Біотехнологія: наукова фантастика як реальність

Наукова фантастика завжди на крок попереду реальної науки. Саме ця галузь вперше познайомила людство з космічними подорожами, бездротовим зв’язком і віртуальною реальністю. Ба більше, деякі широковживані сьогодні наукові терміни, як от «робот», «скафандр» або «космонавт», з’явились саме на сторінках науково-фантастичних творів. Цей жанр може слугувати інструментом для вивчення наслідків та етики нових технологій ще до їх появи у житті людини. За останні кілька років істотно розвинулась галузь біотехнології: від генної інженерії до синтетичних продуктів і безсмертя, ця сфера діяльності швидко наближається до відтворення наукової фантастики в реальному житті. Ресурс Labiotech пропонує короткий перелік з п’яти колись найдивніших науково-фантастичних мрій, досягнення яких – уже реальність, а також того, що це може означати для нас.

Генна інженерія

Генна інженерія – одна з найулюбленіших тем науково-фантастичних розповідей: від романів і відеоігор до великих франшиз на кшталт «Зоряних воєн». Колись навіжені мрії про можливість контролювати всі характеристики живої істоти, від рослин до тварин і людей, стають реальністю швидше, ніж очікувалося. У випадку сільськогосподарських культур сучасні методи генної інженерії розвинулись так, що вчені здатні вносити все більш точні зміни в ДНК без необхідності вводити ДНК з інших видів, а тому не класифікувати рослини страшним для когось терміном «ГМО».

Генна інженерія стала загальноприйнятою практикою досліджень тварин. Лабораторії в усьому світі регулярно модифікують ДНК хробаків, фруктових мух, рибок виду даніо, мишей та багатьох інших модельних організмів для реплікації та вивчення генетичних захворювань. Британська компанія Oxitec використовує цю технологію для боротьби з інфекційними захворюваннями, вводячи комарам ген, через який їх діти помирають до того, як встигають поширити захворювання. А для любителів «Парку юрського періоду» кілька років тому вчені успішно «спроектували» курчат з подібними до динозаврячих головами.

Генна інженерія наближається до звершення подвигів і у царині експериментів з людиною завдяки розробці CRISPR/Cas9, інструменту, який дозволяє швидше, простіше та дешевше модифікувати гени. Перші випробування використання CRISPR на людях розпочалися в Китаї вже понад рік тому, а перші дослідження на людях в Європі очікуються цього року. Передбачається забуття таких генетичних захворювань як серповидна клітинна хвороба, гемофілія, муковісцидоз і м’язова дистрофія.

Органи на вимогу

Брак органів для задоволення величезного попиту на трансплантацію надихнув ряд наукових фантастів на уявлення про майбутнє, коли деяких людей вирощують з метою надання здорових органів для трансплантації. Наука наближає людський рід до вироблення таких органів, утім без етичних проблем стосовно «розведення» донорів. Поява 3D-друку дозволила науковцям використовувати технологію друку біоматеріалів у формі людських органів. Найпростіші органи й тканини вже можна заміняти за допомогою цієї техніки: ще в 2013 році перша дитина була врятована від колапсу легенів за допомогою надрукованої на 3D-принтері трахеї.

Оскільки основною функцією хрящів і кісток є підтримка, ці тканини можуть бути замінені енергетично інертними матеріалами. Але заміна більш складних органів вимагає наявності клітин. Іспанська дослідницька група розробляє 3D-принтер, здатний виробляти шкіру людини за допомогою біочорнил, у яких містяться живі клітини. Наступним кроком стане виробництво більших і складніших органів, приміром, серця або печінки. Поки одні дослідники продовжують працювати над їх створенням з нуля в лабораторії, інші трудяться над альтернативою: використовуючи генну інженерію, вони здатні створювати свиней з органами, генетично ідентичними людським, і не просто загалом, а навіть ідентичними органам конкретної людини, яка потребує трансплантації.

Довголіття

Наукова фантастика вже давно розмірковує про наслідки безсмертя та про те, чи буде воно благословенням, чи прокляттям. Хоча до безсмертя, безумовно, ще не близько, здається, що мільярдери Кремнієвої долини переконані, що воно й не за горами. Принаймні відомо, що, наприклад, Пітер Тіль (Peter Thiel) і Сергій Брін (Sergey Brin) вклали кошти в компанії, які працюють над технологіями подовження життя.

А поки люди продовжують старіти, біотехнологія вже допомагає нам (чи хоча б тим, кому це по кишені) зберігати здоров’я до, скажімо, 120-річного віку. Зі зростанням тривалості життя також зростає частота нейродегенеративних захворювань і вікових імунних порушень. У тих областях, де традиційна медицина не була такою успішною, нові технології, прикладом, генна терапія, можуть нарешті забезпечити перші методи зупинки дегенерації нейронів та імунної системи, а не просто паліації симптомів. А для тих, хто турбується про свій зовнішній вигляд у віці 100 років, розробляють косметику, що сповільнює процеси старіння, на основі бактерій.

Синтетичне харчування

Хто не мріяв про машину, яка б «готувала» те, що вам заманеться, одним натиском кнопки? Чи навіть читала ваші думки, аби задовольняти бажання, як у «Путівнику Галактикою для космотуристів» Дугласа Адамса (The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy, Douglas Adams)? Очевидно, що такі мрії – фантастика, якщо людині треба свинина на котлету, але незабаром тварини можуть більше не бути частиною процесу виробництва їжі. Вже скоро лабораторне м’ясо буде на прилавках магазинів, зважаючи на кількість компаній, що працюють над виготовленням м’ясця без залучення корів, курей, індиків, тунців, лососів і безлічі інших живих організмів. А ще раніше з’явиться коров’яче молоко, отримане без корів, адже американський стартап Perfect Day вже готується до виводу на ринок свого першого продукту.

Автоматична діагностика

Ще з початку 20-х років ХХ століття, коли наукова фантастика започаткувала термін «робот», роботи, андроїди та штучний інтелект почали проникати у всі аспекти людського буття. Медицина, безумовно, не є винятком. Швейцарська компанія Sophia Genetics вже використовує штучний інтелект, аби допомогти лікарям діагностувати широкий спектр захворювань, розшифровуючи увесь геном пацієнта. Компанія напрацьовує величезну базу даних завдяки співпраці з лікарнями по всій планеті, що допоможе ескулапам краще діагностувати складні захворювання, наприклад, рак.

Однак, існують побоювання, що краща генетична діагностика може призвести до етичних проблем. У фільмі «Гаттака» (Gattaca) зображено світ, де діти здебільшого створюються шляхом ЕКО-запліднення. Машина прогнозує ймовірність кожного з сонмища захворювань та ознак здоров’я, а також фізичні характеристики, на кшталт зросту або кольору волосся, що дозволяє батькам вибирати дитину з такими рисами, які їм найбільше подобаються. Таким чином виникає світ, де дискримінують «генетично неповноцінних» людей. Цей тип технології вже існує, хоча ще знадобиться час для повного розкриття точних прогнозів щодо найскладніших умов і фізичних властивостей. Компанія 23andme вже пропонує ймовірності для кількох рис, а також подала патент на спосіб вибору сперматозоїдів і донорів яєць на основі імовірності ознак, які матиме дитина, від низького ризику колоректального раку до високої ймовірності зелених очей.

Не такий страшний той чорт…

Попри те, що науково-фантастичні картини завжди зображують дійсно круті технології, вони часто представлені як палиця на два кінці, оскільки також можуть призвести до неабияких етичних проблем. Звісно, корисно вивчати можливі наслідки застосування нових технологій, але іноді наука й технології в очах фантастів виглядають куди страшніше, ніж у реальному житті. Важливо пам’ятати, що більшість з цих технологій характеризується технічними обмеженнями, розроблятиметься повільно, дозволяючи науковцям і регуляторним органам співпрацювати над механізмами їх застосування. Бути поінформованим та обговорювати переваги й недоліки кожної нової технології – неодмінна умова нового світу. Наприклад, поширені сьогодні дискусії про ціни на генну й клітинну терапію сприяють тиску на компанії та регуляторні органи, змушуючи їх переосмислювати політику ціноутворення. Будемо сподіватись, що наша взаємодія з наукою вбереже нас від жахіть науково-фантастичних романів і фільмів.

ВАРТО ЧИТАТИ:

Джерело: Labiotech, переклад підготувала Ірина Гоял, спеціально для «Блог Imena.UA»

Читайте также:

Ринок клонування тварин: як все влаштовано?

В UNIT.City сподіваються за 6 років виростити 6 компаній-єдинорогів

Розвиток і зростання Pet Tech

В UNIT.City змінили топ-менеджмент та оголосили про нову стратегію розвитку