Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Иллюстрация опосредованного вирусным вектором переноса гена с использованием аденовируса в качестве вектора.

Человеческое генетическое улучшение или человеческая генная инженерия относится к человеческому усилению посредством генетической модификации . Это может быть сделано для лечения болезней ( генная терапия ), предотвращения возможности заражения определенным заболеванием [1] (аналогично вакцинам), для улучшения результатов спортсменов на спортивных мероприятиях ( генный допинг ) или для изменения внешнего вида, метаболизма. и даже улучшить физические возможности и умственные способности, такие как память и интеллект. Эти генетические улучшения могут или не могут быть сделаны таким образом, чтобы изменение передавалось по наследству (что вызвало обеспокоенность в научном сообществе. [2]

Генная терапия [ править ]

Дополнительная информация: Генная терапия

Генетическая модификация с целью лечения генетических заболеваний называется генной терапией . Доступно множество таких генных методов лечения, прошедших все фазы клинических исследований и одобренных FDA. В период с 1989 по декабрь 2018 года, было проведено более 2900 клинических испытаний, причем более половины из них в фазе I . [3] По состоянию на 2017 год, Spark Therapeutics ' Luxturna ( слепота, вызванная мутацией RPE65 ) и Novartis' Kymriah ( Т-клеточная терапия химерного антигенного рецептора ) являются первыми одобренными FDA генными терапиями, которые вышли на рынок. С того времени, наркотики , такие как Novartis' Zolgensma и Alnylam «SПатисиран также получил одобрение FDA в дополнение к препаратам для генной терапии других компаний. В большинстве этих подходов используются аденоассоциированные вирусы (AAV) и лентивирусы для выполнения вставок генов in vivo и ex vivo соответственно. Подходы ASO / siRNA, такие как применяемые Alnylam и Ionis Pharmaceuticals, требуют невирусных систем доставки и используют альтернативные механизмы доставки в клетки печени посредством транспортеров GalNAc .

Профилактика заболеваний [ править ]

Основная статья: Профилактическое здравоохранение
Дополнительная информация: иммунизация ДНК
Смотрите также: иммунодефицит

У некоторых людей ослаблен иммунитет, и поэтому их тела гораздо менее способны противостоять и побеждать болезни (например, грипп, ...). В некоторых случаях это происходит из-за генетических недостатков [ требуется разъяснение ] или даже из-за генетических заболеваний, таких как SCID . Некоторые генные методы лечения уже разработаны или разрабатываются для исправления этих генетических недостатков / заболеваний, тем самым делая этих людей менее подверженными заражению дополнительными заболеваниями (например, гриппом, ...). [4]

В ноябре 2018 года были созданы Лулу и Нана . [5] Используя кластерный короткий палиндромный повтор с регулярными интервалами (CRISPR) -Cas9, метод редактирования генов, они отключили ген CCR5 в эмбрионах, стремясь закрыть дверной проем для белка, который позволяет ВИЧ проникнуть в клетку и сделать субъектов иммунными. к вирусу ВИЧ.

Генный допинг [ править ]

Основная статья: Генный допинг

Спортсмены могут использовать технологии генной терапии для улучшения своих результатов. [6] Генный допинг не известен, но множественные генные терапии могут иметь такие эффекты. Kayser et al. утверждают, что генный допинг может уравнять правила игры, если все спортсмены получат равный доступ. Критики утверждают, что любое терапевтическое вмешательство в целях, не связанных с лечением или улучшением здоровья, ставит под угрозу этические основы медицины и спорта. [7]

Другое использование [ править ]

Другие гипотетические методы генной терапии могут включать изменения внешнего вида, метаболизма, умственных способностей, таких как память и интеллект.

Внешний вид [ править ]

Некоторые врожденные заболевания (такие как те , которые затрагивают скелетно - мышечную систему ) могут повлиять на внешний вид, а в некоторых случаях также могут вызвать физический дискомфорт. Изменение генов, вызывающих эти врожденные заболевания (у тех, у кого диагностированы мутации гена, вызывающего эти заболевания), может предотвратить это.

Также изменения в гене мистатина [8] могут изменить внешний вид.

Поведение [ править ]

Дополнительная информация: поведенческая генетика.
Дополнительная информация: Генетика агрессии.

Поведение также может быть изменено генетическим вмешательством. [9] Некоторые люди могут быть агрессивными, эгоистичными ... и не могут хорошо функционировать в обществе. [ требуется уточнение ] В настоящее время продолжаются исследования генов, которые являются или могут быть (частично) ответственными за эгоизм (например, ген безжалостности , агрессии (например, ген воина ), альтруизм (например, OXTR , CD38 , COMT , DRD4 , DRD5 , IGF2 , ГАБРБ2 [10] )

В настоящее время ведутся исследования гипотетического лечения психических расстройств с помощью генной терапии. Предполагается, что с помощью методов переноса генов можно (в экспериментальных условиях с использованием животных моделей) изменить экспрессию генов ЦНС и, таким образом, внутреннюю генерацию молекул, участвующих в нейрональной пластичности и нейронной регенерации, и, таким образом, в конечном итоге изменить поведение. [11]

В последние годы стало возможным изменять потребление этанола на животных моделях. В частности, это было сделано путем нацеливания на экспрессию гена альдегиддегидрогеназы (ALDH2), что привело к значительному изменению поведения в отношении употребления алкоголя. [12] Уменьшение p11, белка, связывающего серотониновый рецептор, в прилежащем ядре привело к депрессивному поведению у грызунов, в то время как восстановление экспрессии гена p11 в этой анатомической области полностью изменило это поведение. [13]

Недавно было также показано, что перенос гена CBP (связывающий белок CREB (белок, связывающий элемент ответа c-AMP)) улучшает когнитивные дефициты на животной модели деменции Альцгеймера за счет увеличения экспрессии BDNF (нейротрофического фактора мозга). [14] Те же авторы также смогли показать в этом исследовании, что накопление амилоида-β (Aβ) мешает активности CREB, которая физиологически участвует в формировании памяти.

В другом исследовании было показано, что отложение Aβ и образование бляшек можно уменьшить за счет устойчивой экспрессии гена неприлизина (эндопептидазы), что также привело к улучшениям на поведенческом (т.е. когнитивном) уровне. [15]

Точно так же внутримозговая передача гена ECE (эндотелин-превращающего фермента) через вирусный вектор, стереотаксически вводимый в правую переднюю кору и гиппокамп, также снижает отложения Aβ в модели деменции Альцеймера у трансгенных мышей. [16]

Существует также исследование происходит на genoeconomics , протонауки , который основан на идее о том , что у человека финансовое поведение может быть прослежена их ДНК , и что гены связаны с экономическим поведением . По состоянию на 2015 год результаты неубедительны. Выявлены незначительные корреляции. [17] [18]

См. Также [ править ]

  • Скрещивание
  • Направленная эволюция (трансгуманизм)
  • Дизайнерская малышка
  • Эпигенетика
  • Генетический скрининг : позволяет выявить личные генетические недостатки, которые необходимо устранить
  • Репродуктивное благодеяние
  • Новая евгеника
  • Продление жизни

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Veit, W. (2018). Репродуктивная эффективность и генетическое улучшение - КРИТЕРИОН - Философский журнал 32 (1): 75-92. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.11026.89289
  2. ^ "1990 Декларация Инуямы" . 5 августа 2001 года. Архивировано 5 августа 2001 года.CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  3. ^ Всемирная база данных клинических испытаний генной терапии . Журнал генной медицины . Wiley (июнь 2016 г.)
  4. ^ Гарсия-Перес, Лаура; ван Эггермонд, Марья; ван Роон, Лике; Vloemans, Sandra A .; Кордес, Мартейн; Шамбах, Аксель; Роте, Майкл; Бергьюс, Дагмар; Лагресль-Пейру, Шанталь; Каваззана, Марина; Чжан, Фанг; Трэшер, Адриан Дж .; Сальватори, Даниэла; Мейдж, Полина; Вилла, Анна; Ван Донген, Жак Ж.М.; Звагинга, Яап-Ян; ван дер Бург, Мирьям; Гаспар, Х. Бобби; Ланкестер, Арьян; Стаал, Франк Дж. Т.; Пике-Оверзет, Карин (июнь 2020 г.). «Успешная доклиническая разработка генной терапии для рекомбиназы-активирующего ген-1-дефицитного SCID» . Молекулярная терапия - методы и клинические разработки . 17 : 666–682. DOI : 10.1016 / j.omtm.2020.03.016 . PMID 32322605 . S2CID  216061532 .
  5. ^ Ма, Хун; Марти-Гутьеррес, Нурия; Пак, Санг Ук; Ву, Цзюнь; Ли, Ёнми; Сузуки, Кейитиро; Коски, Эми; Цзи, Дунмэй; Хаяма, Томонари; Ахмед, Риффат; Дарби, Хейли; Ван Дайкен, Кристалл; Ли, Инь; Канг, Ынджу; Парк, А.-Реум; Ким, Даесик; Ким, Санг-Тэ; Гонг, Цзяньхуэй; Гу, Инь; Сюй, Сюнь; Батталья, Дэвид; Krieg, Sacha A .; Ли, Дэвид М .; Ву, Диана Х .; Wolf, Don P .; Heitner, Стивен Б .; Бельмонте, Хуан Карлос Изписуа; Амато, Паула; Ким, Джин Су; Каул, Санджив; Миталипов, Шухрат (август 2017). «Коррекция мутации патогенного гена у эмбрионов человека». Природа . 548 (7668): 413–419. Bibcode : 2017Natur.548..413M . DOI : 10.1038 / nature23305 . PMID 28783728 . S2CID  205258702 .
  6. ^ "Генный допинг ВАДА" . ВАДА. Архивировано из оригинального 21 ноября 2009 года . Проверено 27 сентября 2013 года .
  7. ^ Кайзер, Бенгт; Мавон, Александр; Миа, Энди (декабрь 2007 г.). «Текущая антидопинговая политика: критическая оценка» . BMC Medical Ethics . 8 (1): 2. DOI : 10,1186 / 1472-6939-8-2 . PMC 1851967 . PMID 17394662 .  
  8. ^ Gavish, B .; Gratton, E .; Харди, CJ (1 февраля 1983 г.). «Адиабатическая сжимаемость глобулярных белков» . Труды Национальной академии наук . 80 (3): 750–754. Bibcode : 1983PNAS ... 80..750G . DOI : 10.1073 / pnas.80.3.750 . PMC 393457 . PMID 6572366 .  
  9. ^ Lupton, ML (1994). «Модификация поведения путем генетического вмешательства - ответ закона». Медицина и право . 13 (5–6): 417–31. PMID 7845173 . 
  10. ^ Томпсон, Грэм Дж .; Херд, Питер Л .; Креспи, Бернар Дж. (23 декабря 2013 г.). «Гены, лежащие в основе альтруизма» . Письма о биологии . 9 (6): 20130395. DOI : 10.1098 / rsbl.2013.0395 . PMC 3871336 . PMID 24132092 .  
  11. ^ Том, Йоханнес; Хесслер, Франк; Захариу, Ванна (сентябрь 2011 г.). «Генная терапия психических расстройств» . Всемирный журнал биологической психиатрии . 12 (sup1): 16–18. DOI : 10.3109 / 15622975.2011.601927 . PMC 3394098 . PMID 21905989 .  
  12. ^ Окаранза, Паула; Кинтанилья, Мария Елена; Тампьер, Луцкий; Караханян, Эдуардо; Сапаг, Амалия; Израиль, Еди (19 октября 2007 г.). «Генная терапия снижает потребление этанола в модели алкогольной зависимости на животных». Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования . 32 (1): 52–57. DOI : 10.1111 / j.1530-0277.2007.00553.x . ЛВП : 10533/139024 . PMID 18070247 . 
  13. ^ Александр, Брайан; Уорнер-Шмидт, Дженнифер; Эрикссон, Тереза ​​М .; Тамминга, Кэрол; Аранго-Ливано, Маргарита; Гхош, Суброто; Вернов, Мария; Ставараче, Михаэла; Мусатов, Сергей; Флажолет, Марк; Свеннингссон, Пер; Грингард, Пол; Каплитт, Майкл Г. (20 октября 2010 г.). «Обращение к депрессивному поведению с помощью генной терапии p11 в прилежащем ядре» . Трансляционная медицина науки . 2 (54): 54ra76. DOI : 10.1126 / scitranslmed.3001079 . PMC 3026098 . PMID 20962330 .  
  14. ^ Каккамо, Антонелла; Маджумдер, Смита; Ричардсон, Арлан; Сильный, Рэнди; Оддо, Сальваторе (23 апреля 2010 г.). «Молекулярное взаимодействие между млекопитающими-мишенью рапамицина (mTOR), амилоида-β и тау-белка» . Журнал биологической химии . 285 (17): 13107–13120. DOI : 10.1074 / jbc.M110.100420 . PMC 2857107 . PMID 20178983 .  
  15. ^ Спенсер, Брайан; Марр, Роберт А; Рокенштейн, Эдвард; Crews, Лесли; Адам, Энтони; Поткар, Ревати; Патрик, Кристина; Гейдж, Фред Х; Verma, Inder M; Маслия, Элиэзер (12 ноября 2008 г.). «Долгосрочный перенос гена неприлизина связан со снижением уровней внутриклеточного Abeta и улучшением поведения у трансгенных мышей APP» . BMC Neuroscience . 9 : 109. DOI : 10,1186 / 1471-2202-9-109 . PMC 2596170 . PMID 19014502 .  
  16. ^ Карти, Ники C; Нэш, Кевин; Ли, Дэниел; Мерсер, Мэри; Готтшалл, Пол Э; Мейерс, Крейг; Музычка, Николай; Гордон, Марсия Н; Морган, Дэйв (сентябрь 2008 г.). «Аденоассоциированный вирус (AAV) серотипа 5, опосредованная вектором доставка эндотелин-конвертирующего фермента снижает отложения Aβ у трансгенных мышей APP + PS1» . Молекулярная терапия . 16 (9): 1580–1586. DOI : 10.1038 / mt.2008.148 . PMC 2706523 . PMID 18665160 . ProQuest 1792610385 .   
  17. ^ Neyfakh, Leon (13 мая 2012). «В поисках денежного гена» . The Boston Globe .
  18. ^ Entine, Джон (14 октября 2012). «Геноэкономика: наше финансовое будущее в наших хромосомах?» . Наука 2.0 .