Хөгшрөлтийн шинжлэх ухаан: Бид үүрд амьдарч чадах уу, тийм үү?

Өдөр тутмын хүмүүсийн хөгшрөлт нь зүгээр л цаг хугацааны үр дүн юм. Хөгшрөлт нь бие махбодид ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд саарал үс, үрчлээс, ой санамж муудах зэргээр илэрдэг. Эцэст нь ердийн элэгдлийн хуримтлал нь хорт хавдар, Альцгеймер, зүрхний өвчин гэх мэт илүү ноцтой өвчин, эмгэгийг үүсгэдэг. Тэгээд нэг өдөр бид бүгд эцсийн амьсгалаа гаргаж, эцсийн үл мэдэгдэх зүйл болох үхэл рүү умбана. Хөгшрөлтийн талаарх энэхүү тодорхойлолт нь хэдийгээр бүрхэг бөгөөд тодорхой бус байсан ч бид бүгдэд маш их мэддэг зүйл юм.

Гэсэн хэдий ч бидний насыг ойлгох, мэдрэх аргад хувьсгал хийх үзэл суртлын өөрчлөлт гарч байна. Хөгшрөлтийн биологийн үйл явцын талаар шинээр гарч ирж буй судалгаа, насжилттай холбоотой өвчинд чиглэсэн биоанагаах ухааны технологийг хөгжүүлж байгаа нь хөгшрөлтөд чиглэсэн тодорхой хандлагыг харуулж байна. Үнэн хэрэгтээ хөгшрөлтийг цаг хугацаанаас хамааралтай үйл явц гэж үзэхээ больсон, харин салангид механизмуудын хуримтлал гэж үздэг. Үүний оронд хөгшрөлтийг өвчин гэж үзэх нь дээр.

Компьютерийн шинжлэх ухааны чиглэлээр суралцсан Кембрижийн доктор, биоанагаахын геронтологич Обри де Грейг элсээрэй. Зэгс шиг цээж, их бие дээгүүрээ урсан урт сахалтай. Тэр хурдан ярьдаг, түүний амнаас үгс нь дур булаам Британи аялгаар урсдаг. Хурдан галтай яриа нь дүрийн хачирхалтай байж болох юм, эсвэл хөгшрөлтийн эсрэг явуулж буй дайны талаар түүний яаралтай мэдрэмжээс үүдэлтэй байж болох юм. Де Грэй бол хамтран үүсгэн байгуулагч бөгөөд шинжлэх ухааны ерөнхий захирал юм SENS судалгааны сан, насжилттай холбоотой өвчний судалгаа, эмчилгээг ахиулах зорилготой буяны байгууллага.

Де Грэй бол мартагдашгүй дүр тул хөгшрөлтийн эсрэг хөдөлгөөнд олон цагийг илтгэж, хүмүүсийг цуглуулахад зарцуулдаг. Нэг анги дээр NPR-аас TED радиогийн цаг, тэр "Үндсэндээ 100 эсвэл 200 насандаа үхэж болох зүйлүүд нь 20 эсвэл 30 насандаа үхэж болзошгүй зүйлүүдтэй яг адилхан байх болно" гэж тэр таамаглаж байна.

Анхааруулга: Олон эрдэмтэд ийм таамаглал нь таамаглалтай бөгөөд ийм том мэдэгдэл хийхээсээ өмнө тодорхой нотлох баримт хэрэгтэй гэдгийг онцлон тэмдэглэх болно. Үнэн хэрэгтээ, 2005 онд MIT технологийн тойм мэдээлэв SENS сорилт, SENS-ийн хөгшрөлтийн эсрэг заалтыг "сурсан мэтгэлцээн хийх зохисгүй" гэдгийг хангалттай нотолж чадах аливаа молекул биологичдод 20,000 доллар санал болгов. Шүүгчид 10,000 долларын орлого олох хэмжээний уран чадвартай гэж үзсэн нэг гайхалтай мэдэгдлээс өөр хэн ч шагналыг бүрэн хүртэх гэж байгаагүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь бидний үлдсэн мөнх бус хүмүүст хамгийн сайндаа үл ойлгогдох боловч түүний үр дагаврыг авч үзэх хангалттай амлалттай нотлох баримтуудтай тэмцэлдэх боломжийг үлдээж байна.

Олон тооны судалгаа, хэт өөдрөг гарчигуудыг шүүж үзсэнийхээ дараа би хөгшрөлт, насжилттай холбоотой өвчинтэй холбоотой бодит технологи, эмчилгээний аргуудтай судалгааны цөөн хэдэн гол салбарт анхаарлаа хандуулахаар шийдсэн.

Ген нь түлхүүрийг агуулдаг уу?

Амьдралын төлөвлөгөөг бидний ДНХ-ээс олж болно. Бидний ДНХ нь "ген" гэж нэрлэдэг кодоор дүүрэн байдаг; Таны нүд ямар өнгөтэй, бодисын солилцоо хэр хурдан, ямар нэгэн өвчин тусах эсэхийг ген тодорхойлдог. 1990-ээд онд Сан Францискогийн их сургуулийн биохимийн судлаач Синтия Кенион саяхан 15 оны шинжлэх ухааны шилдэг 2015 эмэгтэйн нэгээр шалгарчээ. Бизнес Дотоод, парадигмыг өөрчилсөн санааг нэвтрүүлсэн - ген нь бидний хэр удаан амьдрахыг кодлох боломжтой бөгөөд зарим генийг асаах эсвэл унтраах нь эрүүл насыг уртасгах боломжтой. Түүний анхны судалгаанд анхаарлаа хандуулав C. Элеганс, геномын хөгжлийн мөчлөг нь хүнийхтэй маш төстэй байдаг тул судалгаанд загвар организм болгон ашигладаг бяцхан өтнүүд. Кенион тодорхой нэг ген болох Daf2-ыг унтрааснаар түүний өтнүүд ердийн өтнөөс хоёр дахин урт насалдаг болохыг олж мэдэв.

Илүү сэтгэл хөдөлгөм нь өтнүүд зүгээр л урт наслаад зогсохгүй эрүүл чийрэг байсан. Та 80 насалж, 10 жил нь сул дорой байдал, өвчин эмгэгтэй тэмцэж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. 90 жил наснаас шалтгаалсан өвчнөөр шаналж, амьдралын чанар муудаж байна гэсэн үг бол 20 нас хүрнэ гэдэгт эргэлзэж магадгүй. Харин Кенионы хорхойнууд хүн төрөлхтний 160 жилтэй дүйцэхүйц насалсан бөгөөд энэ амьдралынхаа 5-хан жилийг л "хөгшин насанд" өнгөрөөсөн байна. Нийтлэлд Асран хамгаалагч, Кенион бидний зарим нь зөвхөн нууцаар найдаж байсан зүйлийг илчилсэн; "Чи зүгээр л "Хөөх. Магадгүй би тийм урт насалдаг өт байж магадгүй." Тэр цагаас хойш Кенион хөгшрөлтийн явцыг хянадаг генийг тодорхойлох судалгааг анхлан эхлүүлсэн.

Гол санаа нь хэрэв бид хөгшрөлтийн үйл явцыг хянадаг мастер генийг олж чадвал тэр генийн замыг тасалдуулах эм боловсруулж эсвэл генийн инженерчлэлийн аргыг ашиглан бүхэлд нь өөрчлөх боломжтой. 2012 онд нийтлэл Шинжлэх ухаан CRISPR-Cas9 (CRISPR гэж илүү хялбар) хэмээх генийн инженерчлэлийн шинэ техникийн талаар нийтлэгдсэн. CRISPR дараа жилүүдэд дэлхий даяарх судалгааны лабораториудад нэвтэрч, зарлагдав Байгаль Энэ нь сүүлийн арав гаруй жилийн хугацаанд биоанагаахын судалгааны хамгийн том технологийн дэвшил юм.

CRISPR нь ДНХ-ийг засварлах ферментийг зорилтот ДНХ-ийн зурвас руу чиглүүлдэг тээвэрлэгч тагтааны биохимийн эквивалент болох РНХ-ийн сегментийг ашигладаг энгийн, хямд бөгөөд үр дүнтэй арга юм. Тэнд фермент нь генийг хурдан салгаж, шинээр генийг оруулах боломжтой. Хүний генетикийн дарааллыг "засварлах" чадвартай байх нь гайхалтай юм шиг санагддаг. Эрдэмтэд лабораторид ДНХ-ийн эвлүүлэг бүтээж, гар урлалын ширээн дээр хүүхдүүд шиг генийг хайчилж, нааж, хүсээгүй генийг бүрмөсөн устгаж байна гэж төсөөлж байна. Ийм технологийг хэрхэн, хэнд ашиглахыг зохицуулах протоколыг бий болгох нь био ёс зүйчдийн хар дарсан зүүд байх болно.

Жишээлбэл, энэ оны эхээр Хятадын судалгааны лаборатори хүний ​​үр хөврөлийг генетикийн хувьд өөрчлөх оролдлого хийсэн тухай нийтэлсэн нь шуугиан дэгдээсэн (эх нийтлэлийг эндээс үзнэ үү. Уураг ба эс, ба дараагийн kerfuffle at Байгаль). Эрдэмтэд CRISPR нь удамшлын цусны эмгэг болох β-талассеми өвчнийг хариуцдаг генийг чиглүүлэх боломжийг судалж байв. Тэдний үр дүнгээс харахад CRISPR нь β-талассемийн генийг салгаж чадсан ч ДНХ-ийн дарааллын бусад хэсгүүдэд нөлөөлж, хүсээгүй мутаци үүсгэдэг. Үр хөврөл амьд үлдэж чадаагүй нь илүү найдвартай технологийн хэрэгцээг улам бүр тодотгож байна.

Энэ нь хөгшрөлттэй холбоотой тул CRISPR-ийг насжилттай холбоотой генүүдэд чиглүүлэх, хөгшрөлтийн явцыг удаашруулахад туслах замуудыг асаах, унтраахад ашиглах боломжтой гэж төсөөлж байна. Энэ аргыг хамгийн тохиромжтой нь вакцинжуулалтаар дамжуулж болох боловч технологи нь энэ зорилгод хүрэхэд ойрхон биш бөгөөд хэзээ нэгэн цагт үүнийг хийх эсэхийг хэн ч шийдэмгий хэлж чадахгүй. Хүний геномыг үндсээр нь шинэчлэх, бидний амьдрах, (боломжтой) үхэх арга барилыг өөрчлөх нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлийн нэг хэсэг хэвээр байгаа бололтой.

Бион биетүүд

Хэрэв хөгшрөлтийн түрлэгийг генетикийн түвшинд зогсоож чадахгүй бол хөгшрөлтийн үйл явцыг таслан зогсоож, эрүүл амьдралыг уртасгах цаашдын механизмыг хайж олох боломжтой. Түүхийн энэ мөчид хиймэл эрхтэн, эрхтэн шилжүүлэн суулгах мэс засал нь энгийн үзэгдэл болсон нь хүний ​​амь насыг аврахын тулд биологийн систем, эрхтнүүдээ сайжруулж, заримдаа бүрмөсөн сольсон инженерчлэлийн гайхалтай амжилт юм. Бид хүний ​​интерфэйсийн хил хязгаарыг үргэлжлүүлсээр байна; технологи, дижитал бодит байдал, гадны биетүүд бидний нийгэм, бие махбодид урьд өмнөхөөсөө илүү шингэсэн. Хүний биеийн ирмэгүүд бүдэгрэх тусам бид ямар үед өөрсдийгөө "хүн" гэж үзэхээ болих вэ гэж гайхаж байна.

Ханна Уоррен хэмээх залуу охин 2011 онд амьсгалын хоолойгүй төрсөн. Тэр ганцаараа ярьж, идэж, залгиж чадахгүй байсан бөгөөд түүний хэтийн төлөв тийм ч сайн харагдахгүй байв. Харин 2013 онд тэрээр а суурь эвдэх журам өөрийн үүдэл эсээс ургасан гуурсан хоолойг суулгасан. Ханна процедурын дараа сэрээд амьдралдаа анх удаа ямар ч төхөөрөмжгүйгээр амьсгалж чаджээ. Энэ процедур нь хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн анхаарлыг ихэд татсан; Тэр залуухан, царайлаг охин байсан бөгөөд энэ нь АНУ-д анх удаа ийм процедурыг хийж байсан юм.

Гэсэн хэдий ч Паоло Макчиарини хэмээх мэс засалч Испанид таван жилийн өмнө энэ эмчилгээг аль хэдийн хийж байжээ. Энэхүү техник нь хиймэл нан утаснаас цагаан мөгөөрсөн хоолойг дуурайдаг тавцан барихыг шаарддаг. Дараа нь өвчтөний ясны чөмөгөөс цуглуулсан үүдэл эсүүдээр уг тавиурыг "үрлүүлдэг". Үүдэл эсийг сайтар өсгөвөрлөж, шатыг тойруулан ургуулж, биеийн бүрэн ажиллагаатай хэсгийг бүрдүүлдэг. Ийм аргын сонирхол татахуйц байдал нь шилжүүлэн суулгасан эрхтэнээс татгалзах боломжийг эрс бууруулдаг явдал юм. Эцсийн эцэст энэ нь өөрсдийнхөө эсээс баригдсан!

Нэмж дурдахад энэ нь зайлшгүй шаардлагатай эрхтнийг хангалттай нийлүүлдэггүй эрхтэний донорын системийн даралтыг бууруулдаг. Ханна Уоррен харамсалтай нь хожим нас барсан тэр жилГэсэн хэдий ч эрдэмтэд үүдэл эсээс эд эрхтнийг бий болгох нөхөн төлжих анагаах ухааны боломж, хязгаарлалтын талаар тэмцэж байх үед уг процедурын өв хадгалагдсаар байна.

Макчиаринигийн хэлснээр Lancet2012 онд "Үүдэл эсэд суурилсан энэхүү эмчилгээний эцсийн боломж бол хүний ​​хандив, насан туршийн дархлаа дарангуйллаас зайлсхийх, цогц эд, эрт орой хэзээ нэгэн цагт бүхэл эрхтнийг солих явдал юм."

Удалгүй энэ баяр хөөртэй мэт санагдсан үеийг дагаж маргаан өрнөв. Шүүмжлэгчид 2014 оны эхээр санал бодлоо илэрхийлсэн Редактор дахь Цээжний болон зүрх судасны мэс заслын сэтгүүл, Макчиаринигийн аргуудын үнэмшилтэй эсэхийг эргэлзэж, ижил төстэй процедурын нас баралтын өндөр түвшинд санаа зовж буйгаа харуулсан. Тэр жилийн сүүлээр Макчиарини зочин профессороор ажилладаг нэр хүндтэй анагаахын их сургууль Стокгольм дахь Каролинскийн хүрээлэнд мөрдөн байцаалтын ажиллагааг эхлүүлсэн түүний ажилд. Макчиарини байхад зүй бус үйлдлээс чөлөөлөгдсөн Энэ оны эхээр ийм шүүмжлэлтэй, шинэ ажилд алдаа гаргасан талаар шинжлэх ухааны нийгэмлэг эргэлзэж байгааг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч, байдаг клиникийн туршилт Одоогоор АНУ-д гуурсан хоолойн үүдэл эсийн инженерийн аргаар шилжүүлэн суулгах хагалгааны аюулгүй, үр дүнтэй эсэхийг шалгаж байгаа бөгөөд судалгаа энэ оны эцэс гэхэд дуусна гэж тооцоолж байна.

Macchiarini-ийн шинэлэг журам нь захиалгат эрхтэн бий болгох цорын ганц алхам биш - 3D принтер гарч ирснээр харандаанаас яс хүртэл бүх зүйлийг хэвлэхэд бэлэн болсон. Принстоны нэг хэсэг судлаачид 2013 онд функциональ бионик чихний загварыг хэвлэж чадсан бөгөөд энэ нь технологи хэр хурдацтай хөгжиж байгааг бодоход олон зуун жилийн өмнөх мэт санагдана (тэдний нийтлэлийг үзнэ үү). Нано үсэг). 3D хэвлэх нь одоо арилжааны болсон бөгөөд биотехнологийн компаниудын дунд 3D хэвлэсэн анхны эрхтнийг хэн зах зээлд гаргах вэ гэсэн уралдаан өрнөж магадгүй юм.

Сан Диего хотод байрладаг компани Органово 2012 онд олон нийтэд нээлттэй болсон бөгөөд биоанагаах ухааны судалгааг ахиулах зорилгоор 3D хэвлэх технологийг ашиглаж байна, жишээлбэл, эмийн шинжилгээнд ашиглах жижиг элэг олноор үйлдвэрлэж байна. 3D хэвлэлийн давуу тал нь эхний шатыг шаарддаггүй бөгөөд илүү уян хатан байдлыг хангадаг - электрон дэд бүтцийг биологийн эд эстэй холбож, эрхтэнд шинэ функцүүдийг оруулах боломжтой. Хүний биед шилжүүлэн суулгахад зориулагдсан бүрэн эрхт эрхтнийг хэвлэх шинж тэмдэг хараахан гараагүй байгаа ч Органовогийн хамтын ажиллагаанаас үзэхэд хөтлүүр нь тэнд байгааг харуулж байна. Метусела сан – алдарт Обри де Грейгийн өөр нэг санаа.

Метуселах сан нь нөхөн сэргээх анагаах ухааны судалгаа, хөгжлийг санхүүжүүлдэг ашгийн бус байгууллага бөгөөд янз бүрийн түншүүдэд 4 сая гаруй доллар хандивладаг. Хэдийгээр энэ нь шинжлэх ухааны R&D-ийн хувьд тийм ч их биш юм ForbesТомоохон эмийн компаниуд нэг эмэнд 15 сая доллараас 13 тэрбум доллар зарцуулж болох ба биотехнологийн судалгаа, боловсруулалтыг харьцуулах боломжтой - энэ нь маш их мөнгө хэвээр байна.

Илүү урт наслах ба Титонусын эмгэнэлт явдал

Грекийн домог зүйд Титонус бол үүр цайх Титан Эосын амраг юм. Титонус бол хааны хүү, усан дагины хүү боловч мөнх бус юм. Амраг амрагаа үхлээс аврах гэж цөхрөнгөө барсан Эос Зевс бурханаас Титонусыг үхэшгүй мөнх болгохыг гуйв. Зевс үнэхээр Титонусыг үхэшгүй мөнхөөр хайрладаг боловч Эос мөнхийн залуу насыг хүсэхээ мартсан гэдгээ харгис хэрцгий байдлаар ойлгов. Титонус үүрд амьдардаг ч хөгширч, чадвараа алдсаар байна.

"Үхэшгүй мөнхийн залуу насны хажууд үхэшгүй нас / Би үнсэнд байсан бүх зүйл" гэж хэлдэг Алфред Теннисон мөнхийн хараал идсэн хүний ​​өнцгөөс бичсэн шүлэгт. Хэрэв бид бие махбодоо хоёр дахин урт наслахыг ятгаж чадвал бидний оюун ухаан үүнийг дагаж мөрдөх баталгаа байхгүй. Олон хүмүүс бие махбодийн эрүүл мэнд муудаж эхлэхээс өмнө Альцгеймер эсвэл бусад төрлийн сэтгэцийн хомсдолд өртдөг. Нейроныг нөхөн сэргээх боломжгүй гэж өргөнөөр ярьдаг байсан тул танин мэдэхүйн үйл ажиллагаа нь цаг хугацааны явцад эргэлт буцалтгүй буурдаг.

Гэсэн хэдий ч судалгаагаар мэдрэлийн эсүүд үнэндээ шинэчлэгдэж, тархинд шинэ зам үүсгэж, шинэ холболт үүсгэх чадвар болох "хуванцар" -ыг харуулж чадна гэдгийг баттай нотолсон. Үндсэндээ та хуучин нохойд шинэ заль мэхийг зааж болно. Гэхдээ энэ нь 160 жилийн хугацаанд ой санамжаа алдахаас урьдчилан сэргийлэхэд бараг л хангалттай биш (хүмүүс 600 нас хүрч магадгүй гэж хэлсэн де Грейд миний ирээдүйн амьдрал инээдтэй байх болно). Оюун санааны чадваргүй урт наслах нь тийм ч таатай биш боловч хачирхалтай шинэ үйл явдлууд бидний оюун ухаан, сүнсийг хатахаас аврах найдвар хараахан байгааг харуулж байна.

2014 оны XNUMX-р сард Стэнфордын их сургуулийн судлаачдын баг олон нийтэд сурталчилж эхэлсэн клиникийн туршилт Альцгеймерийн өвчтэй хүмүүст залуу доноруудын цусыг дусаахыг санал болгосон. Судалгааны үндэслэл нь бидний олонхи нь эргэлзэж байгаа ч хулгана дээр аль хэдийн хийгдсэн ирээдүйтэй судалгаан дээр үндэслэсэн байдаг.

2014 оны XNUMX-р сард нийтлэл хэвлэгдсэн Байгаль Стэнфордын хэсэг эрдэмтдийн сэтгүүлд залуу цусыг хөгшин хулгана руу сэлбэх нь тархины хөгшрөлтийн үр нөлөөг молекулаас танин мэдэхүйн түвшинд хэрхэн эргүүлж байсныг нарийвчлан бичсэн байна. Судалгаанаас үзэхэд хөгшин хулгана залуу цусыг хүлээн авсны дараа мэдрэлийн эсүүд ургаж, тархинд илүү холболт үүсч, ой санамж, танин мэдэхүйн үйл ажиллагаа сайжирдаг. -д өгсөн ярилцлагадаа Guardian, Тони Висс-Корай – энэ судалгаанд ажиллаж буй тэргүүлэх эрдэмтдийн нэг, Стэнфордын мэдрэлийн судлалын профессор – “Энэ нь цоо шинэ салбарыг нээж байна. Организмын нас буюу тархи шиг эрхтэний насыг чулуунд бичээгүй гэдгийг бидэнд хэлдэг. Энэ нь уян хатан байдаг. Та үүнийг нэг чиглэлд хөдөлгөж болно."

Цусан дахь ямар хүчин зүйл ийм гайхалтай үр дагаварт хүргэж байгаа нь тодорхойгүй байгаа ч хулганад хийсэн үр дүн нь хүмүүст эмнэлзүйн туршилт явуулахыг зөвшөөрч чадахуйц найдвартай байсан. Хэрэв судалгаа сайн явагдах юм бол бид хүний ​​тархины эдийг залуужуулдаг онцгой хүчин зүйлсийг тодорхойлж, Альцгеймерийн өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх эмийг бий болгож, биднийг цаг хугацааны төгсгөл хүртэл кроссворд тайлах боломжтой.