D’énormes sommes d’argent sont désormais investies dans la recherche scientifique sur CRISPR-Cas et la culture d’organes à partir de cellules souches.
1. Séquençage
Depuis que les scientifiques ont découvert que l'ADN est le principal dépositaire de l'information héréditaire, la tâche la plus intéressante et la plus importante a été de « lire » son message.
Cette opportunité a été offerte aux scientifiques par l'apparitiontechnologies de séquençage - détermination de la séquence d'ADN. Depuis sa création à la fin des années 1970, les connaissances dans ce domaine ont beaucoup progressé. Actuellement, la troisième génération de méthodes et de technologies de séquençage est arrivée, mais le but de toutes ces méthodes est le même : « lire » la chaîne d'ADN. Et connaissant la séquence d'ADN, vous pouvez tout apprendre sur les avantages et les inconvénients du corps, ses capacités et son potentiel. Autrement dit, il est aujourd'hui possible d'établir un passeport génétique complet. Néanmoins, après avoir déchiffré la séquence d'ADN, il est encore nécessaire de comprendre exactement comment ses modifications affectent la forme / le travail / la quantité de la protéine et les propriétés de l'organisme. C'est cette compréhension qui donnera un saut qualitatif à la recherche génétique.
2 Édition du génome : CRISPR-Cas
En général, tout génie génétique vaudraitclassé comme une percée dans la biotechnologie. Aujourd'hui, il a un certain nombre de techniques dans son arsenal. Mais l'un d'eux attire particulièrement l'attention. Il s'est avéré que les bactéries ont leur propre "immunité" contre les virus (plus précisément contre les phages - c'est ainsi que l'on appelle les virus bactériens). Un système spécial composé de la protéine caspase (ou plusieurs protéines) et de séquences d'ADN ("cassettes") CRISPR lutte contre les intrus dans les bactéries. Ce système reconnaît et « découpe » assez précisément le virus de l'ADN de la bactérie. De vrais ciseaux pour l'ADN. Déjà à notre époque, les scientifiques ont trouvé un moyen de faire fonctionner ce système au profit de l'homme. Par exemple, avec l'aide de cette protéine, il est possible de modifier délibérément des gènes avec une grande précision. À l'avenir, cela pourrait constituer une percée dans le traitement des maladies génétiquement déterminées et de l'oncologie. Pour donner les propriétés souhaitées et se débarrasser des indésirables dans les plantes et les animaux agricoles - et ici CRISPR-Cas trouvera une application.
3. Cellules souches
Les cellules souches sont les cellules qui peuventdonner naissance et se développer en d'autres types de cellules plus hautement spécialisées. Au cours du processus de croissance, de développement et de vie de l'organisme, les cellules subissent un processus de différenciation, c'est-à-dire une spécialisation étroite dans la structure et la fonction : érythrocyte (globule rouge qui transporte l'oxygène), neurone (cellule nerveuse qui transmet un signal dans le cerveau), cellule bêta pancréatique (celle qui produit l'insuline) et autres. Cependant, les cellules souches sont les progéniteurs de cellules spéciales. Si vous apprenez à contrôler le processus de différenciation, vous pouvez obtenir n'importe quel type de cellule. Ceci, à son tour, permettra de faire pousser des organes (et même des organismes entiers) dans un tube à essai à partir d'une seule cellule prélevée sur la personne elle-même. Par exemple, un organe destiné à être transplanté pourrait être obtenu à partir des propres cellules du patient. De tels organes seront, comme on dit, "comme des parents".
4. Prothèses bioniques
Star Wars, Fullmetal Alchemist et plusd'autres films de science-fiction nous montrent les merveilles des prothèses (lorsqu'un bras ou une jambe mécanique remplace avec succès un perdu). Certains d'entre eux sont bien réels ici et maintenant. Les prothèses bioniques ou bioélectriques modernes sont capables de lire le signal de nos muscles et de nos nerfs, de les transmettre aux parties mobiles de la prothèse et ainsi de les faire bouger selon les besoins de leur propriétaire. C'est-à-dire que la prothèse est contrôlée et se déplace presque de la même manière qu'une main humaine normale, elle est mobile et beaucoup plus confortable que d'habitude. De plus, les prothèses modernes peuvent être soit simples, permettant uniquement de serrer et desserrer tous les doigts à la fois, par exemple les mains, soit plus complexes, permettant des mouvements de doigts plus diversifiés séparément. Avec une telle prothèse, l'activité motrice la plus complète est possible. Alors maintenant, les personnes qui ont perdu un bras ou une jambe (ou une partie de celui-ci) à la suite d'un accident ont la possibilité de compenser la perte et, comme on dit, de reprendre le travail.
5. Ordinateur ADN
En fait, en utilisant le circuit ADN, on peut aussirésoudre de nombreux problèmes mathématiques. Rappelons que l'ADN est une molécule à très longue chaîne constituée de seulement quatre types d'unités, qui peuvent être classiquement désignées A, T, G et C (par les premières lettres de leurs noms). La séquence de ces « lettres » code des informations sur les protéines (et pas seulement) et, par conséquent, sur l'ensemble du corps humain, qui sont lues et mises en œuvre ultérieurement. Et grâce à des protéines spéciales, ces informations peuvent également être modifiées à dessein. Et si nous codions d’autres informations de cette façon ? En 2019, le premier disque dur DNA a été créé. Des algorithmes moléculaires spéciaux pour la programmation sont en cours de développement. Un tel ordinateur à ADN peut stocker une énorme quantité d'informations et effectuer simultanément un très grand nombre d'opérations de calcul à grande vitesse.
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