. В ход идут разные методы торможения соперников. Например, шумный запрет на клонирование и использование эмбриональных стволовых клеток практически остановил европейские исследования в этих областях - а в Штатах этот запрет распространяется только на исследования, финансируемые из бюджета. Из бюджета же два-три года назад финансировалось только порядка 5% исследований (и это было 19 миллиардов долларов). Только результаты этих 5% исследований публикуются открыто. Какие суммы крутятся там сейчас и в каких пропорциях - неизвестно. Тем временем даже открытые результаты продаются вроде бы свободно, но за такие деньги (сотни долларов за микрограммы препаратов), которые исключают из игры большинство потенциальных участников.

Рассказывая о генетическом конструировании, В.А.Кордюм упомянул, что основной сдерживающий фактор в этой области - компьютерное моделирование синтеза и взаимодействия белков. Чтобы модели обсчитывались за приемлемое время, требуется увеличить производительность современных суперкомпьютеров примерно раз в 100. Что это означает? Примерно те же 10 лет. Первые же простейшие сконструированные вирусы можно ожидать года через два-три.

Проект расшифровки генома человека показал, что в синтезе всех известных человеческих белков, регулировке взаимодействий, развитии организма и так далее участвуют только 2-3% генома. Ну, 5%, если учесть пропуски между активными фрагментами. Зачем нужны остальные 95% - пока непонятно. Возможно, они просто размножаются "зайцами" в комплекте с работающими частями генома. Но эти 95% - естественный резерв пространства, куда генетики смогут встраивать любые расширения человеческого генома.

Ну и напоследок. Оказывается (если я правильно понял), ткани репродуктивной системы развиваются не вместе с остальными частями эмбриона. На ранних этапах эмбриогенеза они развиваются отдельно, в стороне - и затем внедряются в уже прилично развившийся и дифференцированный эмбрион. То есть, вспоминая "Эгоистичный ген" Докинза, мало того что молекулы ДНК размножаются, используя наши организмы как большие машины-оболочки для перемещения и защиты, но и сама репродуктивная система не столько является важной частью организма, сколько паразитирует на остальном организме этаким "государством в государстве".

Очень, очень плодотворная лекция.
Subscribe

  • Мама мыла Раму

    Артур Кларк выбрал гениальную идею для "Свидания с Рамой": в Солнечную систему прилетает автоматический межзвёздный корабль инопланетян, позволяет…

  • Окончательный спам-фильтр

    В "Городе перестановок" Грега Игана есть проходной эпизод. Технологии спама настолько усложнились, что спам-фильтром работает специальная разумная…

  • Люди странные и пугающие

    Отличная подборка постов с tumblr: https://www.boredpanda.com/humans-are-weird/ - о том, насколько странными, удивительными и ужасными люди могут…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 14 comments

  • Мама мыла Раму

    Артур Кларк выбрал гениальную идею для "Свидания с Рамой": в Солнечную систему прилетает автоматический межзвёздный корабль инопланетян, позволяет…

  • Окончательный спам-фильтр

    В "Городе перестановок" Грега Игана есть проходной эпизод. Технологии спама настолько усложнились, что спам-фильтром работает специальная разумная…

  • Люди странные и пугающие

    Отличная подборка постов с tumblr: https://www.boredpanda.com/humans-are-weird/ - о том, насколько странными, удивительными и ужасными люди могут…