Αντιγραφή και επικόλληση - ένα βήμα προς το ανθρώπινο σχέδιο

Στη δεκαετία του 30, ο Aldous Huxley, στο διάσημο μυθιστόρημά του Brave New World, περιέγραψε τη λεγόμενη γενετική επιλογή των μελλοντικών υπαλλήλων - συγκεκριμένα άτομα, με βάση ένα γενετικό κλειδί, θα ανατεθούν να εκτελούν ορισμένες κοινωνικές λειτουργίες.

Ο Χάξλεϋ έγραψε για την «αποκομμίωση» των παιδιών με επιθυμητά χαρακτηριστικά στην εμφάνιση και τον χαρακτήρα, λαμβάνοντας υπόψη τόσο τα ίδια τα γενέθλια όσο και τη μετέπειτα εξοικείωση στη ζωή σε μια εξιδανικευμένη κοινωνία.

«Το να κάνουμε τους ανθρώπους καλύτερους είναι πιθανό να είναι η μεγαλύτερη βιομηχανία του XNUMXου αιώνα», προβλέπει. Γιουβάλ Χαράρι, συγγραφέας του πρόσφατα δημοσιευμένου βιβλίου Homo Deus. Όπως σημειώνει ένας Ισραηλινός ιστορικός, τα όργανά μας εξακολουθούν να λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο κάθε 200 XNUMX. πριν από πολλά χρόνια. Ωστόσο, προσθέτει ότι ένα συμπαγές άτομο μπορεί να κοστίσει αρκετά, γεγονός που θα φέρει την κοινωνική ανισότητα σε μια εντελώς νέα διάσταση. «Για πρώτη φορά στην ιστορία, η οικονομική ανισότητα μπορεί να σημαίνει και βιολογική ανισότητα», γράφει ο Harari.

Ένα παλιό όνειρο των συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας είναι να αναπτύξουν μια μέθοδο για γρήγορη και άμεση «φόρτωση» γνώσεων και δεξιοτήτων στον εγκέφαλο. Αποδεικνύεται ότι η DARPA έχει ξεκινήσει ένα ερευνητικό πρόγραμμα που στοχεύει να κάνει ακριβώς αυτό. Το πρόγραμμα κάλεσε Εκπαίδευση στοχευμένης νευροπλαστικότητας (TNT) στοχεύει να επιταχύνει τη διαδικασία απόκτησης νέας γνώσης από το μυαλό μέσω χειρισμών που εκμεταλλεύονται τη συναπτική πλαστικότητα. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι με τη νευροδιέγερση των συνάψεων, μπορούν να στραφούν σε έναν πιο τακτικό και τακτοποιημένο μηχανισμό για τη δημιουργία των συνδέσεων που είναι η ουσία της επιστήμης.

Μοντέλο αναπαράστασης στοχευμένης νευροπλαστικής προπόνησης

CRISPR όπως το MS Word

Αν και αυτή τη στιγμή αυτό μας φαίνεται αναξιόπιστο, εξακολουθούν να υπάρχουν αναφορές από τον κόσμο της επιστήμης ότι το τέλος του θανάτου πλησιάζει. Ακόμα και όγκοι. Η ανοσοθεραπεία, εξοπλίζοντας τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του ασθενούς με μόρια που «ταιριάζουν» με τον καρκίνο, ήταν πολύ επιτυχημένη. Κατά τη διάρκεια της μελέτης, στο 94% (!) των ασθενών με οξεία λεμφοβλαστική λευχαιμία, τα συμπτώματα εξαφανίστηκαν. Σε ασθενείς με νεοπλασματικές παθήσεις του αίματος, το ποσοστό αυτό είναι 80%.

Και αυτό είναι απλώς μια εισαγωγή, γιατί πρόκειται για μια πραγματική επιτυχία των τελευταίων μηνών. Μέθοδος γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR. Αυτό από μόνο του κάνει τη διαδικασία της γονιδιακής επεξεργασίας κάτι που κάποιοι συγκρίνουν με την επεξεργασία κειμένου στο MS Word—μια αποτελεσματική και σχετικά απλή λειτουργία.

Το CRISPR σημαίνει τον αγγλικό όρο («συσσωρευμένες τακτικά διακοπτόμενες παλινδρομικές σύντομες επαναλήψεις»). Η μέθοδος συνίσταται στην επεξεργασία του κώδικα DNA (κόψιμο σπασμένων θραυσμάτων, αντικατάστασή τους με νέα ή προσθήκη θραυσμάτων κωδικού DNA, όπως συμβαίνει με τους επεξεργαστές κειμένου) έτσι ώστε να αποκατασταθούν τα κύτταρα που έχουν προσβληθεί από καρκίνο, ακόμη και να καταστραφούν πλήρως ο καρκίνος, να εξαλειφθεί από κύτταρα. Το CRISPR λέγεται ότι μιμείται τη φύση, ιδιαίτερα τη μέθοδο που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να αμυνθούν από επιθέσεις από ιούς. Ωστόσο, σε αντίθεση με τους ΓΤΟ, η αλλαγή των γονιδίων δεν οδηγεί σε γονίδια από άλλα είδη.

Η ιστορία της μεθόδου CRISPR ξεκινά το 1987. Στη συνέχεια, μια ομάδα Ιαπώνων ερευνητών ανακάλυψε αρκετά όχι πολύ τυπικά θραύσματα στο βακτηριακό γονιδίωμα. Είχαν τη μορφή πέντε πανομοιότυπων ακολουθιών, που χωρίζονταν από τελείως διαφορετικά τμήματα. Οι επιστήμονες δεν το κατάλαβαν αυτό. Η υπόθεση έλαβε περισσότερη προσοχή μόνο όταν παρόμοιες αλληλουχίες DNA βρέθηκαν σε άλλα βακτηριακά είδη. Έτσι, στα κελιά έπρεπε να υπηρετήσουν κάτι σημαντικό. Το 2002 Ρουντ Γιάνσεν από το Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης στην Ολλανδία αποφάσισε να ονομάσει αυτές τις ακολουθίες CRISPR. Η ομάδα του Jansen διαπίστωσε επίσης ότι οι κρυπτικές αλληλουχίες συνοδεύονταν πάντα από ένα γονίδιο που κωδικοποιεί ένα ένζυμο που ονομάζεται Cas9που μπορεί να κόψει τον κλώνο του DNA.

Μετά από μερικά χρόνια, οι επιστήμονες κατάλαβαν ποια είναι η λειτουργία αυτών των ακολουθιών. Όταν ένας ιός επιτίθεται σε ένα βακτήριο, το ένζυμο Cas9 αρπάζει το DNA του, το κόβει και το συμπιέζει ανάμεσα σε πανομοιότυπες αλληλουχίες CRISPR στο βακτηριακό γονιδίωμα. Αυτό το πρότυπο θα είναι χρήσιμο όταν τα βακτήρια δεχτούν ξανά επίθεση από τον ίδιο τύπο ιού. Τότε τα βακτήρια θα το αναγνωρίσουν αμέσως και θα το καταστρέψουν. Μετά από χρόνια έρευνας, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το CRISPR, σε συνδυασμό με το ένζυμο Cas9, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον χειρισμό του DNA στο εργαστήριο. Ερευνητικές ομάδες Τζένιφερ Ντούντνα από το Πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϋ στις ΗΠΑ και Εμμανουέλ Σαρπεντιέ από το Πανεπιστήμιο Umeå στη Σουηδία ανακοίνωσε το 2012 ότι το βακτηριακό σύστημα, όταν τροποποιηθεί, επιτρέπει επεξεργασία οποιουδήποτε θραύσματος DNA: μπορείτε να κόψετε γονίδια από αυτό, να εισάγετε νέα γονίδια, να τα ενεργοποιήσετε ή να τα απενεργοποιήσετε.

Η ίδια η μέθοδος, που ονομάζεται CRISPR-Cas9, λειτουργεί με την αναγνώριση ξένου DNA μέσω του mRNA, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών. Ολόκληρη η αλληλουχία CRISPR στη συνέχεια χωρίζεται σε μικρότερα θραύσματα (crRNA) που περιέχουν το θραύσμα DNA του ιού και την αλληλουχία CRISPR. Με βάση αυτές τις πληροφορίες που περιέχονται στην αλληλουχία CRISPR, δημιουργείται tracrRNA, το οποίο συνδέεται με το crRNA που σχηματίζεται μαζί με το gRNA, το οποίο είναι μια συγκεκριμένη εγγραφή του ιού, η υπογραφή του απομνημονεύεται από το κύτταρο και χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση του ιού.

Σε περίπτωση μόλυνσης, το gRNA, το οποίο είναι ένα μοντέλο του ιού που επιτίθεται, συνδέεται με το ένζυμο Cas9 και κόβει τον εισβολέα σε κομμάτια, καθιστώντας τον εντελώς ακίνδυνο. Τα κομμένα κομμάτια προστίθενται στη συνέχεια στην ακολουθία CRISPR, μια ειδική βάση δεδομένων απειλών. Κατά τη διάρκεια της περαιτέρω ανάπτυξης της τεχνικής, αποδείχθηκε ότι ένα άτομο μπορεί να δημιουργήσει gRNA, το οποίο σας επιτρέπει να παρεμβαίνετε στα γονίδια, να τα αντικαταστήσετε ή να κόψετε επικίνδυνα θραύσματα.

Πέρυσι, ογκολόγοι στο Πανεπιστήμιο Sichuan στο Chengdu άρχισαν να δοκιμάζουν μια τεχνική γονιδιακής επεξεργασίας χρησιμοποιώντας τη μέθοδο CRISPR-Cas9. Αυτή ήταν η πρώτη φορά που αυτή η επαναστατική μέθοδος δοκιμάστηκε σε άτομο με καρκίνο. Ένας ασθενής που έπασχε από επιθετικό καρκίνο του πνεύμονα έλαβε κύτταρα που περιείχαν τροποποιημένα γονίδια για να τον βοηθήσουν να καταπολεμήσει την ασθένεια. Πήραν κύτταρα από αυτόν, τα έκοψαν για ένα γονίδιο που θα αποδυνάμωνε τη δράση των δικών του κυττάρων κατά του καρκίνου και τα εισήγαγαν ξανά στον ασθενή. Τέτοια τροποποιημένα κύτταρα θα πρέπει να αντιμετωπίζουν καλύτερα τον καρκίνο.

Αυτή η τεχνική, εκτός από φθηνή και απλή, έχει και ένα άλλο μεγάλο πλεονέκτημα: τα τροποποιημένα κύτταρα μπορούν να ελεγχθούν διεξοδικά πριν την επανεισαγωγή τους. τροποποιούνται έξω από τον ασθενή. Του παίρνουν αίμα, κάνουν κατάλληλους χειρισμούς, επιλέγουν τα κατάλληλα κύτταρα και μόνο μετά κάνουν ένεση. Η ασφάλεια είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι αν ταΐζουμε τέτοια κύτταρα απευθείας και περιμένουμε να δούμε τι θα συμβεί.

δηλαδή ένα γενετικά προγραμματισμένο παιδί

Από τι μπορούμε να αλλάξουμε Γενετική μηχανική? Αποδεικνύεται πολλά. Υπάρχουν αναφορές ότι αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται για την αλλαγή του DNA φυτών, μελισσών, χοίρων, σκύλων, ακόμη και ανθρώπινων εμβρύων. Έχουμε πληροφορίες για καλλιέργειες που μπορούν να προστατευθούν από την επίθεση μυκήτων, για λαχανικά με φρεσκάδα μακράς διαρκείας ή για ζώα φάρμας που έχουν ανοσία σε επικίνδυνους ιούς. Το CRISPR επέτρεψε επίσης να γίνουν εργασίες για την τροποποίηση των κουνουπιών που μεταδίδουν την ελονοσία. Με τη βοήθεια του CRISPR, κατέστη δυνατή η εισαγωγή ενός γονιδίου μικροβιακής αντοχής στο DNA αυτών των εντόμων. Και με τέτοιο τρόπο ώστε να το κληρονομούν – ανεξαιρέτως – όλοι οι απόγονοί τους.

Ωστόσο, η ευκολία αλλαγής των κωδικών DNA εγείρει πολλά ηθικά διλήμματα. Αν και δεν υπάρχει αμφιβολία ότι αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ασθενών με καρκίνο, είναι κάπως διαφορετική όταν σκεφτόμαστε να τη χρησιμοποιήσουμε για τη θεραπεία της παχυσαρκίας ή ακόμα και των προβλημάτων ξανθών μαλλιών. Πού να βάλουμε το όριο της παρέμβασης στα ανθρώπινα γονίδια; Η αλλαγή του γονιδίου του ασθενούς μπορεί να είναι αποδεκτή, αλλά η αλλαγή των γονιδίων στα έμβρυα θα μεταβιβαστεί αυτόματα και στην επόμενη γενιά, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καλό, αλλά και εις βάρος της ανθρωπότητας.

Το 2014, ένας Αμερικανός ερευνητής ανακοίνωσε ότι είχε τροποποιήσει ιούς για να εγχύσει στοιχεία του CRISPR σε ποντίκια. Εκεί ενεργοποιήθηκε το DNA που δημιουργήθηκε, προκαλώντας μια μετάλλαξη που προκάλεσε το ανθρώπινο ισοδύναμο του καρκίνου του πνεύμονα... Ομοίως, θα μπορούσε κανείς θεωρητικά να δημιουργήσει βιολογικό DNA που προκαλεί καρκίνο στον άνθρωπο. Το 2015, Κινέζοι ερευνητές ανέφεραν ότι είχαν χρησιμοποιήσει το CRISPR για να τροποποιήσουν γονίδια σε ανθρώπινα έμβρυα των οποίων οι μεταλλάξεις οδηγούν σε μια κληρονομική ασθένεια που ονομάζεται θαλασσαιμία. Η θεραπεία ήταν αμφιλεγόμενη. Τα δύο πιο σημαντικά επιστημονικά περιοδικά στον κόσμο, το Nature και το Science, αρνήθηκαν να δημοσιεύσουν το έργο των Κινέζων. Τελικά εμφανίστηκε στο περιοδικό Protein & Cell. Παρεμπιπτόντως, υπάρχουν πληροφορίες ότι τουλάχιστον άλλες τέσσερις ερευνητικές ομάδες στην Κίνα εργάζονται επίσης για τη γενετική τροποποίηση ανθρώπινων εμβρύων. Τα πρώτα αποτελέσματα αυτών των μελετών είναι ήδη γνωστά - οι επιστήμονες έχουν εισαγάγει στο DNA του εμβρύου ένα γονίδιο που δίνει ανοσία στη μόλυνση από τον ιό HIV.

Πολλοί ειδικοί πιστεύουν ότι η γέννηση ενός παιδιού με τεχνητά τροποποιημένα γονίδια είναι μόνο θέμα χρόνου.