Editácia génov teraz môže zmeniť celý živočíšny druh – navždy
-
0:01 - 0:04Budem hovoriť o genetických
nástrojoch, tzv. gene drives, -
0:04 - 0:06ale najprv vám poviem krátky príbeh.
-
0:07 - 0:11Pred 20 rokmi bol biológ Anthony James
priam posadnutý myšlienkou, -
0:11 - 0:15že vytvorí komáre,
ktoré nebudú prenášať maláriu. -
0:16 - 0:20Bol to úžasný nápad,
ktorý v podstate skončil fiaskom. -
0:21 - 0:26Ako prvé sa ukázalo, že vytvoriť komára
s rezistenciou na maláriu bolo ťažké. -
0:26 - 0:30Jamesovi sa to napokon
pred pár rokmi podarilo tak, -
0:30 - 0:32že do genómu pridal gény spôsobujúce,
-
0:32 - 0:35že parazit malárie
nedokázal v komárovi prežiť. -
0:36 - 0:37Hneď však vznikol druhý problém.
-
0:38 - 0:41Keď už máte komára
s rezistenciou na maláriu, -
0:41 - 0:45ako dosiahnete, aby nahradil
všetky komáre, ktoré ju prenášajú? -
0:46 - 0:48Existuje pár možností,
-
0:48 - 0:53ale plán A bol vyšľachtiť skupinu nových
geneticky modifikovaných komárov, -
0:53 - 0:57vypustiť ich do prírody a dúfať,
že predajú svoje gény budúcim generáciám. -
0:57 - 0:59Na to, aby tento plán uspel,
-
0:59 - 1:03by však ich počet musel desaťnásobne
presahovať počet voľne žijúcich komárov. -
1:03 - 1:08Takže v dedine s 10 000 komármi,
by ste museli vypustiť ďalších 100 000. -
1:08 - 1:12Asi uhádnete, že táto stratégia
nebola u miestnych veľmi obľúbená. -
1:12 - 1:13(smiech)
-
1:15 - 1:21Minulý rok v januári dostal Anthony James
mail od biológa Ethana Biera. -
1:21 - 1:26Bier mu písal, že spolu so študentom
Valentinom Gantzom našli nástroj, -
1:26 - 1:30ktorý by nielenže zaručil zdedenie
určitého genetického znaku, -
1:30 - 1:33ale aj to, aby sa
neuveriteľne rýchlo rozšíril. -
1:33 - 1:37Ak by mali pravdu, vyriešili by problém,
na ktorom James pracoval už 20 rokov. -
1:38 - 1:43Otestovali to tak, že vytvorili 2 komáre,
ktoré niesli gén rezistencie na maláriu -
1:43 - 1:47a zároveň použili nový nástroj,
o ktorom vám o chvíľu poviem viac. -
1:47 - 1:52Nakoniec sa postarali o to, aby všetky
komáre, ktoré zdedia gén proti malárii, -
1:52 - 1:56nemali obyčajné biele oči,
ale aby ich mali červené. -
1:57 - 2:01To, aby bolo už na prvý pohľad
ľahké povedať, ktorý komár je ktorý. -
2:02 - 2:052 červenooké komáre neprenášajúce maláriu
-
2:05 - 2:08zavreli do nádoby s 30 obyčajnými
bielookými komármi, -
2:08 - 2:09aby sa množili.
-
2:09 - 2:13Za dve generácie mali 3 800 vnúčeniec.
-
2:14 - 2:16To nebolo prekvapujúce.
-
2:17 - 2:18Prekvapujúce bolo,
-
2:18 - 2:23že keďže ste začali s 2 červenookými
a 30 bielookými komármi, -
2:23 - 2:26očakávali by ste väčšinou
bielookých potomkov. -
2:26 - 2:30Namiesto toho, ako James
zistil, keď otvoril nádobu, -
2:30 - 2:33malo všetkých 3 800 komárov červené oči.
-
2:33 - 2:39Keď som sa ho na to opýtala,
od nadšenia začal kričať do telefónu. -
2:40 - 2:42To, že všetky komáre mali červené oči,
-
2:42 - 2:47totiž úplne porušilo základné pravidlo
v biológii – mendelistickú dedičnosť. -
2:47 - 2:48Rýchlo to vysvetlím.
-
2:48 - 2:52Podľa mendelistickej dedičnosti zdedí po
párení samca a samičky ich potomok -
2:52 - 2:54od každého rodiča polovicu DNA.
-
2:54 - 2:57Takže ak by nemodifikovaný komár
bol aa a modifikovaný bol aB, -
2:57 - 2:59kde B je gén rezistencie,
-
2:59 - 3:04ich potomkovia mali existovať v štyroch
permutáciách: aa, aB, aa, Ba. -
3:05 - 3:09Namiesto toho boli všetky komáre
vďaka novej technológii aB. -
3:10 - 3:12Z biologického hľadiska
by to nemalo byť možné. -
3:12 - 3:14Čo sa teda stalo?
-
3:15 - 3:20To prvé bol objav nástroja na editáciu
génov známeho ako CRISPR v roku 2012. -
3:21 - 3:24Mnohí z vás už o ňom asi počuli,
takže len v krátkosti poviem, -
3:24 - 3:29že CRISPR umožňuje vedcom veľmi precízne,
jednoducho a rýchlo editovať gény. -
3:30 - 3:33Využíva na to mechanizmus,
ktorý prirodzene existuje v baktériách. -
3:33 - 3:37Ide o systém zložený z proteínu
fungujúceho ako nožnice strihajúce DNA, -
3:37 - 3:41a z molekuly RNA, ktorá ich namieri
na akékoľvek žiadané miesto v genóme. -
3:41 - 3:44Výsledkom je akýsi
textový editor pre gény. -
3:44 - 3:47Dá sa použiť na odstránenie
génu, vloženie génu -
3:47 - 3:50alebo zmenu jedného písmena v rámci génu.
-
3:50 - 3:53Dá sa použiť pri takmer
všetkých živočíšnych druhoch. -
3:53 - 3:57Spomínate si, že Jamesova technológia
mala pôvodne dva problémy? -
3:58 - 4:02Po prvé, bolo ťažké vytvoriť komára
s rezistenciou na maláriu. -
4:02 - 4:05Vďaka CRISPR to už vlastne nie je problém.
-
4:05 - 4:07Druhý problém sa týkal logistiky.
-
4:07 - 4:10Ako rozšíriť želaný znak v populácii?
-
4:10 - 4:12Tu prišiel dômyselný nápad.
-
4:13 - 4:18Pred pár rokmi uvažoval harvardský biológ
Kevin Esvelt o tom, čo by sa stalo, -
4:18 - 4:21keby CRISPR nevnášal len nový gén,
-
4:21 - 4:25ale aj nástroj na štiepenie a vkladanie.
-
4:25 - 4:29Inými slovami, čo by sa stalo, keby
CRISPR sám seba kopíroval a vkladal. -
4:30 - 4:33Dostali by ste perpetum mobile
na úpravu génov. -
4:34 - 4:36A presne to sa aj stalo.
-
4:37 - 4:42Esvelt upravil CRISPR tak, aby nielenže
zaručil dedičnosť určitých génov, -
4:42 - 4:48ale pri použití v zárodočných bunkách
automaticky kopíroval a vkladal nový gén -
4:48 - 4:51do oboch chromozómov každého jednotlivca.
-
4:52 - 4:54Je to ako globálna
funkcia „hľadať a nahradiť“, -
4:54 - 4:59alebo odborne povedané z heterozygotného
jedinca sa stáva homozygotný. -
4:59 - 5:02Čo z tohto vyplýva?
-
5:02 - 5:04Okrem iného to,
že máme nový veľmi výkonný, -
5:04 - 5:07ale aj dosť znepokojujúci,
genetický nástroj. -
5:09 - 5:13Dosiaľ nám tak trochu odľahlo pri počutí,
že takéto niečo veľmi dobre nefungovalo. -
5:13 - 5:16Keď sa babreme v génoch
nejakého organizmu, -
5:16 - 5:18zvyčajne zhoršíme jeho šancu na evolúciu.
-
5:18 - 5:22Biológovia si pokojne môžu vyrobiť toľko
zmutovaných mušiek, koľko len chcú. -
5:22 - 5:26Ak niektoré uniknú, postará sa
o ne prirodzený výber. -
5:27 - 5:30Táto nová technológia je výnimočná,
výkonná a znepokojivá preto, -
5:30 - 5:33že v jej prípade to už neplatí.
-
5:33 - 5:37Za predpokladu, že vaša zmena
nepovedie k veľkej evolučnej nevýhode, -
5:37 - 5:39napríklad, pri komároch
k strate schopnosti lietať, -
5:39 - 5:42bude táto technológia zmenu
nekompromisne rozširovať, -
5:42 - 5:46až kým nebude v každom
jednotlivcovi určitej populácie. -
5:47 - 5:50Vytvoriť dobre fungujúci
genetický nástroj nie je ľahké, -
5:50 - 5:52ale James a Esvelt si myslia,
že je to možné. -
5:53 - 5:57Dobrou správou je, že nám to otvára dvere
k niekoľkým pozoruhodnostiam. -
5:57 - 6:01Ak by ste modifikovali čo i len
1 % komárov rodu anopheles, -
6:01 - 6:03ktoré prenášajú maláriu,
-
6:03 - 6:08výskumníci odhadujú, že táto zmena
by sa do roka rozšírila v celej populácii. -
6:08 - 6:11Takže do roka by ste mohli
prakticky eliminovať maláriu. -
6:11 - 6:15V praxi nám bude trvať ešte
pár rokov, kým to dokážeme, -
6:15 - 6:18ale nezabúdajme, že denne
zomrie na maláriu 1000 detí. -
6:18 - 6:20Do roka by to číslo mohlo byť rovné 0.
-
6:21 - 6:24Plati to aj pre horúčku dengue,
ochorenie chikungunya a žltú zimnicu. -
6:25 - 6:27To lepšie ešte len príde.
-
6:27 - 6:30Povedzme, že sa chcete
zbaviť invázneho druhu, -
6:30 - 6:32napríklad ázijského kapra
vo Veľkých kanadských jazerách. -
6:32 - 6:37Stačí urobiť len to, že ich geneticky
modifikujete tak, aby plodili len samce. -
6:37 - 6:42Stačí pár generácií a nebudú už žiadne
samičky, čo znamená koniec kaprov. -
6:42 - 6:45Teoreticky by sme mohli obnoviť
stovky pôvodných druhov, -
6:45 - 6:46ktoré boli vytlačené na pokraj.
-
6:47 - 6:50Tak to boli dobré správy.
-
6:51 - 6:52Teraz prídu tie zlé.
-
6:53 - 6:55Táto technológia je taká efektívna,
-
6:55 - 6:59že dokonca aj náhodný únik modifikovaného
jedinca by mohol zmeniť celý druh -
6:59 - 7:00a často veľmi rýchlo.
-
7:01 - 7:03James urobil dobré preventívne opatrenia.
-
7:03 - 7:08Komáre choval v zabezpečenom laboratóriu
a použil druh, ktorý nepochádzal z USA, -
7:08 - 7:12takže keby komáre unikli, proste by
vymreli, pretože by sa nemali s kým páriť. -
7:12 - 7:17Pravdou je však aj to, že ak by sa tucet
modifikovaných ázijských kaprov -
7:17 - 7:21náhodou dostal z Veľkých
kanadských jazier späť do Ázie, -
7:21 - 7:25mohli by potenciálne vyhubiť celú
domácu populáciu ázijských kaprov. -
7:26 - 7:29Náš svet je taký prepojený,
že to nie je nepravdepodobné. -
7:29 - 7:32Pre tú prepojenosť máme
problémy s inváznymi druhmi. -
7:32 - 7:33A to ide o ryby.
-
7:33 - 7:38Pri komároch a ovocných muškách
sa nedá zabrániť ich šíreniu. -
7:38 - 7:40Neustále prechádzajú cez hranice a oceány.
-
7:42 - 7:44Druhá zlá správa je,
-
7:44 - 7:49že táto technológia nemusí zostať
obmedzená len na takzvaný cieľový druh. -
7:49 - 7:50Dôvodom je génový tok,
-
7:50 - 7:54čo je nóbl spôsob, ako povedať,
že susediace druhy sa niekedy krížia. -
7:54 - 7:57Takto by sa medzi druhmi mohli
predať aj modifikované gény -
7:57 - 8:00a ázijský kapor by mohol
infikovať iný druh kapra. -
8:00 - 8:03Nebolo by to také zlé, ak by išlo
o znak ako je napríklad farba očí. -
8:03 - 8:05Je tu vlastne dosť dobrá šanca,
-
8:05 - 8:09že v blízkej budúcnosti budeme vidieť
vlnu veľmi zvláštnych ovocných mušiek. -
8:09 - 8:14Ak by však vaša modifikácia mala za úlohu
vyhubiť celý druh, bola by to katastrofa. -
8:14 - 8:18Posledná znepokojujúca vec
na tejto technológii, -
8:18 - 8:21na takomto spôsobe genetickej
modifikácie organizmu, je to, -
8:21 - 8:25že ju dokáže urobiť v podstate
ktorékoľvek laboratórium na svete. -
8:25 - 8:27Dokáže to vysokoškolák.
-
8:27 - 8:31Dokáže to talentovaný stredoškolák
so správnym laboratórnym vybavením. -
8:33 - 8:35Predpokladám, že to znie desivo.
-
8:35 - 8:38(smiech)
-
8:38 - 8:40Skoro žiadny z vedcov,
s ktorými som sa rozprávala, -
8:40 - 8:44nepovažoval túto technológiu za
až takú hrozivú alebo nebezpečnú. -
8:44 - 8:46Sčasti preto, že verili,
-
8:46 - 8:49že vedci budú k jej využitiu pristupovať
veľmi opatrne a zodpovedne. -
8:49 - 8:50(smiech)
-
8:50 - 8:52Zatiaľ majú pravdu.
-
8:52 - 8:55Táto technológia má však
aj skutočné obmedzenia. -
8:55 - 8:59Okrem iného funguje len pri druhoch,
ktoré sa rozmnožujú sexuálne. -
8:59 - 9:02Vďakabohu ju nemôžeme použiť
pri modifikácii vírusov a baktérií. -
9:02 - 9:05Modifikácia sa navyše rozširuje
len s každou ďalšou generáciou. -
9:05 - 9:08Zmena alebo vyhubenie
nejakej populácie sú praktické, -
9:08 - 9:11iba ak má príslušný druh
rýchly reprodukčný cyklus, -
9:11 - 9:14ako ho má hmyz alebo malé
stavovce ako myši alebo ryby. -
9:14 - 9:19Pri slonoch a ľuďoch by trvalo storočia,
kým by sa znak dostatočne rozšíril. -
9:20 - 9:25Okrem toho ani s CRISPR nie je jednoduché
vytvoriť skutočne zničujúcu modifikáciu. -
9:26 - 9:30Možno by ste chceli vytvoriť ovocnú
mušku živiacu sa čerstvým ovocím -
9:30 - 9:33s cieľom sabotovať
americké poľnohospodárstvo. -
9:33 - 9:37Ako prvé by ste museli zistiť, ktoré gény
ovládajú to, čím sa chce muška živiť, -
9:37 - 9:40čo je veľmi dlhý a zložitý projekt.
-
9:40 - 9:45Potom by ste ich museli zmeniť tak, aby
sa muška správala tak, ako to chcete vy, -
9:45 - 9:48čo je ešte dlhší a zložitejší projekt.
-
9:48 - 9:52Navyše to možno nebude fungovať, pretože
gény ovládajúce správanie sú komplexné. -
9:52 - 9:56Čo by ste si ako terorista vybrali:
namáhavý nákladný výskumom, -
9:56 - 10:00ktorý si vyžaduje roky pedantnej práce
v laboratóriu s malou šancou na úspech, -
10:00 - 10:01alebo bombu?
-
10:01 - 10:03Asi by ste si vybrali bombu.
-
10:03 - 10:05Je to pravda hlavne preto,
-
10:05 - 10:09že teoreticky by malo byť dosť jednoduché
vytvoriť modifikáciu s opačným účinkom. -
10:09 - 10:13Tá by v podstate prepísala
už vykonané zmeny. -
10:13 - 10:15Ak sa vám nepáčia následky
vykonanej zmeny, -
10:15 - 10:19môžete teoreticky vytvoriť druhú
modifikáciu, ktorá ich zruší. -
10:21 - 10:23Dobre, takže ako sme na tom?
-
10:25 - 10:28Máme schopnosť ľubovoľne zmeniť celý druh.
-
10:29 - 10:30Mali by sme to spraviť?
-
10:31 - 10:32Sme teraz bohovia?
-
10:34 - 10:36To by som asi netvrdila.
-
10:36 - 10:38Povedala by som však toto:
-
10:38 - 10:43po prvé, niektorí ľudia už teraz hovoria
o tom, ako regulovať túto technológiu. -
10:44 - 10:48Zároveň sú tu ľudia, ktorí tvrdo pracujú
na poistkách pre túto technológiu, -
10:48 - 10:52ako je samoregulácia alebo jej vytratenie
po niekoľkých generáciách. -
10:53 - 10:54To je skvelé.
-
10:54 - 10:57Je však potrebné
o tejto technológii hovoriť. -
10:58 - 11:02Keď zoberieme do úvahy jej podstatu,
musí ísť o celosvetovú diskusiu. -
11:02 - 11:05Čo ak by ju Keňa chcela
použiť a Tanzánia nie? -
11:05 - 11:09Kto rozhodne o vypustení
modifikovaného druhu, ktorý vie lietať? -
11:11 - 11:13Na to vám neviem odpovedať.
-
11:14 - 11:15Myslím si, že to čo môžeme urobiť,
-
11:15 - 11:19je úprimne hovoriť o rizikách
a výhodách tejto technológie -
11:19 - 11:21a byť zodpovední za naše rozhodnutia.
-
11:22 - 11:26Tým myslím nielen
rozhodnutie či ju použiť, -
11:26 - 11:28ale aj rozhodnutie nepoužiť ju.
-
11:29 - 11:31Ľudia majú tendenciu predpokladať,
-
11:31 - 11:35že to najbezpečnejšie
je zachovať status quo. -
11:35 - 11:37To však nie je vždy pravda.
-
11:38 - 11:41Táto technológia má svoje riziká,
o ktorých sa musí hovoriť, -
11:41 - 11:44ale malária je aktuálny problém
a denne zabije 1 000 ľudí. -
11:45 - 11:47Snažíme sa s ňou bojovať pesticídami,
-
11:47 - 11:51ktoré závažne poškodzujú aj iné druhy,
vrátane obojživelníkov a vtákov. -
11:52 - 11:55Keď budete počas nasledujúcich
mesiacov počuť o tejto technológii, -
11:55 - 11:58a verte mi, budete o nej počuť,
pamätajte na toto. -
11:58 - 12:00Môžeme sa báť niečo urobiť,
-
12:00 - 12:03ale niekedy je horšie keď neurobíme nič.
-
12:05 - 12:11(potlesk)
- Title:
- Editácia génov teraz môže zmeniť celý živočíšny druh – navždy
- Speaker:
- Jennifer Kahn
- Description:
-
Genetické nástroje zaručujúce dedičnosť určitých génov, tzv. gene drives, spojené s využitím systému CRISPR sú technológiou, ktorá umožňuje vedcom zmeniť sekvencie DNA a zaručiť, že výsledné zmenené genetické znaky zdedia aj nasledujúce generácie, čo prináša možnosť zmeniť celé druhy a to navždy. Viac ako čokoľvek iné, táto technológia podnietila nasledujúce otázky: Ako táto nová moc ovplyvní ľudstvo? Čo s jej pomocou zmeníme? Sme teraz bohovia? Pridajte sa k novinárke Jennifer Kahn, ktorá sa zamýšľa nad týmito otázkami a podelí sa s vami o potenciálne významnú aplikáciu tejto technológie, ktorou je vývoj komárov, ktoré by neprenášali choroby, čím by sme sa mohli zbaviť malárie a vírusu zika.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 12:25
Ivana Kopisova approved Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever | ||
Ivana Kopisova edited Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever | ||
Ivana Kopisova edited Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever | ||
Alena Tenzerova accepted Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever | ||
Alena Tenzerova edited Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever | ||
Lucia Lichá edited Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever | ||
Lucia Lichá edited Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever | ||
Katarina Fabryova edited Slovak subtitles for Gene editing can now change an entire species -- forever |