Vậy, đã ai từng nghe về CRISPR chưa?
Tôi sẽ rất ngạc nhiên nếu bạn chưa từng.
Đây là 1 công nghệ chỉnh sửa gene,
rất tiện lợi và cũng gây nhiều tranh cãi
vì nó làm dấy lên nhiều cuộc tranh cãi thú vị.
Chúng ta có nên hồi sinh voi ma mút lông xoăn?
Chúng ta có nên chỉnh sửa phôi thai loài người?
Và điều làm tôi hứng thú đó là:
Làm cách nào chúng ta có thể biện hộ cho việc quét sạch toàn bộ 1 loài
mà ta cảm thấy nguy hại cho con người
khỏi bề mặt Trái Đất,
sử dụng công nghệ này?
Ngành khoa học này đang phát triển nhanh hơn so với
các cơ chế kiểm soát nó.
Và vì vậy, trong vòng 6 năm gần đây,
tôi đã tự thực hiện sứ mệnh của mình
để đảm bảo rằng càng nhiều người hiểu được
những loại công nghệ này và sứ mệnh của chúng
CIRSPR hiện giờ trở thành 1 chủ đề của các phương tiện truyền thông
và các từ ngữ thường được sử dụng để miêu tả là "rẻ" và "dễ dàng".
Vì vậy điều mà tôi muốn làm là đi sâu hơn 1 chút vào vấn đề
và nhìn vào 1 số bí ẩn và thực tế xung quanh CRISPR.
Nếu bạn đang cố gắng chỉnh sửa 1 đoạn gene,
điều đầu tiên bạn phải làm là làm tác động lên DNA.
Sự hư hại này ở dạng phá vỡ cấu trúc sợi đơn DNA
qua chuỗi xoắn kép.
Và sau đó các quá trình sửa chữa của tế bào khởi động
và sau đó chúng tôi khiến cho các cơ chế sửa chữa này
chỉnh sửa theo ý của chúng tôi,
không phải là một sửa chữa tự nhiên
Đó là cách CRISPR hoạt động.
Nó là 1 hệ thống có 2 phần.
Bạn có protein Cas9 và 1 thứ gọi là RNA mồi.
Tôi thích gọi nó là mồi dẫn.
Cas9 này - tôi thích nhân hóa chúng -
vậy nên Cas9 là 1 thứ nhìn giống Pac - Man
muốn nhai vụn DNA,
và RNA mồi là dây xích giữ nó khỏi đoạn gene
cho tới khi nó tìm được vị trí chính xác nơi nó kết hợp được.
Và sự kết hợp của 2 thứ này được gọi là CRISPR.
Đây là hệ thống mà chúng tôi mượn lấy
từ hệ thống miễn dịch của 1 loài vi khuẩn rất rất cổ.
Phần thú vị về nó chính là RNA mồi,
chỉ có 20 chữ cái,
là mục tiêu của hệ thống.
Nó thiết kế rất dễ dàng,
và mua nó với giá rất rẻ.
Đây là 1 phần mô đun của hệ thống;
những thứ khác ở vẫn như vậy
Chuyện này làm nó trở thành hệ thống sử dụng rất dễ dàng và đầy sức mạnh.
RNA mồi và protein Cas9 kết hợp với nhau
chạy dọc chiều dài đoạn gene,
và khi chúng tìm được 1 vị trí mà RNA mồi kết hợp được,
nó sẽ chèn vào giữa 2 mạch đơn của chuỗi xoắn kép
chia đôi nó ra,
kích hoạt protein Cas9 cắt,
và đột nhiên,
bạn có 1 tế bào hoàn toàn bị stress
bởi vì bây giờ nó đang có 1 DNA bị bẻ gãy.
Nó sẽ làm gì đây?
Nó gọi bộ phận phản ứng đầu tiên của nó.
Có 2 con đường sửa chữa chính.
Con đường thứ nhất giữ các DNA và nối 2 mảnh lại với nhau
Đây không phải là 1 hệ thống có hiệu quả,
bởi vì chuyện xảy ra là có vài lúc 1 base rơi ra
hay 1 base mới được thêm vào.
Điều này chấp nhận được, kiểu như phá hủy 1 gen
nhưng nó không phải là con đường mà chúng tôi thật sự mong muốn để chỉnh sửa gene.
Con đường thứ 2 thú vị hơn nhiều.
Cách sửa chữa này,
nó lấy 1 mảnh DNA tương đồng.
Và nhắc các bạn nhớ, trong 1 cơ thể lưỡng bội như con người,
chúng ta có 1 bản sao của gene từ cha và 1 bản sao từ mẹ,
vậy nên nếu 1 bản sao bị hư hại,
nó có thể sử dụng chromosome còn lại để sửa chữa.
Đây là nơi mọi thứ bắt đầu.
Sự sửa chữa được thực hiện,
và bây giờ đoạn gene lại an toàn.
Cách mà chúng tôi có thể chiếm quyền điều khiển
là chúng tôi có thể cho vào 1 đoạn DNA sai,
1 đoạn tương đồng ở 2 đầu tận
nhưng sai khác ở giữa.
Bây giờ, bạn có thể cho bất cứ thứ gì bạn muốn vào trung tâm
và tế bào sẽ bị đánh lừa.
Vậy nên bạn có thể thay thế 1 chữ cái,
bạn có thể lấy bớt chữ ra,
nhưng quan trọng nhất, bạn có thể nhét thêm vào 1 DNA mới,
như 1 kiểu ngựa Trojan.
CRISPR sẽ trở nên rất tuyệt vời
trong rất nhiều những cải tiến khoa học
mà nó chuẩn bị xúc tác.
Thứ làm cho nó trở nên đặc biệt là hệ thống nhắm mục tiêu theo mô đun này.
Ý tôi là, chúng tôi đã ghép DNA vào tế bào hàng chục năm rồi, đúng không?
Nhưng bởi vì hệ thống nhắm mục tiêu theo mô đun,
chúng tôi có thể đặt chúng vào chính xác nơi chúng tôi muốn
Vấn đề là có rất nhiều thảo luận về việc nó quá rẻ
và dễ dàng của nó.
Và tôi đang điều hành 1 phòng thí nghiệm cộng đồng.
Tôi đang bắt đầu nhận được email từ nhiều người nói những thứ đại loại như
"Hey, tôi có thể tới vào đêm ra mắt
và có thể sử dụng CRISPR để thiết kế bộ gene của tôi không?"
(cười)
Kiểu như, rất nghiêm túc.
Tôi: "Không, anh không thể làm thế."
(cười)
"Nhưng tôi nghe bảo nó rẻ và dễ lắm mà"
Chúng ta sẽ tìm hiểu về nó 1 chút.
Nó rẻ tới mức nào?
Đúng là nó rẻ. để mà so sánh
Nó sẽ có mức giá trung bình như vật liệu cho 1 thí nghiệm
từ hàng ngàn đô la tới hàng trăm đô la,
và nó cũng rút ngắn thời gian.
Nó có thể giảm thời gian từ vài tuần xuống vài ngày.
Thật tuyệt vời.
Bạn vẫn cần 1 phòng thí nghiệm chuyên nghiệp để làm công việc này;
bạn không làm bất cứ thứ gì vô nghĩa ngoài phòng thí nghiệm chuyên nghiệp.
Ý tôi là, đừng nghe ai nói rằng
bạn có thể làm được điều này trên bàn bếp nhà bạn.
Nó thực sự không dễ dàng để làm được.
Chưa kể đến cuộc chiến bằng sáng chế sắp diễn ra,
ngay cả khi bạn phát minh ra thứ gì đó,
Viện Broad và UC Berkeley đang trong cuộc chiến cho bằng sáng chế tuyệt vời này
Rất thú vị khi xem nó diễn ra,
bởi vì họ buộc tội lẫn nhau gian lận
và sau đó họ có người nói rằng
"Ồ, đúng rồi, tôi kí lên cuốn sổ của tôi ở đây hay ở kia nè."
Chuyện này sẽ không kết thúc vài năm
Và khi đó,
bạn có thể cá rằng bạn sẽ phải trả cho ai đó 1 số tiền lệ phí cấp giấy phép khổng lồ
để sử dụng được nó.
Vậy nên, nó có thực sự rẻ không?
Nó chỉ rẻ khi bạn làm nghiên cứu cơ bản và bạn có 1 phòng thí nghiệm.
Vậy còn dễ dàng thì sao? Hãy nhìn vào mệnh đề này.
Quỷ dữ luôn nhìn vào chi tiết.
Chúng tôi thực sự không biết nhiều về chúng trong các tế bào
Chúng vẫn là 1 kiểu hộp đen bí ẩn.
Ví dụ, chúng tôi không biết tại sao 1 vài RNA mồi hoạt động thực sự tốt
và một vài cái khác lại không.
Chúng tôi không biết tại sao 1 vài tế bào muốn sửa chữa theo con đường này
và 1 số tế bào khác lại không.
Và bên cạnh đó,
cả 1 vấn đề to lớn về việc đưa được hệ thống vào 1 tế bào
trong lần thử đầu tiên.
Trong đĩa petri, điều này không khó lắm,
nhưng nếu bạn cố thử làm điều này trên 1 cơ thể,
nó trở nên rắc rối.
Nó sẽ được nếu bạn sử dụng thứ gì đó như máu hay tủy xương -
đây là những mục tiêu của khá nhiều nghiên cứu hiện nay.
Có 1 câu chuyện tuyệt vời về 1 cô gái nhỏ nào đó
được cứu sống khỏi căn bệnh máu trắng
bằng cách rút hết máu ra, chỉnh sửa lại nó, rồi truyền trả ngược về
bằng 1 tiền chất của CRISPR.
Và đây là 1 hướng nghiên cứu mà mọi người đang hướng tới.
Nhưng hiện nay, nếu bạn muốn đưa nó vào toàn bộ cơ thể,
bạn chắc hẳn phải dùng tới virus.
Bạn lấy 1 con virus, cho CRISPR vào trong nó,
cho virus lây nhiễm vào tế bào.
Nhưng bây giờ bạn có virus trong đó rồi,
và chúng ta không biết tác dụng lâu dài của việc đó là gì.
Thêm nữa, CRISPR có một vài tác dụng không mong muốn,
một tỉ lệ rất nhỏ, nhưng nó vẫn có.
Chuyện gì sẽ xảy ra theo thời gian với điều này?
Đây không phải là những câu hỏi dễ dàng
và có những nhà khoa học đang cố gắng trả lời nó,
và họ hy vọng sẽ giải quyết được nó.
Nhưng nó không phải là thứ cắm vào là chạy, không phải bằng 1 cú đá dài hơi.
Vậy nên: nó có thật sự dễ dàng?
Nếu bạn dành 1 vài năm làm việc trên 1 hệ thống cụ thể của bạn,
thì câu trả lời là "Có".
Bây giờ, thứ còn lại là
chúng ta không thật sự biết nhiều về việc cụ thể để làm ra được
bằng cách thay thế 1 vài điểm cụ thể trong đoạn gene.
Chúng tôi còn cách rất xa với việc tìm ra
Ví dụ: làm cách nào để cho 1 con heo mọc cánh.
Hay thậm chí có thêm 1 cái chân nữa.
Điều này tuyệt vời đúng không?
Nhưng chuyện đang xảy ra là
CRISPR đang được sử dụng bởi hàng chục ngàn nhà khoa học
để thực hiện các công việc thật sự quan trọng,
như làm các mô hình bệnh học tốt hơn trên động vật,
hay tìm ra chu trình tổng hợp nên các chất giá trị
và đưa vào sản xuất công nghiệp trong các thùng lên men,
hay thậm chí làm những nghiên cứu cực kì cơ bản về sự hoạt động của gene.
Đây là câu chuyện của CRISPR mà chúng tôi nên kể,
và tôi không thích các phương diện hào nhoáng của nó
đang nhấn chìm tất cả những thứ này đi.
Rất nhiều các nhà khoa học làm rất nhiều nghiên cứu để biến CRISPR thành hiện thực
và thứ thu hút tôi là
những nhà khoa học này đang được xã hội chúng ta hỗ trợ.
Hãy nghĩ về điều đó đi.
Chúng tôi đã có cơ sở hạ tầng cho phép 1 tỉ lệ dân số nhất định
dành toàn bộ thời gian làm nghiên cứu.
Điều này làm chúng tôi trở thành người phát minh ra CRISPR,
và tôi muốn nói điều này làm chúng tôi trở thành người trông nom CRISPR.
Tất cả chúng tôi đều có trách nhiệm với nó.
Vậy nên tôi mong bạn thực sự tìm hiểu về những loại công nghệ này,
bởi vì, thật sự, chỉ có cách đó
chúng ta mới có thể dẫn đường cho sự phát triển của các công nghệ này,
lợi ích của các công nghệ này
và đảm bảo rằng, cuối cùng, đây là kết quả khả quan
cho cả hành tinh và chúng ta.
Cảm ơn.
(Vỗ tay)