کسی چیزی از کریسپر شنیده؟
اگر نشنیده بودید تعجب میکردم.
این یک فناوری است -- برای تغییر ژنها --
که بسیار عمومی و بحث بر انگیز است.
و باعث صحبتهای جالب زیادی شده.
آیا باید ماموتهای پشمالو را دوباره زنده کنیم؟
باید جنین انسان را تغییر دهیم؟
و اونی که از همه برام جالبتره:
چطور میتونیم کل نسل یک گونه را
که به نظرمان برای انسان مضر است
از روی زمین محو کنیم،
با استفاده از این فناوری؟
این نوع از علم خیلی سریعتر
از قوانینی که برایش وضع میکنیم حرکت میکنه.
و به همین خاطر، ظرف شش سال گذشته،
این هدف شخصی من شده
تا مطمئن بشم که افرادی به اندازه کافی
این فناوریها و تاثیرشان را میفهمند.
کریسپر خیلی تحت شعاع رسانهها قرار گرفته،
و کلمههای «ساده» و «ارزان» خیلی استفاده می شوند .
کاری که میخواهم بکنم اینست که کمی عمیق بشم
و به واقعیتها و افسانههایی که کریسپر را احاطه کرده توجه کنم.
اگه بخواهی یک ژن را با کریسپر تغییر بدهی،
اولین کاری که باید بکنی خراب کردن دی ان ای است.
خرابی یعنی جدا کردن رشته دوگانهای
که در طول مارپیچ دوبل قرار گرفته.
و بعد فرایند تعمیر سلولی راه میافته،
و بعد ما این فرایندها رو متقاعد میکنیم که
تصحیحی رو که میخواهیم انجام بدهند.
نه تصحیح طبیعی رو.
اینجوری انجام میشه.
یک سیستم دو-بخشی است.
یک پروتئین کاس ۹ داری و چیزی که اسمش آر ان ای هادی است.
دوست دارم اسمش رو بذارم یک موشک هدایت شونده.
پس کاس ۹ -- عاشق اینم که کارهای خدایی بکنم --
کاس ۹ مثل بازی پک من میمونه
که میخواد دی ان ای رو بخوره،
و آر ان ای هادی، مثل بندی است که اون رو از ژن دور نگه میداره
تا دقیقا محلی که مطابقت داره.
و ترکیب این دو اسمش کریسپر است،
ساختاری است که از یک
سیستم ایمنی خیلی باستانی دزدیدهایم.
چیزی که دربارهاش جالبه اینه که آر ان ای هادی،
فقط ۲۰ حرف اون،
قسمتی است که هدف رو در سیستم مشخص میکنه.
طراحیاش واقعا ساده است.
و قیمتش هم خیلی ارزون.
پس این قسمت متحرک سیستم است؛
بقیه چیزها همینطور باقی میمونه.
و مشخصا روشی عالی و ساده و قدرتمند برای استفاده است.
آر ان ای هادی و پروتئین کاس ۹ با هم ترکیب میشند
و در طول ژن جلو و عقب میروند،
و وقتی که محلی که با آر ان ای هادی مطابق هست رو پیدا کردند،
اون رو بین دو رشته مارپیچ دوبل تزریق میکنه،
اونها رو پاره میکنه،
که باعث میشه پروتئین کاس ۹ اون را ببره،
و یکدفعه،
سلولی داری که تو وضعیت اضطراری است
چون حالا یک تکه از دی ان ای اون شکسته.
چکار میکنه؟
کمکهای اولیه رو صدا میکنه.
دو مسیر تعمیری اصلی وجود داره.
اولی فقط دی ان ای رو میگیره و اون دو تکه رو به سمت هم هل میده.
که خیلی روش کارامدی نیست،
چون پیش میاد که بعضی وقتها یک پایه جا میمونه
یا یک پایه اضافه میشه.
اینجوری ما یک ژن رو از بین بردیم،
ولی روشی که ما واقعا برای تصحیح ژن میخواهیم نیست.
مسیر تعمیری دوم خیلی جالبتره.
در این مسیر تعمیر،
یک تکه مشابه از دی ان ای را میگیره،
و همونطور که میدونید در موجودات دو جنسی مثل آدمها،
ما یک نسخه از ژن رو از مادر و دیگری رو از پدر میگیریم،
حالا اگر یکی آسیب دید،
میتونه از کروموزوم دیگه برای تعمیرش استفاده کنه.
پس از اینجا میاد.
تعمیر انجام میشه،
و حالا ژن دوباره امن شده.
روشی که ما این رو میدزدیم
اینظوریه که میتونیم یک تکه غلط دی ان ای رو بهش بدیم،
تکهای که دو انتهاش مشابه باشند
اما وسطش فرق کنه.
حالا، هرچیزی که خواستی میتونی در وسط بگذاری
و سلول، گول میخوره.
پس میتونی یک حرف رو عوض کنی،
حرفهایی رو جدا کنی،
ولی از همه مهمتر، میتونی دی ان ای جدیدی رو جابگذاری،
به شکلی مثل اسب ترووا.
کریسپر میتونه عالی باشه،
از دید تعداد پیشرفتهای علمی مختلفی که
که باعث سرعتشون میشه.
چیزی که اون رو خاص میکنه سیستم هدف گذاری متحرکه.
منظورم اینه، ما سالهاست که دی ان ای رو داخل موجودات میکنیم، درسته؟
اما بخاطر سیستم هدف گذاری متحرک،
حالا واقعا میتونیم اون را دقیقا همونجایی بزاریم که میخواهیم.
موضوع اینه که کلی صحبت از این میشه که خیلی ارزونه
و خیلی هم ساده است.
من مسئول یک آزمایشگاه عمومیام.
از مردم ایمیلهایی میگیرم که چیزهایی مثل این میگن،
« سلام، میتونم شبهایی که باز هستین بیام
و مثلا با کریسپر ژنهام رو طراحی کنم؟»
( خنده حضار )
جدی میگم.
میگم، «نه، نمیتونی.»
( خنده حضار )
« اما شنیدم که، ارزونه و خیلی هم سادهاست.»
به نظرم باید این رو یه کم بررسی کنیم.
چقدر ارزونه؟
خوب بله، به نسبت ارزونه.
هزینه متوسط مواد آزمایشی رو
از چند هزار دلار به چند صد دلار کاهش میده،
و زمان اون را هم کلی کم میکنه.
از چند هفته به چند روز.
که خیلی خوبه.
اما هنوز به یک آزمایشگاه حرفهای برای کار احتیاج داری؛
نتیجه مناسبی بیرون از یک آزمایشگاه حرفهای بدست نمیاد.
منظورم اینه، به حرف افرادی که میگن
که این کارها رو میتونی روی میز آشپزخانه تون انجام بدین گوش ندید.
این کارها واقعا ساده نیست.
در ضمن بگم که، یک جنگ مالکیت معنوی هم در جریانه،
پس اگه حتی چیزی هم سرمایه گزاری کردین،
انستیتو «برود» و «یو سی برکلی» در یک جنگ بزرگ مالکیت هستند.
که واقعا دیدنش شگفت انگیزه،
چون همدیگر رو متهم به کلاهبرداری میکنند
و بعد آدمهایی رو میارن که میگن،
« خوب من، دفترچهام رو اینجا یا اونجا امضا کردم.»
احتمالا تا سالها به نتیجه نمیرسه.
و وقتی که برسه،
مطمئن باش که باید یک پول گنده به کسی بابت مجوزش بدی
تا از این چیزها استفاده کنی.
پس، واقعا ارزونه؟
خوب، اگه کارهای تحقیقاتی پایه انجام بدی و یک آزمایشگاه داشته باشی، ارزونه.
در مورد ساده بودن چی؟ بگذارید این رو بررسی کنیم.
همیشه جزئیات مشکل ایجاد میکنند.
ما واقعا سلولها رو خیلی خوب نمیشناسیم.
هنوز به شکلی جعبه سیاهند.
برای مثال، ما نمیدونیم که چرا بعضی از آر ان ای های هادی خیلی خوب کار می کنند
و بعضی از آر ان ایها نمیکنند.
نمیدونیم که چرابعضی از سلولها با یک مسیر تعمیر کار میکنند
و بعضیها ترجیح میدهند که از دیگری استفاده کنند.
و در کنار اون،
کل مسئله وارد کردن این سیستم به داخل سلول هم وجود داره
قبل از هرچیز دیگری.
در ظرفهای آزمایشگاهی، اونقدرها هم سخت نیست،
اما اگه بخواهی در کل یک موجود انجامش بدی،
واقعا هنر میخواد.
مشکلی نیست اگه از چیزی مثل خون یا مغز استخوان استفاده کنی --
اینها الان هدف تحقیقات زیادی هستند.
داستان جالبی از یک دحتر کوچولو هست
که سرطان خونش را
با بیرون کشیدن خون و تصحیح اون، و برگردوندنش
با کمک یک کریسپر جدید، درمان کردند.
و این یک کار تحقیقاتیه که افرادی روش کار میکنند.
اما در حال حاضر اگه بخوای روی همه بدن کار کنی.
احتمالا باید از یک ویروس استفاده کنی.
باید ویروس را بگیری، و کریسپر را داخلش بذاری،
ویروس رو داخل سلول تزریق میکنی.
حالا ویروس را اونجا داری،
و ما تاثیر بلند مدت این رو نمیدونیم.
بعلاوه، کریسپر بعضی وقتها هدف گیری اشتباه هم داره،
درصد خیلی کمی است، ولی وجود داره.
در طول زمان چه اتفاقی میافته؟
اینها سوالاتی بدیهی هستند،
و داشمندانی که سعی میکنند اونها رو حل کنند،
و امیدواریم که در نهایت حل بشوند.
اما اصلا به شکل «وصل کن کار میکنه» نیست، نه برای مدتها.
پس: واقعا ساده است؟
خوب، اگه چند سالی با اون به روش خودت کار کرده باشی،
بله، هست.
موضوع دیگه اینه که،
ما واقعا اطلاعاتمون در مورد اینکه یک موضوع خاص چطور اتفاق میافته
وقتی که یک نقطه مشخص در ژن رو تفییر میدهیم، کافی نیست.
ما راه درازی برای فهمیدن
اینکه برای مثال چطور برای یک خوک بال بگذاریم در پیش داریم.
یا یک پای اضافه -- نظر من یک پای اضافه است.
به شکلی باحاله، نه؟
اما اتفاقی که میافته
اینه که کریسپر توسط هزاران هزار محقق استفاده میشه
تا کارهای خیلی خیلی مهمی انجام بشه،
مثل ایجاد نمونههای بهتر از بیماریها در حیوانات،
یا راهکارهایی برای تولید مواد شیمیایی ارزشمند
و تولید صنعتی اونها در مخازن تخمیر،
و یا حتی تحقیقات بنیادی در مورد اینکه ژنها واقعا چطور کار میکنند.
کریسپر را باید این طور تعریف کنیم.
و من تعریف پرجلوهاش را دوست ندارم
چون ما رو در خودش غرق میکنه.
خیلی از دانشمندان برای تولید کریسپر تلاش کردهاند،
و چیزی که برای من جالبه اینه که،
آیا جامعه ما از این محققین حمایت میکنه.
به این موضوع فکر کنید.
ما ساختاری داریم که اجازه میده درصد خاصی از مردم
تمام وقتشون رو صرف تحقیق بکنند.
این یعنی ما همگی مخترعین کریسپر هستیم،
و به نظر من این یعنی ما همه راهبران کریسپر هستیم.
همه ما مسئولیتی داریم.
پس از همه واقعا میخواهم که این فناوریها رو واقعا یاد بگیرید.
چون، چون فقط اینطوری است
که میتونیم توسعه این فناوریها
و استفاده از اونها رو مدیریت کنیم،
و مطمئن بشیم که، در انتها نتیجه مثبتی داشته باشه --
هم برای زمین و هم برای ما.
متشکرم.
( تشویق حضار )