2019-07-04 22:32:02
为什么用于理解CRISPR的分子剪刀比喻具有误导性

上周我读了一篇关于CRISPR的文章,这是科学家用来编辑DNA的最新工具。这是一个伟大的作品 - 精心研究,写得精美,事实上准确。它涵盖了科学家正在研究使用CRISPR的一些令人惊奇的项目,例如将动物从灭绝和治疗疾病中带回来。它也给了我heebies,但不是因为你可能期望的原因。

我的不安是我在博士学位早期的一种感觉的回声,当时一些疟疾研究人员发现了新闻报道。我很高兴他们,但我理解他们正在做的工作的增量性质。我知道,在现实世界中,即临床药物,我们并没有比前一天更接近突破。我以为记者们清楚地传达了这一点。五分钟后,我爸爸打电话询问我是否失业,以及疟疾治愈后我要做什么。

我并没有假装理解科学家所说的与公众所听到的之间存在巨大鸿沟的所有原因。最近,我开始认为它可能与我们使用的隐喻有关,以及它们塑造我们对所涉及复杂性的看法的方式。

以CRISPR为例。它通常被描述为一对分子剪刀,可用于修饰DNA,生命的蓝图。当我们读到这篇文章时,我想我们大多数人开始想象像孩子一样的东西,她的乐高积木散落在她面前,一手拿着说明书,另一只手拿着剪刀。一套象形图,一个模型;一个基因,一个疾病;一个剪断,一个治愈。我们眨眼间就在那里。 CRISPR似乎可以创造奇迹。

我想强调的是,分子剪刀的比喻就其本身而言非常准确。但是,在关注CRISPR和DNA之间相对简单的关系时,我们错过了DNA与身体其他部分之间更为复杂的关系。这个比喻忽略了一个完整的运动部件生态系统,这对于理解科学家在尝试进行基因编辑时试图做的令人敬畏的,绝对疯狂的事情至关重要。

我更喜欢恶意软件的比喻

在我的研究中,我不时使用CRISPR。为了有效地设计实验和解释结果,我需要一种可靠的方法来概念化它能做什么(和不能做什么)。我不认为CRISPR是分子剪刀。

相反,我想象一个城市。更大的城市代表着身体,郊区是器官,建筑物是细胞,人是蛋白质,互联网是DNA。

在这个比喻中,CRISPR是恶意软件。更准确地说,CRISPR是恶意软件,可以搜索任何选定的20个字符的代码行并破坏它。这不是一个完美的比喻,但它让我更接近理解而不是其他任何东西。

阿尔茨海默氏症就像一场骚乱

作为一个例子,让我们看看阿尔茨海默氏症,这是一种被人们吹捧治疗的疾病之一。头条新闻通常是“用于纠正阿尔茨海默氏症基因的CRISPR的一些变体!”,而分子剪刀的类比永远不会落后。

对我来说,似乎有人可以阅读这些词并假设用DNA剪切掉疾病基因应该相对简单。当治愈没有在五年内出现时,我可以理解为什么同一个人会问我为什么Big Pharma坚持(这种情况不止一次发生在我身上)。

现在让我们看看它是如何使用恶意软件隐喻的。一致认为,当一种特定的蛋白质变成流氓时,阿尔茨海默氏症会出现,导致细胞受损,从而阻止物质在大脑内部正常工作。它可能有遗传原因,但它很复杂。在我们寓言的城市,那会是什么样子?

我认为骚乱会很接近。肆虐人类(蛋白质)破坏房屋和财产(细胞),从而严重破坏特定郊区(大脑)的正常运作。

你想用恶意软件解决这个问题吗?

很难预测多米诺骨牌效应

你能想象一下,试图阻止足球流氓粉碎布宜诺斯艾利斯街头的东西,破坏国际足联章程中的大约三个字,基本上是一个爵士乐的命令-F功能?

我不是说这不可能 - 绝对是。

但要想想你需要的所有先验知识,以及为了工作而必须落实的所有部分。你必须知道骚乱是由足球迷引起的。你必须明白哪条规则困扰着他们(天堂帮助你,如果它不止一个),如果这个规则在每场比赛都会引起戏剧性的话。你必须找到一个20个字符的短语,当它被破坏时,会改变规则的读取方式,而不仅仅是制作一个微不足道的拼写错误。

您必须知道相关足球运动员可以访问更新的规则手册,并且您必须知道没有其他规则使您选择的规则变得多余。你必须知道互联网上任何地方都没有任何类似的20个字符的短语可能会同时被破坏(比如总统继承的规则,或核弹头代码)。即便如此,你仍然会掷骰子。

即使你成功地制止骚乱,我们中哪一个真的知道永远改变世界游戏的长期后果?

反映出正确的复杂程度

在这一点上,你可能会说我把这个比喻拉得有点远;这个类比已经变得有点紧张。你没错。

但是通过这种方式思考这个问题,我们只是给自己一个相当不错的感觉,因为多基因疾病的并发症,不完全外显率,错义/无义突变,表观遗传沉默,遗传补偿,脱靶和种系效应 - 所有这一切都没有一个字科学术语。

这些是科学家们努力确保CRISPR有效和安全的真正困难。这就是为什么它需要很长时间并且花费很多钱。这就是为什么大多数有希望的潜在客户最终无处可去的原因。

令人惊讶的是,令人惊讶的是,它有时会起作用。

猜您喜欢的其它内容