Куда нас приведут исследования обезьян с человеческим геном
Почему они интригуют больше, чем нашумевший эксперимент по изменению ДНК китайских девочек Лулу и Наны?
«Представьте себе модифицированных макак особого типа. Они не служат моделью аутизма или болезни Альцгеймера, на них не тестируют лекарства. Их гены изменены, и в сравнении с обычными макаками эти особи более склонны к определенным зависимостям ( Read more... )
«Представьте себе модифицированных макак особого типа. Они не служат моделью аутизма или болезни Альцгеймера, на них не тестируют лекарства. Их гены изменены, и в сравнении с обычными макаками эти особи более склонны к определенным зависимостям ( Read more... )
Собственно, в этом китайском эксперименте это видно наглядно. Единственное, что более-менее достоверно известно о пересаженном гене - что у человека он влияет на размер мозга. Но как раз этот показатель у всех доживших до взрослого возраста обезьян оказался вполне стандартным для их вида. Т. е. именно того, что этот ген делает у человека, у обезьян он НЕ делает.
Конечно, можно сказать, что это, мол, только начало, "дорога в тысячу ли начинается с первого шага" и т. д. Но первый шаг, как он ни мал в сравнении с тысячей ли, должен все-таки хоть насколько-то продвигать идущего. А что мы узнали в результате этого эксперимента? Да ничего. Продвижение в понимании генетической регуляции развития мозга строго равно нулю.
В общем, грозилась синица море зажечь...
Я, правда, сильно надеюсь, что они хотя бы исследовали тех обезьянок, которые до окончательного размера мозга не дожили. От чего конкретно они померли (6 из 11!), на какой стадии (или каких стадиях), что представлял собой их мозг в сравнении с мозгом нормальных обезьянышей того же возраста... Вот из этого, может, и удастся извлечь что-то содержательное.
Reply
С генами ситуация неопределенная, это все понимают. И китайцы понимают, конечно. Не каждый ген будет копировать функцию от мартышки к человеку. Но часть из них , вполне возможно, способны работать сходным образом. Этого достаточно. Причем, стоит еще учитывать, что ген можно искусственно подкорректировать. Оптимизировать.
И вот модели оптимизизации можно вытянуть из больших данных по генам человеческой популяции плюс точечных экспериментов с обезьянами. В такой логике это долгоиграющая исследовательская программа.
А если по-простому -- будет ли реализован описанный сценарий? Ну ясно же, что совсем не обязательно. Не стоит так в лоб. Текст написан, чтобы обрисовать пространство, чтобы побудить поразмыслить над такими вопросами, прикинуть сценарии.
Reply
М-да? И какие же?
во-вторых, "ген обезьяны" у животных не был вырезан
Уя-а-а-а!.. Этого я в статье не заметил. Они что - совсем идиоты? Чего тогда вообще стоят их данные?
Самое главное, что все опыты на приматах проводятся именно с прицелом получить работающие модели для человека.
Наверно - иначе зачем брать дорогих, не слишком удобных в работе и чреватых биоэтическими претензиями приматов? Для любых других целей можно и мышами обойтись - если не нематодами.
Но что значит "нацеленных"? Да, нам хочется знать, как работает НАШ мозг, как он формируется в онтогенезе, как он такой получился в эволюции. И то, что нельзя делать на людях, логичнее всего делать на тех животных, которые наиболее близки к ним по своему устройству (а если есть возможность дополнительно приблизить их к человеку, то ее, конечно, используют). Ну и что? Такому подходу - в обед сто лет, в его истории есть и достижения, и провалы, в чем-то его применение расширилось по сравнению даже с относительно недавними временами (скажем, с 1960-ми), в чем-то - сузилось. Обсуждать возможности и риски, связанные с ним как таковым - мягко говоря, поздновато. Имеет смысл обсуждать, какие новые возможности открывает та или иная конкретная работа. Но с этой точки зрения как раз данная работа не дает вообще ничего. В лучшем случае - методологически очень небрежное исследование с неясными целями и мутными результатами. В худшем - пиар-акция в форме научного исследования.
Но часть из них , вполне возможно, способны работать сходным образом.
Да там выбор-то... Много ли у нас генов, содержательно (а не по числу копий в геноме) отличающихся от мартышачьих?
Этого достаточно.
Для чего?
стоит еще учитывать, что ген можно искусственно подкорректировать. Оптимизировать.
Оптимизировать - подо что? Чтобы он работал у обезьяны, но делал в ее организме то, что делает у человека? Извините, но если мы настолько хорошо будем представлять себе связь между текстом гена и его влиянием на целостный организм - нам уже не будут нужны такие опыты. Это будет означать, что все, что можно выяснить с их помощью, мы уже знаем.
И вот модели оптимизизации можно вытянуть из больших данных по генам человеческой популяции плюс точечных экспериментов с обезьянами.
Ну-ну. Я даже спрашивать не буду, на чем основана Ваша уверенность.
В такой логике это долгоиграющая исследовательская программа.
О да! Десятки лабораторий могут заниматься этим десятилетиями; множество студентов успеют стать аспирантами, постдоками, профессорами и завлабами и уйти на заслуженную пенсию. В этом смысле, конечно, перспективы захватывающие.
Текст написан, чтобы обрисовать пространство, чтобы побудить поразмыслить над такими вопросами, прикинуть сценарии.
В таком случае Вам, вероятно, желательно получить обратную связь - результаты таких размышлений Ваших читателей? Ну вот я и делюсь ими :-).
Впрочем, текст действительно интересный, спасибо.
Reply
Каким путем могут быть получены знания и как их можно затем применить -- см. текст. Причем, чтобы запустить сценарий, не нужно к.-л. новых техник или фундаментальных открытий. Это важный момент.
Как я понял, основной контрдовод в том, что “ген человека” будет в примате работать иначе -- отсюда все эксперименты такого рода обречены. Что ж, это позиция (я даже не буду спрашивать, откуда эта уверенность). Моя позиция: мы не знаем. Но ‘игроки’ попытаются узнать. Уже начали.
Эксперименты могут быть разными. Ключевой ресурс -- вариации генома vs. вариации психики/поведения. Из хорошей статистики можно извлекать модели. Встраивать гены, вырезать гены, комбинировать и синтезировать последовательности можно как угодно. Если закономерности есть, они проявятся быстро.
Еще раз, задача не найти некий “тот самый ген”, а создать модель: как вариация ДНК связана со свойствами мозга. Приматы для этого -- самый подходящий испытательный полигон. Можно встраивать в них как гены человека, так и гены, синтезированные лабораторно. Второе -- на этапе, когда первичная модель уже есть, и можно проверять гипотезы.
А гены человека, потому что их продукт мы имеем возможность наблюдать прямо.
Reply
Да я вроде внимательно читал. В частности, порадовался тому, что Вы тоже (как и я) увидели в работе команды из MIT нейронный механизм тинбергеновских сверхстимулов :-).
ведь на часть вопросов там есть ответы.
А вот этого, извините, я в тексте не нашел.
Единственное, что можно считать ответом на мой вопрос, какие данные о регуляции они получили, - это фраза По уверениям авторов эксперимента, трансгенные обезьяны получились чуть умнее обычных - их краткосрочная память улучшилась. Но это, простите, и обсуждать как-то неловко. Во-первых, память (какая бы то ни было) - ни разу не показатель "ума" (что бы под этим словом ни понималось), во-вторых, это уж точно не "данные о регуляции". Да и вообще эти утверждения сильно смахивают на попытки найти ну хоть какие-нибудь проявления внесенных изменений.
(Утверждение о том, что у ГМ-макак улучшилась скорость реакции, я так понимаю, Вы постеснялись привести? В самом деле, всякий, кто имел дело с резусами, знает, что уж по этому показателю человек от них точно отличается не в лучшую сторону.)
И нет, китайские авторы не идиоты. То, что они сделали -- нормально и логично.
Боюсь, что в данном вопросе не могу поверить Вам на слово. Их собственная работа свидетельствует об обратном. При наличии у эмбриона и человеческой, и обезьяньей версии гена любые предполагаемые эффекты можно трактовать вообще как угодно. Т. е. выяснить таким путем просто заведомо ничего нельзя.
Также не идиоты и американские нейроученые, которые требуют от NIH интенсифицировать работу с приматами в рамках проекта по мозгу.
А о них я ничего и не говорил. Впрочем, то, что люди, занимающиеся исследованиями определенного типа, желают расширения этих исследований, ничего не говорит о том, насколько эти исследования на самом деле важны и перспективны.
Каким путем могут быть получены знания и как их можно затем применить -- см. текст.
Смотрю. И не вижу ничего, кроме уже набившего оскомину подхода "меняя вход и регистрируя, как при этом меняется выход, попробуем установить закономерности, связывающие одно с другим".
Впрочем, в любом случае мои вопросы относились не к нейробиологии в целом, и не к нейробиологии приматов, и не к применению в оной метода генной модификации, а только и исключительно к конкретной работе и ее ценности.
Как я понял, основной контрдовод в том, что “ген человека” будет в примате работать иначе -- отсюда все эксперименты такого рода обречены.
Нет. Как я уже сказал выше, я ничего не берусь предсказывать обо "всех экспериментах такого рода" - я говорю только о конкретном, уже проведенном. И даже из него, при всех его методологических пороках, можно было бы попытаться выжать кое-какую информацию - но авторы этого либо не сделали, либо не опубликовали то, что получилось.
Что же касается того, что "ген человека будет в примате работать иначе" - это, конечно, не железный закон, но в свете того, что уже известно в сравнительной геномике и эво-дево, такой результат весьма вероятен. Собственно, ген-то - на молекулярном уровне - может работать так же, как он и работал в человеке, а вот результат этой работы (на уровне организма) может оказаться совсем иным. Достаточно вспомнить "ген глаз у губок", "ген хорды у амебы" и т. д.
Reply
Именно. В том числе по таким показателям, как осмысленность и информативность. У данного эксперимента они близки к нулю.
Из хорошей статистики можно извлекать модели.
Вот эта вера, что достаточно большая и чистая статистика как-то сама собой подскажет модель, меня отдельно удивляет. Модели (как и любые формы теории) не извлекаются из статистики - статистикой их в лучшем случае можно проверить. (И нужно еще отдельно придумать, как это сделать.)
Но, повторяю, это уже другой вопрос, весьма косвенно связанный с вопросом об осмысленности данного эксперимента.
Встраивать гены, вырезать гены, комбинировать и синтезировать последовательности можно как угодно.
Да можно, конечно...
Если закономерности есть, они проявятся быстро.
А вот это совершенно не факт. Тем более когда речь идет о вещах, завязанных в конечном счете на эмбриогенез. Уж про него-то давным-давно известно, что возмущающие воздействия ниже некоторого порога он просто гасит, возвращая развитие к стандартному варианту, а если возмущение превышает этот порог, то просто все рушится - развитие кончается гибелью или грубым уродством.
Еще раз, задача не найти некий “тот самый ген”, а создать модель: как вариация ДНК связана со свойствами мозга.
Вы все время возражаете мне так, словно я отрицаю то ли любые нейробиологические эксперименты с приматами, то ли перспективность использования в них генной модификации. Так вот еще раз: ничего подобного я не отрицаю. Я всего лишь сомневаюсь в том, что данный конкретный эксперимент позволил узнать хоть что-то существенное. Ну и, может быть, в том, что вообще подход "будем дергать за все ручки, до каких дотянемся, и смотреть, что получается на выходе" - лучшая исследовательская программа для данной проблематики.
Reply
Данные о регуляции -- торможение созревания нейронов. Это явно наблюдаемый эффект. Теперь можно исследовать, каков вклад этого гена в ‘неотению’ у человека.
Модель подскажет не сама статистика, а машинное обучение на ней. Когда нужно искать связи в сложных и запутанных массивах данных, нейросети очень помогают. Переход к моделям такого типа , включая анализ активности мозга и активности генов, неизбежен. Я не говорю, хорошо это или плохо для науки -- тут у меня смешанные чувства -- я пишу, что так будет происходить. В нейро по этому пути уже пошли (см. напр. www.sciencedirect.com/journal/current-opinion-in-neurobiology/vol/55/suppl/C)
И если я неверно вас понял, и вы критикуете, главным образом, ту китайскую работу, то я даже не буду пытаться развивать эту тему: для меня не имеет значения, хорош ли этот конкретный эксперимент. Куда важнее, что последуют другие эксперименты. В преамбуле я пояснил, о чем и зачем мой текст. Конечно, про эту работу в отрыве от общей ситуации не имело смысла писать.
"будем дергать за все ручки, до каких дотянемся, и смотреть, что получается на выходе"
Ну, это реальность. Если у кого-то получится достичь успеха другим подходом, тому почет и слава. Доступный инструментарий ведь тоже в некотором смысле задает выбор подхода.
Напр., нейрофизиологи могут все более мелкие детали видеть в работающем мозге -- отсюда и вал работ про активность нейронов в такой задаче, в этакой задаче.
Растут вычислительные мощности, отсюда взлет нейросетевого обучения.
А что можно сделать с генами, кроме как вырезать их, вставлять, комбинировать и смотреть на эффекты в живом организме. Благо технологии, наконец, позволяют.
Reply
Нет, нельзя. Даже если бы они озаботились удалить родную версию гена, оставался бы большой вопрос, что означает это торможение созревания - то ли действительно смещение графика развития в "человеческую" сторону (и тут можно рассуждать о "неотении", "фетализации" и т. п. - а можно просто вспомнить, что эмбрион макаки развивается 164 дня, а человеческий - около 280), то ли просто то, что сигналы от чужого гена не согласуются с другими морфогенетическими сигналами, и эмбрион или клетки вынуждены тратить дополнительные ресурсы (в том числе и временнЫе) на коррекцию возмущений. Но в ситуации, когда там еще и обезьяний ген работает (и неизвестно, насколько активно и как вообще соотносятся активности этих двух версий), этот "наблюдаемый эффект" представляет собой просто вселенскую шмазь, из которой невозможно сделать вообще никаких выводов.
Модель подскажет не сама статистика, а машинное обучение на ней.
Я не говорю, хорошо это или плохо для науки -- тут у меня смешанные чувства -- я пишу, что так будет происходить. В нейро по этому пути уже пошли
Ну, у меня-то твердое мнение насчет того, "хорошо это или плохо", но вряд ли это имеет смысл обсуждать здесь и сейчас. Да, конечно, по этому пути уже идут и пойдут в ближайшем будущем очень многие, на это будут давать гранты и т. д. Тут у меня никаких возражений против Ваших прогнозов нет.
для меня не имеет значения, хорош ли этот конкретный эксперимент. Куда важнее, что последуют другие эксперименты.
А я, собственно, не могу понять: что Вы нашли такого особенного в этом эксперименте, что написали по его поводу такой текст? Рядовая проходная работа, плохо спланированная - и соответственно, с мутным результатом, из которого нельзя сделать никаких определенных выводов. Если видеть в нем первую ласточку будущего большого направления, то картина этого направления получится даже более пессимистической, чем мое представление о нем.
Доступный инструментарий ведь тоже в некотором смысле задает выбор подхода.
Вот это как раз та ситуация, о которой вышеупомянутый Тинберген в свое время писал: "Они спрашивают: что я могу исследовать в этой проблеме своим методом? А правильный вопрос был бы - какие методы нужно применить, чтобы продвинуться в решении этой проблемы?" (цитирую по памяти, но близко к смыслу).
Напр., нейрофизиологи могут все более мелкие детали видеть в работающем мозге
Растут вычислительные мощности
Это, конечно, хорошо, что инструментарий совершенствуется и что сегодняшним ученым доступно то, о чем их коллеги 20 - 30 лет назад не могли и мечтать. Но очень часто это рождает то, что ivanov_petrov назвал "молодцеватостью головы" (https://ivanov-petrov.livejournal.com/1867756.html).
Он же, собственно, сказал, что в современной науке "технический прогресс сопровождается теоретическим одичанием". В данном случае, правда, скорее теоретическим иждивенчеством: пусть, мол, ИИ строит модели, а нам недосуг.
Но это да, особый разговор.
А что можно сделать с генами, кроме как вырезать их, вставлять, комбинировать и смотреть на эффекты в живом организме.
Да много что. Например, посмотреть: где, в каких частях зародыша, на каких фазах онтогенеза этот ген активен, как эта активность количественно распределяется, что именно делает (с чем взаимодействует) его продукт и т. п. (Я подозреваю, что Вы скажете, что одно другому не мешает - но вообще-то хорошо бы все это выяснить ДО того, как вырезать-вставлять).
Не говоря уж о том, что на генах свет клином не сошелся. И если выбирать не задачи под инструмент, а инструменты под задачу...
Ну да ладно. Недоразумения устранили, позиции обозначили - на этом можно бы и закончить.
Reply
Но с прессингом [b]wampus_999[/b]'а не согласен.
Reply
Reply
Reply
Leave a comment