Gənclər Laym xəstəliyinə qarşı CRISPR gen redaktəsi ilə yeni həll yolu irəli sürüb

Amerikanın Gələcək Elm Liderləri: Lisey Şagirdləri CRISPR ilə Lyme Xəstəliyinə Qarşı

ABŞ-ın elm sahəsindəki gələcək liderliyi, bəlkə də, bu axşam tanış olacağınız, Atlantaətrafı Lambert Liseyindən olan yeniyetmə tələbələrdən asılıdır. Onlar hər il təxminən yarım milyon amerikalıya təsir edən Lyme xəstəliyini aşkar etmək və müalicə etmək üçün daha yaxşı bir üsul tapmış ola bilərlər. Onların əsas aləti: inqilabi gen redaktə texnikası olan CRISPR.

Bu "CRISPR uşaqları" bunu dünyanın ən yaxşısı olduqlarını sübut etmək üçün etdilər, iGEM (International Genetically Engineered Machine – Beynəlxalq Genetik Olarak Mühəndislik Edilmiş Maşın) adlı Parisdə keçirilən bir növ elm Olimpiadasında yarışdılar. Lakin qalib gəlmək üçün, biotexnologiya sahəsində yüksələn güc olan Çindən gələn komandalarla rəqabət aparmalı idilər.

Lambert Liseyinin Gen Mühəndisləri

Lambert Liseyinin laboratoriyasında Şon Li və sinif yoldaşları həyatın təməl bloklarını manipulyasiya edən gənc gen mühəndisləridir.

Şon Li izah edir: "Bu nümunələrin hər birini bu qarışıqlara köçürəcəyik, bu qarışıqlarda isə DNT-mizi gücləndirmək üçün lazım olan hər şey var." Daha sonra əlavə edir: "Bunu müxtəlif nümunələrimiz üçün daha üç dəfə təkrarlamalı olacağıq."

iGEM komandasının Parisdəki böyük yarışma layihəsi ilə tanış olduq. Onların təqdimatı dövlət liseyinin elm dərsinə deyil, daha çox bir biotexnologiya startapının təqdimatına bənzəyirdi. Şonla yanaşı, son kurs tələbəsi Avani Karthik də komanda kapitanıdır.

Avani Karthik deyir: "Bu, CRISPR-in aşkar edən yeni bir üsuludur. Beləliklə, biz bir 'guide RNA' yaratmalıyıq və bu 'guide RNA' tanındıqda zülal aktivləşir və ətrafındakı hər şeyi kollateral şəkildə kəsir və ya parçalayır." Bu açıqlama, müxbir Bill Uittaker üçün başa düşülməsi çətin bir məlumat idi. Biologiya dərslərindən fərqli olaraq, bu, tamamilə yeni bir səviyyə idi. Bu, sintetik biologiya adlanır.

Şon Li sintetik biologiyanın məşhur bir nümunəsini qızıl düyü ilə izah edir: "Burada bu düyünü istədiyiniz spesifik vitaminlərə sahib olmaq üçün mühəndislik edə bilirsiniz ki, daha qidalı olsun." Rohan Kauşik əlavə edir: "Bu, klişe səslənsə də, imkanlar sonsuzdur. Etik olaraq düzgün olduğu müddətcə istədiyiniz hər şeyi edə bilərsiniz."

Lyme Xəstəliyi

iGEM-də rəqabət aparmaq üçün real dünya problemlərini sintetik biologiya vasitəsilə həll etmək lazımdır. Bu yeniyetmələr diqqətlərini Lyme xəstəliyini aşkar etmək və müalicə etmək üçün daha yaxşı bir yol tapmağa yönəltdilər – onilliklər boyu yetkin elm adamlarının diqqətindən yayınırdı. Yoluxmuş gənələr tərəfindən ötürülən Lyme, müalicə olunmazsa artrit, sinir zədələnməsi və ürək problemlərinə səbəb ola bilər.

Avani Karthik qeyd edir: "Lyme ilə bağlı ən böyük problemlərdən biri onu diaqnoz etməkdəki çətinlikdir. Bir çox insan illərlə diaqnozsuz qalır. Biz 15 il diaqnoz qoyulmayan bir insanla tanış olmuşuq."

Mövcud testlər Lyme-ı müalicəsinin ən asan olduğu ilk iki həftə ərzində aşkar etməyi çətinləşdirir. Lambertin daha yaxşı və erkən aşkarlama üçün böyük ideyası, infeksiya nəticəsində yaranan bir zülal üzərində cəmləşmək idi. CRISPR gen-redaktə alətindən və simulyasiya edilmiş qan zərdabından istifadə edərək, zülalın gizləndiyi spesifik DNT zolaqlarını hədəf ala bildilər, sonra lazımsız genetik materialları kəsib ataraq zülalı ifşa etdilər. Bu, COVID və ya hamiləlik testlərinə bənzər sadə, dəst tipli testlə aşkarlana bilər.

Şon Li etiraf edir: "Əslində, biz bir çox müxtəlif professorlar və maraqlı tərəflərlə əlaqə saxladıq və onlar layihəmizlə bağlı rəy bildirdilər. Əvvəldə bizə bunun o qədər də mümkün olmayacağını dedilər, çünki bu qədər böyük bir problemi həll etməyə çalışırdıq."

Onlar həmçinin Lyme-ı necə müalicə edəcəklərini də araşdırırdılar. Standart terapiya antibiotiklərdən istifadə edir, lakin Lambert xəstəliyə səbəb olan bakteriyaları hədəf alaraq CRISPR istifadə etməyi planlaşdırırdı. İşin effektiv olması üçün CRISPR-i ən yaxşı şəkildə necə istifadə edəcəklərini modelləşdirmək üçün proqram təminatı yaratmalı oldular.

Müəllim Perspektivi və Milli Prioritet

Biologiya müəllimi Keyt Şarer deyir: "Onlar mənə öyrədirlər. Zarafat edirsiniz? Onlar o qədər ağıllıdırlar ki, mən onlara çata bilmirəm. Çünki onlar hələ də yeniyetmədir, ona görə də qeyri-standart düşünürlər. Xüsusilə bu layihədə, mən onları xəbərdar etdim ki, bu çox yüksək riskli, yüksək mükafatlı bir işdir. Bunun işlədiyini təsəvvür edə bilmirəm, amma bacardığım qədər kömək etməyə hazıram."

Lambert komandasının cəsarət və zəka ilə yanaşı əlavə üstünlükləri də var idi. Onların laboratoriyası kollec səviyyəsindədir, vergi ödəyiciləri və donorlar tərəfindən maliyyələşdirilir. Bu, Corciyanın ən varlı, ən yüksək nailiyyət göstərən məktəb rayonlarından biridir. Tələbə korpusunun əksəriyyəti Asiya-Amerikalıdır – iGEM komandası tamamilə Asiya-Amerikalı, immiqrant uşaqlarıdır. Lambert həm də idman nəhəngidir. Bunun əlamətlərini görmək çətin deyil, lakin ağ iGEM laboratoriya xalatı ən çox arzu olunan uniforma ola bilər.

Keyt Şarer bildirir ki, valideynlər övladlarının iGEM proqramına daxil olması üçün bu rayona köçürlər. Təkcə Corciyadan deyil, dünyanın hər yerindən gələnlər var: "Bəli. Və elə ailələr var ki, mənim uşağım biotexnologiya sahəsində olacaq və sonra iGEM komandasına qoşulmaq şansı əldə edəcək deyə xüsusi olaraq köçürlər."

Hər il təxminən 100 şagird Lambertin iGEM komandasında təxminən 10 yer üçün yarışır. Müraciət edənlər layihə təklifi təqdim edir, testdən keçir və müsahibəyə məruz qalırlar. Mühəndislik və ya kodlaşdırma kimi xüsusi bir bacarığa sahib olmaq zərər vermir. Və inanılmaz dərəcədə uzun saatlar sərf etməyə hazır olmaq lazımdır.

Yarışmaya bir ay qalmış onlar ardıcıl uğurlar əldə etdilər. Aşkar etdikləri zolaq, Lyme xəstəliyini infeksiyadan cəmi iki gün sonra aşkarlaya bildiklərini göstərdi – mövcud testlərlə müqayisədə iki həftədən xeyli əvvəl. Son kurs tələbəsi Kler Li bizə bildirdi ki, onlar xəstəliyin müalicəsində də ümidverici nəticələr görüblər.

Kler Li vurğulayır: "Biz lisey laboratoriyamızda milyonlarla insan üçün potensial olaraq böyük təsirə malik bir iş görürük. Bu, sadəcə 'Oh, mən sadəcə kiçik bir şey edirəm ki, qiymətimə kömək etsin' demək kimi deyil. Bu, həyatları xilas edə bilər."

Onların tapdıqları sadəcə ilk addımdır, daha çox sınaq tələb olunacaq. Lakin onların daha təcili qayğıları var idi. Onlar Parisdə keçirilən beynəlxalq yarışmadan əvvəl işlərini bitirmək üçün tələsirdilər – nəticələri yazmaq, kod yazmaq və iGEM hakimləri üçün layihələrini izah edən bir veb-sayt qurmaq üçün bütün gecəni yatmadan işləyərək. Bütün bunlar dünyanın ən yaxşısı olmaq üçün lazımdır – Lambertin 2022-ci ildə qazandığı mükafat.

Avani Karthik rəqabət ruhu ilə: "Mən qalib gəlməyi sevirəm. Və bu, böyük bir yarışmadır, ona görə də qalib gəlməyi sevirəm."

Parisdəki Rəqabət: ABŞ Çinin Kölgəsində

Oktyabr ayının sonunda Atlanta tələbələri Parisə, Eyfel qülləsinin ümidverici kölgəsində endikləri zaman ümidlər yüksək idi. iGEM 2025-də 400-dən çox komanda, onların üçdə biri lisey şagirdləri, elit sintetik biologiya sahəsində yarışdı.

Bu, Avani Karthikin iGEM-də üçüncü ili idi və o, digər komandalara diqqət yetirirdi. Hər bir layihə Avani üçün heyrətamiz idi. Onlardan biri, Şenzenin Great Bay komandasının layihəsi idi ki, bu da qapalı mühitdəki küfü müalicə etmək üçün yeni bir ferment hazırlamışdı. Digər lisey layihələrinə Marsda əkinlərin yetişdirilməsi və katarakta müalicəsi üçün göz damcıları daxil idi.

iGEM komandaları Paris konvensiya mərkəzində səhnəni doldurarkən, bir şey asanlıqla görünürdü.

Canet Stəndiven iGEM-in beynəlxalq lisey bölməsinə rəhbərlik edir. Bundan əvvəl, o, Lambertdə dərs demiş, iGEM proqramını yaratmış və 2022-ci ildə böyük mükafatı qazanmağa kömək etmişdi. Janet Stəndiven deyir: "Bu il Birləşmiş Ştatlarda 14 lisey iGEM komandamız var. Asiyada isə 120."

Stəndiven üç il əvvəl Lambertdən ayrıldı, federal maliyyələşdirməni təmin edərək sintetik biologiyanı Corciya üzrə liseylərə çatdırmaq üçün çalışdı. Lakin ABŞ prezidenti Donald Tramp administrasiyası bu pulu DEI (müxtəliflik, bərabərlik və inklüzivlik) çərçivəsinə düşdüyünü iddia edərək kəsdi. Bir hakim maliyyələşdirməni müvəqqəti olaraq bərpa etdi, lakin Stəndiven bunun 2026-cı ildən sonra davam edəcəyinə əmin olmadığını söylədi.

Janet Stəndiven maliyyə vəsaitinin kəsilməsi barədə fikirlərini bölüşdü: "Mən məhv olmuşdum. Tamamilə məhv olmuşdum. Qəzəbli idim. Və yenə də, düşünürəm ki, bu işlə lisey səviyyəsində məşğul olan hər kəs bunun zəruri bir iş olduğunu anlayır."

Lambertin Nəticəsi və Gələcək Ümidlər

Parisdə Lambert öz işini səhnədə təqdim etdi. Və qapalı qapılar arxasında, komanda laboratoriya işləri və onun real dünya təsirləri haqqında sualları cavablandırmaq üçün hakimlər panelinə geyinib çıxdı.

Stenford professoru Dryu Endi iGEM-in təsisçilərindən biridir. Dryu Endi: "20 il əvvəl bunu təsəvvür etmək çətin idi." Endi 2000-ci illərin əvvəllərində MIT-də gen mühəndisliyini öyrədirdi və onun tələbələri rəqabətə meyilli idilər.

Dryu Endi: "Biz iGEM-ə başladıq, çünki bizimlə işləmək istəyən insanlar 18 yaşlılar idi."

iGEM biotexnologiya bumu ilə inkişaf etdi. Lakin Endi Konqresi xəbərdar etdi ki, ABŞ-ın bu sahədəki liderliyi zəifləyir, Çin isə sintetik biologiyanı milli prioritetə çevirib.

Dryu Endi ABŞ iştirakçılarının sayının azlığından dərin narahatlığını ifadə edir: "Mən dərin narahatlıq hissi keçirirəm. Növbəti nəsil biotexnologiya liderliyinin Amerikada güclü bir iştirakı olması və gənc Amerika liderləri tərəfindən təmsil olunması təcilidir."

Endi Corciya komandasının gördüyü işlərdən ruhlanmışdı və daha çox bilmək istəyirdi. Endi Lambertin layihəsinin, əlavə sınaqlar uğurlu olarsa, böyük elmi sıçrayış ola biləcəyini vurğuladı.

Dryu Endi: "Bu il onlar Lyme xəstəliyi üçün indiyə qədər gördüyüm hər hansı bir diaqnostikadan daha yaxşısını hazırlamış kimi görünürlər. Bu, təkcə Lyme xəstəliyinə deyil, qanınızda tapa biləcəyiniz hər şeyə tətbiq oluna bilər."

Laboratoriya işləri nə qədər təməlqoyucu olsa da, Avani Karthik Lambertin veb-saytlarından proqram təminatına qədər hər şeyə görə qiymətləndirildiyini bilirdi. Avani Karthik: "Layihəmizin möhtəşəm olduğunu düşünürdük. Çox qürur duyuruq. Amma günün sonunda hakimlər nə düşünürlər, o əsasdır."

iGEM-in son günündə Lambert Liseyinin bir illik işinin nə qazandırdığını görməyin vaxtı gəlmişdi. Gərgin anlar yaşandı. Onlar beş müxtəlif kateqoriyada namizəd göstərildilər və bir neçə kateqoriyada birinciliyi əldən verdilər.

Böyük mükafatı qazana bilmədilər, bu mükafat Çinin Great Bay komandasına verildi. Lakin sevincli anlar da oldu — Ən Yaxşı Proqram Təminatı Aləti mükafatını almaq üçün səhnəyə çıxdılar.

Lambert, Cənubi Koreyadan bir komanda, Tayvandan bir komanda və Çindən yeddi komanda ilə birlikdə liseylərin ilk 10-luğuna daxil olan yeganə Amerika məktəbi oldu.

24 saat

Etiketlər: #LaymXəstəliyi #KRISPR #SintetikBiologiya #iGEM #TələbəElmi

Paylaş: Facebook Twitter Telegram WhatsApp