Human is the awkward liminal phase between animal and machine

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

141016 0426

1416 1337

9216 2302

Izmantojot plastinācijas un krionikas kombināciju, izstrādāta metode, kas ātri un precīzi saglabā pilnu smadzeņu struktūru līdz atsevišķu sinapšu izšķirtspējai. Izstrādne ieguvusi BPF Small Mammal Prize balvu un projekts tiek ievirzīts nākamajā stadijā.

Focus now shifts to the final Large Mammal phase of the contest which requires an intact pig brain to be preserved with similar fidelity in a manner that could be directly adapted to terminal patients in a hospital setting. [..] This result directly answers a main skeptical and scientific criticism against cryonics – that it does not provably preserve the delicate synaptic circuitry of the brain. As such, this research sets the stage for renewed interest within the scientific community, and offers a potential challenge to medical researchers to develop a human surgical procedure based on these successful animal experiments.

Preses relīze, publikācija “Cryobiology” žurnālā (pilns teksts).

4216 1408

Pilnībā norobežojos no prof. Kalviņa teiktā (ja pārstāstīts korekti) un kā zinātnieks zinātniekam prasu pierādījumus, kas ņemtu vērā pašreizējos datus.

4216 0701

Clearing senescent cells from the organism yields 35% lifespan increase, significantly delayed organ failure and reduced cancer and cataract risk in murine in vivo models.

Paper (full text), press coverage.

1216 2234

27116 1028

Šī gada 3. februārī notiks IQ2US debašu foruma organizēta publiska debate par mūža paildzināšanas un praktiskās gerontoloģijas pētījumu vēlamību. Pozīcijā būs filosofs J. Graunds un bioētiķis P. R. Volpe, opozīcijā – biologs-gerontologs un transhumānists O. de Grejs un molekulārbiologs un Baka gerontoloģijas institūta vadītājs B. Kenedijs. Līdz debates sākumam iespējams piedalīties publiskā balsošanā, lai paustu savu nostāju debates tēmas sakarā.

Poll #20609 Debate par mūža paildzināšanas pētījumiem
Open to: All, results viewable to: All

Pie debates uzstādījuma "Lifespans are long enough" nobalsoju:

Update: Declared Winner: Against The Motion (paneļa balsošanā: 49% pret, 40% par, 11% atturas, online balsošanā: 90% pret, 10% par). Neslikts sākums.

21116 1359

3116 1507

Aizgājušais gads ir bijis ļoti nozīmīgs gan teorētiskās, gan praktiskās gerontoloģijas jomā. Daudz jaunu sasniegumu un pavedienu turpmākiem pētījumiem, sākti pirmie pretnovecošanas gēnu terapijas eksperimenti pie pacientiem, pirmoreiz demonstrēts pilna organisma kriokonservācijas atgriezeniskums, pretnovecošanas tehnoloģiju R&D iesaistījusies Google un P. Tjēls, utt., utjpr.

Pagaidām izskatās, ka uz iepriekšējā piecgadē liktajiem pamatiem beidzot sāk veidoties reālu, pragmatisku pētījumu un izstrādņu struktūra (paralēli līdzīgas norises un panākumi ir vērojami WBE/​SIM/​smadzeņu digitizācijas lauciņā, bet par to citu reizi, gk. tādēļ, ka par tiem neviens nav uzrakstījis glītu kopsavilkumu).

131015 1917