Profesors dieva lomā jeb kā iespējams apturēt cilvēka novecošanu

FOTO: pixabay.com

Džordžs Čērčs ir patlaban vadošais ģenētikas un gēnu inženierijas pētnieks. Tieši viņš atklāja „gēnu šķēres“ CRISPR un radīja iespēju rediģēt cilvēka DNS.

2012. gada augustā Emanuele Šarpontjē un Dženifera Dudna publicēja ideju, ka CRISPR – Cas9 varētu vēl labāk izmantot gēnu inženierijā. Tagad šis princips tiek izmantots dažādu organismu analīzē un pavisam drīz tiks lietots cilvēka gēnu apstrādē.

Profesora Čērča vadībā pētījumus šajā virzienā turpina ap 100 pētnieku, cenšoties uzlabot cilvēku dzīves kvalitāti. Viņu darbība vairāk atgādina fantastikas romānu sižetu, jo uzdevumos ietilpst atrisināt donoru orgānu deficīta problēmu, glābt bojāejai nolemtās savvaļas dzīvnieku sugas, atrast metodes un līdzekļus, kā nobremzēt cilvēku novecošanu, pārprogrammējot DNS. Nesen Džordžs Čērčs un viņa komanda arī publiski demonstrēja pētnieku grupas atklājumus. Tika atrasti gēni, kas spēj apturēt cilvēka ķermeņa novecošanu. Tas ir lieliski, taču šie jautājumi nav vienkārši. Tehnika attīstās straujāk, nekā mūsu prāts tiek līdzi šiem procesiem morālā vērtējuma skalā. Tikmēr sensacionālo preparātu ikviens var nopirkt tīmeklī par 30 dolāriem. Dēmons ir izlaists no pudeles.

Zinātne kā bizness

Profesors ir izveidojis aplikāciju, ar kuras palīdzību iespējams pasūtīt DNS analīzi, lai noskaidrotu partnera gēnu riskus. Proti, vai neveidojas iespēja smagu slimību tālāknodošanai bērnos. Šādus pakalpojumus ASV piedāvā arī citi uzņēmumi nākamajiem vecākiem. Tiek veikta DNS analīze, jo katrs no mums sastāv no 22 000 gēnu kombinācijām. Tad nu tiek piedāvāts ne tikai esošo „otru pusīšu“ analīzes projekts, bet arī konkrēts plāns, kas paredz izvairīšanos no nopietnām iedzimtām kaitēm un to tālākas nodošanas bērniem.

Ģenētiska slimība rodas tad, ja vecāku gēni nav savienojami (kompatibli) un nespēj sadarboties. Šūnas veido mūsu orgānus un gēnus. To nespēja komunicēt rada priekšnosacījumus tam, ka bērns nepiedzimst vesels. „Te ir runa par pavisam nelielu gēnu kombināciju, kas rada šos lielos riskus,“ uzsver profesors Čērčs un ir gatavs mūs nomierināt, ka 97% planētas iedzīvotāju piedzimst bez šādām raizēm.

Protams, šāda veida cilvēku selekcionēšana ir morāla problēma, jo rada priekšnoteikumus izredzēto bērnu producēšanai, kas no cilvēktiesību viedokļa nav akceptējams solis. No vienas puses šķiet, ka cilvēki ir lieliski arī ar visām savām kaitēm un slimībām. Taču no otras puses liekas apsveicami, ka kārtējais mazulis tiks atbrīvots no iedzimtas kaites, kura jau iepriekš ieprogrammēta viņa ķermenī. Viens no šādiem piemēriem bija ķīniešu biofiziķa  He Czjankui eksperimenti ar dvīņu meitenīšu embrijiem, panākot, ka bērni kļuva imūni pret HIV vīrusu. Proti, slimība tika anulēta vēl pirms bērnu piedzimšanas. Pētnieku par to notiesāja ar trim gadiem cietumā, taču profesoram Čērčam ir pārliecība, ka sabiedrības reakcija uz veikto eksperimentu esot bijusi pārspīlēta.

Visi dzīvi organismi sastāv no šūnām. Katrā šūnā ir noteiktu gēnu komplekts. Katrs no tiem komandē proteīnus. Ja komandā ir kļūdas un komunikācija nenotiek, tad šūna nespēj funkcionēt. Tas var izraisīt nopietnas slimības, piemēram, vēzi. Gēnu terapija spēj šādās situācijās nomainīt nefunkcionējošos gēnus ar labākām rezerves daļām. Tātad vai nu modificē visu šūnu un ieliek atpakaļ organismā, vai nomaina tikai vairākus gēnus, piemēram, sievietes olšūnā. Jaunais embrijs tad veidosies ar jaunu proteīnu. Bez iedzimtās kaites.

Somatisko gēnu terapiju šodien praktiski izmanto cīņā ar smagām slimībām, piemēram, ar leikēmiju.   

Vai gēnu inženierija ietekmēs nākotnes cilvēci tikpat būtiski, kā digitalizācija ietekmē mūs šodien?

Iespējams, ka tā arī būs. Pavisam drīz katrs no mums zinās visu par saviem gēniem un to „uzvedību“ tieši tāpat, kā šodien zinām savu asins ainu. Pašlaik gēnu „komplekta“ noskaidrošana maksā pacientam apmēram 300 eiro, taču nākotnē tā varētu kļūt lētāka. Viens no būtiskiem šādu analīžu efektiem varētu būt iespēja nobremzēt cilvēka novecošanos. Kamēr cilvēks ir jauns, viņa ķermenis salabo šūnu komunikācijas problēmas pats. Taču ar vecumu samazinās vairāku svarīgu proteīnu daudzums cilvēka organismā un mainās to komunikācijas rutīnas. Ja šos proteīnus varētu atjaunot, tad cilvēka ķermenis pats turpinātu to pašu pašregulācijas procesu, kas bija novērojams jaunībā.

Novembrī jau publicēta profesora jaunākā zinātniskā publikācija šajā jomā žurnālā Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), kas izklāsta iespēju injicēt vienu noteiktu gēnu komplektu pelēm, lai nobremzētu vairāku ar novecošanos saistītu slimību attīstību. To skaitā bija: aptaukošanās, 2. tipa cukura diabēts un sirds - asinsvadu saslimšana. Tas nozīmē, ka salīdzinoši drīz tiks izveidots šādu trīs gēnu injekcijas modelis arī cilvēkiem. „Jā, mēs konstatējam, ka, cilvēkam novecojot, piemēram, skelets kļūst trauslāks. Tad tas ir vienīgi specifisks simptoms. Vajadzētu atrast vainīgo jeb iemeslu (gēnu) šīs problēmas izraisīšanai, piedāvājot pacientiem jaunu ārstēšanās veidu, nevis uzskatīt, ka novecošana ir neizbēgama,“ uzskata profesors Čērčs.

Jaunākās aplēses liecina, ka pašlaik ir iespējams pagarināt cilvēka mūžu par apmēram 20 gadiem. Ārstēšanās izmaksā vismaz miljonu eiro. Pagaidām šādus pacientus ārstē, pagarinot ķermeņa telomēras.

Telomēras DNS struktūrā ir vielas, kas pasargā hromosomas no bojājumiem. Tās norāda uz novecošanos. Ar gadiem telomēras kļūst īsākas, padarot šūnas uzņēmīgākas pret dažādām kaitēm. Tās izvietojušās mūsu hromosomās un dod komandas šūnu dalīšanās procesam. Brīdī, kad šīs komandas vairs netiek izpildītas un šūnas neatjaunojas, cilvēks iet bojā. Atklājums, ka īsas telomēras ir ciešā saistībā ar īsu dzīves ilgumu, tika 2009. gadā apbalvots ar Nobela prēmiju medicīnā.

Digitalizācija, protams, ir svarīgs instruments cīņā par cilvēka veselību, jo palīdz iedziļināties jomās, kas ar „neapbruņotu aci“ nav saskatāmas un analizējamas.

Gēnu inženierija kā klimata krīzes problēmu risinātāja

Pētot pirmatnējo dzīvnieku un augu DNS, var saprast, kā tie dzīvoja. Piemēram, ir iespējams radīt ziloni, kas iztur salu, pateicoties mamuta gēniem. Rezultātā ziloņi var sākt uzturēties arī Latvijā. Ziloņi varētu šodien veikt to pašu „mamutu misiju“ mūsu platuma grādos, kad, iespējams, būtu veicināts sasilšanai pretējs process. Profesoram ir arī citas idejas, kas, izmantojot gēnu tehniku, varētu mainīt jūras augu funkcionēšanas procesus.

Gēnu analīze pavisam tuvā nākotnē būšot norma. Pienākums. Tas būšot bezmaksas pasākums jau pēc 10 gadiem. Nākamais solis – orgānu transplantācija no cūkas cilvēkam. Tas būšot iespējams tad, kad rukša DNS tiks modificēts tā, lai cilvēka ķermenis šo orgānu pieņemtu, nevis izstumtu. Šim procesam šodien pieslēgušies daudzi zinātnes centri. Pēc šīs mīklas atminēšanas notikšot aktīvs darbs tieši novecošanas problēmu noskaidrošanā. Jau šodien šajā virzienā tiek pētīti suņi. Cavalier King Charles kokerspanieliem esot raksturīga bieža saslimstība ar sirds slimībām. Pašlaik tiek mēģināts noskaidrot, kā šiem suņiem būtu iespējams palīdzēt, likvidējot šo iedzimto kaiti ar gēnu inženierijas palīdzību. Kad šie eksperimenti būs beigušies, sākšoties cīņa ar cilvēka iedzimtajām kaitēm.

Vai ir iespējams šos pētījumus paātrināt un atklājumus pasteidzināt?

Pēc profesora domām, iespējams to izdarīt, pacientiem aktīvi piedaloties pētījumos. Eiropā Austrija aktīvi piedalījās pētnieciskajā projektā ”The Personal Genome Project” 2018, kura ietvaros austrieši aktīvi piedāvāja savu DNS un atļāva to izmantot pētījuma vajadzībām. Lielbritānijā pašlaik tiek realizēts līdzīgs projekts.

Džordža Čērča uzņēmums darbojas vienīgi ASV, taču arī Ziemeļeiropā tiek veikti līdzīgi pētījumi. To dara Dante Labs, Eurofinsgenomics, 23andme u.c. Latvijā genoma programmu veido vairākas valsts lielākās slimnīcas, ārsti un zinātnieki. Kā arī citi uzņēmumi.

Sabiedrība pagaidām neesot īpaši ieinteresēta gēnu inženierijas pētījumu atbalstīšanā. Pašreizējā attieksme atgādinot laiku, kad daudzi neticēja drošības jostu izmantojuma efektiem automašīnā. Tagad cilvēki netic, ka pavisam drīz (ar sabiedrības atbalstu) būs iespējams apkarot smagas, iedzimtas slimības.

GRISPR ir jaudīgs instruments. Vai cilvēks ir spējīgs to pārvaldīt apdomīgi un tālredzīgi? Par to domas dalās. Ir tādi, kas atbalsta zinātni. Citi uztraucas un pieprasa šos pētījumus aizliegt. Šie pēdējie jau izveidojuši protesta kustību, un viņus sauc par biofundamentālistiem.

Protams, cilvēks nav visuvarens un profesors Čērčs nav Dievs. Taču zinātne ir atnesusi cilvēcei tik daudz laba, ka atteikties no pārdrošiem eksperimentiem nebūtu saprātīgi. Agrāk, piemēram, daudzi neticēja mākslīgās apaugļošanas labvēlīgajiem efektiem, par antibiotikām nemaz nerunājot. Tagad šie atklājumi ir sevi attaisnojuši, palīdzot cilvēcei un cilvēkiem. Zinātnes atklājumi un to ieviešana obligāti nenoved pie antiutopijām. Pirms 30 gadiem eitanāziju daudzi uztvēra kā starta situāciju slepkavu valstij, bet šodien par to jau runā saprātīgi, apdomīgi un humāni.

Pasaule mainās, un cilvēki līdzi tai.

Es, protams, dotu priekšroku humanitārajām zinātnēm, pieprasot no zinātniekiem instrumentu, kas palīdzētu cilvēku sabiedrību padarīt labāku, empātisku, godīgu un taisnīgu. Pagaidām pēc šādiem pētījumiem nav pieprasījuma. Tāpēc ir pamats uzmanīties, vai CRISPR brīvā tirgus situācijā nevar kļūt par turīgo un bagāto cilvēku zālēm, kas palīdzēs izveidot ne tikai naudīgu, bet arī ģenētiski pārāku eliti. Pārējie tad attiecīgi kļūs par vergiem.

Jautājumu ir daudz.

Pārāk daudz.

Uz augšu