เป้าหมายของพันธุวิศวกรรมสมัยใหม่
รัฐบาลรัสเซียในแผนงานสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพและ
พวกเขาพยายามนำแนวคิดนี้ไปใช้ในต่างประเทศแล้ว:ใน US Academy of Sciences อนุญาตให้แก้ไขเซลล์สืบพันธุ์และตัวอ่อนภายใต้การควบคุมที่เข้มงวดที่สุดและเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ ตัวอย่างเช่นเพื่อต่อสู้กับโรคที่ทำให้เกิดความพิการ สหรัฐอเมริกาเข้าใจดีว่าการพัฒนาเทคโนโลยีเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงของจีโนมของสเปิร์มเซลล์ต้นกำเนิดและอื่น ๆ ในอนาคตอันใกล้ ในประเทศจีนความคิดนี้ได้รับการแก้ไขแล้วในระดับรัฐ: ในปี 2559 มีการเปลี่ยนแปลงจีโนมของผู้ใหญ่ - พวกเขาปลูกถ่ายเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อรักษามะเร็งปอด
พันธุวิศวกรรมสมัยใหม่กำลังต่อสู้เพื่อชัยชนะเกี่ยวกับโรคมะเร็ง: ยายีนบำบัดที่พัฒนาขึ้นส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การรักษามะเร็งโดยเฉพาะ เป็นไปได้ว่าการประยุกต์ใช้เทคนิคการแก้ไขจีโนมครั้งแรกจะตรงกับผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งระยะที่รักษาไม่หาย นอกจากนี้ยังมีโรคร้ายแรงของระบบเม็ดเลือด (ฮีโมฟีเลียธาลัสซีเมียและอื่น ๆ ) - CRISPR Therapeutics และ Vertex Pharmaceuticals กำลังทำงานร่วมกับพวกเขาอยู่แล้วโดยเปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก
นอกจากนี้ปัญหาไม่ได้อยู่ที่ความซับซ้อนเท่านั้นการพัฒนาการรักษา แต่ยังรวมถึงค่าใช้จ่ายในการบำบัดด้วย วิธีการในการเอาชนะโรคมะเร็งกำลังเกิดขึ้น แต่ก็มีราคาแพงทั้งสำหรับ บริษัท ผู้ผลิต (ต้นทุนการปรับขนาดสูง) และสำหรับผู้บริโภค ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมองหาวิธีการอื่นที่จะสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น
ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด
การพัฒนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในรอบทศวรรษคือระบบCRISPR / Cas9 ซึ่งผู้สร้าง Jennifer Doudna และ Emmanuelle Charpentier ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 2020 CRISPR / Cas9 เป็นวิธีการแก้ไขจีโนมที่มีความแม่นยำสูงซึ่งช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนยีนของจุลินทรีย์ที่มีชีวิตรวมถึงมนุษย์ได้ และด้วยความช่วยเหลือของมันทำให้มีโอกาสในการสร้างวิธีการต่อสู้กับเอชไอวีและโรคอื่น ๆ ซึ่งวันนี้ฟังดูเหมือนประโยค
นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกเริ่มทำการทดลองด้วยCRISPR / Cas9 แต่เรื่องราวที่ดังที่สุด (และในเวลาเดียวกันก็สำคัญสำหรับโลก) เกิดขึ้นในประเทศจีน ในปี 2018 เด็กที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเกิด - เด็กหญิงลูลู่และนานะ ไซโกตได้มาจากการทำเด็กหลอดแก้ว (การปฏิสนธินอกร่างกาย) ดัดแปลงพันธุกรรมด้วย CRISPR / Cas9 และฝังเข้าไปในมดลูกของหญิงที่ให้กำเนิดเด็กหญิง เป็นไปได้ที่จะโต้แย้งเป็นเวลานานเกี่ยวกับจริยธรรมของการทดลองและการปรับเปลี่ยนของคน (ในหลาย ๆ ประเทศการแก้ไขยีนของตัวอ่อนเป็นสิ่งต้องห้ามเนื่องจากผลที่คาดไม่ถึงต่อกลุ่มยีน) แต่ไม่สามารถปฏิเสธได้ การทดลองมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวิทยาศาสตร์
Zygote DNA แก้ไขเพื่อลองเพื่อไม่รวมการติดเชื้อเอชไอวี (ซึ่งพ่อมี) เช่นเดียวกับไข้ทรพิษและอหิวาตกโรคโดยการตัดยีน CCR5 ออก เป็นที่น่าสังเกตว่าเรื่องราวเกิดขึ้นในวันก่อนการประชุมสุดยอดระหว่างประเทศครั้งที่สองซึ่งอุทิศให้กับการแก้ไขจีโนมมนุษย์ซึ่งผู้ชมได้อภิปราย: ถึงเวลาแล้วหรือยังที่จะอนุญาตให้ผู้คนแก้ไขตัวเองและทำอย่างไร หากวิธีการใช้ CRISPR / Cas9 ในตัวอ่อนยังคงได้รับการอนุมัติจากรัฐบาล (และนี่ไม่ใช่เฉพาะประเทศจีน) ในที่สุดก็เป็นไปได้ที่จะมีลูกที่มีสุขภาพดีผ่านการทำเด็กหลอดแก้วแม้ว่าพ่อแม่ (คนใดคนหนึ่งหรือทั้งสองคน) จะมีการกลายพันธุ์ การทดลองในปี 2560 ไม่ได้แสดง "ผลข้างเคียง" ใด ๆ จาก CRISPR / Cas9 ในหนูลิงและตัวอ่อนมนุษย์ 300 ตัว แต่ยังเร็วเกินไปที่จะยืนยันความปลอดภัยอย่างแท้จริง
ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่ก้องกังวานน้อยลง - ในปี 2019ปีในวารสาร Optics Letters มีบทความเกี่ยวกับการพัฒนาเซ็นเซอร์ใหม่สำหรับตรวจหา biomarker ของเนื้องอกวิทยา (โปรตีน S100A4) ในปัสสาวะ ความไม่ชอบมาพากลของเทคโนโลยีนี้อยู่ที่ความไวสูงของเซ็นเซอร์: สามารถตรวจจับการปรากฏตัวของมะเร็งได้แม้จะมีไบโอมาร์คเกอร์ที่มีความเข้มข้นต่ำก็ตาม นอกจากนี้เทคโนโลยีนี้ยังสามารถปรับขนาดเพื่อการใช้งานจำนวนมากได้ในราคาที่ต่ำกว่าเซ็นเซอร์ที่มีอยู่จนถึงตอนนั้นซึ่งมีขนาดใหญ่และมีราคาแพงเกินไปที่จะรวมเข้ากับอุปกรณ์สำหรับการตรวจสอบสภาพของผู้ป่วยเป็นประจำ เทคโนโลยีนี้ใช้ไมโครชิปแบบออปติคัลพร้อมโพรบที่จับกับไบโอมาร์คเกอร์โปรตีน S100A4 ในตัวอย่างปัสสาวะ จากนั้นจะมีการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงความถี่ของเลเซอร์ในชิปและตรวจสอบการปรากฏตัวของมะเร็ง
สตาร์ทอัพชั้นนำด้านพันธุศาสตร์
ในสหรัฐอเมริกาในปี 2008 สิ่งประดิษฐ์แห่งปีคือบริการการตรวจดีเอ็นเอจากสตาร์ทอัพ 23andMe บริษัท เปลี่ยนความคิดของผู้คนเช่นเดียวกับที่ Apple ทำกับ iPhone เมื่อปีก่อน 23andMe เริ่มปฏิวัติจีโนมิกส์ส่วนบุคคล การพิมพ์ดีเอ็นเอมีให้สำหรับทุกคนที่ซื้อชุดพิเศษ สิ่งนี้กลายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนการตั้งครรภ์: การทดสอบทำให้สามารถเห็นการกลายพันธุ์ในเด็กในครรภ์ (ตามยีนของพ่อแม่) และเพื่อไม่รวมความเสี่ยงของการมีลูกที่เป็นโรคที่อาจนำไปสู่ความพิการของเขา
ในรัสเซีย หลังจากความสำเร็จของ 23andMe พวกเขาก็เริ่มปรากฏตัวขึ้นสตาร์ทอัพที่คล้ายกัน ตัวอย่างเช่น “Genoanalitika” ซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทแรกๆ ในตลาดของเราที่ให้บริการตรวจ DNA แต่สตาร์ทอัพ Genotek นั้นเป็นที่รู้จักกันดี เรียกว่าเป็นผู้นำในด้านจีโนมิกส์เชิงพาณิชย์ บริษัท ปรากฏตัวในปี 2010 บนพื้นฐานของศูนย์บ่มเพาะธุรกิจของ Moscow State University เริ่มทำงานด้วยความร่วมมือกับ Russian Academy of Sciences และในปีแรกก็ทำกำไรได้
วันนี้ Genotek ทำงานร่วมกับ 71 ประเทศบรรลุผลสำเร็จการวิจัยสำหรับคลินิกและลูกค้าส่วนตัว การพัฒนา Genotek ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการตรวจดีเอ็นเอด้วยความช่วยเหลือของขั้นตอนการสร้างยีน ลูกค้าถ่ายโอนวัสดุชีวภาพ (ตัวอย่างน้ำลาย) ไปยังห้องปฏิบัติการและเห็นผลลัพธ์ในบัญชีส่วนตัวของเขา: จูงใจต่อโรคเฉพาะคำแนะนำเกี่ยวกับอาหารอาการไม่พึงประสงค์ที่อาจเกิดขึ้นกับยาบางชนิดและอื่น ๆ อีกมากมายรวมถึงโรคทางพันธุกรรมและปัญหาของการตั้งครรภ์ บริษัท ยังได้พัฒนาการทดสอบ PCR ความไวสูงสำหรับ COVID-19 สำหรับรัสเซียและประเทศ CIS
นอกจากการตรวจดีเอ็นเอแบบคลาสสิกแล้วนำเสนอโดย บริษัท ที่เพิ่งเริ่มต้นในรัสเซียหลายแห่งและยังมี บริษัท ที่มุ่งเน้นที่แคบกว่า ตัวอย่างเช่น JVS Diagnostics กำลังพัฒนาแบบทดสอบที่ตรวจพบเนื้องอกมะเร็งในระยะแรกโดยมีความแม่นยำ 90% มันทำงานร่วมกับการสนับสนุนของ Skolkovo และในปี 2018 ได้ระดมทุน 400,000 ดอลลาร์เพื่อนำการทดสอบไปสู่ฝูงชน อีกช่องทางหนึ่งคือการศึกษายีนที่มีอิทธิพลต่อโรคตา การเริ่มต้นใช้งาน Yahoo! ไม่มีใครรู้เกี่ยวกับการลงทุนที่ดึงดูด
นอกจากนี้ยังมีสตาร์ทอัพที่คล้ายกันในยุโรป:ตัวอย่างเช่น Blueprint Genetics ในเฮลซิงกินำเสนอโซลูชันการทดสอบทางพันธุกรรมที่ขับเคลื่อนด้วย AI การเริ่มต้นมุ่งเน้นไปที่การวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมโดยใช้แพลตฟอร์ม CLINT AI และ OS-Seq ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการจัดลำดับเป้าหมายที่ได้รับการจดสิทธิบัตร (ชุดวิธีการในการกำหนดลำดับนิวคลีโอไทด์ขององค์ประกอบในโมเลกุลดีเอ็นเอ) สำหรับยุโรป Blueprint เป็นหนึ่งในผู้ให้บริการทดสอบทางพันธุกรรมชั้นนำที่ครอบคลุมโรคมากกว่า 2,200 ชนิดใน 14 สาขาตั้งแต่โรคหัวใจไปจนถึงโลหิตวิทยา
Freeline สตาร์ทอัพสัญชาติอังกฤษไปที่อื่นทิศทาง: เขาพัฒนาวิธีการบำบัดด้วยยีนสำหรับการรักษาโรคทางระบบเรื้อรัง ในปี 2020 โครงการนี้ได้รับเงินจำนวน 106 ล้านยูโรเพื่อพัฒนาโซลูชันที่มุ่งเป้าไปที่การรักษาโรคตับที่ถือว่ารักษาไม่หายและเข้าใจไม่ดี ในอนาคตการเริ่มต้นมีแผนจะขยายโครงการเพื่อรักษาโรคฮีโมฟีเลียโรคฟาบรีและโรคเกาเชอร์ โรคเหล่านี้ทั้งหมดเป็นโรคกำพร้า (หายาก) ซึ่งมีมากกว่า 6 พันแห่งในโลก แต่มีเพียงไม่กี่โรคเท่านั้นที่สามารถรับการบำบัดได้
การคาดการณ์ของตลาด
หนึ่งในแนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ที่นักวิเคราะห์ทำนายการพัฒนาต่อไป - นี่คือความเป็นผู้นำของภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก สิ่งกระตุ้นสำหรับการพัฒนาที่กระตือรือร้นควรได้รับจากการพัฒนาเพื่อการจัดการโรค: ทั้งการป้องกันและการรักษา (หรือชะลอการลุกลาม) นอกจากนี้ยาเฉพาะบุคคลจะยังคงได้รับแรงผลักดันซึ่งเป็นสิ่งที่ปรากฏขึ้นเนื่องจาก บริษัท ที่ปล่อยการทดสอบดีเอ็นเอให้กับคนจำนวนมาก
ผู้นำยังคงเป็น 23andMe, Oxford Nanoporeเทคโนโลยีและ Veritas Genetics ซึ่งนำเสนอการพัฒนาของพวกเขาในเชิงพาณิชย์ จนถึงปี 2560 มีเพียงแพทย์ผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงการทดสอบได้และขณะนี้การศึกษาที่คล้ายคลึงกันกำลังดำเนินการสำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก นอกจากนี้ Veritas Genetics ยังเริ่มดำเนินการจัดลำดับจีโนมของทารกแรกเกิดในปี 2560 ในประเทศจีนเพื่อตรวจหาพยาธิสภาพที่รุนแรงในระยะเริ่มแรก: การทดสอบสามารถรายงานโรคได้เกือบพันโรค จริงอยู่ที่ราคา 1.5 พันดอลลาร์และผลลัพธ์ของมันยังคงถูกสอบสวนในอีกสามปีต่อมา
ผู้เชี่ยวชาญในประเทศมั่นใจว่าใกล้ที่สุดอนาคตของพันธุศาสตร์คือการพัฒนาวิธีการรักษาเนื้องอกวิทยาและโรคเกี่ยวกับระบบประสาท ตอนนี้ความพยายามของ บริษัท ส่วนใหญ่ในกลุ่ม MedTech และ BioTech มุ่งเน้นไปที่การศึกษาลำดับดีเอ็นเอในเซลล์มะเร็งการเปลี่ยนแปลงและการค้นหาวิธีการบำบัดเฉพาะบุคคลสำหรับเนื้องอกที่เฉพาะเจาะจง ยาตัวแรกเริ่มปรากฏในตลาดและจะมีมากขึ้น เป็นไปได้ว่าเทคโนโลยีการใช้เซลล์ดัดแปลงพันธุกรรมในทางการแพทย์จะถูกขยายขนาดและเช่นเดียวกับที่ยาปฏิชีวนะทำให้โรคร้ายแรงที่รักษาได้มากกว่าหนึ่งโหลในศตวรรษที่ 20 โรคมะเร็งและโรคเกี่ยวกับระบบประสาทก็จะไม่เหมือนประโยค
ดูเพิ่มเติมที่:
แผนที่แรกที่แม่นยำของโลกถูกสร้างขึ้น คนอื่นผิดอะไร
สถานที่ที่มีพายุมากที่สุดในโลก: ทำไม Drake Passage จึงเป็นเส้นทางที่อันตรายที่สุดไปยังแอนตาร์กติกา
สารประกอบยูเรเนียมใหม่ทำลายสถิติการนำไฟฟ้าที่ผิดปกติ