Երբ գիտաֆանտաստիկան դառնում է գիտություն. ինչպե՞ս կփոխվի կյանքը ԴՆԹ 2.0-ի հետ

Այսօր գիտությունը մեծ առաջընթաց է գրանցել. այն, ինչ մի քանի տասնամյակ առաջ թվում էր գիտաֆանտաստիկա, դառնում է առօրյա իրականություն: Գիտնականներն արդեն կարողանում են խմբագրել գեներ, այդ թվում՝ մարդու, վերակենդանացնել անհետացած կենդանատեսակներ, իսկ ապագայում, հնարավոր է, նույնիսկ ստեղծել կյանքի նոր ձևեր: Ե՞րբ կդառնա հնարավոր մարդու կլոնավորումը: Կարո՞ղ է ԴՆԹ-ի խմբագրումը մարդկությանը ազատել ժառանգական հիվանդություններից: Որտե՞ղ է անցնում սահմանը գիտական առաջընթացի և էթիկական սահմանափակումների միջև: Այս և այլ հարցերի մասին «Բա իմացա՞ր» ծրագրի եթերում պատմել է կենսաբան, գիտության հանրայնացնող Ալեքսանդր Պանչինը:

Գիտության եւ տեխնոլոգիաների մասին հարցազրույցների շարքի գործընկերն է Team Telecom Armenia-ն:

Աստված խաղա՞լ, թե՞ գերազանցել Աստծուն

Արդյո՞ք ժամանակակից գենային տեխնոլոգիաները կարելի է համարել «Աստված խաղալու» փորձ, թե՞ դրանք ընդամենը բնության կողմից մարդուն տրամադրված գործիքների օգտագործում են: Այս հարցը բազմիցս դարձել է փիլիսոփայական և էթիկական վեճերի առարկա: Ալեքսանդր Պանչինն առաջարկում է հեգնական, բայց միևնույն ժամանակ խորիմաստ պատասխան:

Նրա խոսքով՝ «Աստված խաղալ» արտահայտությունն ի սկզբանե ստեղծվել է մեղադրական երանգով. գիտնականներն իբրև թե անում են ինչ-որ վտանգավոր բան և կարող են դրա համար պատժվել: Սակայն Պանչինը խոսում է այդ մասին հումորով. «Ես սովորաբար կատակում եմ, որ մենք գերազանցել ենք Աստծուն»: Նա բացատրում է, որ այսօր գիտությունը թույլ է տալիս ստեղծել այն, ինչ բնության մեջ երբեք գոյություն չի ունեցել:

Խոսքը ոչ միայն ԴՆԹ-ի դասական խմբագրության մասին է, այլև հիմնարար փոփոխությունների: Օրինակ, եթե Երկրի վրա բոլոր կենդանի էակների (մարդու, բակտերիաների և այլն) ԴՆԹ-ն բաղկացած է չորս նուկլեոտիդներից՝ A, T, G, C, ապա գիտնականներին հաջողվել է ստեղծել ութ տառով ԴՆԹ, որը ոչ միայն գործում է, այլև ֆունկցիոնալ է: Բնության մեջ նման բան չի հանդիպում, բայց լաբորատորիայում դա արդեն հնարավոր է:

Մեկ այլ օրինակ է նոր տեսակների ստեղծումը: Պանչինը հիշեցնում է, որ սելեկցիան վաղուց զբաղվում է նոր օրգանիզմների բուծմամբ: Սակայն վերջերս գիտությունը անցել է որակապես նոր մակարդակի: Նա օրինակ է բերում այսպես կոչված «լյուտովոլկերի» դեպքը. սրանք բառացիորեն անհետացած հին կենդանիներ չեն, այլ մոխրագույն գայլեր, որոնց մեջ ներդրվել է գենային մոդիֆիկացիաների մի ամբողջ շարք՝ նրանց դարձնելով նման անհետացած նախնիներին: Դա հնարավոր է դարձել մի քանի գեների միաժամանակյա խմբագրության շնորհիվ:

Նման փորձերի էությունը, Պանչինի խոսքով, ոչ այնքան անհետացած տեսակի բառացի «վերակենդանացումն» է, որքան հզոր տեխնոլոգիաների կատարելագործումն ու ցուցադրումը: Իսկ դա, իր հերթին, խթանում է դրանց հետագա զարգացումը՝ ներառյալ բժշկական խնդիրների լուծման, ծանր հիվանդությունների դեմ պայքարի և, հնարավոր է, նույնիսկ մարդու վերափոխման համար:

Նոր հորիզոններ. ինչո՞ւ է գիտությանը պետք ութ տառով ԴՆԹ

Մեկնաբանելով ութ տառով ԴՆԹ-ի հնարավոր առավելությունները՝ Ալեքսանդր Պանչինը բացատրում է, որ բնության մեջ սպիտակուցները ձևավորվում են սահմանափակ՝ 20 ստանդարտ ամինաթթուներից: Թեև երբեմն գործընթացում ներգրավվում են նաև հազվադեպ, մոդիֆիկացված ամինաթթուներ, ընդհանուր բազմազանությունը մնում է բավականին համեստ: Այս սահմանափակումը դրված է կյանքի «օպերացիոն համակարգի» մեջ, պայմանականորեն ասած՝ այն կենսաբանական կոդում, որը փոխանցվում է ավանդական չորս տառով ԴՆԹ-ով:

Ութ տառով գենետիկ կոդի ստեղծումը կարելի է դիտարկել որպես անցում բոլորովին նոր օպերացիոն հարթակի: Պանչինը բացատրում է. սա թույլ կտար կոդավորել շատ ավելի շատ ամինաթթուներ՝ զգալիորեն մեծացնելով սպիտակուցների բազմազանությունը, որոնք կարող են սինթեզել կենդանի օրգանիզմները: Ընդ որում, բջիջների բազային ֆունկցիոնալությունը պահպանվում է, իսկ փոփոխությունները կարող են ավելացվել որպես «հավելում» գոյություն ունեցող գեներին:

«Պատկերացրեք, — ասում է նա, — որ Դուք խոհարարական գիրք ունեք, և հանկարծ մուտք եք ստանում բոլորովին նոր համեմունքների, որոնք նախկինում չեն օգտագործվել ավանդական խոհանոցում: Հենց դա է թույլ տալիս անել ութ տառով ԴՆԹ-ն՝ ընդլայնել կյանքի բաղադրատոմսը»:

Մյուս հնարավոր կիրառությունների թվում է գենետիկորեն մոդիֆիկացված օրգանիզմների անվտանգության վերահսկումը: Պանչինը բերում է հիպոթետիկ օրինակ. կարելի է ստեղծել այնպիսի գեն, որը կայուն կաշխատի միայն լաբորատոր պայմաններում, որտեղ օրգանիզմին հասանելի են հազվագյուտ արհեստական նուկլեոտիդներ: Լաբորատորիայից դուրս, որտեղ այդ «տառերը» բացակայում են, նման գենը պարզապես կքայքայվի կամ կդառնա ոչ ակտիվ: Պանչինի խոսքով՝ սա դեռ էկզոտիկ սցենար է, բայց որոշ կիրառական մշակումներում այն կարող է չափազանց օգտակար լինել:

Ապագան համով. ինչպե՞ս կօգնեն սպիտակուցները ոչ միայն բժշկության, այլև նիհարելու գործում

Պանչինը նշում է, որ ութ տառով ԴՆԹ տեխնոլոգիայի ապագան էկզոտիկ օրգանիզմների հայտնվելն է, որոնց միջոցով մարդիկ կսովորեն արտադրել յուրահատուկ սպիտակուցներ՝ այդ թվում բժշկական հատկություններով:

«Սպիտակուցները ընդհանրապես անհավանական բազմազան մոլեկուլների դաս են: Սարդի ցանցը սպիտակուց է: Կոլագենը նույնպես սպիտակուց է: Կան ֆերմենտներ, որոնք արագացնում են քիմիական ռեակցիաները: Իսկ հիմա պատկերացրեք. մենք կարող ենք ընդլայնել այդ զինանոցը՝ օգտագործելով համակարգչային մոդելավորում՝ կանխատեսելով սպիտակուցների հատկությունները՝ ելնելով նրանց ամինաթթուներից», — նշում է նա:

Որպես օրինակ Պանչինը պատմել է հրաշք սպիտակուցի՝ միրակուլինի մասին:

«Դուք այն ուտում եք, և թթուն ընկալվում է որպես քաղցր: Կիտրոնը հանկարծ դառնում է քաղցր, քանի որ սպիտակուցն ազդում է ընկալիչների վրա: Կան նաև սպիտակուցներ, որոնք հազարապատիկ ավելի քաղցր են, քան շաքարն է, բայց առանց կալորիաների: Ցանկանու՞մ եք քաղցր բան: Ուտեք սպիտակուցային շաքարի փոխարինիչ (օրինակ՝ բրազեին), և Ձեր օրգանիզմը կստանա քաղցրություն՝ առանց վնասելու կազմվածքին: Սպիտակուցը հեշտությամբ յուրացվում է և անվտանգ է», — հայտարարել է նա: