Генетичні супергерої в реальному житті та як ними стати

Протягом багатьох років супергерої та лиходії домінували в поп-культурі. Незалежно від того, чи це випадкове зіткнення з гамма-випромінюванням, чи результат надсекретного урядового наукового експерименту, ці, здавалося б, звичайні люди отримують здатність рятувати чи знищувати життя за допомогою своїх «розширених здібностей».   

Однак ми не можемо не уявити, чи можливі ці здібності лише у світі наукової фантастики. Ви також не можете заперечити, що ви хоча б раз у житті не відповіли на це запитання: якби ви могли мати якусь суперздібність, що б це було? Оскільки наука розвивається, і ми починаємо розуміти все більше і більше про геном людини та його наслідки, двічі подумайте над своєю відповіддю на це запитання, оскільки вона може просто здійснитися. 

Читання розуму  

Якою б надуманою не була ідея читання думок, вчені Кембриджського університету вірять, що в здатності читати думки інших по їхніх очах може бути основа ДНК. У дослідженні, відомому як "Тест «Читання думок в очах».,  команда мала на меті визначити рівні когнітивної емпатії, які виявилися занадто високими або занадто низькими в осіб із різними формами психічних розладів. 89,000 XNUMX учасників з усього світу попросили визначити відмінності на фотографіях очей, зазначивши, які емоції відчувають люди на фотографіях. Після тесту на очі всі учасники пройшли генетичне тестування, і команда шукала зв’язок між їхніми результатами та їхніми генами. 

Результати показали кілька різних кореляцій. По-перше, жінки виявляли схильність до оцінка вище ніж їхні колеги-чоловіки. У цих жінок також спостерігалося збільшення варіацій на хромосомі 3, яке, як виявилося, було виявлено лише у жінок з високими показниками, не демонструючи відношення до кращих показників у чоловіків.  

Під час подальшого дослідження цієї хромосомної області було виявлено, що вона містить ген під назвою LRRN1 (Leucine Rich Repeat Neuronal 1). Незважаючи на недостатню характеристику, було показано, що ген активний у смугастому тілі людського мозку. Випадково було визначено, що ця область мозку відіграє роль у когнітивній емпатії за допомогою сканування мозку.   

Ми може бути не в змозі почути чиїсь думки, але ідея полягає в тому, що гени можуть відігравати певну роль у нашій здатності співпереживати іншій людині. Це означає, що ми можемо поставити себе на місце іншої людини. Але як це відбувається і яка частина мозку за це відповідає?   

Проста відповідь на це Дзеркальні нейрони. Вперше їх виявили нейробіологи, які працювали на макаках. Команда помітила область клітин у премоторній корі, яка безпосередньо реагувала на емоції інших.  

Вітторіо Галлезе, один із першовідкривачів дзеркальних нейронів і нейробіолог з Університету Парми в Італії, далі пояснює це «Ми ділимося з іншими не лише тим, як вони зазвичай діють або суб’єктивно переживають емоції та відчуття, але й нейронними ланцюгами, що забезпечують ті самі дії, емоції та відчуття». Він називає це системою дзеркальних нейронів.  

Взявши до уваги як дзеркальні нейрони, так і ген LRRN1, є багато досліджень, які потрібно зробити щоб дізнатися, як їх можна використати для підвищення когнітивної емпатії в окремих людей. Це не тільки може зробити вас більше схожим на професора Ікс або доктора Стренджа, але також може бути ефективним у лікуванні багатьох неврологічних розладів, таких як аутизм і шизофренія. При цих розладах люди мають форму пригніченої або дефіцитної нервової системи, що знижує їх здатність розуміти навколишній світ. Здатність забезпечити генетичне лікування, яке потенційно запровадить будь-яку з цих форм нейронної мережі, різко підвищить якість життя цих людей.  

Супер імунітет  

Хоч і не такий яскравий, суперімунітет, мабуть, може бути найбільш практичною «суперсилою». Імунітет до хвороб або придушення дитячих розладів у вашому організмі робить вас ходячим мутантом. Цей тип мутацій не тільки потенційно дозволить вам пережити наступну світову епідемію, але вони також можуть містити підказки для виявлення способів запобігання тому самому розладу чи хворобі. 

Ерік Шадт з медичної школи Ікана на горі Синай, Нью-Йорк, і Стівен Френд із Sage Bionetworks продумали унікальний план на кшталт спроби знайти цих мутантів.  

«Якщо ви хочете знайти спосіб запобігти хворобі, вам не слід дивитися на людей з хворобою. Ви повинні дивитися на людей, які мали б хворіти, але не хворіють» пояснює Друг.  

Їх вчитися, отже, метою було знайти здорових людей, які містять коди у своїх генах для важкого генетичного захворювання, для якого вони повинні мати симптоми. Проаналізувавши 589,306 13 геномів, вони змогли звузити коло до 13 осіб, які містили генетичну мутацію восьми різних захворювань. Разом із медичними записами кожної особи вони змогли заявити, що цей пацієнт не виявляв захворювання, пов’язаного з їхніми генами. Це означає, що ці XNUMX людей мали спосіб вимкнути експресію цих генів, що робить їх надзвичайно важливими для відкриття методів лікування розладів, які вони несуть.  

Однак у навчанні була одна проблема. Генетичні зразки, які вони отримали, були лише частковими, і через форми згоди, підписані учасниками, неможливо було зв’язатися з суб’єктами для подальшого спостереження. Для подальшого дослідження дует запускає Проект стійкості з Джейсоном Бобом, також із Школи медицини Ікана. Мета полягає в тому, щоб секвенувати геном 100,000 XNUMX осіб, щоб знайти подібні випадки, з можливістю повторного контакту з особами, якщо вони несуть ген, який цікавить групу.  

На додаток до цього дослідження, інші вчені в усьому світі дотримувалися такого ж підходу, і було знайдено багато інших «суперімунних» людей по всьому світу. Одним із найвідоміших із цих осіб є Стівен Крон, чоловік, який містив генетичну мутацію під назвою дельта 32 у своїх імунних клітинах CD4, що дозволило йому бути несприйнятливим до ВІЛ.  

Білл Пекстон, імунолог з Дослідницького центру СНІДу Аарона Даймонда, один із перших, хто працював з Кроном, говорить «Досліджуючи його та таких людей, як він, ми дійсно просунули дослідження ВІЛ вперед. І зараз є ліки, які, як виявив Стів, є дуже корисними, щоб зупинити розмноження вірусу».  

Але як ви можете отримати свої надздібності?  

Ви можете подякувати групі мікробіологів і двом біологічно небезпечним бактеріям за цю відповідь. Вперше опублікований і запатентований у 2012 році, Шарпентьє і Дудна відкрили Cas9, білок, який у поєднанні з CRISPR Родольфа Баррангу, кластером повторюваної ДНК, ідентифікованим у 2005 році, мав потенціал для використання в редагуванні генів. 

У наступні роки, Crispr-Cas9 змінив правила гри в галузі генетики. Комплекс міг розрізати точну ділянку ДНК і замінити його практично будь-яким фрагментом ДНК, який хотів дослідник. Це швидко переросло в гонку, щоб знайти найкращий можливий спосіб впровадження Crispr і Cas9 у геном людини, а також у війну за патентування між Дудною і Фен Чжаном, молекулярним біологом з Інституту Броуда Массачусетського технологічного інституту та Гарварду.  

Crispr-Cas9 викликав величезний інтерес для створення різних біотехнологічних компаній по всьому світу. Наслідки нескінченні від лікування хвороб до штучного відбору сільськогосподарських культур. Якщо ми знаємо гени, які нам потрібні, ми можемо просто імплантувати їх у своє тіло. Але де ми проведемо межу? Це дозволить людям вибрати, які риси вони хочуть мати у своїх дітей, починаючи від кольору волосся і закінчуючи розширеними здібностями, згаданими в цій статті. Гени стали схожими на креслення, і ми, по суті, могли б створювати генетичних супергероїв, якщо знаємо послідовність генів, необхідну для цікавої риси.