23.02.2018
Биотехнологии

Биотехнологии: научная фантастика как реальность

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Научная фантастика всегда на шаг впереди реальной науки. Именно эта отрасль впервые познакомила человечество с космическими путешествиями, беспроводной связью и виртуальной реальностью.

Более того, некоторые часто используемые сегодня научные термины, как «робот», «скафандр» или «космонавт», появились именно на страницах научно-фантастических произведений. Этот жанр может служить инструментом для изучения последствий и этики новых технологий еще до их появления в жизни человека. За последние несколько лет существенно развилась отрасль биотехнологии: от генной инженерии до синтетических продуктов и бессмертия, эта сфера деятельности быстро приближается к воссозданию научной фантастики в реальной жизни. Ресурс Labiotech предлагает краткий перечень из пяти некогда самых странных научно-фантастических мечтаний, достижение которых уже реальность, а также того, что это может означать для нас.

Генная инженерия

Генная инженерия одна из излюбленных тем научно-фантастических рассказов: от романов и видеоигр до крупных франшиз вроде «Звездных войн». Когда сумасбродные мечты о возможности контролировать все характеристики живого существа, от растений до животных и людей, становятся реальностью быстрее, чем ожидалось. В случае сельскохозяйственных культур современные методы генной инженерии развились так, что ученые способны вносить более точные изменения в ДНК без необходимости вводить ДНК других видов, а потому не классифицировать растения страшным для кого-то термином «ГМО».

Генная инженерия стала общепринятой практикой исследований животных. Лаборатории во всем мире регулярно модифицируют ДНК червей, фруктовых мух, рыбок вида данио, мышей и многих других модельных организмов для размножения и изучения генетических заболеваний. Британская компания Oxitec использует эту технологию для борьбы с инфекционными заболеваниями, вводя комарам ген, через который их дети умирают до того, как успевают распространить заболевание. А для любителей «Парка юрского периода» несколько лет назад ученые успешно «спроектировали» цыплят с головами как у динозавров.

Генная инженерия приближается к свершению подвигов и в области экспериментов с человеком благодаря разработке CRISPR/Cas9, инструмента, который позволяет быстрее, проще и дешевле модифицировать гены. Первые испытания использование CRISPR на людях начались в Китае уже более года назад, а первые исследования на людях в Европе ожидаются в этом году. Предполагается забвения таких генетических заболеваний как серповидная клеточная болезнь, гемофилия, муковисцидоз и мышечная дистрофия.

Органы по требованию

Нехватка органов для удовлетворения огромного спроса на трансплантацию вдохновил ряд научных фантастов на представления о будущем, когда некоторых людей выращивают с целью предоставления здоровых органов для трансплантации. Наука приближает человеческий род к выработке таких органов, впрочем, без этических проблем что касается «разведения» доноров. Появление 3D-печати позволила ученым использовать технологию печати биоматериалов в форме человеческих органов. Самые простые органы и ткани уже можно заменять с помощью этой техники: еще в 2013 году первый ребенок был спасен от коллапса легких при помощи напечатанной на 3D-принтере трахеи.

Поскольку основной функцией хрящей и костей есть поддержка, эти ткани могут быть заменены энергетически инертными материалами. Но замена более сложных органов требует наличия клеток. Испанская исследовательская группа разрабатывает 3D-принтер, способный производить кожу человека с помощью биочернил, в которых содержатся живые клетки. Следующим шагом станет производство больших и сложных органов, например, сердца или печени. Пока одни исследователи продолжают работать над их созданием с нуля в лаборатории, другие трудятся над альтернативой: используя генную инженерию, они способны создавать свиней с органами, генетически идентичными человеческим, и не просто в общем, а даже идентичными органам конкретного человека, который нуждается в трансплантации.

Долголетие

Научная фантастика уже давно размышляет о последствиях бессмертия и о том, будет ли оно благословением или проклятием. Хотя к бессмертию, безусловно, еще не близко, кажется, что миллиардеры Кремниевой долины уверены, что оно не за горами. По крайней мере известно, что, например, Питер Тиль (Peter Thiel) и Сергей Брин (Sergey Brin) вложили средства в компании, которые работают над технологиями продления жизни.

А пока люди продолжают стареть, биотехнология уже помогает нам (или хотя бы тем, кому это по карману) сохранять здоровье до, скажем, 120-летнего возраста. С ростом продолжительности жизни растет и частота нейродегенеративных заболеваний и возрастных иммунных нарушений. В тех областях, где традиционная медицина не была такой успешной, новые технологии, примером, генная терапия, могут, наконец, обеспечить первые методы остановки дегенерации нейронов и иммунной системы, а не просто палиации симптомов. А для тех, кто беспокоится о своем внешнем виде в возрасте 100 лет, разрабатывают косметику, которая замедляет процессы старения, на основе бактерий.

Синтетическое питание

Кто не мечтал о машине, которая «готовила» то, что вам заблагорассудится, одним нажатием кнопки? Или даже читала ваши мысли, чтобы удовлетворять желания, как в «Путеводителе по Галактике для космотуристов» Дугласа Адамса (The hitchhiker's Guide to the Galaxy, Douglas Adams)? Очевидно, что такие мечты фантастика, если человеку надо свинина на котлету, но вскоре животные могут больше не быть частью процесса производства пищи. Уже скоро лабораторное мясо будет на прилавках магазинов, несмотря на количество компаний, работающих над изготовлением мясца без привлечения коров, кур, индюков, тунцов, лососей и множества других живых организмов. А еще раньше появится коровье молоко, полученное без коров, ведь американский стартап Perfect Day уже готовится к выводу на рынок своего первого продукта.

Автоматическая диагностика

Еще с начала 20-х годов ХХ века, когда научная фантастика породила термин «робот», роботы, андроиды и искусственный интеллект стали проникать во все аспекты человеческого бытия. Медицина, безусловно, не является исключением. Швейцарская компания Sophia Genetics уже использует искусственный интеллект, чтобы помочь врачам диагностировать широкий спектр заболеваний, расшифровывая весь геном пациента. Компания нарабатывает огромную базу данных благодаря сотрудничеству с больницами по всей планете, что поможет эскулапам лучше диагностировать сложные заболевания, например, рак.

Однако, существуют опасения, что лучшая генетическая диагностика может привести к этическим проблемам. В фильме «Гаттака» (Gattaca) изображен мир, где дети в основном создаются путем ЭКО-оплодотворения. Машина прогнозирует вероятность каждого из сонмища заболеваний и признаков здоровья, а также физические характеристики, вроде роста или цвета волос, что позволяет родителям выбирать ребенка с такими чертами, которые им больше всего нравятся. Таким образом возникает мир, где дискриминируют «генетически неполноценных» людей. Этот тип технологии уже существует, хотя еще понадобится время для полного раскрытия точных прогнозов относительно самых сложных условий и физических свойств. Компания 23andme уже предлагает вероятности для нескольких черт, а также подала патент на способ выбора доноров сперматозоидов и яиц на основе вероятности признаков, которые будет иметь ребенок, от низкого риска колоректального рака к высокой вероятности зеленых глаз.

Не так страшен тот черт...

Несмотря на то, что научно-фантастические картины всегда изображают действительно крутые технологии, они часто представлены как палка на двух концах, поскольку также могут привести к нешуточным этическим проблемам. Конечно, полезно изучать возможные последствия применения новых технологий, но иногда наука и технологии в глазах фантастов выглядят куда страшнее, чем в реальной жизни. Важно помнить, что большинство из этих технологий характеризуется техническими ограничениями, будет вырабатываться медленно, позволяя ученым и регуляторным органам сотрудничать над механизмами их применения. Быть информированным и обсуждать достоинства и недостатки каждой новой технологии непременное условие нового мира. Например, распространенные сегодня дискуссии о ценах на генную и клеточную терапию способствуют давлению на компании и регуляторные органы, заставляя их переосмысливать политику ценообразования. Будем надеяться, что наше взаимодействие с наукой убережет нас от ужасов научно-фантастических романов и фильмов.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Самые популярные метки