Можно ли изменять гены организма для дистанционного управления его функциями?
В прошлом подобные дискуссии относились к области научной фантастики, мультфильмов о суперзлодеях или теорий заговора.
Больше нет.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Metabolism, описана особая трансфекция клеток человека (клеток HEK293), которая изменила определенные гены внутри этих клеток.
HEK 293 (англ. Human Embryonic Kidney 293) — клеточная линия, полученная из эмбриональных почек человека. Благодаря простоте культивирования и трансфекции получила широкое распространение в современной клеточной биологии. Кроме того, широко используется в биотехнологической и фармакологической отраслях как продуцент терапевтических белков и вирусов для генной терапии.
Эти перепрограммированные человеческие клетки, помещенные внутрь лабораторных мышей для экспериментов, будут выполнять определенный биологический процесс при внешней стимуляции электромагнитным сигналом.
Ученые из ETH Zurich в Базеле, Швейцария, взяли клетки из человеческой клеточной линии HEK293.
Они трансфицировали определенные гены в эти клетки и поместили их внутрь живых лабораторных мышей.
В результате, по сигналу, полученному при электронном возбуждении, мыши с трансфицированными генами активировали свои генетические пути для выработки инсулина:
Затем повторное подключение NRF2 к синтетическим промоторам, содержащим ARE, позволило напрямую и без кофакторов с питанием от постоянного тока точно настроить экспрессию терапевтических трансгенов, таких как ген инсулина.
Для подтверждения концепции мы внедрили дистанционный контроль экспрессии инсулина на основе DART у мышей с диабетом 1 типа.
Стимуляция подкожно имплантированных инженерных клеток с помощью одобренных Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и лицензированных Управлением по контролю за продуктами питания и лекарствами США (FDA) иглоукалывающих электродов при 4,5 В постоянного тока в течение 10 секунд один раз в день запускала выработку достаточного количества инсулина для ослабления постпрандиальных колебаний гликемии и восстановления нормогликемии.
Поскольку мыши, отобранные для эксперимента, страдали диабетом, применение электронного сигнала к их генетически трансфицированным клеткам могло позволить этим клеткам вырабатывать инсулин, тем самым заставляя мышей с диабетом поддерживать нормальный уровень сахара в крови!
Мы видим, что люди также могут быть трансфицированы такими генами, что делает их способными включать и выключать новые функции дистанционно с помощью электронных сигналов.
А это лишний повод задуматься, зачем такие эксперименты им нужны.
Тела с электронным управлением, трансфицированные генами?
Возможности этой технологии безграничны — говорят нам авторы. Некоторые из них хороши, например, для лечения диабета у мышей, а когда-нибудь, возможно, и у людей.
Вы можете представить, как больному диабетом человеку можно трансфицировать его клетки генами, продуцирующими инсулин, которые будут производить указанный инсулин по сигналу от (дорогого и запатентованного) электронного управляющего устройства.
Пока у гипотетического диабетика все еще есть деньги на аренду устройства дистанционного возбуждения, все будет хорошо.
Например уже проводились эксперименты над другими домашними животными:
Специальный аденовирус AAV9-fcMISv2 предназначен для предотвращения размножения бездомных кошек. Вирус вызывает мало симптомов и ощущается «как простуда». Это делает кошек бесплодными и не желающими спариваться.
В новом исследовании Пепин, Свонсон и их коллеги вставили кошачью версию гена AMH в безвредный вирус, широко используемый в генной терапии для переноса замещающих генов в клетки.
Ученые разработали «генную терапию», которая трансфицирует новые гены в кошек. Они обнаружили, что если кошачьи тела вырабатывают так называемый «антимюллеров гормон», это остановит репродуктивные процессы.
Аденовирус, экспрессирующий этот гормон (сокращенно АМГ), работает настолько хорошо, что самки кошачьих теряют интерес к спариванию. Несмотря на то, что самцов и самок помещали в одну клетку в течение длительных периодов времени, самки проявляли снижение желания спариваться, и котята не рождались даже во время спаривания, как объясняется в Nature статье:
Однако, когда течка определяется поведенчески самкой, разрешающей установку и половой акт, можно четко наблюдать эффект лечения. Все три контрольные самки неоднократно спаривались с обоими самцами, в то время как четыре из шести обработанных самок отклоняли каждую попытку спаривания самцов-заводчиков во время обоих брачных испытаний (Таблица 1 1 и Дополнительные таблицы 1 и 2).
Напротив, ни одна женщина, получавшая AAV9-fcMISv2, не рожала ни во время одного из испытаний, и при еженедельных ультразвуковых исследованиях не наблюдалось гестационных мешочков или плодов. Поскольку ни один котят не был рожден от обработанных самок, мы не оценивали передачу АМГ от матери к плоду.
Вероятно, иметь меньше бездомных кошек — это хорошо. И все же, подумайте о возможностях: кто-то может разработать другой вирус, который заражает людей, что сделает нас бесплодными.
Вполне возможно, что подобная трансфекция может сделать фертильность кошек потенциально контролируемой с помощью электроники.
А что это значит?
Таким образом, владелец соответствующего интерфейса управления может сделать данную кошку фертильной или бесплодной по своему желанию одним нажатием переключателя.
Можно ли трансфицировать млекопитающих генами, которые при дистанционной активации вырабатывают яд и убивают носителя? Надеюсь, что нет!
Будут ли такие вещи делаться с людьми? Хорошо ли это закончится?
Да, слишком много вопросов. Особенно с учетом произошедшего в 2020-2022 годах.
Первоначально опубликовано на подзаголовке автора
