Genetski superjunaci iz stvarnog života i kako to možete postati

Dugi niz godina, superheroji i zlikovci dominirali su pop kulturom. Bilo da se radi o slučajnom susretu s gama zračenjem ili o rezultatu strogo povjerljivog vladinog znanstvenog eksperimenta, ovi naizgled svakodnevni ljudi stječu sposobnost spašavanja života ili uništavanja, svojim "poboljšanim sposobnostima".   

Međutim, ne možemo si pomoći da zamislimo jesu li ove sposobnosti moguće samo u svijetu znanstvene fantastike. Također ne možete poreći da barem jednom u životu niste odgovorili na ovo pitanje: Da možete imati neku supermoć, koja bi to bila? Kako znanost napreduje i počinjemo shvaćati sve više i više o ljudskom genomu i njegovim posljedicama, dvaput razmislite o svom odgovoru na ovo pitanje jer bi se on mogao jednostavno ostvariti. 

Čitanje misli  

Koliko god ideja o čitanju misli bila nategnuta, znanstvenici sa Sveučilišta u Cambridgeu vjeruju da možda postoji DNK osnova u sposobnosti čitanja misli drugih kroz njihove oči. U studiji poznatoj kao "Čitanje misli u očima” Test,  tim je imao za cilj utvrditi razine kognitivne empatije, koje su se pokazale previsokim ili preniskim kod osoba s različitim oblicima psihijatrijskih stanja. 89,000 sudionika iz cijelog svijeta je zamoljeno da prepoznaju razlike u fotografijama očiju, bilježeći kakve su emocije osjetili pojedinci na fotografijama. Nakon testa očiju, svi sudionici prošli su genetsko testiranje, a tim je tražio veze između njihovih rezultata i njihovih gena. 

Rezultati su pokazali nekoliko različitih korelacija. Prvo, žene su pokazivale sklonost da rezultat veći nego njihove muške kolege. Ove su žene također pokazale porast u varijacijama na kromosomu 3 za koje je utvrđeno da se nalaze samo kod žena s visokim rezultatima, ne pokazujući nikakvu povezanost s boljim rezultatima kod muškaraca.  

Nakon daljnjeg istraživanja ove kromosomske regije, otkriveno je da uključuje gen tzv LRRN1 (Leucine Rich Repeat Neuronal 1). Iako nije dobro karakteriziran, gen se pokazao aktivnim u području strijatuma ljudskog mozga. Igrom slučaja, utvrđeno je da ova regija mozga ima ulogu u kognitivnoj empatiji putem skeniranja mozga.   

Možda ne možemo čuti tuđe misli, ali ideja je da geni mogu igrati ulogu u našoj sposobnosti da osjećamo empatiju prema drugoj osobi. To znači da se možemo staviti u kožu druge osobe. Ali kako se to događa i koji je dio mozga odgovoran za to?   

Jednostavan odgovor na ovo je Zrcalni neuroni. Prvi su ih otkrili neuroznanstvenici radeći na makaki majmunima. Tim je primijetio područje stanica u premotornom korteksu koje su izravno reagirale na emocije drugih.  

Vittorio Gallese, jedan od prvih pronalazača zrcalnih neurona i neuroznanstvenik sa Sveučilišta u Parmi u Italiji, dalje to objašnjava "Dijelimo s drugima ne samo način na koji normalno djeluju ili subjektivno doživljavaju emocije i osjete, već i neuronske sklopove koji omogućuju te iste radnje, emocije i osjete." To on naziva zrcalnim neuronskim sustavom.  

Uzimajući u igru ​​i zrcalne neurone i gen LRRN1, postoji mnogo istraživanja koje treba obaviti otkriti kako se mogu iskoristiti za povećanje kognitivne empatije kod pojedinaca. Ne samo da bi vas ovo moglo učiniti sličnijim Profesoru X ili Doctoru Strangeu, već bi također moglo biti učinkovito u liječenju mnogih neuroloških nedostataka, poput autizma i shizofrenije. Kod ovih poremećaja pojedinci imaju oblik potisnutog ili manjkavog neuralnog sustava koji smanjuje njihovu sposobnost razumijevanja svijeta oko sebe. Sposobnost pružanja genetskih tretmana koji bi potencijalno uveli bilo koji od ovih oblika neuronskog umrežavanja drastično bi povećala kvalitetu života tih pojedinaca.  

Super imunitet  

Iako nije tako blistav, super imunitet bi vjerojatno mogao biti najpraktičnija "supermoć". Imunitet na bolesti ili potiskivanje poremećaja iz djetinjstva u vašem tijelu čini vas hodajućim mutantom. Ne samo da bi vam ova vrsta mutacija potencijalno omogućila da preživite sljedeću svjetsku epidemiju, već bi također mogle sadržavati tragove za otkrivanje načina za sprječavanje istog poremećaja ili bolesti. 

Eric Schadt s Icahn School of Medicine na Mount Sinai, New York i Stephen Friend iz Sage Bionetworks smislili su jedinstveni plan poput pokušaja pronaći ove mutante.  

“Ako želite pronaći način prevencije bolesti, ne biste trebali gledati ljude s bolešću. Trebali biste pogledati ljude koji su trebali biti bolesni, ali nisu" objašnjava Prijatelj.  

Njihov učiti, stoga je cilj bio pronaći zdrave pojedince koji sadrže kodove u svojim genima za teško genetsko stanje za koje bi trebali imati simptome. Nakon analize 589,306 13 genoma, uspjeli su suziti izbor na 13 osoba koje su sadržavale genetsku mutaciju za osam različitih poremećaja. Uz zdravstvene kartone svakog pojedinca, mogli su izjaviti da ovaj pacijent ne pokazuje poremećaj povezan s njihovim genima. To znači da je ovih XNUMX ljudi imalo način isključivanja ekspresije ovih gena, što ih čini iznimno važnima za otkrivanje tretmana za poremećaje koje nose.  

Međutim, postojao je jedan problem sa studijom. Genetski uzorci koje su dobili bili su samo djelomični uzorci, a zbog obrazaca za pristanak koje su potpisali sudionici, ispitanike nije bilo moguće kontaktirati radi praćenja. Kako bi dodatno istražili, dvojac pokreće Projekt otpornosti s Jasonom Bobeom, također s Icahn School of Medicine. Cilj je sekvencirati genom 100,000 pojedinaca kako bi se pronašli slični slučajevi, s mogućnošću da se pojedinci ponovno kontaktiraju ako nose gen od interesa za skupinu.  

Osim ove studije, drugi znanstvenici su slijedili isti pristup diljem svijeta, a mnogi drugi "super imuni" ljudi pronađeni su diljem svijeta. Jedan od najpoznatijih od ovih pojedinaca je Stephen Crohn, čovjeka koji je sadržavao genetsku mutaciju nazvanu delta 32 u svojim imunološkim stanicama CD4 koja mu je omogućila da bude imun na HIV.  

Bill Paxton, imunolog u Centru za istraživanje AIDS-a Aaron Diamond i jedan od prvih koji je radio s Crohnom, kaže “Proučavajući njega i ljude poput njega, zapravo smo pomaknuli istraživanje HIV-a naprijed. I sada postoje lijekovi koji su, prema Steveovim nalazima, vrlo korisni za zaustavljanje replikacije virusa”.  

Ali kako možete steći svoje super moći?  

Za ovaj odgovor možete zahvaliti skupini mikrobiologa i dvjema biološki opasnim bakterijama. Prvi put objavljeno i patentirano 2012. Charpentier i Doudna otkrili su Cas9, protein koji je, kada se koristi zajedno s CRISPR-om Rodolphea Barrangoua, klasterom ponavljajuće DNK identificiran 2005., imao potencijal da se koristi u uređivanju gena. 

U godinama koje slijede, Crispr-Cas9 je promijenio igru u području genetike. Kompleks je mogao izrezati preciznu regiju DNK i zamijeniti je gotovo bilo kojim dijelom DNK koji je istraživač želio. Ubrzo je postalo utrka za otkrivanje najboljeg mogućeg načina za uvođenje Crispr i Cas9 u ljudski genom, kao i rat za patentiranje između Doudne i Feng Zhanga, molekularnog biologa na Broad institutu MIT-a i Harvarda.  

Crispr-Cas9 postao je vrlo zainteresiran za stvaranje različitih biotehnoloških tvrtki diljem svijeta. Implikacije su beskrajne od liječenja bolesti do umjetne selekcije usjeva. Ako znamo gene koje želimo, mogli bismo ih jednostavno ugraditi u naša tijela. Ali gdje povlačimo crtu? To bi omogućilo ljudima da odaberu osobine koje žele kod svoje djece, u rasponu od boje kose do poboljšanih sposobnosti spomenutih u ovom članku. Geni su postali poput nacrta, a mi bismo u biti mogli stvoriti genetske superheroje sve dok znamo sekvencu gena potrebnu za osobinu od interesa.