Британские исследователи приступают к реализации проекта по созданию человеческого генетического материала с нуля, чтобы узнать больше о том, как работает ДНК.
Учёные проекта «Синтетический геном человека» (SynHG) потратят следующие пять лет на разработку инструментов и ноу-хау для создания длинных участков синтетической ДНК в лаборатории. Эти участки будут интегрировать в живые клетки, чтобы понять, как работает ДНК.
Вооружившись этими знаниями, учёные надеются разработать радикально новые методы лечения заболеваний, например, вывести живые клетки, устойчивые к иммунной атаке или определённым вирусам, которые можно будет трансплантировать пациентам с аутоиммунными заболеваниями или с поражением печени из-за хронических вирусных инфекций.
«Информация, полученная при синтезе человеческих геномов, может быть напрямую полезна для создания методов лечения практически любого заболевания», — сказал профессор Джейсон Чин, который возглавляет проект в Лаборатории молекулярной биологии (LMB) MRC в Кембридже.
Первый черновик генома человека был анонсирован 25 лет назад, что стало достижением, заложившим основу для продолжающейся генетической революции. Хотя технология чтения геномов быстро развивалась, его воссоздание оказалось более сложным.
В проекте SynHG исследователи начнут с создания участков человеческой хромосомы и тестирования их на клетках кожи человека. В проекте участвуют команды из университетов Кембриджа, Кента, Манчестера, Оксфорда и Имперского колледжа Лондона.
Недавно команда Чина синтезировала полный геном бактерии E coli. Он содержит около 4,5 млн пар оснований, представленных G, T, C и A, тогда как геном человека содержит более 3 млрд пар оснований.
«В геноме, иногда называемом “тёмной материей” генома, есть очень много участков невыясненного назначения. Идея заключается в том, что при успешном строительстве генома их работу можно будет понять», — сказал доктор Джулиан Сейл, руководитель группы в LMB.
Профессор Иэн Брассингтон, изучающий этику генной технологии в Манчестерском университете, отметил, что работа может привести к созданию синтетических версий митохондрий. Их можно использовать для предотвращения передачи митохондриальных заболеваний от женщин к их детям. «Будущей матери всё равно придется проходить процедуру забора яйцеклеток и ЭКО, но нам больше не понадобится донор, поэтому мы вдвое сократим количество женщин, обременённых этой процедурой», — сказал он.
Однако технология несёт и риски, добавил Брассингтон. Возможно, она позволит создать бактерии, которые смогут перерабатывать нефтехимические вещества, что может быть полезно для расщепления пластиковых отходов. «Попадание таких микробов в окружающую среду может иметь катастрофические последствия», — сказал он. Ранее химики уже обнаружили, что кишечную палочку можно заставить производить парацетамол из материала, полученного из пластиковых бутылок.
Другая этическая проблема связана с «дизайнерскими детьми» — родители потенциально могут использовать эту технологию для выбора качеств ребёнка ещё до его рождения. Брассингтон предположил, что в будущем знаменитости смогут даже начать «лицензировать» участки своего генома, чтобы позволить людям копировать их гены.
«Также могут быть ситуации, когда мужчина обнаруживает, что он является “генетическим” родителем ребёнка, о котором ничего не знал. SynDNA позволяет нам представить ситуацию, в которой реплика чьей-то ДНК может быть использована для рождения ребенка без какого-либо клеточного вклада», — добавил Брассингтон.
В июне Google DeepMind презентовала новую модель анализа последовательности ДНК Alpha Genome. AlphaGenome более полно и точно предсказывает, как отдельные варианты или мутации в последовательностях ДНК человека влияют на широкий спектр биологических процессов, регулирующих гены. Это стало возможным, среди прочего, благодаря техническим достижениям, позволяющим модели обрабатывать длинные последовательности ДНК и выдавать прогнозы с высоким разрешением. Компания надеется, что ИИ поможет разобраться в устройстве генома и в том, какие последствия могут иметь даже незначительные изменения в ДНК.
Источник: habr.com