Actualmente se están invirtiendo enormes cantidades de dinero en investigaciones científicas sobre CRISPR-Cas y en el cultivo de órganos a partir de células madre.
1. Secuenciación
Desde que los científicos descubrieron que el ADN es el principal guardián de la información hereditaria, la tarea más interesante e importante ha sido “leer” su mensaje.
Esta oportunidad les fue proporcionada a los científicos por la aparicióntecnologías de secuenciación - determinación de la secuencia de ADN. Desde su inicio a fines de la década de 1970, el conocimiento en este campo ha avanzado mucho. Actualmente, ha llegado la tercera generación de métodos y tecnologías de secuenciación, pero el objetivo de todos estos métodos es el mismo: “leer” la cadena de ADN. Y conociendo la secuencia de ADN, puede aprender todo sobre las ventajas y desventajas del cuerpo, sus habilidades y potencial. En otras palabras, hoy es posible elaborar un pasaporte genético completo. Sin embargo, después de descifrar la secuencia de ADN, todavía es necesario comprender exactamente cómo los cambios en ella afectan la forma/trabajo/cantidad de la proteína y las propiedades del organismo. Es esta comprensión la que dará un salto cualitativo en la investigación genética.
2) Edición del genoma: CRISPR-Cas
En general, toda la ingeniería genética valdría la penaclasificado como un gran avance en la biotecnología. Hoy en día, tiene una serie de técnicas en su arsenal. Pero uno de ellos llama especialmente la atención. Al final resultó que, las bacterias tienen su propia "inmunidad" a los virus (más precisamente, a los fagos, así se llaman los virus bacterianos). Un sistema especial que consiste en la proteína caspasa (o varias proteínas) y secuencias de ADN ("casetes") CRISPR lucha contra los intrusos en las bacterias. Este sistema reconoce y "corta" el virus del ADN de la bacteria con bastante precisión. Tijeras reales para ADN. Ya en nuestro tiempo, los científicos han encontrado una manera de hacer que este sistema funcione en beneficio del hombre. Por ejemplo, con la ayuda de esta proteína, es posible cambiar genes a propósito con gran precisión. En el futuro, esto podría ser un gran avance en el tratamiento de enfermedades genéticamente determinadas y en oncología. Para dar las propiedades deseadas y deshacerse de las no deseadas en plantas y animales agrícolas, y aquí CRISPR-Cas encontrará aplicación.
3. Células madre
Las células madre son aquellas células que puedendan lugar y se desarrollan en otros tipos de células más altamente especializadas. En el proceso de crecimiento, desarrollo y vida del organismo, las células experimentan un proceso de diferenciación, es decir, una estrecha especialización en estructura y función: eritrocito (glóbulo rojo que transporta oxígeno), neurona (célula nerviosa que transmite una señal en el cerebro), la célula beta pancreática (la que produce la insulina) y otras. Sin embargo, las células madre son los progenitores de células especiales. Si aprende a controlar el proceso de diferenciación, puede obtener cualquier tipo de célula. Esto, a su vez, hará posible cultivar órganos (e incluso organismos completos) en un tubo de ensayo a partir de una sola célula extraída de la propia persona. Por ejemplo, se podría obtener un órgano para trasplante utilizando las propias células del paciente. Tales órganos serán, como dicen, "como parientes".
4. Prótesis biónicas
Star Wars, Fullmetal Alchemist y másotras películas de ciencia ficción nos muestran las maravillas de las prótesis (cuando un brazo o una pierna mecánicos reemplazan con éxito a uno perdido). Algunos de ellos son bastante reales aquí y ahora. Las modernas prótesis biónicas o bioeléctricas son capaces de leer la señal de nuestros músculos y nervios, transmitirlas a las partes móviles de la prótesis y así hacer que se muevan según las necesidades de su dueño. Es decir, la prótesis se controla y se mueve casi de la misma forma que una mano humana normal, es móvil y mucho más cómoda de lo habitual. Además, las prótesis modernas pueden ser simples, que solo permiten apretar y soltar todos los dedos a la vez, por ejemplo, manos, o más complejas, que permiten movimientos de dedos más diversos por separado. Con una prótesis de este tipo, es posible la actividad motora más completa. Así que ahora las personas que han perdido un brazo o una pierna (o parte de ellos) como resultado de un accidente tienen la oportunidad de compensar la pérdida y, como dicen, volver al trabajo.
5. Computadora de ADN
De hecho, utilizando el circuito de ADN, también se puederesolver muchos problemas matemáticos. Recordemos que el ADN es una molécula de cadena muy larga que consta de sólo cuatro tipos de unidades, que convencionalmente pueden denominarse A, T, G y C (por las primeras letras de sus nombres). La secuencia de estas "letras" codifica información sobre las proteínas (y no solo) y, por lo tanto, sobre todo el cuerpo humano, que se lee y se implementa en el futuro. Y con la ayuda de proteínas especiales, esta información también se puede cambiar intencionadamente. ¿Qué pasa si codificamos cualquier otra información de esta manera? En 2019 se creó el primer disco duro DNA. Se están desarrollando algoritmos moleculares especiales para la programación. Una computadora de ADN de este tipo puede almacenar una enorme cantidad de información y realizar simultáneamente una gran cantidad de operaciones computacionales a alta velocidad.
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