Исследователи DARPA планируют повысить сопротивляемость болезням с помощью «настройки» генов
Благодаря развитию медицины появилось множество методов борьбы с болезнями – от вакцин до антидотов и лекарств. Однако гены могут предоставить более мощную защиту. Кроме того, эта защита активируется лишь в нужный момент и не требует изменения генетического кода.
Над созданием подобной защиты работает Управление перспективных исследовательских проектов министерства обороны США (DARPA). Специалисты Управления планируют повысить сопротивляемость организма человека биологическим и химическим угрозам. С этой целью исследователи «настраивают» экспрессию генов. Другими словами, они активируют и деактивируют гены, чтобы организм смог противостоять угрозам.
Представители DARPA говорят, что природа снабдила человека защитой от определённых болезней, и она «прописана» в ДНК. Однако природный механизм не всегда способен справиться со своей задачей. К примеру, некоторые люди очень тяжело переносят грипп, хотя иммунная система бросает все ресурсы на борьбу с вирусом.
«Организм человека обладает поразительной возможностью восстанавливаться. Каждая клетка уже содержит гены, которые обеспечивают защиту от определённых проблем со здоровьем, но встроенный механизм не всегда срабатывает быстро и эффективно, – утверждает менеджер проекта PREPARE Рене Вегжин. – В рамках PREPARE исследователи ищут возможность повысить сопротивляемость организма путём кратковременного увеличения эффективности его работы до или после столкновения с угрозой. При этом геном не подвергается изменению».
В отличие от редактирования генома (технология CRISPR), в результате которого геном меняют навсегда и добавляют новые гены, программа PREPARE не предполагает необратимого изменения ДНК. Эти техники воздействуют на «эпигеном», или систему, которая контролирует экспрессию генов. Гены активируются и деактивируются с помощью внешних модификаций ДНК, которая не изменяет последовательность ДНК, а влияет на то, как клетки «воспринимают» гены.
Программа PREPARE будет бороться с четырьмя проблемами: это инфекции, вызванные вирусами гриппа, передозировка опиоидов, отравление фосфороорганическими соединениями (от пестицидов до отравляющих веществ нервно-паралитического действия) и воздействие гамма-излучения.
Учёным необходимо преодолеть ряд трудностей. Прежде всего, требуется выявить гены, которые помогут обеспечить защиту от этих угроз. Впоследствии исследователи разработают технологию для модификации генов. Кроме того, необходимо найти способ, чтобы с помощью технологии воздействовать на нужные гены. Наконец, учёным предстоит убедиться в том, что их разработка соответствует нормам, которые введены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.
В дальнейшем в рамках программы PREPARE планируется создать платформу, на основе которой учёные будут вести борьбу с дополнительными угрозами здоровью.
В проекте также принимают участие специалисты по биоэтике, которые будут решать этнические и общественные вопросы, а также смогут урегулировать проблемы с законом, если таковые возникнут в процессе разработки технологии.
02.07.2018 14:30
