Del:
Top 10 genetiske feeds og finds lavet af kinesiske forskere
Kina er et kraftværk, der trives på fremskridt. Et multifunktionsfelt ser store fremskridt fra dette land er genetik. I de senere år har Kinas studier medtaget mange verdens første og utrolige medicinske fremskridt.
Der findes også en mærkelig side. Forskere skaber ting, der aldrig er set i naturen, omskriver reglerne om reproduktion og holder resten af verden nervøs over for deres kontrast til kontroversiel menneskelig redigering.
10 største genetiske undersøgelse
I 2018 fik et genomsekventeringsselskab baseret i Shenzhen adgang til en massiv database. Den genetiske information om omkring 7 millioner gravide kinesiske kvinder blev samlet under test af en lidelse forbundet med Downs syndrom.
Kun omkring 141.000 kvinder blev valgt, men det er fortsat det største projekt, der undersøger kinesisk genetik. Mødrene repræsenterede næsten alle provinser og endog 36 af de 55 etniske minoritetsgrupper.
Resultaterne var interessante. Visse gener var forbundet med højde og kropsmasse, evnen til at få tvillinger, og hvor alvorligt herpesvirus 6 manifesterer. Selv migreringer forlod deres mærke på det kinesiske genom. Den største kile af befolkningen består af Han (92 procent).
Undersøgelsen fandt ud af, at denne gruppe havde samme genetiske struktur, men forskelle hængte på hvor de levede. Deres nordlige og sydlige oprindelse afspejler sig i migreringer, der vides at være sket efter 1949, da arbejdet blev mere tilgængeligt for øst og vest. Genvariationer forårsager også forskellige immunresponser fra nordlige og sydlige Han. Trængende havde visse mindretalsgrupper mere genetisk mangfoldighed end Han.
9 Ukendt Giant Panda
Den kæmpe panda er ikonisk til Kina. Selv om disse væsner er genstand for betydelige studier, ved forskerne stadig meget lidt om, hvordan de udviklede sig. Den eneste sikre kendsgerning er, at kæmpe pandas splittede fra andre bjørne for 20 millioner år siden.
Derefter kom i 2018 en fossil op i Cizhutuo Cave i Kina. Væsenet døde for 22.000 år siden og så meget ud som en kæmpe panda. For at måle, hvad der var præcis, udførte forskere en fantastisk oplevelse - de pieced sammen 148,329 fragmenter af dets DNA.
Da forfædret blev klart, gjorde to ting det fossile unikke. DNA'et var den ældste nogensinde fundet fra en kæmpe panda, men det afslørede også en slægt, som ingen selv vidste, eksisterede. Denne panda splittede fra sine levende fætre omkring 183.000 år siden. Dets genetiske kode afslørede også et stort antal mutationer, der sandsynligvis hjalp denne art til at overleve istiden, hvor den levede.
8 Hunde med mere muskel
I 2015 oplevede Guangzhou Institut for Biomedicin og Sundhed flere hvalpe. Disse var ingen almindelige beagles. De startede deres eksistens som 60 genetisk modificerede embryoner, hvorfra et enkelt gen blev fjernet.
Myostatin blokerer muskelvæksten. Forskere slettet det for at skabe, hvad de hævder er verdens første designer hunde. Kun 27 hvalpe blev født, men alt gik ikke efter planen.
Myostatin har to kopier, og begge var væk fra kun en enkelt hunpup. En anden mandvalp havde en kopi deaktiveret. Han var mere omfangsrig end resten, men ikke så meget som kvinden, som var designet til at udvikle to gange den normale mængde muskel. Projektets mål var at producere forsøgsdyr til at studere sygdomme, der påvirker humane muskler, herunder Parkinsons og muskeldystrofi.
Kineserne kan have mange førstegang til deres kredit, men i dette tilfælde slog naturen dem. Belgiske blå kvæg har kæbefaldende muskler takket være en naturlig mangel på myostatin. Derudover sletter en genetisk lidelse genet i whippets og producerer freakish muscled hunde.
7 Spider Silkworms
Efter at have lært, at videnskabsmændene forandrede silkeormens evne til at producere silke, ville de fleste tænke på, at orme springer bedre, mere rigelige mængder. Imidlertid i silkeormens verden er ikke silkeormen konge. Edderkopper slog dem på flere niveauer.
Arachnid silke lover utroligt nyttige anvendelser i medicin, herunder mikrokapsler, som leverer kræftmedicin samt potentialet til at reparere beskadigede nerver. Forskere opdagede også, at det kunne styrke skudtætte veste.
Desværre spiller edderkopper ikke sammen med ideen om at få deres silke kommercielt opdrættet. I modsætning til den forudsigelige silkeorm er arachniderne territoriale og endnu værre, kannibalistiske.
I 2018 brugt et team tilknyttet flere kinesiske institutioner genredigering og lykkedes, hvor mange andre har svigtet. De erstattede et segment fra silkeormens genetiske kode med DNA fra en gylden orb-web-spider.
Da de ændrede orme spundte deres kokoner, blev silken analyseret. Det var 35,2 procent edderkop, den højeste renhed, der nogensinde er opnået. (Tidligere forsøg forsinket med 5 procent.) Silken var klar til at bruge det øjeblik, silkeormene udgav trådene, noget intet andet hold kunne klare.
6 Første Blå Rose
Blandt de mest efterspurgte ting i gartnereens verden er den blå rose. Det eksisterer ikke i naturen, og i hundreder af år har rose entusiaster undladt at opdrætte denne ultimative farve.
Under et nyere projekt, der varede 20 år og involveret selektiv avl og genteknologi, kom bioteknologer nærmest. Men selv denne præmierosa var mere mauve end blå.
Kinesiske forskere fandt en ny måde at nå drømmen på. De begyndte med bakterien Agrobacterium tumefaciens, der ofte anvendes i bioengineering, fordi det nemt overfører fremmedlegemetisk materiale til plante-DNA.
Fra en anden bakterie valgte forskerne to bakterielle enzymer, der var i stand til at omdanne L-glutaminen i rosenblade til et blåt pigment kaldet indigoidin. En særlig belastning af A. tumefaciens blev oprettet for at bære enzymerne.
Bakterierne blev derefter injiceret i en hvid rose. Pigmentgenerne trådte ind i plantens genom og fik blå til at svømme omkring injektionsfladen. Verdens første blå ros er ikke perfekt, da teknikken kun producerer midlertidige pletter. Men kinesiske forskere er allerede optaget af den næste step-engineering en rose, der naturligt producerer de to enzymer og får sig til at blive blå.
5 SARS Cave
I 2002 fulgte verden det dødelige udbrud af SARS (svær akut respiratorisk syndrom). Den blomstrede først i det sydlige Kina, inficerede 8.000 mennesker og dræbte næsten 800.
Hvad der forårsagede epidemien blev aldrig løst. I slutningen af 2017 afslørede forskerne en ubehagelig anelse i en hule i Kinas Yunnan-provins. De seneste fem år har de undersøgt flere SARS-vira, der er til stede i hulens flagermus. Der var 11 nye stammer, men ingen viste de genetiske træk ved udbruddet i 2002. SARS i flagermus har aldrig været bevist at krydse arternes barriere for mennesker heller.
En grundig analyse fandt dog noget skræmmende. Sammen bragte de nye stammer nok genetiske blokke til at teoretisk bygge en virus, der kunne udvikle sig til at hoppe fra flagermus til mennesker. For det andet viste tre af de nye stammer en genetisk disposition for at inficere mennesker.
Hvis 2002-epidemien steg fra hulen, forklarer den stadig ikke, hvordan den rejste til Ground Zero i Guangdong-provinsen 1.000 km væk.
4 Kinas første abe kloner
I slutningen af 2017 blev to long-tailed macaques født i samme Shanghai laboratorium. Selvom deres fødsler skete uger fra hinanden, var Zhong Zhong og Hua Hua identiske "tvillinger".
De blev skabt med den somatiske celle nukleare overførselsteknik (SCNT), den samme som producerede den historiske fårklon, Dolly, for 20 år siden. Apene kan være de første nonhuman primater skabt med SCNT, men feat blev ikke applauderet af hele det internationale samfund.
Kritikere frygter, at projektet kan bringe menneskekloning tættere på virkeligheden uden at tage meget hensyn til alvorlige etiske bekymringer. Nogle forskere er helt imod SCNT og kalder det "en meget ineffektiv og farlig procedure."
Faktisk er Zhong Zhong og Hua Hua kun sket efter 79 tidligere mislykkede forsøg. På trods af kritikken insisterer kinesiske forskere på, at identiske aber kan være en værdifuld måde at studere genbaserede sygdomme hos mennesker, herunder visse kræftformer.
3 HIV-resistente embryoer
Genredigering hos mennesker er den nye grænse. Mens de fleste regeringer går ind for at blive enige om protokoller for etisk modificerende humant væv, gik Kina videre og gjorde det for nogle år siden.
Det historiske gennembrud har lige tilføjet mere brændstof til debatten. Måske til ingen overraskelse stoppede dette ikke Guangzhou Medical University fra det igen i 2016. De ønskede at skabe hiv-resistente embryoner.
Under anvendelse af strenge retningslinjer brugte de 26 befrugtede humane æg. Alle var blevet doneret til forskning, fordi de ikke længere var levedygtige og ikke ville udvikle sig til levende babyer.
Det næste trin involverede en specifik genetisk mutation. Folk, der naturligt bærer denne mutation, er immun for HIV-viruset. Ved anvendelse af et genredigeringsværktøj kaldet CRISPR blev genet indsat i embryonernes genomer.
Tweaket var vellykket, men kun fire blev hiv-sikre. De andre viste hvorfor resten af verden var langsom til at hoppe på bandvognen. Uventede mutationer viste sig - og ikke den gode slags.
Det ville være umuligt at forudsige de langsigtede virkninger på et CRISPR-skabt menneske (bør det nogensinde gå så langt). Hvis andet, viste dette andet forsøg, at denne type genredigering ikke var sikker. CRISPR blev også brugt i løbet af de første modifikationsår siden og producerede også uønskede mutationer.
2 kræftbekæmpende robotter
Drømmen om at skabe nanoroboter, der er i stand til at bekæmpe kræft i kroppen, er ikke noget nyt. Det var i den måde, kinesiske forskere for nylig forvalter dette, der grænser op til den geniale.
Tumorer kan kun leve så længe de bliver fodret af en persons blodkar. For at skabe noget for at blokere skibene, begyndte forskerne at låne DNA-molekyler fra en virus kaldet en fag. En origami-lignende teknik foldede strengen ind i et rektangulært ark. "Tumor killers" blev tilsat, som i det væsentlige var molekyler af koagulationsenzymtrombin.
Fire blev rullet op inde i arket for at danne en rørformet nanorobot. Særlige proteiner låste de fire molekyler inde. Efter injektion trådte nanoroboten ind i blodkarrene. Der åbnede tumorer proteinerne og frigjorde enzymet thrombin. En koagel dannet i karrene og sultede tumoren.
Test på mus viste, at robotterne var effektive. Gnaverne led af kræft i hud, lunge, bryst og æggestok. I en gruppe på otte dyr med melanom forsvandt tumoren fuldstændigt i tre mus. Deres forventede levealder steg også.
1 Mus med Ingen Far
I 2018 opdrættede kinesiske forskere succesfuld to kvindelige mus. De 29 pupper er de første pattedyr født af to mødre uden mandlig inddragelse. Undersøgelsen forsøgte at finde ud af, hvorfor to køn er vigtige for de fleste arter at reproducere. Svaret rewrote reglerne for reproduktion.
Som det viser sig, er der i løbet af pattedyrs opfattelse ca. 100 gener, hvor kun gener fra kvinder eller mænd er tændt. Begge køn er nødvendige for at aktivere alle 100.Hanen dækker dem, der ikke er tændt af kvindelige gener, og omvendt.
Hvis to kvinder skulle opdrættes i naturen, ville visse gener forblive sovende. Ved at bruge genredigering på musestamceller, forskede forskere denne barriere ved at fjerne et lille stykke genetisk kode på tre steder. De ændrede celler blev injiceret i et æg fra en anden kvindelig mus. Succesfuld befrugtning fulgte. Børnene voksede op sunde og havde egne hunde.
Et lignende forsøg med to fædre (og en surrogatmor) producerede 12 hvalpe, men de døde alle inden for 48 timer. Forskningen giver et fjernt håb om samme køn af mennesker, der ønsker deres egne familier.