Human is the awkward liminal phase between animal and machine

211120 1231

The very idea of humans being some sort of natural concept is really going to change. Our bodies will be so high-tech, we won’t be able to really distinguish between what is natural and what is artificial.

— The Fourth Industrial Revolution promotional video, World Economic Forum, April 13, 2016

Darām, ko varam.

11920 1311

There are no cat and dog people, there are Toxoplasma gondii and Toxacara canis people.

30320 0236

CRISPR (gandrīz) bez PAMiem. Kolēģi ģenētiķi priecājas, es kā attiecīgās jomas nespeciālists arī pamanījos izlasīt, vispārējos vilcienos saprast un pievienojos – jebkas, kas padara šo tehnoloģiju ātrāku, vieglāku, lētāku, drošāku, versatilāku utt., ir ievērības cienīgs, jo pēc dekādēm ilgiem mēģinājumiem ar cinka pirkstu nukleāzēm, TALENiem u.c. CRISPR-Cas beidzot izskatās pēc tik ilgi gaidītā un ārkārtīgi vajadzīgā precīzijas gēnu rediģēšanas risinājuma.

Papīrs: https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/25/science.aba8853

7220 1059

Beidzot esmu aizdzīvojies līdz tam – tikko saņēmu savu pirmo uzaicinājumu piedalīties papīra (bioloģija/ML) peer review procesā.

Update:

9519 2238

It’s good to see mainstream science finally catching up with Herbert West’s work.

Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem

261118 1409

Don’t listen to the bioethicists, talk to the Chinese.

21518 0315

It kā sīkums (literatūras un metožu apskati nav paši lielākie un nopietnākie papīri pienesuma ziņā), bet tik un tā, patīkami.

( Update )

Man, protams, nebūtu iebildumu pret “great importance to the scientific community” daļu, pat, ja šoreiz tas šķiet nedaudz pārspīlēti. Tas ir darbs, kas mērāms pēdējā mēneša kafijā un beigtajos neironos, bet tik un tā, ne gluži nākotnes mācību grāmatu materiāls.

15218 0311

Ir iznācis pirmais 800 lpp. sējums [1] “Longevity Industry Landscape Overview 2017” [2] apskatā. Laika trūkuma un apjoma (un vismaz daļējas aprioras tēmas pazīstamības) dēļ droši vien šobrīd to tikai pāršķirstu kopā ar kopsavilkumu [3] un detalizētu analīzi atstāšu vēlākam laikam, bet kopaina ir skaidra: pirmo reizi zinātne un medicīna pret novecošanas procesu kā tādu (pretstatā atsevišķām to pavadošām vai no tā izrietošām patoloģijām) sāk attiekties kā pret novēršamu un ārstējamu parādību, un nepilnas desmitgades laikā šīs pūles no mazām konferencēm un vēstulēm ziņu grupās ir izaugušas par masīvu multidisciplināru R&D metaprojektu, kur gadā tiek ieguldīti miljardiem dolāru un miljoniem cilvēkstundu gan privātās iniciatīvās, gan valstu institūtos un laboratorijās visā pasaulē.

Pagaidām zināmā mērā pietrūkst koordinācijas un komunikācijas dažādo projektu un institūtu starpā, taču, ņemot vērā pasākuma apjomu un tā neilgo vēsturi un velkot paralēles ar attīstības gaitu citās jomās, prognozēju, ka tā ir pārejoša parādība.

[1] http://lir.website/pdfdata/pdf4.pdf
[2] http://longevity.international/longevity-industry-landscape-overview-2017
[3] https://singularityhub.com/2018/02/14/we-read-this-800-page-report-on-longevity-research-so-you-dont-have-to/

12218 2118

Gadījumā, ja nu kādam no mums vēl bija šaubas par to, ka kiberpanka žanrs no fikcijas ir kļuvis par status quo.

[1] https://techcrunch.com/2017/08/09/malicious-code-written-into-dna-infects-the-computer-that-reads-it/
[2] http://dnasec.cs.washington.edu/dnasec.pdf

17118 2115

The crossover between machine learning and CRISPR [1][2][3] was as inevitable as it will be impactful in the near future. Kind of surprising to see Microsoft pioneering this, though.

[1] https://gizmodo.com/microsoft-wants-to-use-artificial-intelligence-to-make-1821956922
[2] https://www.nature.com/articles/s41551-017-0178-6
[3] https://crispr.ml/

7118 1149

Pessimistic: CRISPR probably won't work well for IQ enhancement because the inheritable component of IQ is massively polygenic, likely encompassing tens of thousands of SNPs to predict only several percentage points of variability. only a few of those SNPs have enough individual impact to bother, worth a couple IQ points total. Selecting an initial batch of embryos based on single-cell sequencing and running the results through a GWAS model for IQ, then using those few specific high-value loci to set up parameters for either CRISPR or iterated embryo selection [1][2] could be a much more practical, if also much slower, approach.

Optimistic: IQ is massively polygenic as above but the relevant SNPs form clusters with directly traceable and quantifiable impact on the microstructure of the brain, responsible for much (up to 40 % and possibly more) of the observed inherited variability [3]. These clusters could be used to directly narrow down the target set for CRISPR.

[1] https://wiki.lesswrong.com/wiki/Iterated_embryo_selection
[2] http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1111/1758-5899.12123/full
[3] http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)31092-9

21117 2039

Kādēļ mest monētu, ja var izvēlēties? Mašīnmācīšanās, “lielo datu” un pirmsimplantācijas selekcijas krustojums [1][2][5], īpaši kombinācijā ar precīzijas gēnu sekvencēšanu un inženieriju [3][4], izskatās ar katru brīdi daudzsološāk.

Viens vēlams šobrīd nepieejams komponents ir pilna cikla inkubatori, kas ļautu izvairīties no grūtniecības un dzemdību laikā iespējamajiem apdraudējumiem (traumām, infekcijām, toksīniem, nevēlamiem epiģenētiskajiem marķieriem u.c.) un kontrolēt augšanas procesa dažādus aspektus, bet arī tie šobrīd [6] atrodas dažādās R&D stadijās.

[1] https://www.technologyreview.com/s/609204/eugenics-20-were-at-the-dawn-of-choosing-embryos-by-health-height-and-more/
[2] https://www.nature.com/nature/journal/v548/n7668/full/nature23305.html
[3] https://www.nature.com/nature/journal/vaap/ncurrent/full/nature24644.html
[4] http://www.pnas.org/content/early/2017/10/23/1707609114
[5] http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1111/1758-5899.12123/full
[6] https://www.nature.com/articles/ncomms15112

211017 1231

CRISPR procesa un tā pielietojuma veidu atklāšana ir viens no nozīmīgākajiem sasniegumiem visā ģenētikas vēsturē, taču “tīrā veidā” tam ir virkne ierobežojumu. Piemēram, HDR jeb homoloģiski vadītās labošanas režīmā (kas, salīdzinot ar nehomologo lipīgo pavedienu galu savienošanas režīmu, ir daudz precīzāks un ar daudz mazāku nevēlamu blakuslabojumu varbūtību) CRISPR process darbojas tikai šūnu dzīves cikla agrīnajās fāzēs, kas nozīmē, ka to nevar izmantot pie pieaugušām šūnām, kas ir pārstājušas dalīties. Problēma ir tajā, ka tipiski šāda šūnu veida pārstāvji ir lielākā daļa smadzeņu neironu, kas būtiski ierobežo CRISPR metožu pielietošanu neirozinātnes nolūkiem.

Pirms gada es prognozēju, ka CRISPR varētu būt izmantojams pie pieaugušiem neironiem, izmantojot papildus soli, piem., virāli mediētas bioluminiscentās optoģenētikas metodes. Specifiski BL-OG un CRISPR metožu kombinācijas pielietojumu praksē vēl neviens, cik man zināms, nav pārbaudījis, taču nesens pētījums pa visai līdzīgu līniju beidzot ir pavēris iespēju pielietot pilnu CRISPR instrumentāriju arī smadzeņu ģenētiskai modificēšanai.

Runa ir par t.s. vSLENDR jeb “viral mediated single-cell labeling of endogenous proteins by CRISPR-Cas9-mediated homology-directed repair” protokolu, kas CRISPR sekvenci kopā ar mērķa sekvenci un Cas9 vai citu funkcionālo proteīnu nogādā šūnās ar standarta adenoasociatīvā vīrusa (AAV) transfekcijas palīdzību, tādējādi apejot vajadzību pēc izmaiņu replikācijas caur šūnu dalīšanos.

• Populārzinātnisks raksts
• Publikācija Cell Neuron žurnālā
• Maksa Planka Neirozinātnes institūta Floridā komandas sagatavots video

  https://www.youtube.com/watch?v=oSsqJkxJi1k

Ir sagaidāms, ka šīs un līdzīgas tehnoloģijas beidzot ļaus izmantot precīzijas gēnu inženieriju arī smadzeņu neironu pētniecībā, ko kā perspektīvu ir grūti novērtēt par augstu.

19817 2319

6817 1420

Sen neesmu šeit iemetis neko no vecā, labā human augmentation lauciņa jaunumiem — ne tādēļ, ka nebūtu jaunumu, bet tādēļ, ka uz vienas rokas pirkstiem saskaitāmie cibiņi-interesenti jaunumus atrod paši. Tik un tā, this is exciting.

“We’re creating the glove,” Wortz says, comparing it to what Elon Musk wants to do with neural lace inside the brain. “Inside of the eye we are creating this biologically inert space that is going to stay open for business for whoever wants to develop an implant that will sort of fit hand-in-glove.”

2617 2100

26217 0318

Kohs et al. no Allena institūta peļu smadzenēs atklājuši trīs claustrum apgabalā sakņojošamies neironus, kuru arbors aptver lielāko daļu smadzeņu garozas, iesniedzoties “lielākajā daļā vai visos tajos smadzeņu apgabalos, kas saņem informāciju no maņām un vada kustības”, tulkojums mans.

Pagaidām nav zināma šo neironu funkcija (vēl nav nopublicēta pat pilna morfoloģija un gēnu ekspresija), bet, ņemot vērā to, ka claustrum ir empīriski saistīts ar apzinātiem smadzeņu stāvokļiem, ir iespējams, ka šādi “visaptveroši” neironi varētu kalpot par globālās darba telpas sinhronizācijas līdzekļiem, ar starpneironu trūkumu panākot īpaši ātru signāla pārraidi starp savstarpēji attāliem garozas apgabaliem.

Nākamie soļi: noskaidrot, vai cilvēku smadzenēs ir atrodams kas līdzīgs, noskaidrot, cik lielu claustrum neironu proporciju sastāda šī tipa neironi.

24217 2240

231216 2124

CRISPR un gēnu dzinēju tehnoloģiju pētniecības un izstrādes moratorija pieteikums noraidīts ANO līmenī.

Pēdējo mēnešu laikā esmu daudz diskutējis par šīm tēmām ar domēna ekspertiem, līdz ar to šīs labās ziņas reizē kalpo par ievadu garākai pārdomu ierakstu virknei par to, tieši cik lielu iespaidu šī jaunā precīzijas gēnu inženierijas tehnoloģiju paaudze varētu atstāt gan uz ZTP, gan biosfēru, gan sabiedrību. Katrā ziņā, priekšā gaidāmi interesanti laiki.

181116 0301