7 suurt biotehnoloogiaideed 2019. aastaks

Teadlased ja muud loojad räägivad meile arengutest, mida nad jälgivad, ja vestlustest, mida nad alustavad.

Animatsioon Render Fruiti poolt

Juhtiv pikaealisuse uurija David Sinclair väidab, et oleme jõudmas “ühte inimkonna ajaloo kõige huvitavamasse aega”. Ta peab silmas läbimurdeid, mida ta eeldab oma töös. Kuid see kehtib ka paljudes teistes valdkondades. Geenitoimetamine, toiduga seotud uuendused ja sünteetiline bioloogia on mõeldud selleks, et muuta dramaatiliselt meie ettekujutust sellest, mida tähendab olla inimene.

Kuid ainuüksi tehnoloogia arengust ei piisa. Peame esitama õiged küsimused, kuidas juhtida peatset arengut.

CRISPRi teerajaja Feng Zhang leiab, et just see toimub geenide redigeerimisel. See tehnoloogia on meditsiinis juba suuri edusamme tegemas, isegi kui teadusringkonnad peatavad oma eetiliste mõjude ülevaatamiseks muud kasutust.

Siin rääkisid mulle Sinclair, Zhang ja veel viis asjatundjat, kuidas nad näevad asju koos.

“Kolmes valdkonnas on tõesti põnevaid edusamme. Esimene valdkond on CRISPR-il põhinev ravim. Algavad kliinilised uuringud ja nüüd arendavad ravimiarendajad CRISPR-i verehaiguste, näiteks sirprakkude kontekstis, ja testivad seda ka silmaga, et ravida pimedust. Samuti on CRISPRi rakendamisel vähiravis üsna kiiresti tööd.

„Teine valdkond on CRISPR-i muutmine tõhusaks diagnostikavahendiks nakkushaiguste, näiteks Ebola või mis tahes epideemilise viiruse diagnoosimiseks, ning edendab selle kasutamist ka tulevikus bakteriaalsete infektsioonide või võib-olla isegi vähi diagnoosimisel.

„Ja kolmas valdkond on geenide redigeerimise võime parandada põllumajandust. Põllumajanduse tõhustamine, saagikuse suurendamine ja põllumajandussaaduste toiteomaduste suurendamine, et inimeste tervist märkimisväärselt parandada. Ja teate, CRISPR-põhist diagnostikat saaks kasutada ka toiduohutuse tagamiseks - oleks võimalik näha, kas teatud toit on saastunud teatud bakteritega.

„Ma loodan, et kogu ühiskond hakkab tõsiselt vestlema selle üle, mida ta soovib, seoses geenide redigeerimise ja inimese iduliini muutmisega. Hiinast tulnud uudised katalüüsivad seda vestlust. See on oluline vestlus, eriti kuna tehnoloogia on nii peatselt avatud. Selle vestluse pidamiseks on oluline teha paus, et saaksime ühiskonna nõusoleku ükskõik millises suunas, et aru saada, mida me teha tahame - ja see paus ei ole mõeldud CRISPRi teadusuuringute jaoks tervikuna, vaid konkreetselt CRISPR embrüote redigeerimisel raseduse tuvastamiseks. ”

„Iga kord, kui leidub mingi viiruslik meem, kutsutakse seda inimestele, keda kuuleme või näeme maailma pisut teisiti - vaadake lihtsalt Yanny vs Laurel sel aastal - see läheb viiruslikuks, kuna meil kõigil on raske aru saada, et põhimõtteliselt kogeme maailma erinevalt. Ja siiski, ma arvan, et see on üks olulisemaid asju, mida vajame empaatiaks, inimkonna arengu paremaks mõistmiseks ja selle tagamiseks, et tehisintellekt ja selle rakendused oleksid indiviidi poolt tegelikult realiseeritud, mitte indiviidile peale surutud.

„Ma ei usu, et tech peaks mind mõistma. Ma ei taha, et robotid üritaksid mingil viisil jäljendada inimlikke omadusi. Otsin võimalusi, kuidas tehnoloogia suurendab inimese võimekust, ja see on väga erinev. Ma arvan, et see on tänapäeva kliimas kriitiline. Oleme jõudmas ajastusse, kus tehnoloogia on üksikisikutele kasulik - nende võime, jõudlus, edu töökohal - ja elu sõltub suuresti uutest suundadest, mida tehnoloogia võimaldab.

„Probleem pole ainult AI eelarvamuses, sest me oleme sellest juba mõnda aega rääkinud. Oleme üksikisikud ja peame vaatama, kuidas tehnoloogia mõjutab erinevaid demograafilisi andmeid. Millised on käitumismuutused, mis toimuvad, kui tehnoloogia on edukas? Ja kui see pole nii? Kui me ei leia paremat viisi selle tagamiseks, et tehnoloogia vastutaks nende hüvede realiseerimise eest, lõpetame lihtsalt suurema demograafilise lõhe ja lõhedega. "

„Neil kahel määratleval momendil [2018. aastal toidutehnoloogias] on järgmisel aastal tõesti suur mõju. Ühe jaoks tegi Tyson Ventures investeeringu Jeruusalemmas asuvasse ettevõttesse Future Meat Technologies. Tysonil on traditsioonilisel valgu turul võõras positsioon, nii et see oli suur signaal nende jaoks, kui nad vaatasid mitmekesisemalt, mida valk tähendab, ja vaatlevad rakulist põllumajandust kui seda tuleviku elujõulist asja. Arvan, et 2019. aastal on huvitav näha, kui palju teisi Big Proteini mängijaid eeskuju järgib.

„Teine asi on see, et Ameerika Ühendriikide ametnikud ütlesid, et nad ei reguleeri CRISPRi toimetatud põllukultuure. Ilmselt on endiselt küsimusi selle märgistamise kohta - see on veel arutamist vaja -, kuid CRISPRi toidukauba Ameerika Ühendriikides tutvustamise regulatiivne koormus on muutunud palju lihtsamaks. Samal ajal läks Euroopa teist teed. Nad leiavad, et CRISPRi suhtes kehtivad tüüpilised GMO-de reeglid, mis on üsna ranged. Ma arvan, et mis juhtub, on see, et investeering liigub USA suunas tõesti agressiivsel viisil ja see tõepoolest nihutab innovatsiooni tuult. Näiteks Calyxtil on nende geenitoimetatud sojauba, mis ei tekita transrasvu. See peaks turule tulema 2019. aastal. ”

„Enamik aju-arvuti liidese [BCI] tööst on keskendunud süsteemide väljatöötamisele, et taastada liikumisharjumused või funktsioonid inimesele, kes on selle kaotanud. Sel aastal on olnud paar tähelepanuväärset ettekannet, mis on öelnud: "See on kõik hästi ja hea, see on kõik vajalik, kuid jutul on veel üks pool, mis taastab sensatsiooni." Kui visuaalne tagasiside on kõik, mis teil on, ei saa te kiiresti reageerida. Nii on viimase aasta jooksul käinud töö keskendunud sellele, et tagasi saada, eriti seljaajukahjustusega inimestele, võimalus saada muud tüüpi sensoorset tagasisidet, näiteks rõhk, temperatuur, tekstuur või proprioceptsioon. See teos on alles lapsekingades ja seda on põnev jälgida järgmisel aastal.

„Üks verstapost, mis on silmapiiril, on täielikult implanteeritud BCI süsteem. Eesmärk on, et see oleks nähtamatu nagu südamestimulaator. Peaaegu kõik, mida [BCI väli] seni teinud on, on väga laboripõhine ja töötame nüüd selle nimel, et seadmed oleksid täielikult implanteeritud, et saaksime hakata mõtlema kodus kasutamiseks ja võimalusele, et keegi saaks oma seadet ööpäevaringselt, ilma arvutiga ühendamata või seadet kontrollimata eksperdina.

„Paljud avaliku elu tegelased ja eraettevõtted on lubanud BCI-de kohta palju asju. Nagu Facebook, mis on lubanud võimaluse oma telefonile lihtsalt oma mõtetega tippida 100 sõna minutis. Olen väga tänulik, et need isikud on BCI-dele palju tähelepanu juhtinud, kuid kardan, et avalikud avaldused võivad anda ebareaalseid ootusi. See ei lähe nii, nagu oleksite mõelnud, mida õhtusöögiks soovite, ja võite selle saata oma toakaaslasele. Need seadmed võivad neuroloogiliste vigastustega inimestele pakkuda olulist funktsiooni ja võib-olla ka mõningaid täiustusi, ning siis võib see mõnel väikesel viisil üldsusele kurnata. Kuid me kõik peame olema vastutustundlikud selles osas, kuidas me sellest räägime. ”

“[Minu laboris] oleme töötanud molekuli NAD kallal. Avaldasime märtsis ajakirjas Cell, et NAD taseme tõstmisega saaksime hiirte vananemise paljud aspektid kiiresti tagasi pöörata. [Andsime] vanadele hiirtele võimaluse taas nooremate hiirtena joosta ja tegelikult noored hiired konkureerida. See juhtus seetõttu, et kogu loomal oli paranenud verevarustus. Molekuli, mida me kasutasime, nimetatakse NMN-ks. Panime selle veevarustusse ja vaid nädala pärast nägime vastupidavuse kasvu. Oleme sellest läbimurdest vaimustuses, sest see näitab, et mõistame, miks vananedes verevool kaob ja miks väsime ning tunneme end nõrgana. Kuid see näitab ka, et meil on väga kiire viis selle tagasipööramiseks. Võite ette kujutada inimesi, kes on väsinud, ratastooliga seotud või isegi voodis, kellel on energiat jälle välja tulla ja treenida. ”

„Järgmisel aastal anname loodetavasti aru projektist, mida alustasime kümme aastat tagasi. Vaatame lahtrite ümberprogrammeerimist, et need taas nooreks teha. Arvame, et leidsime vananemise peamise põhjuse ja suudame seda edasi ja mingil määral tahapoole suunata.

„Arvan, et avalikkus ei saa aru, kui arenenud see tehnoloogia on ja kui palju on ka investoreid ja ettevõtteid. 2019 saab olema selle põllu pöördepunkt. Lihtsalt nii paljud asjad lähenevad. Teadus, ettevõtluskülg, kliinilistest uuringutest teavitamine ja üldsuse üldine huvi - kõik see tähendab, et aasta pärast võib meid tabada inimkonna ajaloo üks huvitavamaid aegu. Inimestele labori tulemuse saamiseks kulub alati palju aega, tavaliselt vähemalt kümmekond aastat, kuid see tuleb nüüd. Selles pole tegelikult küsimust. ”

„Kõige olulisem asi, mida valitsus saaks lühikese aja jooksul oma kodanike tervise nõela saamiseks ära teha, oleks hakata sellest rääkima kui investeeringust, mitte kui kulutamisest. Peame mõtlema tervisekulutustele kui vara loomisele, mis on tõhusalt töötav tervislik tööjõud, vastupidiselt aeglasele, demoraliseeritud, sõltuvusse sattunud ja tähelepanuhäiretega tööjõule, millel on madal tootlikkus ja suured kulud.

„Kui olete maksumaksja, kulutate nii palju rohkem raha, et fikseerida purustatud inimesi, kui te kunagi kulutaksite, kui me hoidsime neid ennekõike tervena. Ma mõtlen, et kõigi nende asjade investeeringutasuvus on tohutu, kuid see pole kohene. See võtab aega. Kogukonna tervises - rahvatervises ja sotsiaaltöös - on palju inimesi, kes saavad sellest aru. Poliitikute osas ei mõtle keegi tegelikult oma ametiajast kaugemale.

„Käimasoleva opioidikriisi ajal ei tähenda minu arvates tegelik kriis pelgalt üledoosidesse suremist, vaid sõltuvusest elavaid inimesi ja seda sõltuvust põhjustavaid haavatavusi. Sõltuvusravi ei puuduta järgmist: "Oh, meil on see suurepärane uus aine või digitaalne jälgija, mis muudab kõike." Ma ei usu midagi sellist. Nii palju, et tervislik oleks, ei tähenda see mitte uuendustegevust, vaid ikka kõike "igavat" kraami: varases lapsepõlves saadud kogemusi, keskkonda, kus inimesed elavad, transporti töökohtadele, tervislikku toitu jne. "

„Mul on hea meel näha, et ringmajandus saab sel aastal sünteetilise bioloogia vestluse osaks. Bioloogial on tohutu potentsiaal pakkuda praegusele tootmissüsteemile paremaid alternatiive. Uute materjalide loomine on makroaspekt, kuid bioloogia võib aidata ka materjalide ümberpaigutamist või luua jätkusuutlikke kemikaale, mida kasutatakse materjalide töötlemisel. Arvan, et see on tõesti rikkalik territoorium sekkumise ulatuse suurendamiseks, mida sünteetiline bioloogia võib ette võtta jätkusuutlike futuuride võimaldamiseks. ”