თუ რამდენიმე ათეული წლის წინ ვინმე გეტყოდათ, რომ სულ მალე კომპიუტერების საშუალებით, ერთი დაწკაპუნებით მთელ მსოფლიოს დაუკავშირდებოდით, იმუშავებდით, გაიცნობდით ახალ ადამიანებსა და შეიძენდით ნივთებს, ალბათ არ დაიჯერებდით. თუმცა, სულ რამდენიმე ათწლეულში, ის, რაც ადრე სამეცნიერო ფანტასტიკის ჟანრს მიეკუთვნებოდა, რეალობად იქცა.

ახლა კი ყველაფერი იმაზე მიუთითებს, რომ ამავე გზას ადგას გენეტიკური ინჟინერიაც, რომლის პერსპექტივების განხილვამდეც, პირველ რიგში, მის წარმომავლობას გავეცნოთ.

გენური ინჟინერიის მოკლე და არასრული ისტორია

ათასობით წლის განმავლობაში ადამიანები გენეტიკურ ინჟინერიას ამ საკითხის სიღრმისეული ცოდნის გარეშე იყენებდნენ. მაგალითად, ბანანის წინაპრისგან, რომელსაც უზარმაზარი კურკები და სქელი კანი ჰქონდა, ჩვენ შევქმენით ტკბილი და უკურკო ნაყოფი. ძაღლებს კი საუკუნეების განმავლობაში ისე ვაჯვარებდით, რომ მათგან ადამიანის საუკეთესო მეგობარი და კომპანიონი დაგვეყენებინა.

ამ შედეგებს ისე მივაღწიეთ, რომ სიცოცხლის მთავარი კოდის, დნმ-ის შესახებ წარმოდგენაც არ გვქონდა.

ორგანიზმის შესახებ ინფორმაცია მისავე დნმ-ის სტრუქტურაშია ჩაწერილი, ეს ოთხი ერთმანეთისგან განსხვავებული ნუკლეოტიდის საშუალებით ხდება, რომლებიც ერთმანეთთან შერჩევითად წყვილდება. ნუკლეოტიდების შეცვლა კი თავად ამ ინფორმაციის მატარებელ ორგანიზმს ცვლის.

დნმ-ის აღმოჩენის შემდეგ ადამიანებმა ექსპერიმენტირება დაიწყეს. 1960-იან წლებში მეცნიერებმა რადიაციის გამოყენებით მცენარეებში სასარგებლო თვისებების მიღება სცადეს და ზოგ შემთხვევაში გამოუვიდათ კიდეც. 1970-იან წლებში მეცნიერებმა ბაქტერიებში, მცენარეებსა და ცხოველებში დნმ-ის სასურველი მოლეკულების შეყვანა დაიწყეს, რათა ისინი სურვილისამებრ შეეცვალათ.

პირველი გენეტიკურად მოდიფიცირებული ცხოველი (თაგვი) 1974 წელს დაიბადა, რის შემდეგაც კვლევებში თაგვების მასობრივი გამოყენება დაიწყო, რამაც, საბოლოოდ, მილიონობით ადამიანის სიცოცხლე გადაარჩინა. 1980-იან წლებში კი გენეტიკურად მოდიფიცირებული ორგანიზმისთვის, რომელიც ნავთობს შთანთქავდა, პირველი პატენტიც გაიცა.

დღეს ადამიანები ცოცხალი ორგანიზმების გენეტიკური მოდიფიცირებით უამრავ საჭირო ქიმიურ ნივთიერებას ვაწარმოებთ, მაგალითად, სისხლის შედედების ფაქტორებს, ჰორმონებსა და ინსულინს, რომელზეც მილიონობით ადამიანის სიცოცხლეა დამოკიდებული. ამ დრომდე მათი მიღება ცხოველების ორგანოებიდან ხდებოდა, რასაც დიდი რაოდენობით მსხვერპლი მოსდევდა. პირველი გენეტიკურად მოდიფიცირებული საკვები კი ბაზარზე 1994 წელს გამოჩნდა. ეს იყო პომიდორი, რომელში ჩაშენებული გენიც ლპობის ფერმენტების გამომუშავებას აფერხებდა, რის შედეგადაც პომიდორი დიდხანს ძლებდა.

1990-იანებში მეცნიერებმა ახალი მეთოდების გამოყენება ადამიანებზეც სცადეს, ძირითადად, უშვილობის განსაკურნებლად და მალევე მივიღეთ პირველი ბავშვი, რომელსაც სამი ბიოლოგიური მშობელი ჰყავდა.

დღეს გენეტიკური მოდიფიკაციების შედეგად ჩვენ გამოვიყვანეთ უბუმბულო ქათმები, კუნთიანი გოჭები, გამჭვირვალე ბაყაყები და ორაგულები, რომლებიც სწრაფად იზრებიან. "გასართობად", ჩვენ ასევე შევქმენით მანათობელი ცხოველები, მაგალითად, მანათობელი ზებრა თევზები.

ეს ყველაფერი შთამბეჭდავია, თუმცა ამ დრომდე გენეტიკური მოდიფიკაციები დიდ ფინანსურ რესურსსა და უამრავ დროს მოითხოვდა.

ცოტა ხნის წინ კი გამოჩნდა ახალი ტექნოლოგია, სახელად CRISPR, რომელმაც გენეტიკური ინჟინერია თავაყირა დააყენა. CRISPR-ის გამოყენებით გენეტიკური მოდიფიკაციების ჩატარების საფასური 99%-ით გაიაფდა, პროცედურის ჩასატარებლად საჭირო დრო კი ერთი წლიდან რამდენიმე კვირამდე შემცირდა.

იმის გააზრება, თუ რამხელა გავლენა შეიძლება ჰქონდეს CRISPR-ს თანამედროვე სამყაროზე, რთულია. CRISPR საშუალებას მოგვცემს, განვკურნოთ დაავადებები, შევქმნათ უფრო ჯანმრთელი შთამომავლობა, გავზარდოთ სიცოცხლის ხანგრძლივობა და ა.შ.

მაგრამ როგორ მუშაობს ეს ტექნოლოგია?

მსოფლიოს უძველესი ომი

ბაქტერიები და ვირუსები ერთმანეთს გაჩენის დღიდან ებრძვიან. ბაქტერიოფაგები ვირუსებია, რომლებიც ბაქტერიებზე "ნადირობენ". ოკეანეში ფაგები ყოველდღიურად ბაქტერიების 40%-ს კლავენ. ვირუსებს მოქმედების საინტერესო მექანიზმი აქვთ - ფაგებს ბაქტერიებში საკუთარი დნმ შეჰყავთ, რომელიც შემდეგ ბაქტერიის დნმ-ში "ჯდება". ამის შედეგად კი ორგანიზმი მისი "სურვილის" საწინააღმდეგოდ, ვირუსების კეთებას იწყებს. ბაქტერიების უმეტესობას ფაგებთან გამკლავების უნარი არ აქვს, თუმცა, მათი მცირე ნაწილი გადარჩენას მაინც ახერხებს.

ფაგების შეტევას გადარჩენილი ბაქტერიები მომავალში იგივე ვირუსისგან თავის დაცვის მიზნით ეფექტურ ანტივირუსულ სისტემას ააქტიურებენ - ისინი ვირუსის დნმ-ს საკუთარ გენეტიკურ კოდში არსებულ ერთგვარ "ბიბლიოთეკაში" ინახავენ, ამ ბიბლიოთეკას კი CRISPR ეწოდება. გადარჩენილ ბაქტერიებში ვირუსის დნმ CRISPR-ში უსაფრთხოდ ინახება. ვირუსის შემდეგი შეტევისას, ბაქტერია CRISPR-ში შენახული ვირუსის დნმ-ის ასლს სწრაფადვე აკეთებს, ამ ასლს კი შემდეგ სპეციალური ცილა, სახელად CAS9 იყენებს. CAS9 ბაქტერიის მთლიან გენომს ამოწმებს და მასში არსებულ თანმიმდევრობებს ვირუსის დნმ-ის ასლს ადარებს, როდესაც ამ შედარებების საფუძველზე ის ბაქტერიის გენომში ვირუსის მიერ ჩაშენებულ "მტრულ" დნმ-ს ამოიცნობს, ის ამ ადგილს ჭრის, ეს კი ვირუსის დნმ-ს აუვნებელყოფებს და ბაქტერიას იცავს.

საქმე ისაა, რომ ცილა CAS9 ძალიან ზუსტია, რევოლუცია კი მაშინ დაიწყო, როდესაც მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მათ CAS9-ის სურვილისამებრ დაპროგრამირება შეუძლიათ. ამისათვის საკმარისია, რომ CAS9 უჯრედში მოვათავსოთ და მას დნმ-ის იმ თანმიმდევრობის ასლი მივცეთ, რომლის შეცვლაც გვსურს. გარდა იმისა, რომ CRISPR ტექნოლოგია ზუსტი, იაფი და ადვილად გამოსაყენებელია, ის ცოცხალ უჯრედებთანაც თავსებადია. ანუ ჩვენ ახლა შეგვიძლია, რომ უჯრედში ნებისმიერი გენი ჩავრთოთ, გამოვრთოთ ან შევცვალოთ. CRISPR ყველა ტიპის უჯრედზე მუშაობს, იქნება ეს მიკროოგრანიზმები, მცენარეები, ცხოველები თუ ადამიანები.

დაავადებების დასასრული?

2015 წელს მეცნიერებმა ცოცხალი უჯრედებიდან HIV პირველად "ამოჭრეს", ერთი წლის შემდეგ კი HIV-ის მქონე თაგვში, კუდში CRISPR-ის ერთი ინექციით ცხოველის ორგანიზმში არსებული უჯრედების 48%-დან HIV-ის ვირუსი გაქრა. რამდენიმე ათწლეულში CRISPR-ის თერაპიამ შესაძლოა HIV და სხვა რეტროვირუსებით გამოწვეული დაავადებები განკურნოს. მაგალითად, შესაძლოა, გაქრეს ჰერპესიც. CRISPR-ის გამოყენება კიბოს წინააღმდეგაც არის შესაძლებელი.

კიბო მაშინ ვითარდება, როდესაც უჯრედების ნაწილი ორგანიზმის იმუნურ სისტემას "ემალება" და განუწყვეტლივ მრავლდება. CRISPR-ის საშუალებით ჩვენ შეგვიძლია, იმუნური სისტემის უჯრედები შევცვალოთ და ისინი უფრო ეფექტურები გავხადოთ. მომავალში, კიბოს თავიდან ასარიდებლად შესაძლოა სულ რამდენიმე აცრა იყოს საჭირო.

არ უნდა დაგვავიწყდეს ათასობით გენეტიკური დაავადებაც, რომელთაც CRISPR-ის გამოყენებით შეიძლება ბოლო მოეღოს.

3 000-ზე მეტი გენეტიკური დაავადების გამომწვევი მიზეზი დნმ-ში ერთი არასწორი ნუკლეოტიდია. მეცნიერები უკვე მუშაობენ CAS9-ის მოდიფიცირებული ვერსიის მიღებაზე, რომელიც უჯრედებში თითო ნუკლეოტიდის ამოჭრას შეძლებს, რის შედეგადაც, რამდენიმე ათწლეულში ჰემოფილიამ ან დალტონიზმმა შეიძლება აღარ იარსებოს.

"გაუმჯობესებული" ბავშვები

მეცნიერებმა ადამიანის ემბრიონის გენომი რამდენჯერმე უკვე შეცვალეს, ახლახან გავრცელდა ინფორმაცია, რომ ჩინელმა მეცნიერებმა CRISPR-ის გამოყენებით მსოფლიოში პირველი გენეტიკურად მოდიფიცირებული ბავშვები შექმნეს, აღნიშნულმა ამბავმა საზოგადოებაში დიდი შეშფოთება გამოიწვია.

გენეტიკურად მოდიფიცირებულ ადამიანებს ჩვენი სახეობის შეცვლის უნარიც აქვთ, რადგან ხელოვნურად შეცვლილი დნმ არა მარტო მათში რჩება, არამედ მათ შთამომავლობასაც გადაეცემა, რამაც საბოლოოდ შესაძლოა ჩვენი სახეობის, ჰომო საპიენსის ცვლილება გამოიწვიოს.

თავდაპირველად, ემბრიონებში ჩარევა მინიმალური იქნება და მხოლოდ დაავადების გამომწვევი გენების მოდიფიკაცია მოხდება. მას შემდეგ, რაც ტექნოლოგია დაიხვეწება, გენეტიკურ მოდიფიკაციებსაც მეტი მომხრე გამოუჩნდება, შესაბამისად, "უკეთესი" ადამიანების შექმნის ცდუნებაც მოიმატებს.

თუ თქვენ შეგიძლიათ, რომ თქვენი შვილი ალცჰაიმერის მიმართ იმუნური გახადოთ, რატომ არ უნდა მისცეთ მას უფრო კარგი მხედველობა, გაუმჯობესებული მეტაბოლიზმი, ძლიერი აღნაგობა, ლამაზი თმები, ან თუნდაც გამორჩეული გონებრივი მონაცემები?!

საბოლოო ჯამში, ინდივიდუალურმა ცვლილებებმა შესაძლოა ადამიანთა რასის ცვლილებაც გამოიწვიოს. ეს კი სარისკო საქმეა, რადგან მოდიფიცირებული ადამიანები შესაძლოა ახალ ნორმად იქცეს.

გენური ინჟინერიის განვითარებამ, შესაძლოა, ადამიანთა დაბერების პრობლემაც გადაჭრას. ყოველდღიურად, დაახლოებით 100 000 ადამიანი სიბერისგან გამოწვეული მიზეზებით იღუპება. ამჟამად ითვლება, რომ სიბერეს უჯრედებში დაგროვებული დაზიანებები და სხვადასხვა მოლეკულური მექანიზმების მოშლა იწვევს, თუმცა ცნობილია, რომ არსებობს გენებიც, რომლებიც სიბერეზე პირდაპირ გავლენას ახდენს. ჩვენ ვიცით, რომ არსებობენ ცხოველები, რომლებიც სიბერეს კარგად უმკლავდებიან. მათგან ერთი-ორი გენის თხოვებით, შესაძლებელია ეს საჭირო თვისებები ჩვენც შევიძინოთ.

რეალობა, საფრთხეები, მომავალი

მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერებმა ადამიანის ემბრიონების მოდიფიცირება უკვე მოახდინეს, ზემოთ წარმოდგენილი პერსპექტივები კვლავ შორია და ჩვენ ჯერ კიდევ უამრავი ტექნიკური, თუ ეთიკური პრობლემა გვაქვს გადასაწყვეტი.

ამ ყველაფრის კითხვისას შეიძლება თავი არაკომფორტულად იგრძნოთ, რადგან შესაძლოა იფიქროთ, რომ მომავალში დედამიწაზე არასრულყოფილი ადამიანების ადგილი აღარ იქნება, აქვე შეგვიძლია აღვნიშნოთ, რომ უმეტესობა ჩვენგანი არასრულყოფილია.

ჩვენ მომავლის ადამიანები შეიძლება იმის მიხედვით გადავარჩიოთ, თუ რას ჩავთვლით ჩვენ ჯანსაღად და სასარგებლოდ. თუმცა საქმე ისაა, რომ ადამიანები ამას უკვე ვაკეთებთ.

ორსულობისას გენეტიკური დარღვევების სკრინინგი სტანდარტული პროცედურაა, რომელთა დაფიქსირებაც ხშირად ორსულობის შეწყვეტით სრულდება.

გენური ინჟინერია გარკვეულ საფრთხეებთანაც არის დაკავშირებული. მიუხედავად იმისა, რომ CRISPR საკმაოდ ზუსტი მეთოდია, შეცდომებისა და არასწორი მოდიფიკაციების მოხდენის შანსი კვლავ არსებობს, თუმცა, არსებობს სხვა რისკებიც.

რა მოხდება იმ შემთხვევაში, თუ აღნიშნული ტექნოლოგია მტრულად განწყობილ რეჟიმს ჩაუვარდება ხელში, რომელიც მას ბოროტი მიზნებისთვის გამოიყენებს?

ცხადია, რომ გენური ინჟინერიის აკრძალვა გამოსავალი არ არის, რადგან ეს მხოლოდ და მხოლოდ პროცესის დახურულ კარს მიღმა გადატანას შეუწყობს ხელს. ჯანსაღი პროგრესის მიღწევის ერთადერთი გზა კვლევის ღია, გააზრებული, დასაბუთებული და ფრთხილი პროცესი უნდა იყოს.

აღნიშნულ ტექნოლოგიას საკმაოდ დიდი პოტენციალი აქვს და შესაბამისად მას ფრთხილად უნდა მოვეპყროთ. მისი ჭკვიანურად გამოყენების შემთხვევაში, ჩვენ მისგან დიდ სარგებელს მივიღებთ. ვინ იცის, გენეტიკური ინჟინერია შესაძლოა სამყაროში არსებული მოაზროვნე სიცოცხლის ფორმების ევოლუციის ერთ-ერთი სტანდარტული გზაც კი იყოს.