What you need to know about CRISPR | Ellen Jorgensen

Переводчик: Catherine Nikolaenko Редактор: Anna Kotova

So, has everybody heard of CRISPR?

Итак, все слышали о CRISPR?

I would be shocked if you hadn't.

Я удивлюсь, если нет.

This is a technology -- it's for genome editing --

Это технология редактирования генома,

and it's so versatile and so controversial

и она настолько многогранна и противоречива,

that it's sparking all sorts of really interesting conversations.

что вокруг неё вспыхивают самые разные дискуссии.

Should we bring back the woolly mammoth?

Стоит ли воскрешать шерстистых мамонтов?

Should we edit a human embryo?

Стоит ли изменять человеческий эмбрион?

And my personal favorite:

И моя любимая:

How can we justify wiping out an entire species

можно ли оправдать уничтожение целого вида,

that we consider harmful to humans

который мы считаем вредным,

off the face of the Earth,

стереть его с лица земли,

using this technology?

используя эту технологию?

This type of science is moving much faster

Подобные науки развиваются быстрее,

than the regulatory mechanisms that govern it.

чем механизмы, которые регулируют их использование.

And so, for the past six years,

Поэтому последние шесть лет

I've made it my personal mission

я считаю своей личной миссией

to make sure that as many people as possible understand

убедиться, что как можно больше людей понимают

these types of technologies and their implications.

смысл подобных технологий.

Now, CRISPR has been the subject of a huge media hype,

Итак, вокруг CRISPR поднялась настоящая шумиха в прессе,

and the words that are used most often are "easy" and "cheap."

и два слова, которые звучат чаще всего, — это «легко» и «дёшево».

So what I want to do is drill down a little bit deeper

Поэтому я хочу глубже осветить эту тему

and look into some of the myths and the realities around CRISPR.

и рассмотреть некоторые мифы и факты о CRISPR.

If you're trying to CRISPR a genome,

Если вы редактируете геном с помощью CRISPR,

the first thing that you have to do is damage the DNA.

первое, что вам нужно сделать, — повредить ДНК.

The damage comes in the form of a double-strand break

А именно произвести двунитевой разрыв

through the double helix.

в двойной спирали ДНК.

And then the cellular repair processes kick in,

От этого запускаются процессы восстановления клеток,

and then we convince those repair processes

а затем мы заставляем эти процессы

to make the edit that we want,

редактировать геном так, как хотим мы,

and not a natural edit.

а не так, как заведено природой.

That's how it works.

Вот как это работает.

It's a two-part system.

Система состоит из двух частей.

You've got a Cas9 protein and something called a guide RNA.

У нас есть белок Cas9 и так называемая РНК-гид.

I like to think of it as a guided missile.

Мне нравится представлять это как управляемую ракету.

So the Cas9 -- I love to anthropomorphize --

Итак, Cas9 — я люблю всё одушевлять, —

so the Cas9 is kind of this Pac-Man thing

Cas9 — это что-то вроде Пакмана,

that wants to chew DNA,

который жуёт ДНК,

and the guide RNA is the leash that's keeping it out of the genome

а РНК-гид — это поводок, который не пускает его к геному,

until it finds the exact spot where it matches.

пока не найдёт то место, где она с ним совпадает.

And the combination of those two is called CRISPR.

Сочетание этих двух элементов и есть CRISPR.

It's a system that we stole

Мы позаимствовали идею

from an ancient, ancient bacterial immune system.

у древней иммунной системы бактерий.

The part that's amazing about it is that the guide RNA,

Самое потрясающее в этом всём то, что РНК-гид,

only 20 letters of it,

всего 20 букв,

are what target the system.

направляет систему в цель.

This is really easy to design,

Это легко спроектировать,

and it's really cheap to buy.

и это действительно дёшево.

So that's the part that is modular in the system;

РНК-гид — это единственная изменяемая часть системы;

everything else stays the same.

всё остальное не меняется.

This makes it a remarkably easy and powerful system to use.

Именно поэтому эта система такая мощная и простая в использовании.

The guide RNA and the Cas9 protein complex together

РНК-гид и белок Cas9

go bouncing along the genome,

вместе путешествуют вдоль генома,

and when they find a spot where the guide RNA matches,

и когда РНК-гид находит совпадение,

then it inserts between the two strands of the double helix,

она встраиваетcя между нитями двойной спирали,

it rips them apart,

отрывает их друг от друга,

that triggers the Cas9 protein to cut,

белок Cas9 рассекает геном,

and all of a sudden,

и вдруг мы видим,

you've got a cell that's in total panic

что клетка в панике,

because now it's got a piece of DNA that's broken.

поскольку её ДНК повреждена.

What does it do?

Что она делает?

It calls its first responders.

Она вызывает «аварийную службу».

There are two major repair pathways.

Есть два пути «починки» ДНК.

The first just takes the DNA and shoves the two pieces back together.

Первый: клетка берёт концы ДНК и сталкивает их.

This isn't a very efficient system,

Это не очень эффективный способ,

because what happens is sometimes a base drops out

поскольку может потеряться основание ДНК

or a base is added.

или добавиться новое.

It's an OK way to maybe, like, knock out a gene,

Это подходит, если вам нужно, скажем, выключить ген,

but it's not the way that we really want to do genome editing.

но для редактирования ДНК нужен другой способ.

The second repair pathway is a lot more interesting.

Второй путь «починки» куда интереснее.

In this repair pathway,

Он состоит в том,

it takes a homologous piece of DNA.

что клетка берёт гомологичный фрагмент ДНК.

And now mind you, in a diploid organism like people,

Заметим, что у людей и у всех диплоидных организмов

we've got one copy of our genome from our mom and one from our dad,

есть копии генома от матери и от отца,

so if one gets damaged,

и если одна повреждена,

it can use the other chromosome to repair it.

клетка использует вторую хромосому для починки.

So that's where this comes from.

Вот как это происходит.

The repair is made,

Клетка починила ДНК,

and now the genome is safe again.

и геном снова в безопасности.

The way that we can hijack this

Мы можем обмануть клетку,

is we can feed it a false piece of DNA,

дав ей «неродной» фрагмент ДНК,

a piece that has homology on both ends

соответствующий нужной хромосоме по краям,

but is different in the middle.

но отличающийся в середине.

So now, you can put whatever you want in the center

И в середину можно поместить что угодно —

and the cell gets fooled.

клетка не распознает подмену.

So you can change a letter,

Можно поменять букву,

you can take letters out,

убрать несколько букв,

but most importantly, you can stuff new DNA in,

но, что самое важное, можно поместить туда новую ДНК,

kind of like a Trojan horse.

как в Троянского коня.

CRISPR is going to be amazing,

CRISPR будет поразительным,

in terms of the number of different scientific advances

с точки зрения того, сколько научных открытий

that it's going to catalyze.

будет сделано благодаря ему.

The thing that's special about it is this modular targeting system.

Его отличает настраиваемая система наведения.

I mean, we've been shoving DNA into organisms for years, right?

Мы ведь годами запихивали ДНК в живые организмы, верно?

But because of the modular targeting system,

Однако с этой системой наведения

we can actually put it exactly where we want it.

мы можем поместить ДНК именно туда, куда нужно.

The thing is that there's a lot of talk about it being cheap

Но дело в том, что много говорится о том, что CRISPR — это дёшево

and it being easy.

и просто.

And I run a community lab.

Я руковожу общественной лабораторией,

I'm starting to get emails from people that say stuff like,

и мне начали приходить письма, в которых люди спрашивают:

"Hey, can I come to your open night

«Можно прийти к вам на день открытых дверей

and, like, maybe use CRISPR and engineer my genome?"

и отредактировать свой геном с помощью CRISPR?»

(Laugher)

(Смех)

Like, seriously.

Нет, правда.

I'm, "No, you can't."

Я говорю: «Нет, нельзя».

(Laughter)

(Смех)

"But I've heard it's cheap. I've heard it's easy."

«Но я слышал, что это дёшево. Что это просто».

We're going to explore that a little bit.

Давайте разберёмся, насколько это так.

So, how cheap is it?

Дёшево ли это?

Yeah, it is cheap in comparison.

Да — в сравнении с другими технологиями.

It's going to take the cost of the average materials for an experiment

CRISPR позволит снизить среднюю стоимость материалов для эксперимента

from thousands of dollars to hundreds of dollars,

с тысяч долларов до сотен

and it cuts the time a lot, too.

и сэкономит много времени:

It can cut it from weeks to days.

то, что занимало недели, займёт дни.

That's great.

Это всё здорово.

You still need a professional lab to do the work in;

Вам всё равно нужна лаборатория для работы;

you're not going to do anything meaningful outside of a professional lab.

у вас не получится ничего стóящего вне профессиональной лаборатории.

I mean, don't listen to anyone who says

Не слушайте тех, кто говорит,

you can do this sort of stuff on your kitchen table.

что такие эксперименты можно проводить у себя на кухне.

It's really not easy to do this kind of work.

Это действительно сложная работа.

Not to mention, there's a patent battle going on,

Не говоря уже о том, что идёт борьба за патент.

so even if you do invent something,

Даже если вы что-то изобретёте,

the Broad Institute and UC Berkeley are in this incredible patent battle.

институт Броада и университет Беркли оспаривают CRISPR друг у друга.

It's really fascinating to watch it happen,

За этим очень интересно наблюдать,

because they're accusing each other of fraudulent claims

потому что они обвиняют друг друга в мошенничестве,

and then they've got people saying,

учёные пытаются доказать

"Oh, well, I signed my notebook here or there."

своё первенство с помощью записей в лабораторных журналах.

This isn't going to be settled for years.

И это будет продолжаться ещё долго.

And when it is,

А когда кончится,

you can bet you're going to pay someone a really hefty licensing fee

вам придётся платить кому-то огромные суммы за лицензию,

in order to use this stuff.

чтобы использовать CRISPR.

So, is it really cheap?

Так дешёво ли это?

Well, it's cheap if you're doing basic research and you've got a lab.

Да, если вы занимаетесь фундаментальными исследованиями в лаборатории.

How about easy? Let's look at that claim.

Как насчёт «просто»? Давайте разберёмся с этим.

The devil is always in the details.

Дьявол всегда в деталях.

We don't really know that much about cells.

Мы не так уж много знаем о клетках.

They're still kind of black boxes.

Они для нас всё ещё «чёрные ящики».

For example, we don't know why some guide RNAs work really well

Например, мы не знаем, почему некоторые РНК-гиды работают,

and some guide RNAs don't.

а некоторые — нет.

We don't know why some cells want to do one repair pathway

Мы не знаем, почему одни клетки чинят ДНК одним способом,

and some cells would rather do the other.

а другие — другим.

And besides that,

И кроме того,

there's the whole problem of getting the system into the cell

отдельная проблема в том, чтобы поместить эту систему

in the first place.

внутрь клетки.

In a petri dish, that's not that hard,

В чашке Петри это несложно,

but if you're trying to do it on a whole organism,

но сделать это с живым организмом

it gets really tricky.

куда сложнее.

It's OK if you use something like blood or bone marrow --

Хорошо, если вы используете кровь или костный мозг, —

those are the targets of a lot of research now.

сейчас много исследований, посвящённых этому.

There was a great story of some little girl

Например, история о девочке,

who they saved from leukemia

которую вылечили от лейкемии,

by taking the blood out, editing it, and putting it back

отредактировав клетки её крови технологией,

with a precursor of CRISPR.

которая предшествовала CRISPR.

And this is a line of research that people are going to do.

Именно в этом направлении ведётся большинство исследований.

But right now, if you want to get into the whole body,

Но сейчас, если вы хотите забраться в живой организм,

you're probably going to have to use a virus.

вам, скорее всего, придётся использовать вирус.

So you take the virus, you put the CRISPR into it,

Вы берёте вирус, помещаете CRISPR внутрь

you let the virus infect the cell.

и заражаете этим вирусом клетку.

But now you've got this virus in there,

Проблема в том, что, когда клетка заражена,

and we don't know what the long-term effects of that are.

мы не знаем, какие у этого будут последствия.

Plus, CRISPR has some off-target effects,

К тому же у CRISPR есть побочные эффекты,

a very small percentage, but they're still there.

их немного, но они есть.

What's going to happen over time with that?

Как они проявятся со временем?

These are not trivial questions,

Все эти вопросы очень важны,

and there are scientists that are trying to solve them,

и есть учёные, которые ими занимаются,

and they will eventually, hopefully, be solved.

и рано или поздно они будут решены.

But it ain't plug-and-play, not by a long shot.

Но это ни в коем случае не что-то, чем может пользоваться каждый.

So: Is it really easy?

Легко ли это?

Well, if you spend a few years working it out in your particular system,

Если вы провели несколько лет, разбираясь с вашим конкретным случаем,

yes, it is.

то да, легко.

Now the other thing is,

Другая проблема в том,

we don't really know that much about how to make a particular thing happen

что мы не так уж много знаем о том, как добиться нужных нам изменений,

by changing particular spots in the genome.

редактируя определённые участки генома.

We're a long way away from figuring out

Мы ещё очень не скоро сможем, например,

how to give a pig wings, for example.

вывести свинью с крыльями.

Or even an extra leg -- I'd settle for an extra leg.

Или хотя бы с пятью ногами — меня бы и пятая нога устроила.

That would be kind of cool, right?

Было бы здорово, да?

But what is happening

Но на самом деле

is that CRISPR is being used by thousands and thousands of scientists

CRISPR используют тысячи и тысячи учёных

to do really, really important work,

для решения очень важных задач,

like making better models of diseases in animals, for example,

например, моделирования заболеваний у животных,

or for taking pathways that produce valuable chemicals

или выведения редких химических соединений

and getting them into industrial production in fermentation vats,

в промышленных масштабах,

or even doing really basic research on what genes do.

или даже просто фундаментальных исследований генома.

This is the story of CRISPR we should be telling,

Это то, что всем нужно знать о CRISPR,

and I don't like it that the flashier aspects of it

и мне не нравится, что более эффектные стороны технологии

are drowning all of this out.

заслоняют самое важное.

Lots of scientists did a lot of work to make CRISPR happen,

Огромное количество учёных проделали огромную работу над CRISPR,

and what's interesting to me

и мне кажется интересным то,

is that these scientists are being supported by our society.

что наше общество поддерживает этих учёных.

Think about it.

Подумайте об этом.

We've got an infrastructure that allows a certain percentage of people

У нас есть инфраструктура, которая позволяет определённым людям

to spend all their time doing research.

проводить всё своё время за исследованиями.

That makes us all the inventors of CRISPR,

В некотором роде мы все — изобретатели CRISPR,

and I would say that makes us all the shepherds of CRISPR.

и, я бы сказала, пастыри CRISPR.

We all have a responsibility.

На всех нас лежит ответственность.

So I would urge you to really learn about these types of technologies,

Поэтому я призываю всех вас узнавать как можно больше о подобных технологиях,

because, really, only in that way

поскольку только так мы сможем

are we going to be able to guide the development of these technologies,

управлять развитием этих технологий,

the use of these technologies

их использованием,

and make sure that, in the end, it's a positive outcome --

и убедиться, что они работают на благо —

for both the planet and for us.

благо планеты и человечества.

Thanks.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)