Геном человека изменяется с возрастом. Сила мысли способна изменять генетический код организма Изменяет ли льюис структуру днк

Конечно же, авторы данного исследования не слышали про . Тем лучше. Их информация подтверждает его слова без поиска доказательств его правоты. ДНК - это биоакустическая антенна, не только несущая информацию, но и принимающая её из вне. Точно также, как мысли способны менять гены в отдельном человеке, общие мысли целой цивилизации способны менять всю её реальность!

Научно доказано, что тренировки мозга и стимулирование его определенных участков может благотворно сказаться на здоровье. Ученые попытались понять, как именно эти практики влияют на наше тело.

Новое исследование, которое провели ученые Висконсина, Испании и Франции, несет в себе первые доказательства специфических молекулярных изменений в организме, которые наступают после интенсивной медитации ясного ума.

Исследование изучило результаты применения медитации ясного ума в группе опытных медитирующих и сравнило эффект с группой не тренированных субъектов, которые были вовлечены в тихую, не медитативную деятельность. Через 8 часов медитации ясного ума у медитирующих были обнаружены генетические и молекулярные изменения, включая изменение уровня генного регулирования и сокращение уровней про-воспалительных генов, которые отвечают за физическое восстановление в стрессовой ситуации.

«Насколько нам известно, эта работа впервые демонстрирует быстрые изменения в экспрессии генов среди субъектов, практикующих медитацию ясного ума» — говорит автор исследования Ричард Дж. Дэвидсон, основатель Центра исследований здорового ума и профессор психологии и психиатрии в университете Висконсина-Мэдисона.

«Самое интересное, что изменения наблюдаются в генах, которые в настоящее время являются объектом для противовоспалительных лекарств и анальгетиков» — говорит Перла Калиман, первый автор статьи и исследователь в Институте медико-биологических исследований (IIBB-CSIC-IDIBAPS) в Барселоне, где был проведен молекулярный анализ.

Обнаружено, что медитация ясного ума положительно влияет на воспалительные заболевания и одобрена Американской Ассоциацией сердца как профилактическое вмешательство. Новые результаты исследований могут продемонстрировать биологический механизм ее терапевтического эффекта.

Генная активность может меняться в зависимости от восприятия

По словам доктора Брюса Липтона, активность гена может быть изменена на основании ежедневных тренировок. Если ваше восприятие отражается на химических процессах в вашем теле и ваша нервная система считывает и интерпретирует окружающую среду и затем контролирует химию крови, вы можете буквально изменить судьбу ваших клеток, изменив свои мысли.

На самом деле, исследование доктора Липтона наглядно показывает, что, меняя ваше восприятие, мозг способен менять активность генов и создавать более тридцати тысяч вариаций продуктов из каждого гена. Ученый также утверждает, что генные программы содержатся внутри ядра клетки, и вы можете переписать эти генетические программы, меняя химию крови.

Проще говоря, это значит, что для лечения рака нам нужно сначала изменить способ нашего мышления.

«Функция нашего ума - в том, чтобы согласовывать наши убеждения и реально пережитый опыт» — говорит доктор Липтон. «Это означает, что ваш мозг будет регулировать биологию вашего организма и ваше поведение в соответствии с вашими убеждениями. Если вам сказали, что вы умрете в течение шести месяцев и ваш мозг поверил в это, то, скорее всего, вы действительно умрете в течение этого времени. Это называется «эффект ноцебо », результат отрицательных мыслей, противоположный эффекту плацебо.»

Эффект Ноцебо указывает на систему из трех частей. Здесь часть тебя, которая клянется, что не хочет умирать (сознание), проигрывает части, которая верит, что умрет (прогноз доктора, опосредованный подсознанием), затем происходит химическая реакция (реинтерпретированная химией мозга), которая должна доказать, что тело соответствует доминирующему убеждению

Неврология признала, что 95 процентами нашей жизни управляет именно подсознание.

«Это сложная ситуация» — говорит доктор Липтон. «Люди запрограммированы верить в то, что они жертвы, и что у них нет контроля над ситуацией. Они запрограммированы с самого начала верованиями своих родителей. Так, например, когда мы болеем, родители говорят нам, что нужно идти к доктору, потому что доктор является авторитетом, который заботится о нашем здоровье. Мы еще в детстве получаем от родителей сообщение, что врачи отвечают за наше здоровье, и что мы жертвы внешних сил, которые мы не способны контролировать сами. Забавно, что людям становится лучше уже на пути к врачу. Вот когда врожденная способность к самовосстановлению умирает, еще один пример эффекта плацебо.»

Медитация ясного ума влияет на регуляторные пути

Результаты исследований Дэвидсона демонстрируют понижающую регуляцию генов, участвующих в воспалении. Пораженные гены включают в себя про-воспалительные гены RIPK2 и COX2, а также деацетилазы гистонов (HDAC), которые эпигенетически регулируют активность других генов. Более того, снижение экспрессии этих генов оказалось связано с более быстрым физическим восстановлением организма после выброса гормона кортизола в ситуации социального стресса.

На протяжении многих лет биологи подозревали, что на клеточном уровне происходит что-то вроде эпигенетической наследственности. Различные виды клеток нашего тела подтверждают этот пример. Клетки кожи и мозга наделены разными формами и функциями, хотя их ДНК идентично. Таким образом, должны быть другие механизмы, помимо ДНК, доказывающие, что клетки кожи остаются клетками кожи, когда делятся.

Вот что удивительно: по словам ученых, в генах каждой из исследуемых групп до практик не было никаких различий. Вышеописанные эффекты были отмечены только в группе, практикующей медитацию ясного ума.

Поскольку несколько других ДНК-модифицированных генов не обнаружили никаких различий между группами, предполагается, что практика медитации ясного ума влияет лишь на некоторые специфические регуляторные пути.

Ключевым результатом исследований стало то, что в группе медитаторов, практикующих медитацию ясного ума, произошли генетические изменения, которых не было обнаружено в другой группе, даже несмотря на то, что люди в ней так же занимались спокойной деятельностью. Результат обследования доказывает принцип: практики медитации ясного ума могут привести к эпигенетическим изменениям генома.

Предыдущие исследования на грызунах и людях показали быструю (в течение нескольких часов) эпигенетическую реакцию на такие воздействия, как стресс, диета или упражнения.

«Наши гены достаточно динамичны в своем выражении и эти результаты говорят о том, что спокойствие нашего разума может влиять на их выражение» — говорит Дэвидсон.

«Полученные результаты могут быть базой для исследования возможности применения медитативных практик при терапии хронических воспалительных заболеваний» — говорит Калиман.

Бессознательные убеждения это ключ

Многие практикующие позитивное мышление знают, что хорошие мысли и постоянное повторение аффирмаций не всегда приносит тот эффект, который обещают книги на данную тему. С этой точкой зрения не спорит и доктор Липтон, который утверждает, что позитивные мысли приходят из сознания, тогда как негативные мысли обычно программируются более сильным подсознанием.

«Главная проблема в том, что люди осознают свои сознательные убеждения и поведение и не осознают бессознательные посылы и поведение. Многие люди даже не осознают, что всем управляет подсознание, в миллион раз более сильная сфера, чем сознание. От 95 до 99 процентов нашей жизни управляются подсознательными программами»

«Ваши подсознательные убеждения работают на вас или против вас, но правда в том, что вы не контролируете свою жизнь, потому что подсознание заменяет сознательный контроль. Так что когда вы стараетесь излечиться благодаря повторению позитивных аффирмаций, возможно, этому мешает невидимая подсознательная программа»

Сила подсознания хорошо заметна на людях, страдающих раздвоением личности. К примеру когда «у руля» находится одна из личностей, человек может страдать серьезной аллергией на клубнику. В то же самое время стоит личности смениться — и тот же самый человек способен есть клубнику без каких-либо последствий.

Читаем в тему:

ТЕМАТИЧЕСКИЕ РАЗДЕЛЫ:
|

Когда время от времени в СМИ появляются публикации о чудесном исцелении от смертельного заболевания с помощью самовнушения, специальной диеты, биоэнергетики или какого-либо другого нетрадиционного метода, на лицах врачей и ученых, как правило, появляются скептические улыбки.

Даже когда речь идет о неоспоримых фактах, подтвержденных современными методами исследования, традиционная медицина либо отмахивается от них, либо пытается объяснить неожиданное выздоровление больного ошибкой в первоначальном диагнозе.

Однако американский генетик Брюс Липтон утверждает, что с помощью истинной веры, исключительно силой мысли человек и в самом деле способен избавиться от любой болезни. И никакой мистики в этом нет: исследования Липтона показали, что направленное психическое воздействие способно менять... генетический код организма.

«Эффект плацебо никто не отменял»

На протяжении многих лет Брюс Липтон специализировался в области генной инженерии, успешно защитил докторскую диссертацию, стал автором ряда исследований. Все это время Липтон, как и многие генетики и биохимики, верил, что человек является неким биороботом, жизнь которого подчинена программе, записанной в его генах.

Брюс Липтон

Гены с этой точки зрения определяют практически все: особенности внешнего облика, способности и темперамент, предрасположенность к тем или иным заболеваниям и, в конечном счете, продолжительность жизни. Никто не может изменить свой личный генетический код, а значит, нам остается лишь смириться с тем, что предопределено природой.

Поворотным моментом во взглядах доктора Липтона стали проводимые им в конце 1980-х годов эксперименты по изучению особенностей поведения клеточной мембраны. До того в науке считалось, что именно гены, находящиеся в ядре клетки, определяют, что следует пропустить через эту мембрану, а что - нет. Однако опыты Липтона показали, что внешние воздействия на клетку могут влиять на поведение генов и даже приводить к изменению их структуры.

Оставалось лишь понять, можно ли производить такие изменения с помощью психических процессов, или, проще говоря, силой мысли.

В сущности, я не придумал ничего нового, - говорит доктор Липтон. - На протяжении столетий медикам известен эффект плацебо - когда больному предлагают нейтральное вещество, утверждая, что это лекарство. В итоге вещество и в самом деле оказывает исцеляющее действие. Но, как ни странно, научного объяснения этому явлению до сих пор не было.

Мое открытие позволило дать такое объяснение: с помощью веры в целебную силу лекарства человек меняет идущие в его организме процессы, в том числе и на молекулярном уровне. Он может «отключать» одни гены, заставлять «включаться» другие и даже менять свой генетический код.

Вслед за этим я подумал о различных случаях чудесного исцеления. Врачи от них всегда отмахивались. Но на самом деле, даже если бы у нас был всего один такой случай, он должен был заставить врачей задуматься над его природой.

Мы все спешим за чудесами...

Академическая наука приняла эти взгляды Брюса Липтона в штыки. Однако он продолжил свои исследования, в ходе которых последовательно доказывал, что без всяких лекарств вполне можно влиять на генетическую систему организма.

В том числе, кстати, и с помощью специально подобранной диеты. Так, для одного из своих экспериментов Липтон вывел породу желтых мышей с врожденными генетическими дефектами, обрекающими их потомство на избыточный вес и короткую жизнь. Затем с помощью специальной диеты он добился того, что эти мыши стали давать потомство, не похожее на родителей - обычного цвета, худых и живущих столько же, сколько и остальные их сородичи.

Все это, согласитесь, отдает лысенковщиной, и потому негативное отношение академических ученых к идеям Липтона предугадать было нетрудно. Тем не менее он продолжил эксперименты и доказал, что аналогичного воздействия на гены можно добиться и с помощью, скажем, воздействия сильного экстрасенса или путем определенных физических упражнений. Научное направление, изучающее влияние внешних воздействий на генетический код, получило название «эпигенетика».

И все же главным воздействием, способным менять состояние нашего здоровья, Липтон считает именно силу мысли, то, что происходит не вокруг, а внутри нас.

Давно известно, что у двух людей может быть одинаковая генетическая предрасположенность к раку, - заявляет Липтон. - Но у одного болезнь проявилась, а у другого - нет. Почему? Да потому, что они жили по-разному: один чаще испытывал стрессы, чем второй; у них были разные самооценка и самоощущение, различный ход мыслей. Сегодня я могу утверждать, что мы способны управлять нашей биологической природой; мы можем с помощью мысли, веры и устремлений влиять на наши гены.

Великое отличие человека от остальных существ на Земле как раз и заключается в том, что он может менять свое тело, исцелять сам себя от смертельных болезней и даже избавляться от наследственных заболеваний, давая на это психические установки организму. Мы вовсе не обязаны быть жертвами нашего генетического кода и обстоятельств жизни.

Поверьте в то, что вы можете исцелиться, - и вы вылечитесь от любого заболевания. На первый взгляд, все предельно просто. Но только на первый взгляд...

Когда сознания маловато...

Если бы все было так просто, то большинство людей с легкостью решали бы любые проблемы со здоровьем с помощью произнесения незамысловатых мантр вроде «Я могу исцелиться от этого недуга», «Я верю, что мой организм в состоянии сам исцелиться»...

Но ничего этого не случается, да и, как поясняет Липтон, не может происходить, если психические установки проникают только в область сознания, определяющего лишь 5% нашей психической деятельности, не затрагивая оставшиеся 95% - подсознание. Проще говоря, лишь единицы из тех, кто поверил в возможность самоисцеления силами своего мозга, на самом деле действительно в это верят - и потому добиваются успеха. Большинство же на уровне подсознания отрицают такую возможность.

Еще точнее: само их подсознание, которое, собственно говоря, на автоматическом уровне и контролирует все процессы в нашем организме, отвергает такую возможность. При этом оно (опять-таки на уровне автоматизма) обычно руководствуется принципом, что вероятность того, что с нами произойдет нечто позитивное, куда меньше, чем дальнейшее протекание событий по наихудшему варианту.

Согласно Липтону, именно на такой лад наше подсознание начинает настраиваться в период раннего детства, с рождения до шести лет, когда самые незначительные события, намеренно или случайно сказанные взрослыми слова, наказания, травмы формируют «опыт подсознания» и в итоге - личность человека. Причем сама природа нашей психики устроена так, что все плохое, происходящее с нами, откладывается в подсознание куда легче, нежели память о приятных и радостных событиях.

В результате «опыт подсознания» у подавляющего большинства людей на 70% состоит из «негатива» и лишь на 30% - из «позитива». Таким образом, чтобы действительно добиться самоисцеления, необходимо, по меньшей мере, изменить это соотношение на прямо противоположное. Только таким образом можно сломать барьер, установленный подсознанием на пути вторжения силы нашей мысли в клеточные процессы и генетический код.

По мнению Липтона, работа многих экстрасенсов как раз и заключается в сломе этого барьера. Но он предполагает, что аналогичного эффекта можно добиться и с помощью гипноза, и другими методами. Однако большая часть этих методов все еще ждет своего открытия. Или просто широкого признания.

После произошедшего для Липтона около четверти века назад мировоззренческого переворота ученый продолжил свои исследования в области генетики, но одновременно стал одним из активных организаторов различных международных форумов с целью наведения мостов между традиционной и альтернативной медициной.

На организованных им конгрессах и семинарах известные психологи, врачи, биофизики и биохимики сидят рядом со всевозможными народными целителями, экстрасенсами и даже теми, кто называет себя магами или колдунами. При этом последние обычно демонстрируют собравшимся свои возможности, а ученые устраивают мозговой штурм для попытки их научного объяснения.

А заодно продумывают будущие эксперименты, которые помогли бы выявить и объяснить механизм скрытых резервов нашего организма.

Именно в таком симбиозе эзотерики и современных методов лечения с главной опорой на возможности психики самого пациента, или, если угодно, магии и науки, видит Брюс Липтон основной путь дальнейшего развития медицины. А прав он или нет, покажет время.

Ян СМЕЛЯНСКИЙ

У однояйцовых близнецов одинаковый набор генов. Но почему-то один не вылезает из болезней, а другой ни разу не чихнул. Получается, наше здоровье зависит не только от того, что мы наследуем от родителей, но и от других факторов? Наука эпигенетика доказала: человек может изменить то, что ему "на роду написано", то есть свою ДНК. Каким же образом?

Если человек будем придерживаться сбалансированной диеты, забудет про вредные привычки и приобретет полезные, он не только сможет изменить свою жизненную программу, записанную в собственном ДНК, но и передаст потомкам здоровые гены, которые продлят годы детям и внукам.

Чеснок запускает гены

Первый и главный — еда. В принципе, каждый из продуктов может влиять на работу генов. Но есть некоторые, полезность которых ученые уже доказали на все 100 процентов.

Среди них — зеленый чай. В зеленом чае есть вещества катехины (epigallocatechin-3-gallate, epicatechin, epicatechin-3-gallate, epigallocatechin), им по силам подавлять гены, способствующие онкологическим заболеваниям, и активировать те гены, которые умеют сражаться с опухолями. Чтобы поддерживать свое ДНК в боеготовности "антирак", достаточно выпивать ежедневно 2-3 небольшие чашки зеленого чая. Особо полезен зеленый чай женщинам, среди родственниц которых есть больные опухолями молочной железы.

Другой продукт — чеснок. В чесноке работают другие соединения — diallyl sulfide, diallyl disulfide, diallyl trisulfide. Надо съедать 2-3 зубчика чеснока в день, чтобы запустить гены, которые заведуют не только процессами гибели клеток, дающих метастазы, но и сражаются со старостью, продляют жизнь.

Третья панацея — соя. В сое содержатся изофлавоноиды (genistein, daidzein) — действенное противоопухолевое средство при раке груди, простаты, гортани, толстой кишки и лейкемии. Ученые советуют употреблять сою в БАДах и придерживаться дозировки, указанной на упаковках.

Четвертый борец за здоровые гены — виноград и продукты из него (сок и вино). Гроздь винограда темных сортов (это 120 г виноградного сока или 100 г сухого красного вина), добавленная в ежедневное меню, обеспечит организм веществом resveratrol, меняющим гены.

В рацион, который понравится добрым генам, стоит включить 100 г темно-красных помидоров (вещество lycopene) с добавлением оливкового масла. Помидоров надо есть вчетверо больше, если в роду есть онкобольные.

Еще один овощ, который добрым словом вспомнят ваши наследники, — капуста брокколи (вещество indole-3-carbinol). 100 г брокколи — каждому, 300 г — при риске рака.

Обязательно надо есть орехи, рыбу, яйца и грибы — они обеспечивают организм микроэлементами селеном и цинком, которые тоже меняют ДНК.

Тучная конституция закреплялось в геноме

Работа генов зависит от режима питания. Диета должна быть низкокалорийной (не более 2 тысяч ккал в сутки). Она отодвигает старение человека, гарантирует долголетие его детям и внукам. Эпидемию ожирения, разразившуюся сегодня, тоже объясняет эпигенетика: мы становимся все полнее, поскольку переедают наши мамы до беременности и во время нее. Это подтверждают опыты, проведенные на животных: перекормленные мыши каждый раз производили еще более тучное потомство, и подобная конституция закреплялось в геноме.

Генам нравится, когда их хозяин поддерживает себя в хорошей физической форме. Ученые определили, что регулярные занятия в течение 45 дней на обычном велотренажере активируют около 500 генов! А если заниматься регулярно и дальше — то можно изменить к лучшему еще больше генов.

Про вредные привычки писано-переписано. Но влияние сигарет, спиртного и наркотиков непосредственно на гены доказано лишь недавно. Оказывается, более 150 участков ДНК у хронических алкоголиков получают ненормальную активность. Результат: алкоголик не может сосредоточиться, ничего не запоминает, не может обуздать свои эмоции. Но самое печальное — он передает больные гены потомству.

И около 120 генов остаются измененными даже спустя 10 лет после отказа от сигарет. И опять среди них есть и самые важные гены, контролирующие деление клетки. Результат — рак у курильщика. Но тут есть повод для оптимизма: гены можно исправить, и чем меньше стаж пристрастия к , тем скорее это можно сделать.

На гены влияют и эмоции, как положительные, так и отрицательные, полученные дома, в семье, на работе.

Ну и, наконец, экологическая ситуация, в которой живет человек. Очевидно, что промышленные выбросы, автомобильные выхлопы, нитраты в еде, загрязненная вода тоже приводят к поломкам в генах.

Хотите жить дольше? Желаете здоровья своим детям и внукам? Тогда проявляйте заботу о своих генах.

Теперь вы знаете, как это делать?

Генная инженерия человека нам, простым обывателям, все еще кажется чем-то из области научной фантастики. Тем неожиданней было сообщение издания «The Telegraph», в котором говорилось, что Совет по этике в Великобритании разрешил генную инженерию человеческих эмбрионов. Понятно, что от рекомендаций Совета по этике до закона о генетических вмешательствах «дистанция огромного размера», однако первый шаг, похоже, сделан.

« The Telegraph» обратился за комментарием к профессору Карен Юнг, председателю рабочей группы по редактированию генома и воспроизводству человека. Госпожа профессор заявила, что в будущем в числе репродуктивных технологий может оказаться и внесение наследуемых изменений генома для обеспечения определенных характеристик детей. Сперва, разумеется, таким способом будут бороться с наследственными заболеваниями, но потом «если технология будет успешно развиваться, у нее есть потенциал стать альтернативной репродуктивной стратегией, доступной родителям для достижения более широкого круга целей».

На вопрос, можно ли использовать генетическое редактирование, чтобы дети были высокими, со светлыми волосами и голубыми глазами (ну, если вдруг именно такая внешность будет в моде), профессор Йонг добавила что и этого она тоже не исключает…

Но у нас возник не этический, а, если так можно выразиться, технический вопрос: неужели ученые уже в состоянии переделать нам геном и заменить голубые глаза на карие?

Что такое геном человека (для тех, кто прогулял уроки биологии)

Вся наша жизнь закодирована в молекулах ДНК - дезоксирибонуклеиновой кислоты. Удивительно, но все эти огромные молекулы состоят из комбинации всего лишь четырех основных элементов: азотистых оснований аденина, гуанина, тимина и цитозина (их обычно для краткости обозначают первыми буквами - A, G, T, C). Сложные последовательности этих элементов служат своеобразными матрицами, на которых синтезируются РНК - рибонуклеиновые кислоты. РНК - «рабочие лошадки» нашего организма, у каждой - своя специализация. Одни участвуют в синтезе белков, задавая верную последовательность элементов, другие поставляют аминокислоты к месту синтеза белков, третьи - «перекраивают» своих собратьев, катализируя реакции с участием РНК.

” Лично мне наш геном напоминает муравейник: с ДНК - муравьиной королевой, бесконечно откладывающей яйца, из которых появляются РНК-муравьи, среди которых есть солдаты, няньки, рабочие…

А в Википедии приводят такой пример: «ДНК нередко сравнивают с чертежами для изготовления белков. Развивая эту инженерно-производственную аналогию, можно сказать, что, если ДНК — это полный набор чертежей для изготовления белков, находящийся на хранении в сейфе директора завода, то матричная РНК — временная рабочая копия чертежа отдельной детали, выдаваемая в сборочный цех».

Выбирайте аналогию по своему вкусу!

Молекулы ДНК есть в любой клетке нашего организма, в которой есть ядро. Молекулы - потому что знаменитые спирали ДНК «нарублены» на 46 различных по размеру «кусков», соединенных попарно - это 23 пары наших хромосом.

” В каждой паре хромосом одна досталась нам от отца, а другая от матери. 23-я пара отвечает за наш пол, поэтому хромосомы в ней могут отличаться: «ХХ» - у девочек, «ХУ» - у мальчиков.

Во всех аутосомах (не-половых хромосомах) и хромосома, доставшаяся от папы, и доставшаяся от мамы, содержат подобные гены на одних и тех же участках. Подобные - поскольку гены, у всех нас, вообще говоря, разные. К примеру, на участке, где располагается ген, ответственный за цвет волос, в одной хромосоме из пары окажется ген мамы-блондинки, а на другой - папы-брюнета. В таком случае один из генов будет доминировать, а второй, рецессивный, ждать своего часа. Если именно его передадут по наследству, и если в паре с ним окажется такой же рецессивный ген, то у него будет возможность проявить себя.

” Этот принцип наследования генетической информации чреват неприятными сюрпризами. И мы сейчас вовсе не о рождении голубоглазого блондина в семье кареглазых брюнетов, а о наследственных заболеваниях. Порой, скрытые в рецессивных генах, они дремлют во многих поколениях, никак не проявляя себя внешне. Но стоит такому гену встретиться со своим «собратом», и трагические последствия неизбежны.

Любые родители хотели бы вырезать зловредный ген из своей ДНК и заменить его на здоровый, обезопасив потомков. И тут мы снова возвращаемся к вопросу: неужели это реально?

Генная инженерия и ЭКО

Светлана Владимировна, генетический анализ во время проведения экстракорпорального оплодотворения, «зачатия в пробирке», вещь уже привычная?

” -Доказано, что такое «отщипывание» клеток не приводит к нарушению развития зародыша. Этот метод технически гораздо сложнее и дороже, чем просто генетический анализ плода во время беременности, который проводится после забора амниотической жидкости или фрагмента плаценты, поэтому широкого распространения пока не получил.

То есть, родителям остается только уповать, что однажды случайным образом «выпадет» комбинация здоровых генов. А нельзя ли как-то вырезать «плохие» гены?

Ген удалять в большинстве случаев не надо, собственно, патогенные мутации как раз «удаляют» ген функционально. Надо заставить неправильно функционирующий ген работать нормально. Либо вырезать из него лишнее, либо вставить потерянное, либо заменить неправильное на правильное. Более простой подход - одним махом добавить в геном нормальную копию гена.

Технологии изменения ДНК человека

- Но как можно «оперировать» ген, неужели речь идет о реальных технологиях?

Есть много способов разрезать молекулу ДНК. Инструменты для этого люди позаимствовали у бактерий. Борясь за место под солнцем (или, наоборот, в тени) бактерии синтезируют белки или комплексы белков и РНК, которые разрезают ДНК других видов бактерий и вирусов, но безвредны для ДНК хозяйки и её потомков. Эти молекулы прикрепляются к специфическим последовательностям ДНК (специфической фразе из «букв» А, С, T и G), которых заведомо нет в геноме хозяйки. Так что «отщипнуть» - не проблема, главное - правильно сшить обратно разрезанную молекулу. Если этого не сделать, то произойдёт разрыв хромосомы и нарушение функций того участка, где находится разрыв.

” - Сейчас наиболее перспективным орудием генного инженера считается бактериальная система CRISPR /Cas9 - часть иммунитета бактерий, модификации которой активно используют для редактирования геномов эукариот (живых организмов, клетки которых содержат ядра - прим. ред.). Бактерии «держат про запас» у себя в геноме фрагменты ДНК вирусов, с которыми они сталкивались раньше. Эти фрагменты позволяют бактерии быстро строить конструкции, состоящие из РНК и белков, которые специфически разрезают ДНК вирусов. При этом белок Cas9 функционирует как молекулярные ножницы, а так называемая gРНК, частично содержащая генетическую последовательность вируса, - это система GPS-навигации, которая направляет «ножницы» на специфический район ДНК. Бактерии борются с генами вирусов, но такой биотехнологический инструмент можно нацелить на произвольный участок ДНК любого организма.

Чтобы клетка, ДНК которой разрезали таким способом, смогла восстановиться, в неё параллельно вводят ДНК с нужной последовательностью. Клетка запускает собственные механизмы починки ДНК и использует добавленную ДНК как матрицу для починки полученного повреждения. Таким образом, можно поменять одну генетическую последовательность на другую!

- Где же берут «правильные» гены?

Практически любой ген человека можно вставить в геном бактерии, заставить эту бактерию активно делиться, а потом снова выделить нужный фрагмент в большом количестве. Так, сложные животные белки уже давно не выделяют из органов животных, а нарабатывают с помощью встроенных в бактерии генов (например, инсулин).

Может ли генная инженерия подарить здоровье и карие глаза

- То есть, генная инженерия возможна - пусть и в порядке лабораторного эксперимента?

Чем сложнее организм, тем труднее это сделать. Для получения генномодифицированных лабораторных организмов такие подходы используются уже давно. Область применения этих методов - генная модификация сельхозкультур, сельскохозяйственных животных, но в особенности бактерий.

Однако перенести разработанные для экспериментальных организмов подходы на человека напрямую невозможно. Методы, которыми работают на животных и растениях, недостаточно специфичны. Часть полученных организмов нежизнеспособны, часть имеет «не те» признаки, их просто выбраковывают. Примером может служить «золотой рис». Его выводили методом генной модификации, добавив к геному риса два гена других организмов, что способствовало накоплению бета-каротина в его семенах. Действительно, был получен рис с заданными характеристиками, но его урожайность оказалась снижена. Предполагается, что причина этого - неудачные места встраивания новых генов.

С человеком цена ошибки слишком высока, поэтому эксперименты на людях очень ограничены. Любые генетические перестройки - риск перерождения клетки в раковую или её гибели. Естественно, можно обрабатывать культуру клеток или, например, колонию бактерий, но в итоге стараются выбирать только те клетки, которые имеют определённые характеристики, являющиеся признаком того, что модификация их генома действительно произошла.

” - Если обрабатывать многоклеточный организм, то в части клеток модификация может пройти, а в части нет. Предсказать, какая из клеток станет впоследствии предшественником конкретных тканей организма, невозможно, поэтому эффект такой модификации сейчас непредсказуем. Условно говоря, клетка, куда встроился ген кареглазости, попадёт в итоге в пятку.

- Можно ли поменять весь геном взрослого человека?

Нет, работать со всеми клетками взрослого человека сейчас невозможно, да и не нужно. Организм, имеющий тяжёлое генетическое нарушение, влияющее на функции каждой клетки, просто погибает пренатально. Совместимые с жизнью генетические нарушения в основном проявляются в каком-то определённом органе или системе органов. Именно они и будут являться мишенями генных инженеров. Если ты хочешь карие глаза, то совершенно необязательно модифицировать ДНК пяток. Отработанных методик таких манипуляций со стабильным предсказуемым результатом на человеке пока нет, но генная инженерия развивается очень быстро, так что ждём!

- Первые опыты по использованию генной инженерии в лечении генетических заболеваний уже есть?

В литературе описан успешный опыт генной терапии булёзного эпидермолиза (редкое хроническое наследственное заболевание, в результате которого непрерывно образуются раны на коже и слизистых оболочках - прим. ред. ). Стволовые клетки кожи пациента обрабатывали вирусоподобными частицами, содержащими нормальную последовательность гена, выведенного из строя мутациями. Полученные клетки заселяли в повреждённые участки кожи ребёнка, и кожные покровы восстанавливались!

Были и попытки влиять на организм взрослого человека. Для этого в оболочку аденовирусной частицы упаковывали нужный генетический материал и с помощью аэрозоля обрабатывали дыхательные пути пациентов. Вирусные частицы прикреплялись к клеткам эпителия и впрыскивали в клетки ДНК «нужного» гена. Проводились и эксперименты по обработке вирусоподобными частицами с «правильными» генами клеток крови пациента.

” - В этих экспериментах результаты тоже были, но нестойкие. Это связано с тем, что изменённые клетки, хоть и производили нужные белки, но не размножались. Постепенно «правильные» клетки умирали, и симптомы заболевания возвращались. Ещё одна проблема такого метода - иммунный ответ организма на эти вирусоподобные частицы. Многие параметры при таком подходе контролировать невозможно, есть угроза повреждения нормального генетического материала клеток.

Поэтому сейчас наиболее перспективное направление - модификация собственных стволовых клеток человека и запуск их обратно в организм. Уже есть методики забора фибробластов из кожи, перевод их обратно в состояние стволовых клеток и перепрограммирование в некоторые другие типы клеток. Это сейчас фактически остриё науки, на это брошено много сил и финансов (правда, не у нас в стране). Выращенные таким образом генетически «подправленные» клетки могут помочь человеку побороть СПИД и некоторые виды рака.

Пересадка собственных митохондрий недавно была использована у новорождённых с сердечно-сосудистыми патологиями в США. Вместо плохо работающего собственного сердца, с разрушенными от кислородного голодания митохондриями, не стали ставить донорское; в повреждённый участок сердечной мышцы вводили митохондрии, полученные из мышечной ткани детей. Клетки сердца захватили митохондрии и начинали работать нормально. В результате из 11 больных детей восьмерым не потребовалась трансплантация сердца! Хотя такую манипуляцию нельзя назвать генно-инженерной, но она создаёт задел для лечения пациентов, в том числе и «чужими» митохондриями.

Вообще в медицине много надежд возлагается именно на использование собственных немного доработанных клеток, и именно в связи с этим, я думаю, будет пересматриваться законодательство в области генной модификации по отношению к человеку.

Беседовала Ирина Ильина

Дженнифер Дудна – известная ученая из США, труды которой в основном посвящены структурной биологии и биохимии. Дженнифер лауреатка многих престижных премий, в 1985 году получила степень бакалавра, а уже в 89 году стала доктором философии в Гарвардском университете. С 2002 года работает в Калифорнийском университете в Беркли. Широкую известность получила как исследователь РНК-интерференции и CRISPR. Исследования по Cas9 проводила вместе с Эммануэль Шарпантье.

00:12
Несколько лет назад мы с моей коллегой Эммануэль Шарпентье изобрели новую технологию редактирования геномов. Она называется CRISPR-Cas9. Технология CRISPR позволяет учёным вносить изменения в ДНК внутри клеток, что может дать нам возможность вылечивать генетические заболевания.

00:31
Возможно, вам будет интересно узнать, что технология CRISPR возникла в рамках проекта фундаментальных исследований, целью которого было выяснение того, как бактерии борются с вирусными инфекциями. Бактериям приходится сталкиваться с вирусами в среде своего обитания, и вирусную инфекцию можно представить как тикающую бомбу замедленного действия: у бактерии есть всего несколько минут, чтобы её обезвредить до того как бактерия будет разрушена. В клетках многих бактерий существует адаптивная иммунная система - CRISPR, позволяющая им выявлять и разрушать вирусную ДНК.

01:04
В состав системы CRISPR входит белок Cas9, который способен искать, расщеплять и в конечном итоге уничтожать вирусную ДНК особым способом. И именно в ходе нашего исследования по изучению активности этого белка, Cas9, мы поняли, что можем использовать его активность в генно-инженерной технологии, которая позволит учёным удалять и вставлять фрагменты ДНК внутрь клеток с невероятной точностью, что позволило бы делать то, что ранее было просто невозможно.

01:42
Технология CRISPR уже используется для изменения ДНК в клетках мышей и обезьян, а также других организмов. Недавно китайские учёные показали, что им удалось использовать технологию CRISPR даже для изменения генов эмбрионов человека. Учёные из Филадельфии показали возможность применения CRISPR для удаления ДНК интегрировавшегося вируса ВИЧ из инфицированных клеток человека.

02:09
Возможность осуществлять редактирование генома таким образом также вызывает различные этические вопросы, которые следует иметь в виду, потому что технологию можно применять не только к клеткам взрослых, но также и к эмбрионам разных организмов, в том числе и нашего вида. Таким образом, вместе с коллегами мы начали международное обсуждение изобретённой нами технологии, чтобы иметь возможность учесть все этические и общественные проблемы, связанные с подобными технологиями.

02:39
А сейчас я хочу рассказать вам, что такое технология CRISPR, что она позволяет делать, на каком мы сейчас этапе и почему я считаю, что нам нужно с осторожностью продвигаться вперёд по пути применения этой технологии.

02:54
Когда вирусы инфицируют клетку, они впрыскивают свою ДНК. И внутри бактерии система CRISPR позволяет выдернуть эту ДНК из вируса и вставить её маленькие фрагменты в хромосому - в ДНК бактерии. И эти фрагменты вирусной ДНК вставляются в область, называемую CRISPR. CRISPR означает «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами». (Смех)

03:24
Длинновато. Теперь вы понимаете, почему мы используем акроним CRISPR. Это механизм, позволяющий клеткам регистрировать с течением времени вирусы, которые их заражали. И важно отметить, что эти фрагменты ДНК передаются потомкам клеток, так что клетки защищены от вирусов не в течение одного поколения, а в течение многих поколений клеток. Это позволяет клеткам сохранять «записи» об инфекции, и как говорит мой коллега Блейк Виденхефт, локус CRISPR - это фактически карточка генетической вакцинации клеток. После встраивания этих фрагментов ДНК в бактериальную хромосому клетка делает маленькую копию в виде молекулы, называемой РНК, на этом рисунке она оранжевая, и это точный отпечаток вирусной ДНК. РНК - химическая «кузина» ДНК, что позволяет ей взаимодействовать с молекулами ДНК, имеющими подходящую для неё последовательность.

04:24
Итак, эти маленькие фрагменты РНК, образованные с локуса CRISPR, ассоциируют, связываются с белком под названием Cas9, на этом рисунке он белый, и образуется комплекс, который выполняет в клетке функции часового. Он просматривает всю ДНК в клетке, чтобы найти участки, соответствующие последовательностям связанных с ним РНК. И когда эти участки найдены, как можно видеть на рисунке, где ДНК - это синяя молекула, этот комплекс связывается с этой ДНК и даёт белку Cas9 разрезать вирусную ДНК. Он очень точно вносит разрыв. Мы можем рассматривать этого часового, комплекс белка Cas9 и РНК, как пару ножниц, которые могут разрезать ДНК, - он делает двуцепочечный разрыв в спирали ДНК. И важно, что этот комплекс можно запрограммировать, например, можно его запрограммировать узнавать нужные последовательности ДНК и разрезать ДНК в на этом участке.

05:26
Как я собираюсь вам рассказать, мы поняли, что эту активность можно использовать в генной инженерии, чтобы позволить клеткам вносить очень точные изменения в ДНК на участке, где был сделан данный разрез. Это примерно как использование программы, обрабатывающей слова, для исправления опечаток в документе.

05:48
Мы смогли предположить, что систему CRISPR можно использовать в геномной инженерии, поскольку клетки способны находить разорванную ДНК и восстанавливать её. Итак, когда клетка растения или животного находит двуцепочечный разрыв в своей ДНК, она способна его устранить, либо соединяя разорванные концы ДНК, внося незначительное изменение в последовательность в этом месте, либо она может устранить разрыв, вставив новый участок ДНК в место разрыва. Таким образом, если мы можем вносить двуцепочечные разрывы в ДНК в строго определённых местах, мы можем заставить клетки восстанавливать эти разрывы, при этом либо разрушая генетическую информацию, либо внося новую. И если бы мы смогли запрограммировать технологию CRISPR таким образом, чтобы разрыв в ДНК вносился в положении мутации или рядом с мутацией, вызывающей, например, муковисцидоз, мы могли бы заставить клетки исправить эту мутацию.

06:51
Вообще-то, геномная инженерия - не новая область, она развивается с 1970-х годов. У нас есть технологии для секвенирования ДНК, для копирования ДНК, даже для манипуляций с ДНК. И это весьма многообещающие технологии, но проблема в том, что они были либо неэффективны, либо слишком сложны в использовании, поэтому большинство учёных не могли использовать их в своих лабораториях или применять в клинических условиях. Таким образом, существовала потребность в такой технологии как CRISPR, потому что она относительно проста в использовании. Старые технологии геномной инженерии можно представить себе как необходимость перемонтировать ваш компьютер каждый раз, когда вы хотите запустить новую программу, тогда как технология CRISPR - это что-то вроде программного обеспечения для генома: мы легко можем её программировать, используя маленькие фрагменты РНК.

07:53
Как только сделан двуцепочечный разрыв, мы можем вызвать процесс восстановления и тем самым, возможно, достичь поразительных результатов, например, исправлять мутации, вызывающие серповидноклеточную анемию или болезнь Хантингтона. Лично я считаю, что первые случаи применения технологии CRISPR будут связаны с кровью, где относительно просто доставлять этот инструмент внутрь клеток, по сравнению с плотными тканями.

08:22
Прямо сейчас во многих проводимых работах метод применяют в животных моделях болезней человека, например, на мышах. Технологию используют для внесения очень точных изменений, что позволяет нам изучать то, как эти изменения клеточной ДНК влияют либо на ткань, либо, как здесь, на целый организм.

08:42
В этом примере технологию CRISPR использовали для разрушения гена путём внесения небольшого изменения в ДНК в гене, который отвечает за чёрную окраску шерсти этих мышей. Представьте, эти белые мышата отличаются от своих окрашенных братьев и сестёр всего только небольшим изменением одного гена во всём геноме, а в остальном они абсолютно нормальны. И когда мы секвенируем ДНК этих животных, то обнаруживаем, что изменение в ДНК произошло именно в том месте, где мы планировали, используя технологию CRISPR.

09:18
Также проводятся эксперименты и на других животных, у которых удобно создавать модели болезней человека, например, на обезьянах. И в этом случае мы обнаруживаем, что эти системы можно использовать для тестирования применения данной технологии к определённым тканям, например, для выяснения того, как доставлять инструмент CRISPR в клетки. Мы также хотим расширить наше понимание того, как можно контролировать способ восстановления ДНК после её разрыва, и выяснить, как можно контролировать и ограничивать нецелевое воздействие, или непреднамеренные эффекты, при использовании этой технологии.

09:55
Я полагаю, что мы станем свидетелями использования данной технологии в клинике, разумеется, у взрослых пациентов, в течение следующих 10 лет. Мне кажется вероятным, что за этот период будут проведены клинические исследования и, возможно, даже одобрены методы терапии, что очень воодушевляет. И благодаря этому воодушевлению, которое вызывает технология, к ней проявляют огромный интерес стартап-компании, созданные для того, чтобы превратить технологию CRISPR в коммерческий продукт, а также многие венчурные капиталисты,

10:26
инвестирующие в такие компании. Но мы также должны учитывать, что технологию CRISPR можно использовать для улучшения характеристик. Представьте, что мы могли бы попробовать конструировать людей, обладающих улучшенными характеристиками, например, более прочными костями, или меньшей склонностью к сердечно-сосудистым заболеваниям, или даже обладающих свойствами, которые, возможно, показались бы нам желательными, такими как другой цвет глаз или более высокий рост, что-то вроде этого. Если хотите, это «дизайнерские люди». Сейчас практически отсутствует генетическая информация, позволяющая понять, какие гены отвечают за эти признаки. Но важно понимать, что технология CRISPR дала нам инструмент для внесения таких изменений,

11:13
как только эти знания станут нам доступны. Это поднимает ряд этических вопросов, которые мы должны тщательно рассмотреть. И именно поэтому мы с коллегами призвали учёных всего мира сделать паузу в любых клинических применениях технологии CRISPR у эмбрионов человека, чтобы у нас было время тщательно рассмотреть все возможные последствия этого. И у нас есть важный прецедент для того, чтобы объявить такую паузу: в 1970-х годах учёные объединились для провозглашения моратория на использование молекулярного клонирования,

11:47
пока не будет тщательно проверена и подтверждена безопасность этой технологии. Так что пока генная инженерия людей откладывается, но это уже не научная фантастика. Созданные генной инженерией животные и растения уже существуют. И это накладывает на всех нас большую ответственность и необходимость учитывать как нежелательные последствия, так и роль преднамеренного влияния этого научного прорыва.

12:21
Спасибо!

12:22
(Аплодисменты) (Аплодисменты закончились)

Бруно Джуссани: Дженнифер, эта технология может иметь огромные последствия, как вы подчёркивали. Мы очень уважаем вашу позицию по объявлению паузы, или моратория, или карантина. У всего этого, конечно, есть терапевтические последствия, но есть и не связанные с лечением, и, по-видимому, именно они наиболее сильно притягивают интерес, особенно в СМИ. Вот один из последних выпусков журнала Economist: «Редактирование человечества». Здесь рассказывается только об улучшении свойств, не о лечении. Какую реакцию вы получили в марте от своих коллег в научном сообществе, когда попросили или предложили сделать паузу и задуматься обо всём этом?

Дженнифер Дудна: Мне кажется, коллеги были рады возможности открыто это обсудить. Интересно, что когда я разговаривала об этом с людьми, мои коллеги-учёные и не только высказывали самые разные точки зрения на этот счёт. Очевидно, что эта тема требует тщательного рассмотрения и обсуждения.

БДж: В декабре будет большая встреча, которую вы с коллегами созываете вместе с Национальной академией наук и другими. Чего именно вы ожидаете от этой встречи, с практической точки зрения?

ДжД : Я надеюсь, что будут обнародованы точки зрения многих людей и заинтересованных сторон, желающих ответственно обдумать использование этой технологии. Возможно, достигнуть консенсуса не удастся, но я полагаю, что мы должны по крайней мере понять, с какими проблемами столкнёмся в будущем.

БДж: Ваши коллеги, например, Джордж Чёрч из Гарварда, говорят: «Этические проблемы в основном являются вопросом безопасности. Мы снова и снова проводим тесты на животных, в лабораториях, и когда чувствуем, что опасности нет, переходим на человека». Это другой подход: мы должны использовать эту возможность и не должны останавливаться. Может ли это вызвать раскол в научном сообществе? То есть мы увидим, что часть людей отступят, потому что сомневаются в этичности, а другие просто пойдут вперёд, так как в некоторых странах контроль слабый или его вообще нет.

ДжД : Мне кажется, на любую новую технологию, особенно такую как эта, будет несколько разных точек зрения, и я думаю, что это абсолютно понятно. Полагаю, в конце концов эту технологию будут использовать для конструирования генома человека, но мне кажется, что делать это без тщательного рассмотрения и обсуждения рисков и возможных осложнений было бы безответственно.

БДж: Есть много технологий и других областей науки, которые развиваются по экспоненте, фактически как в вашей области. Я имею в виду искусственный интеллект, автономных роботов и так далее. Нигде, как мне кажется, кроме области автономных военных роботов, никто не инициировал аналогичную дискуссию в этих областях, призвав к мораторию. Не считаете ли вы, что ваша дискуссия может стать примером для других областей?

ДжД: Мне кажется, учёным сложно покидать лабораторию. Если говорить обо мне, мне не очень комфортно это делать. Но я действительно считаю, что раз я участвую в разработке этого, то данный факт накладывает на меня и моих коллег ответственность. И я бы сказала, что надеюсь, что другие технологии будут рассматриваться так же, как мы хотели бы рассматривать нечто, способное оказывать влияние в других областях, отличных от биологии.

15:44
БДж: Дженнифер, спасибо за то, что пришли на TED.

ДжД : Спасибо!

Читайте на Зожнике.