基因技术:吓人的无稽之谈还是和真正危险的斗争?

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Лаборатория ДНК-диагностики ДВФУ - 俄罗斯卫星通讯社
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现代遗传学是最受关注的科学之一。自从科学家掌握了编辑遗传信息技术以来,在全世界范围内从未停止过关于利用基因技术的可接受性的争论。在科学界同样存在争议。大众媒体用“后果不可预测”来恐吓读者和观众。某些国家的政治家和公众人士主张禁止转基因生物。公众正在讨论尝试干扰人类DNA的可接受性。

基因技术--"跨越式增长"的全球市场
尽管存在争议和丑闻,但全世界对基因技术的科学研究仍在继续,对该领域的投资也在不断增加。根据国际咨询公司的评估,至2027年,仅用于定向编辑基因组的CRISPR技术的市场将达到100亿美元。
俄罗斯联邦《基因技术发展纲要》草案指出:"至2020年,医药和保健领域市场价值预计将达到2.8万亿美元,至2025年农工业领域市场将达到9.3万亿美元。

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在俄罗斯,政府最高层十分重视基因技术的发展。2018年底,俄罗斯总统签署了"关于发展基因技术"的法令。国家元首委托政府在3个月内制定和批准2019-2027年联邦发展基因技术科学和技术项目。在文件中指出,该项目旨在"综合完成加速发展遗传技术的任务,包括基因编辑技术、确保生物制品的开发、卫生保健领域的诊断系统和免疫生物制剂、农业和工业生物技术,以及改善生物性紧急情况的预防和监控措施"。2019年3月,俄罗斯联邦科学和高等教育部长米哈伊尔·科久科夫(Mikhail Kotyukov)表示,"已经制定了2019-2027年联邦发展基因技术科学和技术项目草案"。
正如莫斯科物理技术学院基因工程实验室负责人巴维尔·沃尔奇科夫(Pavel Volchkov)告诉Sputnik通讯社的那样,"现代遗传学不再停留于一门实验室科学,单纯是穿白大衣的科学家在试管里研究某些东西。基因工程正朝着大数据分析和预测治疗的效果的方向发展。
就个人而言,我希望看到五年内在俄罗斯出现五家能够成功进入世界市场新的强大的公司,并通过自己的例子向其他俄罗斯公司展示这是一个很大且充满前景的市场。而创造明确且易于理解的"游戏规则"将引领私人投资者进入这个市场。"
对抗肥胖和糖尿病流行的遗传学
俄罗斯除了正在制定的《遗传技术发展纲要》外,已经开始实施国家"科学"优先方案,其主要目标之一是2020年前在俄罗斯建立三个世界级的基因组研究中心。
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在俄罗斯发展基因技术方面发挥了重要作用的还有俄罗斯的高校,尤其是以提高俄罗斯领先大学在世界科学教育界竞争力的项目 5-100的参加者。
5-100项目大学的遗传学家正在解决的任务之一是对抗肥胖和2型糖尿病(非胰岛素依赖)在成人和儿童中流行。
根据世界卫生组织欧洲局的数据,自20世纪80年代以来,许多欧洲国家的肥胖患病率增加了两倍。在一些欧洲国家,有三分之一的11岁儿童超重或肥胖。
正如圣彼得堡国立大学生物银行管理和基因组医学实验室主任、妇产科和生殖研究所基因组医学部门负责人、波罗的海康德联邦大学研究教授安德烈·格洛托夫(Andrei Glotov)所说:"人们曾经认为,在之前低于全国平均水平的地区糖尿病最初发病率的增加与某些等位基因的存在有关。
但这种遗传变化在几十年内发生的可能性非常小。更有可能的情况是,疾病数量的增加与饮食结构的改变和微生物群(生活在胃肠道中的细菌)的组成变化有关。已经收集到大量证据表明微生物群的组成改变导致肥胖,包括儿童肥胖的风险。"
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据该教授称,"最简单的纠正遗传缺陷的方式不是基因编辑和基因治疗,而是以遗传学为基础的饮食纠正。"
对人类基因组和微生物群的综合性分析能够区分人们的风险类别,从而为他们设计个性化的饮食。
"我们正在波罗的海联邦大学进行微生物群研究,我们的合作伙伴正在研究糖尿病患者的遗传学。在未来,我们计划联合现有的研究成果,以形成共同的知识并创建营养校正计划。然后,我们希望将制造自体益生菌的公司和我们的工作联系起来。" Glotov教授说。
生物银行的发展将允许长时间存储儿童的微生物群。这将使每个在银行存储微生物群的人能够获得自体益生菌。服用自体益生菌可以使胃肠道的微生物群落恢复到正常状态。
Glotov教授认为,目前,遗传学的成就"已经让我们能够预防糖尿病患者的发病,但还无法预防肥胖;制定预防肥胖患者糖尿病的方案,并显著改善糖尿病患者的生活质量。"
保护生物多样性:从拯救昆虫到克隆猛犸
2018年初,来自世界18个国家的一组研究人员成立了一个研究和保护地球生物多样性的国际财团Bio2Bio。当时,其组织者之一、远东联邦大学基因组和再生医学中心负责人亚历山大·卡甘斯基(Alexander Kagansky)称:"过去40年来,地球上超过一半的物种已经消亡。"
遗传学可以拯救濒临灭绝的物种,甚至可以恢复已经消失的物种吗?据以基因组直接测序工作和雄心勃勃的"克隆猛烈猛犸象"项目而闻名的哈佛大学美国遗传学家乔治·丘奇(George Church)宣称,现代科学家们正在认真研究这种可能性。
据Kagansky说:"猛犸克隆是一个非常有趣的世界性的科学项目,汇集了来自不同国家出色的理论家和实验者。它的实施将有助于广泛普及遗传学和科学,将增强人类对于物种可再生的希望。"
"非常重要的是,当前在遗传学的帮助下,已经能够研究出根除脑炎或莱姆病的方法。遗传学家让人们有机会享受大自然,而不用冒着被蜱虫叮咬后残疾或死亡的风险。" Kagansky说。
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远东联邦大学基因组和再生医学中心负责人亚历山大·卡甘斯基(Alexander Kagansky) - 俄罗斯卫星通讯社
远东联邦大学基因组和再生医学中心负责人亚历山大·卡甘斯基(Alexander Kagansky)

遗传学是全球性的人类问题
西伯利亚联邦大学基因组研究科学和教育中心的负责人、俄罗斯科学院瓦维洛夫普通遗传学研究所的科研首席研究员、德克萨斯农业机械大学(美国)和哥廷根大学(德国)教授康斯坦丁·克鲁托夫斯基(Konstantin Krutovsky)说:"现在不存在单独的俄罗斯、中国或其他任何国家的遗传学,科学基本上是无国界的,大多数问题都是共同的问题。当然,还是存在一些具体的国别的问题。但是,遗传学,就像我们这个时代的科学一样,是一个全球性的问题。
按照Krutovsky教授的说法,遗传学(特别是基因工程)的发展对于克服当代全球性问题非常重要,例如:生物多样性减少的问题;心血管疾病、肿瘤疾病和艾滋病的问题;饥饿(粮食短缺);等等。
Krutovsky指出,但是"需要考虑到,所有上述问题都很复杂。例如,疾病问题不仅是基因决定的,尽管现在基因可用于预测和治疗许多疾病,它是我们生活的环境状态、生活质量和方式共同作用的结果。
生物多样性减少也是一个复杂的问题,相应地,需要在生态、法律和社会等各方面进行综合性的解决。"
许多科学家都认同,全球性问题的解决不仅取决于科学技术的发展,还取决于在地球上开展经济活动并做出全球性经济决策的人的责任感。

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