В начале июня группа биотехнологов из некоммерческой организации «Центр передовых знаний в биологической инженерии» (Center of Excellence for Engineering Biology) объявила о финальной подготовке к запуску нового масштабного проекта под названием Human Genome Project-Write (HGP-write) в рамках которого будет предпринята первая в истории человечества попытка синтеза полного искусственного генома человека. Концептуальной основой данного проекта станут результаты исследований, полученные в рамках предыдущего проекта Human Genome Project (HGP-read), успешно реализовав который, ученые сумели удалось впервые прочесть, упорядочить и составить полную карту генома человека.
С момента открытия доступа к технологиям HGP-read стоимость секвенирования ДНК многократно снизилась, и сегодня секвенировать полную ДНК человека возможно, располагая суммой в $1000. Результаты исследований, как правило, используются для медицинских диагнозов, селекции растений и научных исследований. Организаторы HGP-write надеются сделать то же самое с синтезом ДНК и снизить его стоимость более чем в 1000 раз уже в ближайшее десятилетие.
Ученые уже научились трансформировать ДНК, а новейшие методики «редактирования генома» такие, как технология Crispr, многократно подтвердившая свою эффективность, позволяют реорганизовать ДНК-план организма в соответствии с текущими задачами. Несоизмеримо большие возможности заключены в синтезировании ДНК «с нуля» — уверены организаторы проекта. В ходе реализации проекта HGP-write исследователи планируют разработать технологии, которые позволят кардинально сократить затраты на создание длинных генных последовательностей, включая и геном человека.
Еще один важный акцент — разработка ряда норм и правил, позволяющих разрешить противоречия и проблемы этического плана, неизбежно возникающие в ходе практических исследований в этом деликатном направлении.
Несмотря на открывающиеся перспективы и резонанс в научном сообществе, полного единодушия новость не вызвала. С этической точки зрения проект HGP-write уже вызвал пространный ряд вопросов. Ведь доступ к полностью спроектированному искусственному геному открывает немыслимые доселе возможности для искусственного создания людей, чей социальный статус, как и сама принадлежность к социуму оказываются под вопросом. Более того, репликация человека вполне может быть осуществлена и без его согласия, как возможно создание людей без необходимости участия «третьей» стороны — биологических родителей.
Как утверждают непосредственные организаторы проекта, их конечные цели выглядят значительно приземленнее и практичнее. В частности, создание искусственного генома стимулирует создание и развитие медицинских технологий нового поколения. Так, к примеру, речь может идти о создании 21-й хромосомы, дополнительная копия которой связана с возникновением синдрома Дауна, разработке новых сверхэффективных путей выращивания органов для трансплантации, создания устойчивых к раку клеточных популяций, формировании иммунитета к разнообразным смертельным вирусам, разработке новейших вакцин, технологий т. н. «точечного контроля» определенных видов заболеваний и о многих других возможностях, о которых сегодня можно только мечтать.
Первые весьма обрывочные сведения о планах, связанных с началом работ над проектом HGP-write стали достоянием научной общественности около месяца назад и обсуждались на закрытой встрече со специалистами представителей Центра и Гарвардской медицинской школы. Встреча прошла за закрытыми дверями, без доступа журналистов научных изданий, обострила дискуссию и стала поводом для расширения лагеря критиков проекта. Так например, весьма сдержанно в отношении перспектив финансирования высказался Д-р Фрэнсис С. Коллинз (Francis S. Collins), директор Национального института здоровья — основного источника финансирования медицинских исследований в США.
Поясняя свою точку зрения Доктор Коллинз сказал, что ранее был заинтересован в поощрении исследований в области синтеза ДНК, но не находит правильным, что пришло время финансирования крупномасштабного производства полного генома человека. «Воспроизводство целого генома, синтез целого организма выходит далеко за рамки современных научных возможностей, и сразу оценить значимость и остроту многочисленных этических и философских проблем пока сложно» — добавил Коллинз.
2 июня 2016 года на страницах журнала Science была опубликована более подробная информация о проекте, его целях и методах. Как отмечают организаторы HGP-write, учитывая масштабы и значимость проекта, помимо научных специалистов узкого профиля к нему уже сегодня подключены ведущие специалисты по юридическим и этическим вопросам.
Планируемое время реализации проекта HGP-write — 10 лет. Точная стоимость проекта не сообщается, по предварительным оценкам, она превысит $1 млрд. Сейчас ведутся предварительные работы, а старт будет положен ближе к концу 2016 года после того, как будет собрана сумма в $100 млн. Здесь специалисты надеются на содействие со стороны научных, общественных организаций и частных инвесторов. С учетом ставок есть все основания полагать, что эта сумма будет собрана в кратчайшие сроки.
Публикация в Science
Публикация в The New York Times
На этом всё, с вами был простой сервис для выбора сложной техники Dronk.Ru. Не забывайте подписываться на наш блог, будет ещё много интересного…
 |
 |
 |
| Почему интернет-магазины отдают деньги за покупки? | Экономим до 8% с каждой покупки на AliExpres и других интернет-магазинах Китая | Верните свои деньги — Выбираем кэшбэк-сервис для Aliexpress |
Комментарии (36)
Vjatcheslav3345
22.06.2016 10:40+1Вот обозвали бы этот геном «экспериментальной СУБД с базой данных, основанной на принципах хранения информации, которые используется живыми существами» — и никто бы не шелохнулся бы даже… И знало о её существовании в ближайшие 10 лет 1,5 почетных маразм-профессора на пенсии.
T-362
22.06.2016 11:19+1Рефакторинг! Оптимизация! В первую очередь нужно выпилить спагетти-код, один кусок ДНК кроме основных задач может заниматься совершенно посторонними делами — это какая-то фигня.
amarao
22.06.2016 11:25+2Внезапно, оказывается, что часть ДНК — это не «программа», а «данные». Как минимум, образцы вирусов для иммунитета (весь CRISPR на этом построен). Так что я бы поостерёгся рефакторить что-то, чего не понимаешь.
Юнит-тесты во все поля. С человеками юнит-тесты делать дорого, так что работаем на плодовых мушках, которые в контейнерах легко поднимаются и проходят простые интерграционно-репродукционные тесты.T-362
22.06.2016 11:46Рефакторинг подразумевает наличие юнит тестов, если (когда) доведут до ума возможность выращивать по ДНК нужные ткани в машине то и мухи не понадобятся, а ДНК же вообще скорее не данные а интерпретируемый код сборки без строгой типизации (PHP какое-то...). Кстати насколько я помню CRISPR не человеческий механизм, так что это скорее не образцы вирусов а неисполняемый код вирусов, который в некоторых случаях эволюционно изменился и стал делать что-то полезное.
amarao
22.06.2016 12:15+3ДНК — это даже не «php», это ужасная мешанина из кода и данных, напоминающая ранние трюки с оверлеями в msdos, когда программа подгружала куски себя. В какой-то момент это данные, в другой момент это код. Ещё можно вспомнить демкостроительные приёмы, когда код использует куски себя как данные, которые похожи на нужные данные в силу тщательного подгона положения инструкций относительно друг друга. Или «некратные переходы» (в середину инструкции), меняющие смысл самих инструкций.
В ДНК нет никаких правил и «best practice», только безумные миллионы (миллиарды) лет оптимизаций, сопровождающиеся «неважными деградациями» (которые потом тоже используются для оптимизации).
Рефакторинг ДНК в человекочитаемую систему — это проект всей жизни. Если не больше. И речь про какую-нибудь самую маленькую и примитивную ДНК, не то, что ДНК человека.T-362
22.06.2016 13:15+4>ДНК — это даже не «php», это ужасная мешанина из кода и данных
Казалось бы причем тут Bitrix.
Нет в ДНК никакой оптимизации, эволюционно ничего не провоцировало выживание особей с наиболее чистыми от мусора и оптимизированными генами. А вот если бы ареал обитания способствовал очищению цепочки от мусора, наверное нужно что-то типа легкого радиационного припекания, стимулирующего к выживанию существ с наиболее компактными и защищенными генами…
>Рефакторинг ДНК в человекочитаемую систему — это проект всей жизни.
Из статьи показалось что именно это и собрались делать, перечитал, понял что все пока не настолько круто, но все равно круто.amarao
22.06.2016 14:40+2Оптимизация есть. Если какой-то ужасный невообразимый хак, локальная оптимизация, позволяет сэкономить пару процентов энергии на репликации, или ещё на чём-то — такой ген размножается.
mrMidas
22.06.2016 16:02ДНК — это даже не «php», это ужасная мешанина из кода и данных, напоминающая ранние трюки с оверлеями в msdos, когда программа подгружала куски себя.
А если учесть что этот код предназначен для 3Д-принтера печатующего системный блок и не содержит ничего из софта, который будет загружен из совсем других источников, то всё становится намного более запутанно…
potan
22.06.2016 17:46+2Эволюция такого бы не допустила!
Это лучшее доказательство рационального дизайна жизни — только большой коллектив неопытных инженеров такое мог бы сотворить!
densss2
25.06.2016 23:24Чё? Почитайте книжицу под названием «Язык Бога», за авторством упомянутого в статье Френсиса Коллинза, который хоть и является евангельским христианином, но является убеждённым эволюционистом.
potan
26.06.2016 00:44А как он объясняет возникновение гомосуксуализма? Ведь это совершенно антиадаптивный признак, а значит свидетельствует о божественном творении!
PS Еще классическая книза христианина-эволюциониста «Феномен человека» Тейьяра де Шардена.mrMidas
26.06.2016 17:33Не знаю как Коллинз объясняет, но с точки зрения знаний об перинатальном развитии человека ничего странного нет. Генетически определённый пол можно переопределить во время внутриутробного развития. На 3-ем месяце можно изменить физический пол, а на 6-м гормональный. Изменения связаны с тем что плацента прозрачна практически для всех гормонов. При этом именно гормоны управляют формированием почти всех органов и в частности половой системы (фактически мать выступает гормональным прорабом). Так что достаточно значимого изменения в гормональном составе крови матери, что бы изменить пол у плода. И подобная коррекция генокода вполне оправдана эволюционно для видов с длинными периодами получения жизнеспособного приплода, т.к. за это время может сильно изменится окружающая среда. Впервые мы сталкиваемся с этим у тех яйцекладущих, у которых пол связан с температурой окружающей среды…
gearbox
22.06.2016 19:33>это ужасная мешанина из кода и данных,
Там просто компилятор оптимизирующий был, все нормально.
ra3vdx
22.06.2016 12:39Дико извиняюсь, но это и то и другое в равной степени.
Как «программа» — это сложнейшая сеть взаимодействия продуктов генов — белков.
Как «код» — информация, закодированная в ней несколькими (помимо триплетного кода) способами.
Что касается CRISPR — эта система имеется лишь у бактерий и архей. У эукариот другой механизм иммунитета.
I-denis
22.06.2016 11:30Я может что то пропустил — уже удалось собрать с нуля геном каких нибудь червей ли иного относительно простого многоклеточного организма. Про бактерий знаю. И сразу человек?
Psionic
22.06.2016 21:45Кстати да, разумная мысль, надо начать с существ по проще, а то вдруг геноме напутают чего — создадут слабого, или гибнущего на эмбриональной стадии индивида, или с ходу «не заведется», а это скандалы, тем более каково женщине будет вынашивать заведомо не жизнеспособного или сомнительно-жизнеспособного ребенка, ведь про искуственную матку пока речь, по видимому, не идет.
black_semargl
23.06.2016 01:25Ставить как цель собирание червя как-то неинтересно.
Ну а как промежуточный этап вполне сойдёт
Vjatcheslav3345
22.06.2016 11:55Достаточно развивать такой проект на совсем простом — вирусах, а найденные и апробированные решения потом перенести на, скажем, ткани, выращивая в машинах синтетическое пищевое мясо, для ликвидации дефицита белков, в медицину или ещё куда.
ra3vdx
22.06.2016 12:42+1Вы немного опоздали с идеей)
Насколько мне известно, генной инженерией занимаются с 70-х годов прошлого века.
Сыр, инсулин — вот это вот всё. Ну и прочее, что называется страшным (для кого-то) словом ГМО.
И да, вирусы, как вектор, для этого прекрасно используются.
IronKaktus
22.06.2016 12:49+2Прозвучит наверное банально, но на протяжении всей статьи не покидала мысль о фильме «Остров».
mrMidas
22.06.2016 12:50Исходя из того что из умения читать геном не следует его понимание, а судя по заявленным целям организаторы это осознают в полной мере, подобное предложение больше похоже на свидетельство канарейки: не публичный проект уже существует, работает и несогласные с подобной спешкой хотят подстегнуть общественное мнение к более деятельной позиции к данному вопросу…
RedApe
22.06.2016 15:45Если будет возможно воспроизводить заданный ДНК, то легко можно будет воскресить мамонтов и прочую вымершую живность, живущую не слишком давно.
Ведь ДНК мамонтов уже есть, только он поврежден. Хотя даже с тем что есть пытаются клонировать яйцеклетки слонов.
Ra-Jah
22.06.2016 16:36Существует активная теория, гласящая, что ДНК мамонта сохраниться не могла, а как следствие восстановление вида невозможно. Совсем.
potan
22.06.2016 17:47Могли сохраниться разрозненные фрагменты, из которых можно собрать полноценный геном.
fireSparrow
23.06.2016 07:10+2А отсутствующие фрагменты заменить на аналогичные из генома лягушки, умеющей менять пол.
Ой, кажется, это где-то уже было…
betrachtung
23.06.2016 11:53Одного лишь восстановления ДНК мало. Нужно воссоздать необходимые эпигенетические условия.
В целом, «воскрешение» мамонта, в отличие от создания мамонтоподобного слона — задача фантастической сложности, требующая полного понимания работы его ДНК и возможности симуляции существ с данным ДНК во многих поколениях. Думаю, не ошибусь, если назову эту задачу постсингулярной.
worldmind
22.06.2016 20:17+1Надеюсь они прочитают мои заметки https://gitlab.com/worldmind/ugly-human
Хотя мне кажется что ещё рано, вроде ещё не так хорошо изучили чтобы с нуля конструировать, не так давно хотели нематоду сделать и вроде ещё не сделали, а тут уже человека
Squatch
23.06.2016 01:10+1Удивительно, сколько талантливейших человеков работает над темой, если по ссылочкам походить-почитать. Тот же Джордж Чёрч, насколько я понимаю, — один из разработчиков CRISPR Cas9, и вообще один из тех, благодаря кому стоимость секвенирования ДНК упала на несколько порядков, до 1000$. Вот тут на днях интересное интервью с ним попадалось, близкое к теме. К слову, рекомендую полистать содержимое канала — там вообще много крутоты.
hi-res
23.06.2016 13:27Зачем визуализировать бумажную модель ДНК, если можно визуализировать её как она есть — со всеми электронными облаками или хотя бы их примерными подобиями. Из года в год продолжается это детское иллюстрирование. Нет там никаких лесенок.
mwizard
А почему геном человека является основой жизни? Мы не то, что не древнейший вид, мы даже не самый распространенный.
ezhikov
Наверное, пропущено слово «разумной».
A-Stahl
Скорее даже не разумной, а наиболее важной для человека.