КҮН САЙЫН БЕТПЕРДЕ ТАҒЫҢДАР ДЕЙТІН ҒАЛЫМДАРДАН ДНҚ-МЕН ОЙНАУДЫҢ ҚАУІПТІ БОЛУЫ МҮМКІН ЕКЕНІН ЕСТІДІҢІЗ БЕ?
2020 жылға атын да, ізін де қалдырған пандемияның шексіз созылып, шегіне жеткені туралы жаңалықтарға тұншығып отырған соңғы күндерге де жеттік. Бәріміз енді бір-бір денсаулық маманы, фитотерапевт, үйдегі Лұқман хакімге айналып, тіпті мРНҚ зерттеулерін де қазбалай бастадық. Ауада ұшып жүрген барлық ақпараттың рас-өтірігіне қарамастан, әрбір мәліметті іліп алуға тырысамыз.
«Түсіну үшін бе, әлде жаңалық болса болды, не болса да мейлі деу үшін бе?» Мақсатымыздың не екенін өзіміз де білмейтін ақпарат аулаудың торының ішіндеміз. Біз үлкен қауіппен бетпе-бет тұрмыз – ақпараттық ластану… Ұшып жүрген әрбір ақпараттың торында адасып, жоғалып кету де бар! Бұл ақпараттық улану вирус пен вакцина мәселесінен әлдеқайда қасіретті… Әрине, бұл жағдайдың оң жағы да бар: әр адамның бойындағы даналыққа деген сүйіспеншілікті оятады.
2020 жылғы 6 қазанның таңында 120 жылдығын толтырған Нобель сыйлықтарының ғылыми номинацияларында әйелдер айрықша із қалдырды деген жаңалықпен ояндық. Эмманюэль Шарпантье мен Дженнифер А. Даудна CRISPR-Cas9 геномды редакциялау әдісін әзірлеудегі еңбектері үшін химия саласындағы Нобель сыйлығына лайық деп танылды.
ДНҚ-ның химиялық құрылымын 1950-жылдардың басында Розалинд Франклин, Фрэнсис Крик және Джеймс Уотсон ашты. Бұл зор қадам адам гендерін химиялық модификация арқылы емдеуге болатындығының бастауы еді. Генетика ғылымының ең үлкен, шын мәнінде кенеттен болған өрлеуі байқалып жатты. Франклин, Уотсон және Крик генетикалық тектегі ауруларды емдеу үшін ғалымдардың көкжиегін кеңейтіп, медицина әлемінде басқа да жаңалықтарға жедел бет бұруға болатын есіктерді де дайындап берді. Мұны әлемдегі тұқым қуалайтын аурулардың емін табудың ең ғажайып әдісі деуге де болады.
Ғалымдардың технологияның қолдауымен күн сайын жаңа білімдер үстінде жұмыс істеуі одан да көп себептілікке, қызығушылық пен ізденіске жол ашады. Бұл жер бетінде адамның ойлау қасиетін ашып көрсетуге көптеген себеп бар. Ғалымдар зерттеулерін жеделдеткен сайын, ғылым кей жағдайларда даулы сипат ала бастады. Нәтижесінде біз ғылымды тек адамзаттың үміті деп сенеміз – өмірді құтқаратын, тіршілікті жеңілдететін, ізгілікті қырымен… Екінші жағынан, біз қару-жарақ, соғыс және адамзатты жойып жіберетін, әлемнің ақырын қалай ертерек әкеліп, Марсқа қашып кетеміз дейтін мүлде басқа, қараңғы ғылым әлемімен бетпе-бет тұрмыз. Ғылым – хаос па, әлде тәртіп пе? Кейде белгісіз нәрсеге ізгілікпен жетуге тырысу ма, әлде тек ашылған нәрсені этикалық және адамгершілік құндылықтардан ада күйде қолданысқа енгізу ме? Түннің біткен, таңның атқан сызығын көре білу сияқты, бұларды ажырату әрі қиын, әрі айқын. Ғылымға сеніп алға жылжу барған сайын күрделі жағдайға айналды.
Француз микробиологы Эмманюэль Шарпантье мен америкалық биохимик Дженнифер Даудна – CRISPR(*) үстінде жұмыс істеп, ғылымға елеулі үлес қосқан осы ғалымдар туралы: олар «Енді ештеңе бұрынғыдай болмайды» сыйлығына лайық болды деп айта аламыз ба? Медальдің үміт жағынан ба, әлде біз мүлде көре алмайтын қараңғы жағынан ба, болмаса белгісіз ішкі бетінен бе – ойлануды қай жерден бастау керек?
Нобель химия комитетінің төрағасы Клаэс Густафссон мәлімдемесінде: “Бәрімізге әсер ететін бұл генетикалық құралдың ерекше күші бар. Бұл технология іргелі ғылымда төңкеріс жасап қана қоймай, жаңа өнімдерді әзірлеуге де үлес қосты және жаңа дәуір ашатын емдеу әдістерін әзірлеуге де мұрындық болады”, – деді.
Әрине, бұл ғажайып хабарға қатты қуандық. Адамзат атынан! Бұл енді обыр, қан ауруларын емдеу, АИТВ-ны емдеу, соқырлық, кистозды фиброзды емдеу, Хантингтон ауруы сияқты шешімі жоқ мәселелерге нүкте қою деген сөз еді!
CRISPR кластерлерінің бар екені 1980-жылдардан бері белгілі болса да, олардың тірі ағзаның қорғаныс механизміндегі рөлі салыстырмалы түрде жақында дәлелденді. Бұл тұжырымға жеткізген зерттеулер 2005 жылы CRISPR гендері үстінде жұмыс істеген 3 түрлі топтың ашқан жаңалығынан басталды. Бұл топтардың ашқаны – CRISPR кластерлеріндегі аралық гендердің сол ағзаны жұқтыратын кейбір вирустармен бірдей тізбекке ие екендігі еді. Сонымен қатар вирус ДНҚ-сымен бірдей тізбекті аралық генге ие болу сол вирусқа қарсы төзімділік беретін. Әрине, осыдан CRISPR жүйесі нуклеин қышқылына негізделген иммундық механизм болуы мүмкін деген гипотеза туындады, және жүргізілген зерттеулер нәтижесінде бүгінде бұл гипотеза едәуір дәрежеде дәлелденді деп айта аламыз.
- оның тарихы бүгіннен шамамен отыз жыл бұрын басталады. CRISPR деп аталатын ген аймағын алғаш рет 1993 жылы Испаниядағы Аликанте университетінде қызмет істеген Франсиско Мохика тауып, жариялады. Мохика 2000-жылдардың ортасына дейін бұл өзін-өзі қайталайтын тізбектердің бактериофагтардың геномдарындағы тізбектермен сәйкес келетінін және олардың Streptococcus pyogenes бактериясының бейімделгіш иммундық жүйесінің бір бөлігі екені туралы гипотезаны 2005 жылы ұсынды. Осы үдерісте Мохикамен қатар басқа да тәуелсіз топтар дәл сондай қорытындыға келді (Pourcel vd. 2005). 2005 жылы Францияның Ұлттық ауыл шаруашылығы институтынан (INRA) Александр Болотин Streptococcus thermophilus геномы үстінде жұмыс істеп жүріп, нуклеазалық белсенділік көрсететін және бүгінде Cas9 ферменті деп атайтын ферментті ашты. Ол спейсер деп аталатын және вирустық гендерге қатты ұқсайтын тізбектердің ұштарында өзін-өзі қайталайтын мотив бар екенін көрсетті. Ал 2013 жылы MIT-тен Фэн Чжан бұл жүйені эукариоттарда геномды редакциялау үшін қолдануға болатынын дәлелдеді.
Ал әлем бұл таңғаларлық жаңалықты алғаш рет Нобель сыйлығы арқылы естіді ме? 2018 жылғы 28 қарашаның ең таңғаларлық жаңалықтарының бірін оқып, жай өте шыққанымызды осы жерде еске алайық. «CRISPR сәбилері туралы хабар сіз ойлағаннан да қорқынышты болуы мүмкін» деген тақырыппен ғылым әлемінен жеткен бұл хабардан есеңгіреп қалғандар болды. Қытайда Хэ Цзянькуй есімді зерттеуші гендері өзгертілген сәбилердің дүниеге келгенін жариялағанын айтып жатты. Хэ Цзянькуй Гонконгта өткен Адам геномын редакциялау жөніндегі екінші халықаралық саммитте Қытайда туған Лулу мен Нананың (егіз қыздар) геномын редакциялағанын мәлімдеді. Осылайша олар CRISPR-Cas9 әдісін пайдаланып модификацияланған ДНҚ-мен дүниеге келген, хабарланған алғашқы адамдар ретінде тарихқа есімдерін жазды.
Бұл ақпаратты оқығанда алдымен ойға оралатыны – шындығында бір жыл бұрынға дейін бар екені туралы ешқандай түсінігіміз болмаған, тіпті өз елінің де алдына шығып кеткен Ухань ұлттық биоқауіпсіздік зертханасы. Еріксіз еске түседі: Ухань ұлттық биоқауіпсіздік зертханасы – Қытай мен Франция арасындағы Жаңадан пайда болатын жұқпалы аурулардың алдын алу және бақылау жөніндегі ынтымақтастық туралы келісім аясындағы маңызды халықаралық ғылыми-техникалық ынтымақтастықпен, 2004 жылы екі елдің басшылары тікелей куә болған және қолдау көрсеткен жоба. Бұл – Қытайдың биоқауіпсіздік жүйесіндегі олқылықты толтыратын және ірі биоқауіпсіздік қатерлеріне жауап беретін ірі ғылыми нысан. Ресми түрде іске қосылғаннан кейін ол жедел анықтау жүйесі, молекулалық эпидемиология, жұқпалы аурулар этиологиясы, терапевтік антиденелер, вакциналар мен дәрілерді бағалау сияқты жаңадан пайда болған вирустар мен Эбола вирусын қоса алғандағы табиғи-ошақты вирустарға арналған зерттеулер жүргізіп, биологиялық қауіп факторларына баға береді. Осылайша патогенді бөліп алу және сәйкестендіру, инфекция модельдерін құру, вакцина әзірлеу, биологиялық оқшаулау және патоген мен патоген арасындағы өзара әрекеттесу механизмін зерттеу тұрғысынан жаңадан пайда болып, көбейіп жатқан жұқпалы аурулар үшін Қытайда биоқауіпсіздік платформасын қалыптастырады.
«Жобаның жалпы мақсаты – Уханьда әскери ережеге негізделген және отандық ғалымдарға шектеулі түрде ашық, екі немесе үш түрлі аса қатерлі жұқпалы ауруды зерттей алатын салыстырмалы түрде дербес ғылыми-зерттеу платформасын құрайтын жоғары деңгейдегі биоқауіпсіздік зертханасы ретінде жұмыс жүргізу. Ол ауру патогендері мен оларға қатысты вакциналарды әзірлейді. Бұл сонымен қатар Қытайдың халық денсаулығын қорғаудағы төтенше жағдайларға әрекет ету жүйесі кемшін тұстарда жеткілікті, тиімді техникалық қолдау мен дәрі-дәрмек қорының болмауы сияқты әлсіздікке қарсы уақтылы шара қолдану үшін. Ол Қытайдағы негізгі жаңа жұқпалы аурулардың алдын алу мен бақылауда іргелі және техникалық қолдаушы рөл атқарып, сөйтіп ұлттың ауқымды стратегиялық сұранысын өтейді және маңызды ғылыми мәселелерді анықтайды. Зертхана Қытайда пайда болатын аурулардың алдын алу және бақылау шараларын зерттеуге арналған база, вирус штаммдарын сақтау орталығы, ДДСҰ-ның референс-зертханасы және аурулар желісінің орталық түйіні болып, ақыр соңында өзекке айналады. Сонымен бірге ол Қытайдың дамып келе жатқан аурулар зерттеу желісінде Қытайдың биологиялық соғыстар мен террорлық шабуылдардың алдын алу және оларға қарсы әрекет ету қабілетін тиімді арттырып, Қытайдың биоқауіпсіздігін қамтамасыз ете алады.»
Осы ақпараттың бәрін мына қысқа еске салумен түйіндейік. «Covid-19 жағдайы Еуропада алғаш рет Францияда 2020 жылғы 25 қаңтарда тіркелді. 26 қаңтарда Қытайдағы жағдайлар саны 769-ға жеткені туралы хабар алған ДДСҰ басшысы Тедрос қытайлық лауазымды тұлғалармен кездесу үшін 2020 жылғы 27 қаңтарда Қытайға барды.
(*) CRISPR – ДНҚ тізбектерінің кластері. Тұрақты аралықтармен бөлінген палиндромды қайталанулар кластерлері – қысқа қайталанатын негіздер тізбектерін қамтитын прокариоттық ДНҚ сегменттері. Әрбір қайталанудың соңынан бұрын ұшырасқан бактериофагтан немесе плазмидадан шыққан қысқа “спейсер ДНҚ” сегменттері жалғасады.