Zivis, odi, govis … Dzīvniekiem jau tiek veikts daudz ģenētisko testu, lai uzlabotu lopkopības efektivitāti un radītu jaunas zāles.
Ģenētiski modificētus augus šodien visā pasaulē audzē 175 miljonos hektāru (13% no visām labības platībām). Tie parādās arī Eiropā: kopš 2015. gada aprīļa ES ir ļāvusi importēt un pārdot 17 ĢMO veidus.
Vai drīz būs dzīvnieku kārta? Lai gan eksperimenti dzīvnieku gēnu inženierijas jomā tiek veikti kopš pagājušā gadsimta astoņdesmitajiem gadiem, tas joprojām ir izpētes posmā. Lai kā arī būtu, tagad ir arvien vairāk piemēru iegūto zināšanu konkrētai izmantošanai. Sagrūst pēdējie tehnoloģiskie šķēršļi, kas neļāva cilvēkiem izmēģināt jebkuru iespējamu gēnu kombināciju.
Beļģu modificētā govju šķirne
Process ir līdzīgs atlasei
Cilvēks gadsimtu gaitā maina dzīvnieku gēnus. “Mēs tikko sauca šo prakses izvēli,” skaidro ģenētiķis Marks Vesthusins. Ja vairākas paaudzes šķērsosit vienu suņu šķirni ar citu, rezultāts būs ģenētisks kokteilis, kuru daba diez vai sajauktu - tas ir lapdogs.
Reklāmas video:
Jaunie ģenētiskie rīki padara izmaiņas precīzākas un ātrākas. “Mēs mainām iezīmes mērķtiecīgāk: mēs varam precīzi pateikt, ko mēs radām,” skaidro Kalifornijas universitātes genoma un biotehnologs Alisons Van Ernams.
Pirmais dzīvnieks, kura genomā laboratorijā tika veiktas izmaiņas, bija pele. 1982. gadā zinātnieki spēja izveidot peli, kuras ķermenis izdalīja ievērojamu daudzumu augšanas hormonu. Un viņa sasniedza mazu žurku.
Pārejoša piena apstrāde
Vai dzīvnieks ir pieaudzis divreiz vairāk nekā parasti? Šis zinātniskais atklājums ir kaut kas, kas interesē lauksaimniecību. Divreiz lielāks lasis jau ir audzēts (komerciālais nosaukums AquAdvantage), un tā var būt pirmā ģenētiski modificētā zivs, ko pārdod lietošanai pārtikā. Uzņēmums gaida tikai signālu no Amerikas varas iestādēm.
Turklāt dzīvnieki var iegūt imunitāti no epidēmijām. Piemēram, britu ģenētiķi audzēja vistu, kas nebaidās no putnu gripas. Brazīlijā ģenētiski modificētie odi tiek izmantoti cīņā pret tropu drudzi.
Vēl interesantāk ir tas, ka transgēnu dzīvnieku pienam ir bezgalīgas iespējas. Govīm jau ir nomainīts mātes un hipoalerģisks piens (tiem, kam nav laktozes nepanesības). Nākotnē cīņā pret melanomu būs iespējams iegūt pienu ar cilvēka antivielām.
Amerikāņu uzņēmums GTC Biotherapeutics ir izaudzējis kazas, kuru pienā ir antitrombotiskas vielas: saukts ATryn, tas novērš asins recekļu veidošanos.
Gēnu šķērsošanas variantu ir daudz, un daži no tiem ir diezgan neparasti: pēc testēšanas ar kazām baktērijas tika mainītas, veidojot tīklus. Šis materiāls (kas tiek uzskatīts par visizturīgāko pasaulē) ļautu radīt īpaši efektīvas ložu necaurlaidīgas vestes un medicīniskos audumus.
Zebras zivis ieguva arī kvēlojošās medūzas DNS. Eksperimenta mērķis: likt tiem mirdzēt noteiktu toksīnu klātbūtnē, lai noteiktu ūdens piesārņojumu.
Lai kā arī nebūtu, GloFish guva lielākus panākumus amerikāņu akvārijos, kļūstot par pirmo ģenētiski modificēto mājdzīvnieku.
Ģenētiskie skalpeļi
Zinātnieki virzās tālāk un tālāk, lai atkodētu genomu. Runa ir par izpratni par to, kā konkrēts gēns nosaka sugas īpašības. Ģenētikas sasniegumi ir vēl vairāk paātrinājušies, atklājot jaunus efektīvus rīkus, galvenokārt Cas9.
Cas9 paņēmienu "nejauši" atklāja zinātnieki Emanuelle Charpentier un Jennifer Dudnoy, veicot eksperimentus ar vīrusiem. Neiedziļinoties detaļās, tas ļauj jums atrast noteiktu DNS gabalu un to izgriezt. Pievienojot citu materiālu, tas arī ļauj to aizstāt ar citu DNS gabalu.
Pēc Dženiferas Doudnas teiktā, tas bija liels solis uz priekšu:
"Ja agrāk tehnoloģija bija kā kalēja āmurs, tagad mēs strādājam ar genomu ar molekulāriem skalpeļiem."
Mamutu un dinozauru atdzimšana
Izmantojot šādas tehnoloģijas, daži zinātnieki gatavojas atdzīvināt izmirušās sugas vai pat radīt jaunas.
Teorētiski zinātnieki jau saprot, kā būtu iespējams atdzīvināt vilnaino mamutu, kas pazuda pirms 10 tūkstošiem gadu: pateicoties ledus atrastajiem audiem un zobu gabaliem, viņiem izdevās gandrīz pilnībā atjaunot tā genomu. Atliek tikai mainīt ziloņa gēnus vai implantēt tā DNS ziloņa olā, lai piedzimtu mazs mamuts.
Kā ir ar dinozauriem? Tā kā vistas ir dažu no tām pēcnācējas, pietiek ar to, lai mainītu procesu … Zinātnieki to jau ir izdarījuši un spēja no jauna aktivizēt senos vistas “dinozauru” gēnus.
Cāļi bez apmatojuma
No ģenētiskā skalpeļa varētu parādīties mītiskas vai pat absolūti fantastiskas radības. Amerikāņu paleontologs Džeks Horners runāja par iespēju izveidot vienradzi.
Lai kā arī nebūtu, neparasta izmēra dzīvnieku (pīles, kas ir zirga vai pīles lielums, pīles lieluma) audzēšana nav mazsvarīgs uzdevums: augšanu nosaka simtiem gēnu. Tas pats attiecas uz spārnotajām cūkām. Zinātnieki nav redzējuši sešu locekļu mugurkaulniekus un viņiem nav ne mazākās nojausmas, kā izskatās viņu ģenētiskais kods.
Cik tālu jūs varat iet?
Bet kur var novest šādas manipulācijas ar genomu? Zinātniskā fantastika savā veidā ir vairākkārt brīdinājusi cilvēci par šādu eksperimentu briesmām. Tikai atcerieties šo Jurassic Park citātu:
"Mūsu zinātnieki bija tik koncentrēti uz to, ko viņi varēja darīt, ka viņi pat neiedomājās, vai viņiem būtu tiesības uz to."
Neskatoties uz dīvaino ģenētiku, dzīvnieku ģenētiskās izmaiņas, lai uzlabotu kvalitāti un produktivitāti, varētu nodrošināt pārtikas drošību visā pasaulē. Bet kādas būtu ilgtermiņa sekas? Vides un veselības riski? Lasis AquAdvantage vēl nav parādījies uz mūsu plāksnēm, bet tas jau rada bažas par "ģenētisko piesārņojumu".
Lai gan vēl neviens nevar atbildēt uz šiem jautājumiem, mums ir pēdējais laiks ieskicēt ētiskās robežas: kā kļuva zināms, ķīniešu zinātnieki sāka mainīt cilvēka genomu.