随着时间的流逝

商业作者 / 姓名 / 2025-06-28 23:26
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随着时间的流逝,为了变得更好而更糟的是,成本和易于修改任何生物基因组和遗传构成的成本和遗传构成将降至几乎零,并且随着基因

随着时间的流逝,为了变得更好而更糟的是,成本和易于修改任何生物基因组和遗传构成的成本和遗传构成将降至几乎零,并且随着基因编辑工具的民主和生物恐怖分子的追捧,研究人员正在试图找到该技术的Kryptonite-这项技术可以阻止其轨道。

  2016年9月,詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)将一位名叫凯尔·沃特斯(Kyle Watters)的新同事送往她的办公室。那时,加利福尼亚大学伯克利分校的生物化学家著名是CRISPR的共同发明人。快速和多功能工具编辑基因的革命性发明以及全球游戏规则改变者,使她成为全球的臭名昭著和相当大的财富。她是几家初创公司的创始人,并筹集了数百万美元的科学资金。但是,尽管强大的工具有助于彻底彻底地编辑基因,但后来,联合国也将其标记为世界上最强大的生物武器 - 当与所谓的基因驱动器结合使用时,该工具可以带来一场新的武器竞赛,而廉价且易于制造的基因武器,而不是核武器,而不是核者,成为世界上最大的威胁。

  发现后不久,正如杜德纳(Doudna)所述,她被阿道夫·希特勒(Adolf Hitler)出现,拿着笔和纸的梦想所困扰,要求crisppr食谱的副本。希特勒有什么可怕的目的?杜德纳(Doudna)在对梦想的重述时没有说。但是现在杜德纳(Doudna)提出的问题是,他想以阻止它的方式工作?停止CRISPR。

  在细菌中发现CRISPR。这是针对掠夺病毒的十亿年防御,发现其DNA并使用类似剪刀的蛋白质将其切碎。杜德纳(Doudna)在将发现变成革命性的基因编辑工具中发挥了关键作用,该工具已在全球范围内采用,推动了一波新的研究和潜在的治疗方法。

  但是,如果科学家学会在人们的身体中传递基因编辑者,什么可以阻止疯子,恐怖分子或州武器化CRISPR造成伤害?答案?目前,这是“什么都没有”。字面上地。有趣的是,这是一个巨大的问题,因为巨大这个词是一种轻描淡写的说法。

  不幸的是,包括我本人在内的专家现在能够想象一个个性化的遗传攻击,只能在某些族裔群体上罢工,或者在另一端的另一端,创造了基因组的设计师士兵的创建,他们的基因组被编辑以毫不痛苦。杜德纳(Doudna)对困境非常熟悉。在她的书《创作》一书中,她写道,她担心基因编辑会像原子能一样,在蘑菇云中引起世界的关注。

  “我和其他有关科学家可以将CRISPR从自身中拯救出来……在发生灾难之前?”她问。

  现在她会有机会。2016年初,美国情报机构将基因编辑指定为大规模杀伤性的潜在武器。那9月,国防高级研究项目局(DARPA)跳了进来,呼吁寻求新方法来控制或扭转基因编辑技术的影响。该计划称为“安全基因”,最终将获得超过6500万美元的预算,使其成为CRISPR研究的最大现金来源之一,除了开发新遗传治疗的生物技术初创公司。

  正如DARPA所看到的那样,一个问题是缺乏任何易于使用的对策,一个“撤消按钮”或“解毒剂”。而且,越强大的基因编辑就变得越需要一个,我们可能需要一个 - 如果发生实验室事故,或者更糟。正如加州大学伯克利分校在杜德纳(Doudna)的帮助下在2017年的新闻稿中所说的那样,在沃特斯(Watters)的帮助下,该公司声称是大型DARPA合同的一部分,该大学打算建立工具来应对生物恐怖主义威胁,包括“雇用CRISPR本身的武器”。

  CRISPR武器?我将其留给您的想象力,完全可以。不过,可以肯定地说,达帕(Darpa)要求杜德纳(Darpa)和其他人开始研究预防性治疗,甚至可以服用药丸来停止基因编辑,只是您可以在邮件中获得炭疽病来吞咽抗生素的方式。杜德纳(Doudna)项目的科学家说,他们将开始对小鼠进行初步测试,以查看是否可以使啮齿动物免疫CRISPR编辑。

  “我们可以关闭CRISPR吗?”询问约瑟夫·S·舍尼格(Joseph S.“这就是我们正在寻找的。基本概念是这项技术正在出现,因此,拥有'关闭'开关不是很好。”

  到杜德纳(Doudna)向DARPA起草她的提议时,其他科学家已经对如何停止CRISPR有一个重要的线索。在细菌与被称为噬菌体的病毒之间的古老斗争中,噬菌体向CRISPR开发了自己的解毒剂。实际上,已经发现它们的基因组具有生产本质上是“ CRISPR Kryptonite”的能力 - 通过进化来精心调整的小蛋白质,可以禁用基因编辑工具。科学家称这些分子为“抗危机”。多伦多大学的一名学生在2013年发现了第一批抗危机。

  “这是偶然的。我们偶然发现了这样一个事实,即某些噬菌体似乎对CRISPR具有抵抗力。当我们将噬菌体放入细胞中时,细菌无法保护自身,”现在是加利福尼亚大学旧金山分校的教授邦迪·果酱。他迅速将病毒的50个左右基因之一归零了。“我们想,哇,也许这关闭了CRISPR。”

  研究这种防御的实验室数量小于与CRISPR一起工作的数量。但是,反crispr本身正在成为一个蓬勃发展的领域。Doudna的实验室已经找到了40多种抗Crispr蛋白。其他团队正在早期成功找到可以抑制CRISPR的常规化学物质。今天,波士顿哈佛大学的阿米特·乔杜里(Amit Choudhary)也获得了DARPA的资金,报告说他发现了两种药物可以防止与人类细胞混合时基因编辑。

  “任何强大技术的标志是控制,”乔杜里说。“这很简单。”

  像邦德 - 决定者这样的研究人员认为,抗危机可以通过为研究人员提供更精确的控制来改善未来的基因疗法。例如,德国最近的一个团队表明,他们是否将CRISPR和抗Crispr结合在一起,他们可以创建一个仅在肝细胞中更改DNA的编辑器,而不会在肝细胞中更改DNA,而不是神经元或肌肉。

  正在研究的另一个应用程序是,抗危机是否可以为上述基因驱动技术建立保障措施 - 一种如此强大的技术可以使整个物种或亚物种灭绝。Bill&Melinda Gates Foundation正在支持CRISPR工具的开发,该工具将通过野生蚊子传播,导致人口崩溃,并可能使昆虫灭绝,以防止疟疾。同时,其他人则希望在小鼠中开发这种基因驱动器,因此他们可以通过使用CRISPR和基因驱动器的组合来消除岛屿的侵入性啮齿动物,而无需使用毒药,从而使它们灭绝,以“关闭其遗传能力繁殖”。

  但是,如果这些实验变干并导致物种灭绝呢?研究人员认为,他们可以在基因组中创建用抗危机编程的有机体,以使其免疫。在最初的原理证明中,堪萨斯州的科学家去年用抗crispr设计了酵母细胞,以抵抗基因驱动。

  马萨诸塞州医学院的Erik Sontheimer说:“如果某些朝鲜实验室以一种基因驱动器来消灭经济上重要的农作物,那么您可能会有一种转基因作物[具有抵抗力]。这是绘图板的情况。”

  从2012年中期开始的CRISPR工具的出现使科学家感到惊讶。从本质上讲,一夜之间的基因工程方法被廉价,多功能且可编程的方法代替了任何生物内部的DNA。运行DARPA计划的生物浮雕科学家蕾妮·韦格尔辛(Renee Wegrzyn)说,他们的工作是预测新危险“完全错过”的CRISPR。令人沮丧的未能看到未来迅速变成了“国家安全的关键紧急问题”。

  这是因为使用电击,注射剂,纳米颗粒,病毒和疫苗,由风险投资家支持的研究人员,医生和初创企业开始了一场竞赛,学习了如何在植物,动物和人类中部署CRISPR。而且他们越好,某种新颖的Biothreat可能会变得越现实。

  到2015年,Doudna还开始质疑CRISPR在更广泛的实验室研究环境中的使用方式。一些实验看起来很危险 - 如果研究生受伤怎么办?

  Wegrzyn在2017年在旧金山举行的Long Not Foundation的聚会上说:“我们将这些技术推向了世界,我们并没有陪同他们采取的安全措施。”“我真的开始感觉到有人需要为此做些事情的紧迫感。”

  Wegrzyn在演讲中说,CRISPR的危险是从科学家已经使用基因编辑来使老鼠通过剪断重要基因而生病的。她告诉加利福尼亚聚会,“我认为您不需要成为生物安全专家就可以认识到,当您查看可以治愈和引起疾病的工具时,需要进行审查。”“如果我们需要立即关闭基因编辑器,我们只是不知道该怎么做。”

  关于CRISPR的危险性可能是错误的,仍然没有达成共识。中央情报局在2016年夏季赞助的“红色团队”练习,一群称为Jasons的分析师被要求梦想他们最糟糕的想法,但没有解决这个问题。后来,应美国国防部的要求,美国国家科学学院产生了综合生物学可能威胁的排名,将CRISPR武器置于背包中间。但是军方说,这没有对士兵的危险。

  Doudna同意CRISPR的危险不应夸大。

  她说:“关于CRISPR系统和邪恶的用途,我得到了很多问题,而我的感觉是,我不再担心CRISPR,而不是其他事物。

  同样,尽管她的研究可能会导致最终的基因编辑解毒剂,但她的实验室与抗Crisprs的工作主要解决了基本的生物学问题。

  她说:“我仍然处于第一步。”“这些如何工作?”

  但是,其他人则担心风险已经很明显,并且解毒剂还不能很快出现。例如,一些科学家试图阻止公众讨论特定的CRISPR研究,甚至从互联网上删除了它们,大概是为了使科学家有更多时间来发展对策。

  杜德纳(Doudna)的前合作者沃特斯(Watters)说:“普遍的普遍态度不是在我们积极寻找答案的同时给人们的噩梦燃料。”杜德纳(Doudna)的前合作者沃特斯(Watters)说。

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