Генная инженерия — будущее спорта — «спорт»
Много лет я жил в Юджине, штат Орегон, известном кроме этого как «город легкой атлетики США» благодаря давешним традициям легкой атлетики. Каждое лето на главных соревнованиях — национальных чемпионатах США либо Олимпийских состязаниях — на стадионе Хэйворд Филд Орегонского университета возможно было заметить спортстменов мирового класса. Дух захватывало, в то время, когда ты внезапно сталкивался в местных кафе с великими атлетами, либо выяснялся с ними рядом, поднимая штангу, либо на соседней беговой дорожке.
Как-то утром я был поражен, как меня шутя обогнала дама, бегавшая повторы по 400 м. Она тренировалась на таковой скорости, на какой я бы смог пробежать лишь спринт на намного более маленькую расстояние. Все дело в том, что она владела неповторимыми свойствами, а я — нет. В итогах в атлетике действует принцип обычного распределения, как и во многих вторых количественных показателях в природе.
Это значит, что количество людей, талантливых демонстрировать необыкновенные результаты, быстро снижается с возрастанием уровня выполнения. В случае если старшеклассник, пробежав стометровку за 11 секунд, может рассчитывать на попадание в лигу либо в окружной чемпионат, то квалифицированный чемпион страны бежит ее меньше чем за 11 секунд, а среди 100 чемпионов страны только у некоторых имеется какая-то надежда пробежать ее меньше чем за 10 секунд.
В случае если дальше следовать по данной кривой, то мы дойдем до самых необычных случаев: спорстменов, бьющих рекорды и продвигающих мыслимые пределы достижений. В то время, когда Карл Льюис в конце 1980-х гг. стал чемпионом в спринте, результаты ниже 10 секунд на стометровой расстоянии были редки, а 10-секундный итог обеспечивал успешный финиш кроме того на Олимпиаде. Льюис при собственном росте 1,88 м был строен и считался высоким для спринтера.
Больший, чем его, рост считался недочётом для спринтера из-за более скорости и низкой частоты шагов — таково было, по крайней мере, распространенное в то время вывод.
Стратегии важного генного редактирования
Project Syndicate27.01.2016Из-за чего Китай и Россия запретили ГМО?
Санкэй симбун23.09.2014В Узбекистане желают отыскать будущих олимпийцев на «генном уровне»
Радио Азаттык16.01.2014ГМО победно шествуют по миру
Mother Jones01.03.2013Исходя из этого никто не ожидал появления Усейна Болта. При росте и крепком телосложении 1,98 м он финишировал практически за секунду до лучших представителей прошлого поколения. Казалось, как будто бы он принадлежит к совсем иному биологическому виду.
Расстояние между шагами одной ноги образовывает до 2,8 м, и, говоря словами изучения, размещённого в 2013 г. в European Journal of Physics, его итог «заслуживает изучения физиками, поскольку он [Болт] способен достигать на сегодняшний момент скоростей и ускорений, неподвластных ни одному второму бегуну».
Результаты Болта не были легко стремительнее, чем у кого-либо еще в мире. Они были существенно стремительнее результатов, каковые показывали бегуны мирового класса прошлого поколения, применявшие допинг. Появившийся на Ямайке канадский спринтер Бен Джонсон поставил всемирный рекорд, пробежав 100 м за 9,79 секунд на Олимпиаде 1988 г., одержав победу над Льюисом и хвастаясь, что прибежал бы еще стремительнее, если бы не поднял руки перед финишной линией.
Позднее выяснится, что он использовал стероиды.
Кроме того блестящий бегун, принимающий анаболические стероиды, не был способен обогнать генетического уникума. На Глобальном чемпионате по легкой атлетике Болт установил всемирный рекорд, пробежав стометровку за 9,58 секунд и побив собственный личный рекорд на целую десятую долю секунды.
То же самое мы замечаем в НБА с Шакилом О’Нилом. О’Нил первенствовалбаскетболистом в Лиге, владевшим ростом 2,13 м и наряду с этим отличавшимся силой и реакцией значительно менее высокого человека. Не будучи ни каланчой, ни медлительным качком, при его пропорциях с ростом 1,82 м он был бы богатырем весом 90 кг. В то время, когда Шак доводил мяч до кольца, ни один игрок (в противном случае и два) не имел возможности не допустить попадание мяча в кольцо.
Практически сразу после его появления в Лиге баскетбольные щиты были укреплены, дабы он не снес их собственными бросками сверху. По окончании трех подряд побеждённых чемпионатов НБА было нужно кардинально поменять правила, допустив зонную защиту, дабы уравновесить перевес Шака на площадке. Он был генетическим уникумом, чья игра не имела возможности сравниться ни с кем в Лиге, которую в далеком прошлом осуждали за мягкую антидопинговую политику; к примеру, анализ крови на наличие гормона роста стал необходимым только в прошедшем сезоне.
Какой бы допинг ни принимали в Лиге, его не хватало, дабы хоть кто-либо увеличился до уровня Шака.
В случае если совершить сравнительный анализ, потенциал приема допинга довольно мал. В поднятии штанги, например, Майк Израетель (Mike Israetel), доктор наук физкультуры в Универститете Темпл, вычислил, что допинг увеличивает результаты в тяжелой атлетике на 5-10%.
Сравните это с развитием мировых рекордов по поднятию штанги при жиме лежа: 163 кг в 1898 г., 164 кг. — в 1916 г., 226 кг — в 1953 г., 272 кг. — в 1967 г., 302 кг. — в 1984 г. и 331 кг. — в 2015 г. Допинга хватает на победу в отдельном соревновании, но он не выдерживает сравнения против долгой тенденции улучшения результатов, которую определяют частично генетические уникумы. По мере повышения количества участников соревнований по тяжелой атлетике в хвосте кривой распределения оказались все новые обладатели неповторимых свойств, повышающие планку мировых рекордов все дальше.
Подобным образом, подпитанная допингом победа Лэнса Армстронга в Тур де Франс в 1999 г. дала ему преимущество перед серебряным призером Алексом Цулле в 7 мин. 37 секунд, другими словами около 0,1%. Эти показатели меркнут если сравнивать с резким ростом скоростей в Туре, случившимся в течение последних 50 лет: Эдди Меркс одержал победу в туре в 1971 г., в то время, когда расстояние фактически совпадала с 1999 г., продемонстрировав результаты, уступавшие показателям Цулле на 5%.
Очевидно, кое-какие улучшения результатов связаны с лучшей экипировкой и методикой тренировок. Но большая их часть происходит легко благодаря свойству спорта обнаружить участников, владеющих все более неповторимыми природными свойствами, беспредельно раздвигая границы возможностей.
Мы только поверхностно разбираем возможности генетических уникумов. Обычное распределение крепких свойств — это индикатор бессчётных взаимонезависимых суммарных эффектов. В следствии все эти суммарные эффекты определяются генетическими разновидностями, либо аллелями, с маленькими хорошими либо негативными последствиями, определяющими такие особенности, как рост, координацию и мышечную массу.
на данный момент принято осознавать, к примеру, что громадный рост результат комбинации очень широкого количества хороших разновидностей и, быть может, некоторых весьма редких мутаций, каковые сами по себе владеют широким действием.
Эксперт по геномике Джордж Черч (George Church) перечисляет кое-какие из этих мутаций. Они включают в себя разновидность LRP5, дающую только крепкие кости, разновидность MSTN, несущую ответственность за повышенную гибкость мышц, и разновидность SCN9A, связанную с отсутствием чувствительности к боли.
Черч кроме этого нёс ответственность за одно из величайших научных открытий последних десятилетий: разработку разработки коррекции генов называющиеся CRISPR, одобренную с целью проведения испытаний в медицинских целях. В случае если технологии CRISPR будут развиваться в соответствии с ожиданиями, программирование человека станет вопросом многих лет.
Коррекция несложнее всего осуществляется практически сразу после зачатия, в то время, когда эмбрион состоит лишь из маленького количества клеток, но оно вероятно и для взрослых. Испытания CRISPR начнутся в текущем году и будут использоваться для коррекции существующих у взрослых людей клеток с внедрением вирусного вектора. В полной мере быть может, что в скором времени CRISPR либо улучшенная версия данной технологии будет принята как надёжный и действенный способ.
Потому, что сложные изюминки контролируются стольким числом разновидностей, мы знаем, что существует огромное пространство неиспользуемого потенциала, что ни один человек — ни Шак, ни Болт, ни кто-либо еще — не исчерпал до конца. Ни один человек в мире не владеет кроме того частью вероятных хороших вариантов релевантных генетических разновидностей.
Крепкие соревнования, в действительности, стали методом поиска генетических уникумов, что длится меньше ста лет и был не через чур результативным. Это было пассивное ожидание появления случайных рекомбинаций, дающих эти разновидности, в надежде, что атлетика выяснит лучших представителей.
Мы вступаем в эру, в которой ДНК будет определять не случай, а человеческий интеллект — при помощи собственноручно созданных инструментов. По мере улучшения отечественного понимания сложных изюминок генные инженеры будут способны модифицировать силу, размер, чувствительность, выносливость, сообразительность, скорость а также напористость и целеустремлённость, нужные для экстенсивных крепких тренировок.
Оценка количества вариантов, определяющих рост и когнитивные способности, двух самые сложных изюминок, дает результаты в пределе 10 тысяч. В случае если (упрощая) мы допустим, что в каждом из 10 тысяч случаев желаемый вариант присутствует в генах половины населения, то возможность случайного альянса, из-за которого покажется «большой» уникум равна примерно двум в минус 10 000 степени, либо одного к гуголу (10 в 100 степени), умноженного на себя 30 раз.
Очевидно, нереально в один момент взять все 10 тысяч желаемых вариантов благодаря существованию спектра ослабляющих последствий высшего порядка, таких как получение через чур громадного размера, через чур громадного количества мышечной массы, через чур замечательного сердца. Не обращая внимания на это, практически непременно, что покажутся жизнеспособные виды, владеющие ранее невиданным более большим уровнем свойств.
Иными словами, очень маловероятно, что мы достигли предельных показателей среди всех когда-либо существовавших на Земле 100 миллиардов человек. (Совсем случайный поиск может настойчиво попросить появления около гугола различных индивидуумов!).
Но мы должны быть способны существенно ускорить данный поиск при помощи инженерии. В итоге, сельскохозяйственное выведение коров и кур, являющееся разновидностью управляемой селекции, с легкостью создаёт животных, каковые были бы в диких условиях значительно более редкими. Селекционное разведение кукурузы для производства масла увеличило посевы в 30 раз всего за 100 генераций. Это сопоставимо с поисками неповторимого представителя для определенного вида спорта.
Но технологии прямой коррекции, такие как CRISPR, приблизят нас к ним еще стремительнее, поставив на поток производство Усейнов Шаков и Болтов, каковые побьют их рекорды.
Широкое использование разработки генной коррекции даст этому поиску большой импульс. Выбор своих родителей сможет расширить в населении частоту разновидностей, увеличивающих крепкие свойства. Это будет неспешно увеличивать средние показатели населения, расширяя границы свойств.
Увеличение средних показателей на одну погрешность (к примеру, мужского роста на 3,6 см, либо IQ — на 15) увеличивает возможность появления индивидуума в пределах от 1 до 1000 (к примеру, мужчины ростом 2 м) на порядок.
Фримен Дайсон (Freeman Dyson) думал о том, будут ли люди применять генные разработки, модифицирующие их в целях изучения космоса: увеличивать резистентность к радиации, безвоздушному пространству, нулевой гравитации, быть может, кроме того получению энергию из солнечного света. Внедрение генов от совсем иных видов, к примеру, от фотосинтетических растений, дает совсем иное значение термину ГМО: видообразование делается отчетливой возможностью.
Крепкие свойства человека следуют по той же директории. Природа спорта и атлетов, в котором они соревнуются, изменятся благодаря геномной технологии. Утратят ли простые люди интерес к спорту? История говорит о том, что нет: мы любим удивляться неповторимым свойствам.
Леброн, Коуб, Шак, Болт — любой повысил интерес к собственному виду спорта. Самым популярным среди зрителей спортом в 2100 г. станут соревнования между титанами ростом 2,4 м, талантливыми с балетной ловкостью наносить вращающиеся удары головой, делая изощренные перемещения джиу-джитсу. Либо легко весьма, весьма стремительный бег на 100 м. Без всякого допинга.
