211service.com
2014. gads biomedicīnā: DNS pārrakstīšana, smadzeņu atšifrēšana un ĢMO paradokss
Gads biotehnoloģijā sākās ar nozīmīgu notikumu. Desmit gadus pēc tam, kad tika atšifrēts pirmais cilvēka genoms, izmaksājot aptuveni 3 miljardus ASV dolāru, Sandjego sekvencēšanas iekārtu uzņēmums Illumina ieviesa jaunu modeli Hyseq X-10, kas to var paveikt par aptuveni 1000 USD par genomu.
Sistēmu, kas maksā 10 miljonus USD un gadā var atšifrēt 20 000 genomu, izmantoja lielas pētniecības laboratorijas, tādi jaunuzņēmumi kā J. Craig Venter’s. Cilvēka ilgmūžība (kas plāno sekvencēt 40 000 cilvēku gadā), un pat Lielbritānijas valdība (Apvienotā Karaliste ir pirmā valsts ar nacionālo genoma sekvencēšanas projektu).
Frānsiss de Souza, Illumina prezidents, prognozēja, ka divu gadu laikā tiks sekvencēti aptuveni 1,6 miljonu cilvēku genomi.
Lēta secība nozīmē informācijas plūdus un jaunu lomu tehnoloģijai, kas paredzēta lielo datu apstrādei un izmantošanai. Meklēšanas gigants Google bija tehnoloģiju uzņēmums, kas visvairāk pievērsās šai tendencei, uzsākot zinātnisku projektu, lai vāktu bioloģiskos datus par veseliem cilvēkiem, un piedāvājot uzglabāt jebkuru genomu savos serveros par 25 USD gadā. Ģenētikas pētnieku koalīcija, ko atbalsta Google, mēģināja ieviest tehniskos standartus, piemēram, tos, kas pārvalda tīmekli, lai organizētu DNS internetu, kurā pētnieki varētu koplietot datus.
Vienkārša piekļuve DNS informācijai izraisīja diskusijas par to, cik daudz patērētājiem būtu jāzina. ASV Pārtikas un zāļu pārvalde ir paziņojusi, ka tiešās patērētāju ģenētiskās veselības pārbaudes vēl nav gatavas laišanai tirgū. Bet patērētāji atrada veidus, kā iegūt datus jebkurā gadījumā. Tūkstošiem cilvēku devās uz neregulētiem interneta nostūriem, lai uzzinātu par saviem gēniem, un vienam tēvam pat izdevās sekvencēt sava nedzimušā dēla DNS, vispirms apgalvojot, ka tas ir strīdīgs.
Gada karstākā tehnoloģija bija jauna gēnu inženierijas metode ar nosaukumu CRISPR — jaudīga jauna DNS rediģēšanas sistēma. Ķīnas zinātnieki to izmantoja, lai janvārī ražotu ģenētiski pārveidotus pērtiķus, un tagad tiek sagaidīts, ka citi zinātnieki radīs pērtiķus, kas modelē cilvēku psihiskās slimības. Viens no tehnoloģijas nozīmīguma rādītājiem ir tas, ka zinātnieki tagad cīnās par to, kurš patiešām to izgudroja pirmais un kuram vajadzētu piederēt tās patentam.
Gada laikā bioinženieri progresēja visās frontēs, izmantojot citas tehnoloģijas. Mēs redzējām jaunus šūnu terapijas veidus, ko izmanto deģeneratīvu acu slimību ārstēšanai, pozitīvus rezultātus gēnu terapijas pētījumā, kas varētu izārstēt HIV, un gēnu terapijas formas, ko sauc par RNS traucējumiem, atdzimšanu. Arī aizstājējorgānu izstrāde virzījās uz priekšu, tostarp jauni pētījumi, kas parāda, kā pievienot asinsvadus laboratorijā ražotiem audiem, izmantojot 3-D printeri.
Šogad 10 no 35 FDA apstiprinātajām jaunajām zālēm bija bioloģiskas molekulas, piemēram, antivielas vai olbaltumvielu injekcijas. Tas bija rekords. Un FDA saka, ka jauno zāļu sarakstā, kuras pirmo reizi tiek pārbaudītas, dominē bioloģiskā ārstēšana.
Šīs biotehnoloģiskās zāles ietver gada svarīgākos sasniegumus medicīnā, jaunu vēža medikamentu klasi, ko sauc par imūnterapijām. Zāļu uzņēmums Merck ir testējis antivielu, kas palīdz imūnsistēmai atpazīt melanomas vēža šūnas, un dažiem pacientiem ir gandrīz brīnumaini rezultāti. Otra imūnterapijas pieeja ietver cilvēka balto asins šūnu pārveidi, lai atpazītu un nogalinātu noteiktus leikēmijas audzēju veidus.
Bioinženierija neapstājas pie DNS. ASV BRAIN iniciatīvas, prezidenta Obamas paraksta zinātnes projekta mērķis ir izstrādāt jaunas neirotehnoloģijas smadzeņu mērīšanai un galu galā neirona koda noteikšanai. ASV projekta plašā pieeja ir pretstatā tai, kas tiek izmantota Eiropā, kur finansējums ir novirzīts vienam megaprojektam, lai radītu smadzeņu datorsimulācijas, kas izraisīja asu uguni no atšķirīgiem neirozinātniekiem.
Bioinženierija — vai tas būtu saistīts ar smadzenēm, jaunām zālēm vai mūsu pārtiku — varētu atrisināt dažas no planētas lielākajām problēmām. Piemēram, ĢMO kultūras varētu mums palīdzēt pielāgoties neparedzamajām izmaiņām, ko varētu radīt klimata pārmaiņas. Tomēr daudzi cilvēki nav pārliecināti, ka šīs idejas ir tik drošas vai tik noderīgas, kā sola tehnologi. ASV daži uzņēmēji cer, ka jaunā dzīvnieku, piemēram, piena liellopu, gēnu rediģēšanas tehnoloģija varētu likt sabiedrībai pārskatīt savu nostāju pret ģenētiski modificētiem dzīvniekiem. Dažās valstīs, piemēram, Ķīnā, kur ir plaši izplatītas bailes no ĢMO, valdības ir izvēlējušās atturēties no komercializācijas. Tomēr, kā mēs ziņojām šogad, Ķīna turpina ieguldīt miljardiem dolāru pētniecībai un attīstībai, lai izveidotu ģenētiski modificētu augu krājumus.
Zinātniekiem ir ironija par to, kā lietas attīstās. Eiropā šogad pārdošanā nonāca pirmā Rietumu gēnu terapija (tā ārstē retu aknu slimību, fiksējot mutantu gēnu) par 1,4 miljoniem USD par devu — padarot tās par visdārgākajām zālēm vēsturē. Tomēr Eiropas valstis nesaskata līdzīgu vērtību ĢMO kultūrām un būtībā tās ir aizliegušas.
Džordžs Čērčs, Hārvardas Medicīnas skolas gēnu inženieris, uzskata, ka tas ir tehnoloģiju paradokss. Viņš bija mūsu gada iecienītākā citāta avots: Mums ir ģenētiski modificētas personas, kas staigā pa Eiropu un neēd ĢMO pārtiku.