Тийнейджърите може да са измислили нов начин за откриване и лечение на Лаймска болест с помощта на генно редактиране на CRISPR

Бъдещето на Америка като теоретичен водач може да зависи от възпитаници като тези, които ще срещнете довечера, младежи от гимназия Ламбърт в предградията на Атланта. Може преди малко да са намерили по-добър метод за разкриване и лекуване на Лаймска болест, която визира съвсем половин милион американци годишно. Техният главен инструмент: революционната техника за редактиране на гени, известна като CRISPR. 

И тези деца от CRISPR го направиха, с цел да се опитат да потвърдят, че са най-хубавите в света, състезавайки се на един тип научна олимпиада в Париж, наречена iGEM – редуциране от International Genetically Engineered Machine. Но с цел да завоюват, те ще би трябвало да се изправят против тимове от Китай, възходящата мощ в биотехнологиите.

В лабораторията на Lambert High School Шон Лий и неговите съученици са младежи генетични инженери, манипулиращи градивните детайли на живота.

Шон Лий: И това, което ще създадем, е, че ще преместите всяка от тези проби в тези смеси и тези смеси имат всичко, от което се нуждаем с цел да усилим нашата ДНК.

Бил Уитакър: В момента се усилва?

Шон Лий: Да. И ще би трябвало да създадем това още три пъти за нашите разнообразни проби.

Отидохме да проверим плана на екипа на iGEM за огромното съревнование в Париж. Тяхното показване изглеждаше по-скоро като показване на биотехнологичен стартъп, в сравнение с публичен клас по просвета в гимназията. Заедно със Шон, старшият Авани Картик също е капитан на тима. 

Авани Картик: И по този начин, това е нов метод за CRISPR, който открива и по тази причина би трябвало да създадем водеща РНК и когато тази водеща РНК бъде разпозната, протеинът се задейства и съпътстващо разцепва или разрязва всичко към себе си.

Бил Уитакър: Това просто ми мина през главата. 

Това е на светлинни години от моя час по биология, където кулминационната точка беше дисекцията на жаби. Това се назовава синтетична биология.

Шон Лий: Популярен образец за синтетична биология е златният ориз, където можете да проектирате този ориз, за ​​да има характерните витамини, които желаете, тъй че да е по-богат на хранителни субстанции. 

Рохан Каушик: И това би прозвучало като факсимиле, само че това са просто безкрайни благоприятни условия. Така че можете просто да вършиме каквото желаете с него, стига да е етично вярно. 

За да се състезавате в iGEM, би трябвало да употребявате синтетична биология за решение на проблеми от действителния свят. 

Тези младежи се стремят да намерят по-добър метод за разкриване и лекуване на Лаймска болест, нещо, което убягва на възрастните учени от десетилетия. Предаван от инфектирани кърлежи, Лайм може да аргументи артрит, увреждане на нервите и сърдечни проблеми, в случай че не се лекува.

Авани Картик: Един от най-големите проблеми с Лайм е неналичието на опция за диагностициране. Така че доста хора ще отидат години. Срещали сме някой, който е изкарал 15 години без диагноза. 

Настоящите проби затрудняват откриването на Лаймска болест през първите две седмици, когато е най-лесна за лекуване. Голямата концепция на Ламбърт за по-добро и по-ранно разкриване беше да се концентрира върху протеин, генериран от инфекцията. Използвайки инструмента за редактиране на гени CRISPR и симулиран кръвен серум, те съумяха да се насочат към характерни ДНК вериги, където се крие протеинът, след което да откъснат външен генетичен материал, с цел да разкрият протеина, позволявайки им да го открият с елементарен тест в жанр комплект – като Коронавирус или лента за бременност.

Бил Уитакър: Мислили ли сте в миналото, „ Това е доста над моите качества, доста над моята област на знание? “ Или просто се гмуркате?

Шон Лий: Да, тъй че... в действителност се свързахме с куп разнообразни професори и заинтригувани страни, които дадоха мнения за нашия план, и те в действителност ни споделиха първоначално, че това може да не е толкоз осъществимо, тъй като се пробвате да се справите с толкоз огромно нещо. 

Те също се занимаваха с това по какъв начин да лекуват Лайм. Стандартната терапия употребява антибиотици, само че Ламбърт възнамерява да употребява вместо това CRISPR, ориентиран към бактериите, които предизвикват болестта. За да проработи, те трябваше да основат програмен продукт, който да моделира по какъв начин най-добре да се употребява CRISPR.

Бил Уитакър: Като преподавател, елементарно ли е да ги образовам, тъй като са толкоз умни?

Кейт Шерър: Те ме учат. майтапиш ли се Толкова са умни, че не мога да ги изоставя.

Кейт Шерър е техният преподавател по биотехнологии.

Кейт Шерър: Защото те към момента са младежи, тъй че мислят толкоз ексцентрично. Подобно на този план в частност, предизвестих ги, това е доста висок риск, висока премия. Не мога да си показва нищо от това да работи, само че се веселя да ви оказа помощ, доколкото мога.

Екипът на Ламбърт имаше преимущества оттатък дързостта и интелекта. Тяхната лаборатория е на равнище лицей, финансирана от данъкоплатци и донори. Това е един от най-богатите учебни квартали в Джорджия с висок триумф. Мнозинството от учениците е азиатско-американски – екипът на iGEM е напълно азиатско-американски, деца на имигранти.

Ламбърт също е състезател. Не можете да пропуснете знаците, само че бялата лабораторна престилка iGEM може да е най-желаната униформа от всички.

Бил Уитакър: Разбирам, че родителите се местят в този регион, с цел да могат децата им да влязат в програмата iGEM. И освен от Грузия, само че и от целия свят.

Кейт Шерър: Да. И има фамилии, които се реалокират особено с мисълта, че, добре, детето ми ще бъде в биотехнологиите и тогава ще имат късмет да-- да се пробват в екипа на iGEM.

Около 100 студента се състезават за почти 10 места в тима на iGEM на Lambert всяка година. Кандидатите подават предложение за план, явяват се на тест и се явяват на изявление. Притежаването на особено умеене като инженерство или програмиране не вреди. И би трябвало да сте подготвени да отделите безумно дълги часове.

След един месец те реализираха поредност от триумфи.

Тази лента сподели, че могат да открият Лайм още два дни след заразяването – доста по-рано от двете седмици със съществуващите проби. Старшият Клеър Лий ни сподели, че също са видели обещаващи резултати при лекуването на заболяването. 

Бил Уитакър: Лекарите ще могат да употребяват това, с цел да разпознават лаймската болест и, може би, да лекуват лаймската болест.

Клеър Лий: Това е задачата.

Бил Уитакър: Какво мислите за това?

Клеър Лий: Правим нещо в нашата гимназиална лаборатория, което евентуално може да има голямо влияние върху милиони хора. Не е като просто да споделяме, като: " О, аз просто върша това малко нещо, което... " като, " Това може да ми помогне за оценката. " Това нещо може да помогне за спасяването на животи.

Това, което откриха, е единствено първата стъпка, ще са нужни доста повече проби. Но те имаха по-неотложни грижи. Те се състезаваха, с цел да завършат преди интернационалното съревнование в Париж – прекараха цяла нощ, с цел да напишат резултати, код и да основат уеб страница, обясняващ техния план за съдиите на iGEM. Всичко това е належащо, с цел да бъдеш най-хубавият в света – премията, която Ламбърт завоюва през 2022 година

Бил Уитакър: Защо го правиш?

Авани Картик: Обичам да спечелвам. И по този начин, огромна част от това е съревнование, тъй че аз обичам да спечелвам.

Бил Уитакър: Мислиш ли, че имаш в действителност добър късмет?

Авани Картик: Мисля, че зависи от това какво ще донесат другите тимове.

Надеждите бяха високи като Айфеловата кула, когато студентите от Атланта кацнаха в Париж в края на октомври. Повече от 400 тима, една трета от които гимназисти, се състезаваха в iGEM 2025, елитна синтетична биология с нотка на маниакова просвета.

Авани Картик: Когато пристигнах тук за първи път, бях толкоз изумен. 

Това беше третата година на Авани Картик в iGEM и тя държеше под око другите екипи.

Бил Уитакър: Има ли план тук, който ви е впечатлил?

Авани Картик: Почти всеки един.

Единият беше единствено на няколко метра от техния щанд — Great Bay в Шенжен, Китай. Проектът на Great Bay създаде нов ензим за отнасяне на вътрешна мухъл. Други планове в гимназията включват планиране на култури за развъждане на Марс и капки за очи за лекуване на катаракта. 

Докато екипите на iGEM изпълваха пода тази година в конгресния център в Париж, едно нещо беше елементарно да се види.

Джанет Стандевен: В Съединените щати тази година имаме 14 екипа на iGEM в гимназията. Asia has 120. 

Janet Standeven runs iGEM's international high school division. Преди това тя преподаваше в Lambert, сътвори неговата стратегия iGEM и му оказа помощ да завоюва огромната премия през 2022 година

Бил Уитакър: Мислите ли си: „ Това би трябвало да бъде във всяко учебно заведение? “

Джанет Стандевен: Да. о Това... това беше нашата цел от първия ден е да стартираме с Джорджия като дребна пробна оферта и да забележим какво можем да създадем тук.

Тя напусна Lambert преди три години, откакто обезпечи федерално финансиране, с цел да придвижи синтетичната биология в гимназии в цяла Джорджия. Но администрацията на Тръмп понижи парите, потвърждавайки, че попадат в границите на DEI – многообразие, правдивост и включване. Съдия краткотрайно възвърне финансирането, само че Standeven ни сподели, че не е сигурна, че то ще продължи след 2026 година

Бил Уитакър: Какво си помислихте - когато финансирането ви беше прекратено?

Janet Standeven: Бях унищожена. Абсолютно унищожен. Бях сърдит. И още веднъж, мисля, че всеки, който е замесен в тази работа на равнище гимназия, осъзнава, че това е нужна работа.

В Париж Lambert показа работата си на сцената. И зад затворени порти екипът се облече, с цел да се срещне със съдийска комисия, отговаряйки на въпроси по отношение на лабораторната си работа и последствията от нея в действителния свят.

Бил Уитакър: Това ли си представяхте, че ще бъде преди 20 години?

Дрю Енди: Трудно е да си визиите това.

Професорът от Станфорд Дрю Енди беше един от създателите на iGEM. В началото на 2000-те Енди преподаваше генно инженерство в Масачузетския софтуерен институт и учениците му имаха конкурентна жила.

Дрю Енди: И по този начин, ние започнахме iGEM, тъй като хората, които желаеха да работят с нас, бяха 18-годишните.

iGEM процъфтяваше с взрива на биотехнологиите. Но Енди предизвести Конгреса, че водещата роля на Америка в тази област понижава, до момента в който Китай трансформира синтетичната биология в народен приоритет.

Бил Уитакър: Доколко сте угрижен, че няма повече американски участници в iGEM?

Дрю Енди: Искам да кажа, това е дълбока угриженост. Спешно е водачеството на идващото потомство биотехнологии да има мощно наличие в Америка и то да е показано от млади американски водачи.

Анди беше поощрен от работата, осъществена от екипа от Джорджия, и искаше да знае повече.

Дрю Енди: Но, да вземем за пример, по какъв начин го доставяте?

Клеър Лий: Да, тъй че желаеме да го доставяме посредством липиди наночастици.

Енди повтори това, което ни споделиха други учени, че планът на Ламбърт може да бъде огромен теоретичен пробив, в случай че по-нататъшните проби дадат резултат.

Дрю Енди: Тази година наподобява са създали по-добра диагностика за Лаймска болест от всичко, което съм виждал преди. Приложимо е освен за лаймска болест, само че и за всичко, което можете да откриете в кръвта си.

Колкото и новаторска да беше тяхната лабораторна работа, Авани Картик знаеше, че Ламбърт е съден по всичко - от уеб страницата им до софтуера им.

Бил Уитакър: Как мислите - ще се справите ли?

Авани Картик: Надявам се да приключим в топ 10. Но даже и това, аз не знам Ще забележим.

Това ще бъде топ 10 от 140 тима. 

Бил Уитакър: Стискам палци. Скръстени ръце, всичко--

Авани Картик: Да и да чукна на дърво. 

В последния ден на iGEM беше време да забележим какво е спечелила една година работа на Lambert High School. Беше гризане на нокти. Бяха номинирани в пет разнообразни категории и продължаваха да се изместват.

Те не завоюваха огромната премия, която отиде в Големия залив на Китай. Но имаше наслада — те трябваше да щурмуват сцената за най-хубав софтуерен инструмент.

Авани Картик: Мислехме, че нашият план е необикновен. 

Бил Уитакър: Само минутка – планът ви беше необикновен!

Авани Картик: Много се гордеем с него. Но това е, което съдиите мислят в края на деня. 

Бил Уитакър: Ти си в топ 10 в света.

Авани Картик: Да. 

Ламбърт беше единственото американско учебно заведение, което приключи в топ 10 на гимназията, дружно с един тим от Южна Корея, един от Тайван и седем от Китай. 

Произведено от Хенри Шустър. Асоцииран продуцент Сара Търкот. Сътрудник по излъчването, Марая Джонсън. Редактирано от Крейг Крауфорд.

© 2025 CBS Interactive Inc. Всички права непокътнати.

Тийнейджъри изненадват с метода си към откриването и лекуването на лаймската болест | 60 минути

(13:10)

Авторски права ©2025 CBS Interactive Inc. Всички права непокътнати.