ДНҚ ғылымының мүмкіндігі

Ғылымда үздіксіз дамып келе жатқан саланың бірі ДНҚ ғылымы. Әлемдік деңгейдегі ғалымдар ДНҚ-ны анықтау арқылы қуанышты жағдайларды алдын ала білумен қатар, адамзатқа төнуі мүмкін қауіп-қатердің алдын алуға да қол жеткізе бастаған. Тіршілік кодын жылдам өзгерту адамзатқа бұрын-соңды болмаған билік беріп отыр. Ендігі сұрақ: біз оны қалай пайдаланамыз?

Қазақ радиосындағы «Ғалам» ғылыми-танымдық радиохабарының кезекті санында осы күнге дейін адамзатқа шешілмейтін жұмбақтай болып көрінген ДНҚ ғылымының мүмкіндігі жайында айтылды.

Ғылымда ДНҚ-ны таратып айтқанда Дезоксирибонуклеин қышқылы деп айтылады. Ол тірі организмдердегі генетикалық ақпараттың ұрпақтан-ұрпаққа берілуін, сақталуын, дамуы мен қызметін қамтамасыз ететін нуклеин қышқылының екі түрінің бірі. ДНҚ молекуласының нуклеотидтiк құрамы, құрылымы, тiзбегiндегi нуклеотидтердiң реттелiп орналасуы организмнiң ерекше қасиетiн анықтайды.

АҚШ-тағы Калифорния университетінің молекулярлық энтомолог-генетигі Энтони Джеймстің жыл сайын әлемде жүздеген мың адамның өліміне себепкер болатын Anopheles gambiae масасын зерттеумен айналысқанына биыл 25 жыл асты. Оның өмірлік мақсаты – безгек, зика секілді ауруын тарататын шіркейлердің гендеріне өзгеріс енгізу арқылы аурудың таралу жолдарын кесу. Джеймстің ойлап тапқан «CRISPR/Cas9» деп аталатын жаңа технологиясы адамдардың өмірін сақтап қалуда, әрі кез келген қауіпті анықтауда зор мүмкіндікке ие.

Тарихта алғаш рет ғалымдар кез келген тірі жан иесінің, соның ішінде адамның ДНҚ-сын әп-сәтте әрі асқан дәлдікпен өзгертіп, жояды және қайта құрылымдай алады. Соңғы үш жыл ішінде бұл технология биология саласын өзгертті. Әлемнің түкпір-түкпіріндегі зертханаларда түрлі жануарларға зерттеу жүргізген ғалымдар генетикадағы олқылықтарды, мәселен бұлшықет дистрофиясы, фиброзды-кистозды дегенерация және гепатиттің бір түрін түзетуде «CRISPR» қолдана бастаған. Жақында бірнеше топ адамның жасушаларындағы ДНҚ-дан ВИЧ-ті алып тастауға талпыныс жасаған ғалымдар аталған технология СПИД-ті емдеуге көмектеседі деген қорытындыға келген.

Экологтар бұл технологияны жойылып бара жатқан жануарларды қорғауға пайдалануға болатынын айтса, ал өсімдік биологтары дәнді дақылдарды зиянкестерден қорғауда таптырмас құрал деп отыр.

«CRISPR» адам эмбрионының қалыптасу кезінде келесі ұрпақтарға берілетін генетикалық материалды өзгертумен қатар, қалаған белгілерін дамытуға да пайдаланылатын болады.

 «CRISPR/Cas9» екі бөліктен тұрады. «Cas9» деп аталатын біріншісі шабуылдаушы вирусқа қарсы тұрып, оның генетикалық кодын өзгертуге қабілетті болса, ал екіншісі – қиылатын ДНҚ-ның химиялық символдары бар нуклеотидке скальпельді дәл бағыттайтын РНК-гид.

Пуэрто-Рикода зика ауруы эпидемиясы бәсеңсіген тұста АҚШ-тың Ауруларды бақылау және алдын алу орталығы масадан таралатын басқа дерттердің белгілері негізінде Пуэрто-Риколық 3,5 миллион тұрғынның кемінде, 25 пайызы зиканы жұқтырған болуы мүмкін деп мәлімдеді. Бұл күнде зикамен күрестің ең тиімді әдісі – аралға түгелімен инсектицид шашу болып тұр. Ал Джеймс пен оның серіктері масалардың генін «CRISPR» әдісімен түзетіп, ол өзгерістерді тұрақты ету үшін гендік драйвты қолданса, одан әлдеқайда нәтижелі болады дейді.

Дегенмен бұл құралдың пайдасы да көрер көзге айқын. Масалар жыл сайын бүкіл әлемді үлкен әбігерге түсіріп отырады, олар тарататын безгек және басқа да індеттерді жоя алсақ, бұл медицинаның ұлы жетістіктерінің бірі болар еді

Айта кетерлігі гендік драйвтің кәдімгі ұрпақтан-ұрпаққа берілу ережесін жеңіп кетуге қауқарлы. Әдетте жыныстық жолмен көбейетін тірі жан иесінің ұрпағы ата-анасының гендерінің бір-бір көшірмесін алады. Десе де, кейбір гендер тым «өзімшіл» келеді: эволюция заңы бойынша, олардың ұрпаққа берілу мүмкіндігі 50 пайыздан жоғары болуы мүмкін. Теорияға салсақ, ғалымдар «CRISPR» -ды гендік драйвпен қосып, қажетті ДНҚ кесіндісін әлгі негізгі генге жалғаған соң жануарларды табиғи жағдайда ұрықтандыруға жібере алады. Бұл екі әдісті біріктірсе, бүкіл аң түрінің кез келген генетикалық белгісін өзгертуге мүмкіндік бар.

Мутацияланған жәндіктер мен аң-құсты жабайы табиғатқа жылдам жіберген жағдайда оны қайтып қалпына келтірудің қиын болатынын Джеймс өте жақсы түсінеді. «Зертханада болған жәндіктер мен аң-құстың бостандыққа жіберудің тәуекелі зор екені белгілі. Дегенмен, мұны істемеген жағдайда қауіптің тіпті көп болатынына сенімдімін», – деді Джеймс.

Джеймстің айтуынша, гендік инженерия миллиондаған адамның өмірін жақсарта бастаған. Мәселен, қант диабетіне шалдыққандар адамның инсулинін бактерияға енгізіп, оны алып бөшкелерге сала бастағалы инсулин тапшылығынан қиналмайтын болды.

 «CRISPR» зерттеулерінің адам медицинасын дамытуға үлесі орасан болатыны сөзсіз. Қазірдің өзінде бұл технология қатерлі ісікті зерттеуді қолға алып, зертханада ісік жасушаларын өсіріп, оның үлкеюін тоқтататын дәрілерді сынап көруге мүмкіндік берді. Жақын арада дәрігерлер кей ауру түрлерін емдеуде «CRISPR» -ды тікелей қолдана бастауы ықтимал.

Мәселен, гемофилия дертіне шалдыққан кісінің дің жасушалары алынып, ауруға себепкер болған генетикалық материал ағзадан тыс жағдайда түзетіліп, одан соң сау жасуша пайда болу үшін қалыпты жасушалар науқастың қан айналым жүйесіне қайта енгізіледі.

Алдағы екі жылда медицина саласында ерекше қарқынды дамуды бастан кешіруіміз мүмкін. Оған дәлел биыл дене мүшесін алмастыру кезегінде тұрған америкалықтардың саны 120 мыңға жеткен. Бұл бұрын-соңды тіркелмеген сан. Бұл дегеніңіз тұрғындар арасында сау ағзаға қол жеткізуге болатындығына сенімнің пайда болғандығын көрсетсе керек. Осындай сенімділік әлемнің басқа халықтары арасында да пайда болса, сол арқылы өзін бақытты санайтын адамдар саны қазіргіден бірнеше есеге артса, мен бар арманым сол, - дейді Джеймс.

 Радиохабарда генетика саласында қолданысқа енген «CRISPR» құралының мүмкіндігі және жұқпалы аурулар адамдар арасында кең таралып кеткен жағдайда оның салдары неге апарып соқтыру мүмкін екені жайлы айтылды. Қазақ елі бұл мәселеден де тыс қалмауы керек. Себебі жер шары бәрімізге ортақ.