TED2016
Jennifer Kahn: Gene editing can now change an entire species -- forever
Dženifera Kāna: Gēnu rediģēšana nu uz visiem laikiem spēj mainīt veselas sugas
Filmed:
Readability: 4.9
1,922,129 views
CRISPR gēnu dziņi zinātniekiem ļauj mainīt DNS sekvences un garantēt, ka izmainīto ģenētisko iezīmi pārmantos nākamās paaudzes, paverot iespēju uz visiem laikiem izmainīt veselas sugas. Šī tehnoloģija raisījusi jautājumus: kā šī jaunā iespēja ietekmēs cilvēci? Kādas sugas ar to mainīsim? Vai tagad esam dievi? Ieklausieties, kā žurnāliste Dženifera Kāna apsver šos jautājumus un stāsta par potenciāli nozīmīgu gēnu dziņu izmantojumu: pret slimībām noturīgu odu attīstīšanu, kas varētu iznīdēt malāriju un Zikas vīrusu.
Jennifer Kahn - Science journalist
In articles that span the gene-editing abilities of CRISPR, the roots of psychopathic behavior in children, and much more, Jennifer Kahn weaves gripping stories from unlikely sources. Full bio
In articles that span the gene-editing abilities of CRISPR, the roots of psychopathic behavior in children, and much more, Jennifer Kahn weaves gripping stories from unlikely sources. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
So this is a talk about gene drives,
0
844
2462
Šī runa ir par gēnu dziņiem,
00:15
but I'm going to start
by telling you a brief story.
by telling you a brief story.
1
3330
2553
bet sākšu es ar īsu stāstu.
00:18
20 years ago, a biologist
named Anthony James
named Anthony James
2
6621
3223
Pirms 20 gadiem biologs
vārdā Entonijs Džeimss
vārdā Entonijs Džeimss
00:21
got obsessed with the idea
of making mosquitos
of making mosquitos
3
9868
2319
kļuva kā apsēsts ar domu
radīt odus, kas nepārnēsātu malāriju.
radīt odus, kas nepārnēsātu malāriju.
00:24
that didn't transmit malaria.
4
12211
2579
00:27
It was a great idea,
and pretty much a complete failure.
and pretty much a complete failure.
5
15683
4056
Tā bija lieliska doma,
bet viņam faktiski nekas neizdevās.
bet viņam faktiski nekas neizdevās.
00:32
For one thing, it turned out
to be really hard
to be really hard
6
20596
2660
Pirmkārt, radīt malārijizturīgu odu
izrādījās ļoti grūti.
izrādījās ļoti grūti.
00:35
to make a malaria-resistant mosquito.
7
23280
2007
00:38
James managed it, finally,
just a few years ago,
just a few years ago,
8
26286
3627
Džeimss to beidzot paveica
tikai pirms dažiem gadiem,
tikai pirms dažiem gadiem,
00:41
by adding some genes
that make it impossible
that make it impossible
9
29937
2071
pievienojot dažus gēnus,
kas malārijas parazīta izdzīvošanu
kas malārijas parazīta izdzīvošanu
00:44
for the malaria parasite
to survive inside the mosquito.
to survive inside the mosquito.
10
32032
2714
odā padara neiespējamu.
00:47
But that just created another problem.
11
35551
1822
Bet tas tikai radīja citu problēmu.
00:50
Now that you've got
a malaria-resistant mosquito,
a malaria-resistant mosquito,
12
38043
2842
Kad nu malārijizturīgais ods ir rokā,
00:52
how do you get it to replace
all the malaria-carrying mosquitos?
all the malaria-carrying mosquitos?
13
40909
3586
kā lai ar to aizvieto visus
malāriju pārnēsājošos odus?
malāriju pārnēsājošos odus?
00:58
There are a couple options,
14
46107
1473
Bija pāris iespēju,
00:59
but plan A was basically to breed up
15
47604
2023
bet plāns A būtībā bija izaudzēt
01:01
a bunch of the new
genetically-engineered mosquitos
genetically-engineered mosquitos
16
49651
3087
krietnu daudzumu jauno,
ģenētiski pārveidoto odu,
ģenētiski pārveidoto odu,
01:04
release them into the wild
17
52762
1326
izlaist tos brīvībā
01:06
and hope that they pass on their genes.
18
54112
1967
un cerēt, ka tie nodos tālāk savus gēnus.
01:08
The problem was that you'd have to release
19
56673
2114
Nelaime tāda, ka būtu jāizlaiž
01:10
literally 10 times the number
of native mosquitos to work.
of native mosquitos to work.
20
58811
4300
burtiski 10 reižu vairāk odu
nekā vidē jau esošie.
nekā vidē jau esošie.
01:15
So in a village with 10,000 mosquitos,
21
63135
2087
Tātad ciemā ar 10 000 odiem
01:17
you release an extra 100,000.
22
65246
2079
būtu jāizlaiž vēl 100 000.
01:20
As you might guess,
23
68229
1150
Kā noprotat,
01:21
this was not a very popular strategy
with the villagers.
with the villagers.
24
69403
2754
ciematnieku vidū šī stratēģija
nebija diez ko lielā cieņā.
nebija diez ko lielā cieņā.
01:24
(Laughter)
25
72181
1150
(Smiekli)
01:26
Then, last January,
Anthony James got an email
Anthony James got an email
26
74963
3704
Tad, pagājušajā janvārī,
Entonijs Džeimss saņēma e-pastu
Entonijs Džeimss saņēma e-pastu
01:30
from a biologist named Ethan Bier.
27
78691
1951
no biologa vārdā Ītens Biers.
01:33
Bier said that he
and his grad student Valentino Gantz
and his grad student Valentino Gantz
28
81400
2859
Biers teica, ka kopā ar savu
maģistrantu Valentino Gancu
maģistrantu Valentino Gancu
01:36
had stumbled on a tool
that could not only guarantee
that could not only guarantee
29
84283
2944
viņi uzdūrušies kādam rīkam,
kas ne tikai garantē,
kas ne tikai garantē,
01:39
that a particular genetic trait
would be inherited,
would be inherited,
30
87251
2674
ka noteikta ģenētiskā iezīme tiks mantota,
01:41
but that it would spread
incredibly quickly.
incredibly quickly.
31
89949
2079
bet tā arī izplatīsies neticami ātri.
01:44
If they were right,
it would basically solve the problem
it would basically solve the problem
32
92734
2666
Ja viņiem bija taisnība,
tas būtībā atrisinātu problēmu,
tas būtībā atrisinātu problēmu,
ko viņš un Džeimss
bija risinājuši 20 gadus.
bija risinājuši 20 gadus.
01:47
that he and James had been
working on for 20 years.
working on for 20 years.
33
95424
2381
01:50
As a test, they engineered two mosquitos
to carry the anti-malaria gene
to carry the anti-malaria gene
34
98450
4658
Izmēģinājumam viņi radīja
divus odus ar pretmalārijas gēnu
divus odus ar pretmalārijas gēnu
01:55
and also this new tool, a gene drive,
35
103132
2159
un arī jaunu rīku – gēnu dzini,
01:57
which I'll explain in a minute.
36
105315
1491
ko es pēc brīža izskaidrošu.
01:59
Finally, they set it up
so that any mosquitos
so that any mosquitos
37
107506
2333
Visbeidzot viņi izkārtoja tā,
ka tiem odiem,
ka tiem odiem,
02:01
that had inherited the anti-malaria gene
38
109863
1938
kas mantojuši pretmalārijas gēnu,
02:03
wouldn't have the usual white eyes,
but would instead have red eyes.
but would instead have red eyes.
39
111825
3999
būtu nevis kā parasti baltas,
bet gan sarkanas acis.
bet gan sarkanas acis.
Tas lielākoties bija tikai ērtības dēļ,
02:08
That was pretty much just for convenience
40
116682
2050
lai uzreiz varētu atšķirt, kurš ir kurš.
02:10
so they could tell just at a glance
which was which.
which was which.
41
118756
2537
Tā nu viņi paņēma divus savus
sarkanacainos pretmalārijas odus
sarkanacainos pretmalārijas odus
02:14
So they took their two
anti-malarial, red-eyed mosquitos
anti-malarial, red-eyed mosquitos
42
122192
2757
02:16
and put them in a box
with 30 ordinary white-eyed ones,
with 30 ordinary white-eyed ones,
43
124973
2659
un ievietoja tos kārbā
kopā ar 30 parastajiem baltacainajiem,
kopā ar 30 parastajiem baltacainajiem,
02:19
and let them breed.
44
127656
1174
un ļāva tiem vairoties.
02:21
In two generations, those had produced
3,800 grandchildren.
3,800 grandchildren.
45
129383
3857
Pēc divām paaudzēm
tie bija radījuši 3800 mazbērnu.
tie bija radījuši 3800 mazbērnu.
02:26
That is not the surprising part.
46
134217
1793
Tas nav nekas pārsteidzošs.
02:28
This is the surprising part:
47
136716
1922
Pārsteidzošais ir, lūk, kas:
02:30
given that you started
with just two red-eyed mosquitos
with just two red-eyed mosquitos
48
138662
2907
ņemot vērā, ka sākām ar tikai diviem
sarkanacainiem odiem
sarkanacainiem odiem
02:33
and 30 white-eyed ones,
49
141593
1334
un 30 baltacainiem,
02:34
you expect mostly white-eyed descendants.
50
142951
2761
lielākajai daļai pēcnācēju
vajadzētu būt baltacainiem.
vajadzētu būt baltacainiem.
02:38
Instead, when James opened the box,
51
146514
3024
Bet, kad Džeimss atvēra kārbu,
02:41
all 3,800 mosquitos had red eyes.
52
149562
3341
visiem 3800 odiem bija sarkanas acis.
02:45
When I asked Ethan Bier about this moment,
53
153315
2040
Kad par šo jautāju Ītenam Bieram,
02:47
he became so excited that he was literally
shouting into the phone.
shouting into the phone.
54
155379
3515
viņš satraucās tik ļoti,
ka klausulē burtiski kliedza.
ka klausulē burtiski kliedza.
Tas ir tāpēc, ka tikai sarkanacainu
odu iegūšana pārkāpj likumu,
odu iegūšana pārkāpj likumu,
02:51
That's because getting
only red-eyed mosquitos
only red-eyed mosquitos
55
159886
2163
02:54
violates a rule that is the absolute
cornerstone of biology,
cornerstone of biology,
56
162073
2948
kas ir absolūts bioloģijas pamatakmens –
Mendeļa ģenētiku.
02:57
Mendelian genetics.
57
165045
1242
02:58
I'll keep this quick,
58
166912
1169
Es runāšu īsi,
03:00
but Mendelian genetics
says when a male and a female mate,
says when a male and a female mate,
59
168105
2764
bet Mendeļa ģenētika nosaka,
ka, tēviņam un mātītei pārojoties,
ka, tēviņam un mātītei pārojoties,
03:02
their baby inherits half
of its DNA from each parent.
of its DNA from each parent.
60
170893
2642
bērns no katra vecāka iegūst pusi DNS.
03:05
So if our original mosquito was aa
and our new mosquito is aB,
and our new mosquito is aB,
61
173559
3595
Tātad, ja sākotnējais ods
bija aa un jaunais ods ir aB,
bija aa un jaunais ods ir aB,
03:09
where B is the anti-malarial gene,
62
177178
1802
kur B is pretmalārijas gēns,
03:11
the babies should come out
in four permutations:
in four permutations:
63
179004
2387
bērniem vajadzētu būt četrās permutācijās:
03:13
aa, aB, aa, Ba.
64
181415
2573
aa, aB, aa, Ba.
03:16
Instead, with the new gene drive,
65
184884
2289
Tā vietā, ar jaunā gēnu dziņa palīdzību,
03:19
they all came out aB.
66
187197
1512
tie visi piedzima ar aB.
03:21
Biologically, that shouldn't
even be possible.
even be possible.
67
189900
2552
Bioloģiski tam nevajadzētu būt iespējamam.
03:24
So what happened?
68
192476
1304
Kas tad notika?
03:26
The first thing that happened
69
194709
1444
Pirmais, kas notika,
03:28
was the arrival of a gene-editing tool
known as CRISPR in 2012.
known as CRISPR in 2012.
70
196177
3270
bija jauna gēnu rediģēšanas rīka –
CRISPR – parādīšanās 2012. gadā.
CRISPR – parādīšanās 2012. gadā.
03:32
Many of you have probably
heard about CRISPR,
heard about CRISPR,
71
200701
2110
Daudzi, iespējams,
ir dzirdējuši par CRISPR,
ir dzirdējuši par CRISPR,
tāpēc tikai īsi pateikšu, ka CRISPR
ir rīks, kas pētniekiem ļauj
ir rīks, kas pētniekiem ļauj
03:34
so I'll just say briefly that CRISPR
is a tool that allows researchers
is a tool that allows researchers
72
202835
3301
ļoti precīzi, viegli un ātri
rediģēt gēnus.
rediģēt gēnus.
03:38
to edit genes very precisely,
easily and quickly.
easily and quickly.
73
206160
2579
03:41
It does this by harnessing a mechanism
that already existed in bacteria.
that already existed in bacteria.
74
209533
3729
Tas notiek, izmantojot
baktērijās jau esošu mehānismu.
baktērijās jau esošu mehānismu.
03:45
Basically, there's a protein
that acts like a scissors
that acts like a scissors
75
213286
2626
Būtībā ir olbaltumviela,
kas darbojas kā šķēres
kas darbojas kā šķēres
un sagriež DNS,
03:47
and cuts the DNA,
76
215936
1234
un ir RNS molekula,
kas šķēres vada
kas šķēres vada
03:49
and there's an RNA molecule
that directs the scissors
that directs the scissors
77
217194
2483
uz jebkuru vēlamo genoma punktu.
03:51
to any point on the genome you want.
78
219701
1718
Rezultāts būtībā ir
kā gēnu Word redaktors.
kā gēnu Word redaktors.
03:53
The result is basically
a word processor for genes.
a word processor for genes.
79
221443
2690
03:56
You can take an entire gene
out, put one in,
out, put one in,
80
224157
2626
Var izņemt veselu gēnu, ievietot to
03:58
or even edit just a single
letter within a gene.
letter within a gene.
81
226807
2445
vai pat rediģēt vienu pašu gēna burtu.
04:01
And you can do it in nearly any species.
82
229646
1953
Un to var izdarīt gandrīz jebkurai sugai.
04:05
OK, remember how I said that gene drives
originally had two problems?
originally had two problems?
83
233328
3714
Labi, atceraties, ka teicu, ka gēnu
dziņiem sākotnēji bija divas problēmas?
dziņiem sākotnēji bija divas problēmas?
04:09
The first was that it was hard
to engineer a mosquito
to engineer a mosquito
84
237835
3120
Pirmā ir tā, ka grūti ir konstruēt odu,
04:12
to be malaria-resistant.
85
240979
1387
kas būtu izturīgs pret malāriju.
04:14
That's basically gone now,
thanks to CRISPR.
thanks to CRISPR.
86
242390
2127
Tas, pateicoties CRISPR,
nu būtībā ir atrisināts.
nu būtībā ir atrisināts.
04:17
But the other problem was logistical.
87
245117
1762
Bet otra problēma bija loģistikā.
04:19
How do you get your trait to spread?
88
247307
1802
Kā lai jauno ģenētisko iezīmi izplata?
04:22
This is where it gets clever.
89
250196
1476
Risinājums ir izdomas bagāts.
04:24
A couple years ago, a biologist
at Harvard named Kevin Esvelt
at Harvard named Kevin Esvelt
90
252943
3602
Pirms dažiem gadiem
Hārvardas biologs Kevins Esvelts
Hārvardas biologs Kevins Esvelts
04:28
wondered what would happen
91
256569
1350
prātoja, kas notiktu,
04:29
if you made it so that
CRISPR inserted not only your new gene
CRISPR inserted not only your new gene
92
257943
3627
ja liktu CRISPR ievietot
ne tikai jauno gēnu,
ne tikai jauno gēnu,
04:33
but also the machinery
that does the cutting and pasting.
that does the cutting and pasting.
93
261594
2841
bet arī griezēj- un līmējošo mehānismu.
04:37
In other words, what if CRISPR
also copied and pasted itself.
also copied and pasted itself.
94
265233
3840
Citiem vārdiem sakot, ja nu CRISPR
grieztu un ielīmētu arī pats sevi?
grieztu un ielīmētu arī pats sevi?
04:42
You'd end up with a perpetual
motion machine for gene editing.
motion machine for gene editing.
95
270145
3131
Mēs iegūtu gēnu rediģēšanas
mūžīgo mehānismu.
mūžīgo mehānismu.
04:46
And that's exactly what happened.
96
274458
1734
Un tieši tā arī notika.
04:49
This CRISPR gene drive that Esvelt created
97
277037
2878
Šis Esvelta radītais CRISPR gēnu dzinis
04:51
not only guarantees
that a trait will get passed on,
that a trait will get passed on,
98
279939
3643
ne tikai garantē, ka iezīme tiks pārnesta,
04:55
but if it's used in the germline cells,
99
283606
2438
bet, ja to ievieto dzimumšūnās,
04:58
it will automatically copy and paste
your new gene
your new gene
100
286068
2576
tas jaunizveidoto gēnu automātiski iekopēs
05:00
into both chromosomes
of every single individual.
of every single individual.
101
288668
2646
katra īpatņa abās hromosomās.
05:03
It's like a global search and replace,
102
291743
2397
Tā ir kā automātiskā
meklēšanas funkcija datorā
meklēšanas funkcija datorā
05:06
or in science terms, it makes
a heterozygous trait homozygous.
a heterozygous trait homozygous.
103
294164
3221
jeb, zinātnes valodā runājot, tas pārvērš
heterozigotiskas iezīmes homozigotiskās.
heterozigotiskas iezīmes homozigotiskās.
05:11
So, what does this mean?
104
299045
2611
Ko tad tas nozīmē?
05:13
For one thing, it means we have
a very powerful,
a very powerful,
105
301680
2724
Pirmkārt jau, mums ir ļoti jaudīgs,
05:16
but also somewhat alarming new tool.
106
304428
2657
bet arī nedaudz satraucošs, jauns rīks.
05:20
Up until now, the fact that gene drives
didn't work very well
didn't work very well
107
308576
2889
Līdz šim tas, ka gēnu dziņi
īpaši labi nedarbojās,
īpaši labi nedarbojās,
05:23
was actually kind of a relief.
108
311489
1483
īstenībā bija zināms atvieglojums.
05:25
Normally when we mess around
with an organism's genes,
with an organism's genes,
109
313425
2682
Parasti, kad kaut ko darām
ar kāda organisma gēniem,
ar kāda organisma gēniem,
mēs to padarām evolucionāri mazspējīgāku.
05:28
we make that thing
less evolutionarily fit.
less evolutionarily fit.
110
316131
2349
05:30
So biologists can make
all the mutant fruit flies they want
all the mutant fruit flies they want
111
318504
2833
Tāpēc biologi var radīt
jebkādus augļu mušiņu mutantus,
jebkādus augļu mušiņu mutantus,
neraizējoties par sekām.
05:33
without worrying about it.
112
321361
1253
Ja dažas izbēg, dabiskā izlase
par to parūpēsies.
par to parūpēsies.
05:34
If some escape, natural selection
just takes care of them.
just takes care of them.
113
322638
3007
05:38
What's remarkable and powerful
and frightening about gene drives
and frightening about gene drives
114
326750
3223
Gēnu dziņos nozīmīgākais,
jaudīgākais un biedējošākais ir,
jaudīgākais un biedējošākais ir,
05:41
is that that will no longer be true.
115
329997
1760
ka tas tā vairs nebūs.
Ja vien jaunajai ģenētiskajai iezīmei
nepiemīt milzīga evolucionāra nepilnība,
nepiemīt milzīga evolucionāra nepilnība,
05:45
Assuming that your trait does not have
a big evolutionary handicap,
a big evolutionary handicap,
116
333092
3564
05:48
like a mosquito that can't fly,
117
336680
2079
piemēram, ods, kas nespēj lidot,
05:50
the CRISPR-based gene drive
will spread the change relentlessly
will spread the change relentlessly
118
338783
3453
CRISPR bāzētais gēnu dzinis
jauno izmaiņu nepielūdzami izplatīs,
jauno izmaiņu nepielūdzami izplatīs,
05:54
until it is in every single individual
in the population.
in the population.
119
342260
3006
līdz tā būs ikkatrā populācijas īpatnī.
05:59
Now, it isn't easy to make
a gene drive that works that well,
a gene drive that works that well,
120
347101
2889
Izveidot tik labi strādājošu
gēnu dzini nav viegli,
gēnu dzini nav viegli,
06:02
but James and Esvelt think that we can.
121
350014
2174
bet Džeimss un Esvelts domā, ka to spējam.
06:05
The good news is that this opens
the door to some remarkable things.
the door to some remarkable things.
122
353339
3824
Labā ziņa ir tāda, ka tas paver durvis
brīnumainām lietām.
brīnumainām lietām.
06:09
If you put an anti-malarial gene drive
123
357187
1904
Ja ievietosim pretmalārijas gēnu dzini
06:11
in just 1 percent of Anopheles mosquitoes,
124
359115
2200
tikai vienā procentā Malārijas odu,
06:13
the species that transmits malaria,
125
361339
1752
kas ir malārijas pārnēsātāju suga,
06:15
researchers estimate that it would spread
to the entire population in a year.
to the entire population in a year.
126
363488
4119
zinātnieki uzskata, ka tas gada laikā
izplatītos pa visu populāciju.
izplatītos pa visu populāciju.
06:20
So in a year, you could virtually
eliminate malaria.
eliminate malaria.
127
368178
2869
Tātad gada laikā varētu
burtiski likvidēt malāriju.
burtiski likvidēt malāriju.
06:23
In practice, we're still a few years out
from being able to do that,
from being able to do that,
128
371455
3872
Praktiski runājot, lai to paveiktu,
vajadzīgi vēl daži gadi,
vajadzīgi vēl daži gadi,
bet tomēr – no malārijas
ik dienu mirst 1000 bērnu.
ik dienu mirst 1000 bērnu.
06:27
but still, a 1,000 children
a day die of malaria.
a day die of malaria.
129
375351
2718
06:30
In a year, that number
could be almost zero.
could be almost zero.
130
378093
2190
Viena gada laikā šis skaitlis
varētu kļūt par gandrīz nulli.
varētu kļūt par gandrīz nulli.
06:32
The same goes for dengue fever,
chikungunya, yellow fever.
chikungunya, yellow fever.
131
380966
2896
Tas pats attiecas uz tropu drudzi,
Čikungunjas vīrusu, dzelteno drudzi.
Čikungunjas vīrusu, dzelteno drudzi.
06:37
And it gets better.
132
385211
1405
Un ne tikai.
06:39
Say you want to get rid
of an invasive species,
of an invasive species,
133
387215
2476
Teiksim, gribat tikt vaļā
no kādas ievazātas sugas,
no kādas ievazātas sugas,
piemēram, no Āzijas karpas
Lielajos ezeros.
Lielajos ezeros.
06:41
like get Asian carp
out of the Great Lakes.
out of the Great Lakes.
134
389715
2123
06:44
All you have to do is release a gene drive
135
392434
2024
Jums tikai jāizlaiž gēnu dzinis,
06:46
that makes the fish produce
only male offspring.
only male offspring.
136
394482
2317
kas zivīm liek radīt
tikai vīrišķos pēcnācējus.
tikai vīrišķos pēcnācējus.
06:49
In a few generations,
there'll be no females left, no more carp.
there'll be no females left, no more carp.
137
397386
4198
Pēc dažām paaudzēm vairs nebūs
mātīšu un nebūs vairs karpu.
mātīšu un nebūs vairs karpu.
06:53
In theory, this means we could restore
hundreds of native species
hundreds of native species
138
401608
3079
Teorētiski tas nozīmē, ka varētu
atjaunot simtiem vietējo sugu,
atjaunot simtiem vietējo sugu,
kas nokļuvušas uz izmiršanas sliekšņa.
06:56
that have been pushed to the brink.
139
404711
1667
06:59
OK, that's the good news,
140
407410
3287
Labi, tās ir labās ziņas,
07:02
this is the bad news.
141
410721
1292
bet, lūk, sliktās ziņas.
07:05
Gene drives are so effective
142
413070
2028
Gēnu dziņi ir tik efektīvi,
07:07
that even an accidental release
could change an entire species,
could change an entire species,
143
415122
3825
ka pat nejauša to nokļūšana dabā
varētu izmainīt veselas sugas
varētu izmainīt veselas sugas
07:10
and often very quickly.
144
418971
1190
un bieži vien ļoti ātri.
07:13
Anthony James took good precautions.
145
421178
2126
Entonijs Džeimss bija ļoti uzmanīgs.
07:15
He bred his mosquitos
in a bio-containment lab
in a bio-containment lab
146
423328
2166
Viņš odus pavairoja
bioizolētā laboratorijā
bioizolētā laboratorijā
07:17
and he also used a species
that's not native to the US
that's not native to the US
147
425518
2588
un izmantoja sugas,
kas nav sastopamas ASV,
kas nav sastopamas ASV,
tāpēc, pat ja daži odi tiktu brīvībā,
07:20
so that even if some did escape,
148
428130
1555
07:21
they'd just die off, there'd be nothing
for them to mate with.
for them to mate with.
149
429709
3015
viņi vienkārši nomirtu,
tiem nebūtu, ar ko pāroties.
tiem nebūtu, ar ko pāroties.
07:24
But it's also true that if a dozen
Asian carp with the all-male gene drive
Asian carp with the all-male gene drive
150
432748
4023
Bet tiesa arī, ja kādas desmit
Āzijas karpas ar tikai vīrišķajiem gēniem
Āzijas karpas ar tikai vīrišķajiem gēniem
07:28
accidentally got carried
from the Great Lakes back to Asia,
from the Great Lakes back to Asia,
151
436795
3929
no Lielajiem ezeriem
nejauši nokļūtu atpakaļ Āzijā,
nejauši nokļūtu atpakaļ Āzijā,
07:32
they could potentially wipe out
the native Asian carp population.
the native Asian carp population.
152
440748
3429
tās varētu potenciāli iznīcināt
vietējo Āzijas karpu populāciju.
vietējo Āzijas karpu populāciju.
Un tas nav neiespējami, ņemot vērā,
cik saistīta ir mūsu pasaule.
cik saistīta ir mūsu pasaule.
07:37
And that's not so unlikely,
given how connected our world is.
given how connected our world is.
153
445930
2912
07:40
In fact, it's why we have
an invasive species problem.
an invasive species problem.
154
448866
2571
Patiesībā tieši tāpēc arī mums ir
ievazāto sugu problēma.
ievazāto sugu problēma.
07:43
And that's fish.
155
451912
1168
Un tās ir zivis.
07:45
Things like mosquitos and fruit flies,
156
453428
2588
Tādus kukaiņus kā odus un augļu mušas
07:48
there's literally no way to contain them.
157
456040
1960
burtiski nav iespējams izolēt.
07:50
They cross borders
and oceans all the time.
and oceans all the time.
158
458024
2111
Tās nepārtraukti ceļo
pāri robežām un okeāniem.
pāri robežām un okeāniem.
07:53
OK, the other piece of bad news
159
461754
2182
Vēl viena sliktā ziņa ir,
07:55
is that a gene drive
might not stay confined
might not stay confined
160
463960
2318
ka gēnu dzinis varētu
nepalikt ierobežots sugās,
nepalikt ierobežots sugās,
07:58
to what we call the target species.
161
466302
1813
ko saucam par mērķa sugām.
08:00
That's because of gene flow,
162
468556
1499
Jo gēni ceļo,
kas ir smalks veids, kā pateikt,
08:02
which is a fancy way of saying
that neighboring species
that neighboring species
163
470079
2597
ka radniecīgas sugas dažreiz krustojas.
08:04
sometimes interbreed.
164
472700
1248
08:05
If that happens, it's possible
a gene drive could cross over,
a gene drive could cross over,
165
473972
3151
Ja tas notiek, ir iespējams,
ka gēnu dzinis pāriet uz citu sugu,
ka gēnu dzinis pāriet uz citu sugu,
piemēram, Āzijas karpa varētu
inficēt kādu citu karpu.
inficēt kādu citu karpu.
08:09
like Asian carp could infect
some other kind of carp.
some other kind of carp.
166
477147
2527
Tas nav tik ļauni, ja dzinis maina
tādu iezīmi kā acu krāsu.
tādu iezīmi kā acu krāsu.
08:11
That's not so bad if your drive
just promotes a trait, like eye color.
just promotes a trait, like eye color.
167
479698
3715
08:15
In fact, there's a decent
chance that we'll see
chance that we'll see
168
483437
2247
Patiesībā ir diezgan liela iespējamība,
ka tuvākajā nākotnē dabā vērosim
dažādas dīvainas augļu mušiņas.
dažādas dīvainas augļu mušiņas.
08:17
a wave of very weird fruit flies
in the near future.
in the near future.
169
485708
2571
08:21
But it could be a disaster
170
489390
1263
Bet tas var izvērsties par katastrofu,
08:22
if your drive is deigned
to eliminate the species entirely.
to eliminate the species entirely.
171
490677
2904
ja dzinis ir veidots kādas sugas
pilnīgai iznīcināšanai.
pilnīgai iznīcināšanai.
08:26
The last worrisome thing
is that the technology to do this,
is that the technology to do this,
172
494351
3528
Pēdējā satraucošā ziņa ir tā,
ka šī tehnoloģija,
ka šī tehnoloģija,
08:29
to genetically engineer an organism
and include a gene drive,
and include a gene drive,
173
497903
3691
kā ģenētiski konstruēt organismu
un iekļaut tajā gēnu dzini,
un iekļaut tajā gēnu dzini,
08:33
is something that basically any lab
in the world can do.
in the world can do.
174
501618
3334
ir pieejama principā jebkurai
pasaules laboratorijai.
pasaules laboratorijai.
08:36
An undergraduate can do it.
175
504976
1340
To varētu paveikt parasts students.
08:39
A talented high schooler
with some equipment can do it.
with some equipment can do it.
176
507209
3282
Ar vajadzīgo aprīkojumu
to varētu paveikt talantīgs vidusskolēns.
to varētu paveikt talantīgs vidusskolēns.
08:44
Now, I'm guessing
that this sounds terrifying.
that this sounds terrifying.
177
512526
2309
Tas noteikti izklausās šausminoši.
08:47
(Laughter)
178
515351
2206
(Smiekli)
Tomēr interesanti, ka gandrīz katrs
zinātnieks, ar ko esmu runājusi, domā,
zinātnieks, ar ko esmu runājusi, domā,
08:49
Interestingly though,
nearly every scientist I talk to
nearly every scientist I talk to
179
517581
2890
08:52
seemed to think that gene drives were not
actually that frightening or dangerous.
actually that frightening or dangerous.
180
520495
3881
ka gēnu dziņi nav nemaz
tik šausmīgi vai bīstami.
tik šausmīgi vai bīstami.
08:56
Partly because they believe
that scientists will be
that scientists will be
181
524400
2628
Daļēji tāpēc, ka viņi tic, ka zinātnieki
to lietošanā būs
ļoti uzmanīgi un atbildīgi.
ļoti uzmanīgi un atbildīgi.
08:59
very cautious and responsible
about using them.
about using them.
182
527052
2204
(Smiekli)
09:01
(Laughter)
183
529280
1014
09:02
So far, that's been true.
184
530318
1230
Līdz šim tas tā ir bijis.
09:04
But gene drives also have
some actual limitations.
some actual limitations.
185
532302
2696
Bet gēnu dziņiem
ir arī savi ierobežojumi.
ir arī savi ierobežojumi.
09:07
So for one thing, they work
only in sexually reproducing species.
only in sexually reproducing species.
186
535022
3309
Pirmkārt, tie der tikai
sugām ar dzimumvairošanos.
sugām ar dzimumvairošanos.
Paldies Dievam, tos nevar izmantot
vīrusu vai baktēriju konstruēšanai.
vīrusu vai baktēriju konstruēšanai.
09:10
So thank goodness, they can't be used
to engineer viruses or bacteria.
to engineer viruses or bacteria.
187
538704
3428
09:14
Also, the trait spreads
only with each successive generation.
only with each successive generation.
188
542156
3190
Turklāt ģenētiskās iezīmes pārņem
tikai katra nākamā paaudze.
tikai katra nākamā paaudze.
09:17
So changing or eliminating a population
189
545370
1993
Tāpēc populācijas izmaiņas vai likvidēšana
09:19
is practical only if that species
has a fast reproductive cycle,
has a fast reproductive cycle,
190
547387
3326
ir praktiski iespējama tikai sugās
ar strauju reproduktīvo ciklu,
ar strauju reproduktīvo ciklu,
09:22
like insects or maybe
small vertebrates like mice or fish.
small vertebrates like mice or fish.
191
550737
2800
piemēram, kukaiņos vai varbūt mazos
mugurkaulniekos kā pelēs vai zivīs.
mugurkaulniekos kā pelēs vai zivīs.
09:26
In elephants or people,
it would take centuries
it would take centuries
192
554438
2261
Ziloņos vai cilvēkos vajadzētu gadsimtus,
lai jaunā iezīme izplatītos
pietiekoši plaši.
pietiekoši plaši.
09:28
for a trait to spread
widely enough to matter.
widely enough to matter.
193
556723
2380
09:32
Also, even with CRISPR, it's not that easy
to engineer a truly devastating trait.
to engineer a truly devastating trait.
194
560079
5142
Tāpat pat ar CRISPR konstruēt
patiesi iznīcinošu iezīmi nav tik viegli.
patiesi iznīcinošu iezīmi nav tik viegli.
09:38
Say you wanted to make a fruit fly
195
566079
1729
Teiksim, ja vēlaties radīt augļu mušiņu,
09:39
that feeds on ordinary fruit
instead of rotting fruit,
instead of rotting fruit,
196
567832
2555
kas barojas ar parastiem augļiem
nevis puvušiem,
nevis puvušiem,
09:42
with the aim of sabotaging
American agriculture.
American agriculture.
197
570411
2633
ar mērķi sabotēt Amerikas lauksaimniecību.
09:45
First, you'd have to figure out
198
573068
1530
Pirmkārt, būtu jāsaprot,
09:46
which genes control
what the fly wants to eat,
what the fly wants to eat,
199
574622
2772
kuri gēni kontrolē, ko mušiņa grib ēst,
09:49
which is already a very long
and complicated project.
and complicated project.
200
577418
2547
kas jau ir ļoti ilgs
un sarežģīts projekts.
un sarežģīts projekts.
09:52
Then you'd have to alter those genes
to change the fly's behavior
to change the fly's behavior
201
580489
3304
Tad šie gēni būtu jāizmaina,
lai mainītu mušiņas uzvedību
lai mainītu mušiņas uzvedību
09:55
to whatever you'd want it to be,
202
583817
1538
sev vēlamajā virzienā,
09:57
which is an even longer
and more complicated project.
and more complicated project.
203
585379
2801
kas ir vēl ilgāks
un vēl sarežģītāks projekts.
un vēl sarežģītāks projekts.
10:00
And it might not even work,
204
588204
1318
Un tas var arī neizdoties,
jo uzvedību nosakošie gēni ir sarežģīti.
10:01
because the genes
that control behavior are complex.
that control behavior are complex.
205
589546
2494
Ja esat terorists un jums jāizvēlas,
10:04
So if you're a terrorist
and have to choose
and have to choose
206
592064
2008
uzsākt apgrūtinošu un pamatīgu
izpētes programmu,
izpētes programmu,
10:06
between starting a grueling
basic research program
basic research program
207
594096
2358
kas prasīs gadiem smalka darba
laboratorijā un galu galā var neizdoties,
laboratorijā un galu galā var neizdoties,
10:08
that will require years of meticulous
lab work and still might not pan out,
lab work and still might not pan out,
208
596478
3527
vai arī kaut ko uzspridzināt,
10:12
or just blowing stuff up?
209
600029
1347
droši vien izvēlēsieties pēdējo.
10:13
You'll probably choose the later.
210
601400
1655
10:15
This is especially true
because at least in theory,
because at least in theory,
211
603498
2420
Tas jo īpaši tā ir, jo vismaz teorijā,
būtu jābūt visai viegli konstruēt
tā saucamo atpakaļgaitas dzini.
tā saucamo atpakaļgaitas dzini.
10:17
it should be pretty easy
to build what's called a reversal drive.
to build what's called a reversal drive.
212
605942
3134
10:21
That's one that basically overwrites
the change made by the first gene drive.
the change made by the first gene drive.
213
609100
3698
Tas ir tāds, kas principā pārraksta
pirmā dziņa veiktās izmaiņas.
pirmā dziņa veiktās izmaiņas.
10:24
So if you don't like
the effects of a change,
the effects of a change,
214
612822
2294
Tāpēc, ja izmaiņu ietekme nepatīk,
10:27
you can just release a second drive
that will cancel it out,
that will cancel it out,
215
615140
2833
var vienkārši izlaist otru dzini,
kas to atcels,
kas to atcels,
10:29
at least in theory.
216
617997
1150
vismaz teorētiski.
10:33
OK, so where does this leave us?
217
621374
1722
Labi, bet ko tad tas mums dod?
10:36
We now have the ability
to change entire species at will.
to change entire species at will.
218
624604
3595
Nu mēs pēc saviem ieskatiem
varam mainīt veselas sugas.
varam mainīt veselas sugas.
10:41
Should we?
219
629017
1166
Vai vajadzētu?
10:42
Are we gods now?
220
630552
1365
Vai tagad esam dievi?
10:45
I'm not sure I'd say that.
221
633972
1333
Es diez vai tā teiktu.
10:48
But I would say this:
222
636094
1227
Bet es teiktu, lūk, ko:
10:50
first, some very smart people
223
638329
1858
pirmkārt, daži ļoti gudri cilvēki
10:52
are even now debating
how to regulate gene drives.
how to regulate gene drives.
224
640211
2856
pat tagad apspriež gēnu dziņu regulēšanu.
10:55
At the same time,
some other very smart people
some other very smart people
225
643598
2564
Tai pašā laikā daži citi
ļoti gudri cilvēki
ļoti gudri cilvēki
10:58
are working hard to create safeguards,
226
646186
2111
smagi strādā, lai radītu drošinājumus,
11:00
like gene drives that self-regulate
or peter out after a few generations.
or peter out after a few generations.
227
648321
3552
piemēram, pašregulējošus dziņus
vai tādus, kas pēc dažām paaudzēm izzudīs.
vai tādus, kas pēc dažām paaudzēm izzudīs.
11:04
That's great.
228
652644
1200
Tas ir lieliski.
11:06
But this technology still requires
a conversation.
a conversation.
229
654313
2547
Bet par šo tehnoloģiju
arvien vēl jādiskutē.
arvien vēl jādiskutē.
11:10
And given the nature of gene drives,
230
658059
1730
Un, ņemot vērā gēnu dziņu raksturu,
11:11
that conversation has to be global.
231
659813
1690
šai diskusijai jābūt globālai.
11:14
What if Kenya wants to use a drive
but Tanzania doesn't?
but Tanzania doesn't?
232
662131
2707
Ja nu Kenija vēlas izmantot dzini,
bet Tanzānija to nevēlas?
bet Tanzānija to nevēlas?
11:17
Who decides whether to release
a gene drive that can fly?
a gene drive that can fly?
233
665241
3367
Kurš izlems, vai izlaist
nozīmīgu gēnu dzini?
nozīmīgu gēnu dzini?
11:22
I don't have the answer to that question.
234
670874
1954
Man šim jautājumu nav atbildes.
11:25
All we can do going forward, I think,
235
673618
2008
Viss, ko, manuprāt, varam darīt,
11:27
is talk honestly
about the risks and benefits
about the risks and benefits
236
675650
2834
ir godīgi runāt par riskiem un ieguvumiem
11:30
and take responsibility for our choices.
237
678508
2222
un uzņemties atbildību par savu izvēli.
11:33
By that I mean, not just the choice
to use a gene drive,
to use a gene drive,
238
681817
3913
Ar to es domāju ne tikai izvēli
izmantot gēnu dzini,
izmantot gēnu dzini,
11:37
but also the choice not to use one.
239
685754
1999
bet arī izvēli to neizmantot.
11:41
Humans have a tendency to assume
that the safest option
that the safest option
240
689111
2977
Cilvēkiem ir tieksme uzskatīt,
ka drošākais lēmums
ka drošākais lēmums
11:44
is to preserve the status quo.
241
692112
1792
ir saglabāt pastāvošo kārtību.
11:46
But that's not always the case.
242
694905
1572
Bet ne vienmēr tas tā ir.
11:49
Gene drives have risks,
and those need to be discussed,
and those need to be discussed,
243
697711
3401
Gēnu dziņiem ir riski,
un par tiem ir jārunā,
un par tiem ir jārunā,
11:53
but malaria exists now
and kills 1,000 people a day.
and kills 1,000 people a day.
244
701136
3150
bet malārija pastāv tagad
un nogalina 1000 cilvēkus dienā.
un nogalina 1000 cilvēkus dienā.
Lai to apkarotu, mēs smidzinām pesticīdus,
kas nodara lielu postu citām sugām,
kas nodara lielu postu citām sugām,
11:56
To combat it, we spray pesticides
that do grave damage to other species,
that do grave damage to other species,
245
704977
3564
12:00
including amphibians and birds.
246
708565
1570
tostarp abiniekiem un putniem.
12:03
So when you hear about gene drives
in the coming months,
in the coming months,
247
711668
2864
Tāpēc, kad tuvākajos mēnešos
dzirdēsiet par gēnu dziņiem,
dzirdēsiet par gēnu dziņiem,
12:06
and trust me, you will
be hearing about them,
be hearing about them,
248
714556
2254
un, ticiet man, jūs par tiem dzirdēsiet,
12:08
remember that.
249
716834
1544
atcerieties to.
12:10
It can be frightening to act,
250
718402
2020
Rīkošanās var būt biedējoša,
12:12
but sometimes, not acting is worse.
251
720446
2137
taču dažkārt nerīkošanās var būt sliktāka.
12:16
(Applause)
252
724746
7820
(Aplausi)
ABOUT THE SPEAKER
Jennifer Kahn - Science journalistIn articles that span the gene-editing abilities of CRISPR, the roots of psychopathic behavior in children, and much more, Jennifer Kahn weaves gripping stories from unlikely sources.
Why you should listen
Jennifer Kahn likes to seek out complex stories, with the goal of illuminating their nuances. She teaches in the magazine program at the UC Berkeley Graduate School of Journalism, and is a contributing writer for the New York Times Magazine; she has written features and cover stories for The New Yorker, National Geographic, Outside, Wired and many more.
Her work has appeared in the Best American Science Writing anthology series four times, most recently for the New Yorker story “A Cloud of Smoke,” a story on the complicated death of a policeman after 9/11.
Jennifer Kahn | Speaker | TED.com