Zawartość
- Pierwsza mapa genetyczna
- Projekt genomu człowieka
- Wizja do rzeczywistości
- Pary podstawowe
- Wadliwa edycja genów
- Potrzebne więcej badań
- Designer Babies
- Przyszłość edycji genów
Postępy w edycji genów w sierpniu 2017 r. Budzą obawy etyczne, że niektórzy ludzie mogą chcieć produkować dzieci, które mogą śpiewać jak Adele, tańczyć balet jak Barysznikow lub smoła jak Cy Young. Naukowcy twierdzą, że te pomysły są bardziej science fiction niż faktem, ponieważ takie talenty nie należą do żadnego możliwego do zidentyfikowania genu, ale są raczej kombinacją genów obojga rodziców.
Pierwsza mapa genetyczna
Inżynieria genetyczna ma swoje pierwsze korzenie w 1913 r., Kiedy amerykański genetyk Alfred Sturtevant po raz pierwszy opracował mapę genetyczną chromosomów na potrzeby swojej pracy doktorskiej. Sturtevant udowodnił powiązanie genetyczne - przekazywanie materiału genetycznego - na etapie podziału komórkowego reprodukcji płciowej. Odkrył, że podczas podziału komórek, mejozy, liczba chromosomów w komórkach macierzystych zmniejszyła się o połowę, aby utworzyć plemniki i komórki jajowe.
Projekt genomu człowieka
Po odkryciu podwójnej helikalnej struktury w 1953 r. Przez badaczy Francisa Cricka i Jamesa Watsona naukowcy zdali sobie sprawę, że dokonano kluczowego kroku, aby umożliwić pełne mapowanie ludzkiego genomu. Opierając się na swojej pracy, Frederick Sanger odkrył, jak sekwencjonować DNA, określając kolejność czterech zasad DNA określonych literami chemicznymi A dla adeniny, T dla tyminy, G dla guaniny i C dla cytozyny. W latach 80. proces był w pełni zautomatyzowany.
Wizja do rzeczywistości
Pomysł pełnego zmapowania całego ludzkiego genomu stał się rzeczywistością w 1988 r., Kiedy Kongres sfinansował Narodowy Instytut Zdrowia i Departament Energii, aby „koordynować badania i działania techniczne związane z ludzkim genomem”. Oczekuje się, że potrwa to dziesięciolecia, projekt zmapował prawie 90 procent ludzkiego genomu do 2000 roku i został w pełni ukończony w 2003 roku, zaledwie 50 lat po tym, jak Crick i Watson odkryli podwójną helisę.
Pary podstawowe
Odkryto, że zasady DNA są sparowane podobnie na przeciwległych niciach, A z T i G z C, tworząc dwie pary zasad. HGP zidentyfikował około 3 miliardów par zasad, które istnieją w jądrze naszych komórek w 23 parach chromosomów.
Wadliwa edycja genów
Szybko do sierpnia 2017 r., Zaledwie pięć lat po opublikowaniu technologii Crispr-9, która umożliwia edycję genów - znaną jako „regularnie powtarzane palindromowe powtarzane klastry” - grupa międzynarodowych naukowców z Oregonu, Kalifornii, Korei i Chin z sukcesem zredagowała wadliwy gen w zarodku ludzkim, który przekazuje wrodzoną wadę serca, kardiomiopatię przerostową. Wada ta prowadzi do nagłej śmierci młodych sportowców i pojawia się co 500 osób.
Międzynarodowy zespół naukowców wypróbował dwie metody, z których jedna odniosła większy sukces niż druga. Pierwszy dotyczył jaj zapłodnionych przez męskie nasienie niosące wadliwy gen. Wycięli wadliwy męski gen MYBPC3 i wstrzyknęli zdrowy DNA do komórki z myślą, że męski genom wstawi zdrowy szablon do wyciętego obszaru; zamiast tego zrobił coś nieoczekiwanego. Skopiował zdrową komórkę z żeńskiego genomu.
Chociaż ta metoda działała, naprawiła jedynie 36 z 54 testowanych zarodków. Podczas gdy dodatkowe 13 zarodków nie miało mutacji, nie wszystkie komórki 13 były wolne od mutacji. Ta metoda nie zawsze działała, ponieważ niektóre zarodki zawierały zarówno naprawione, jak i nie naprawione komórki.
Druga metoda polegała na wprowadzeniu genetycznych „nożyczek” wraz z komórkami nasienia do komórki jajowej zawierającej mitochondrialny DNA przed zapłodnieniem. Spowodowało to 72-procentowy wskaźnik sukcesu, przy czym wszystkie 42 z 58 badanych embrionów były wolne od mutacji, chociaż 16 zawierało niechciane DNA. Gdyby zarodki te rozwinęły się w dzieci, a później stworzyły potomstwo, wadliwy gen nie zostałby odziedziczony. Zarodki zaprojektowane do tego badania zostały zniszczone po trzech dniach.
Potrzebne więcej badań
Inżynieria zarodkowa nie działa, gdy oboje rodzice mają ten sam wadliwy gen, dlatego wielu naukowców chciałoby przeprowadzić więcej badań. Zgodnie z obowiązującym prawem federalnym rządowe finansowanie badań naukowych i inżynierii zarodkowej jest niedozwolone, co ogranicza liczbę legalnych prac naukowców. Finansowanie badań pochodziło częściowo z Instytutu Podstawowej Nauki w Korei Południowej, Oregon Health and Science University oraz prywatnych fundacji.
Designer Babies
Pomysł stworzonych przez projektantów niemowląt jest przerażający dla wielu, zwłaszcza w porównaniu z szumem wokół inżynierii genetycznej nasion i żywności. Ale podczas gdy robione są gigantyczne kroki w edytowaniu wadliwych genów, tworzenie designerskich dzieci nie jest takie łatwe.
Naukowcy przypuszczają, że aż 93 000 wariantów genów ma wpływ na określenie wysokości człowieka. Hank Greely, dyrektor Center for Law and the Biosciences w Stanford, stwierdził w artykule w New York Times: „Nigdy nie będziemy w stanie powiedzieć szczerze:„ Ten zarodek wygląda jak 1550 na dwuczęściowym SAT, gdy poszczególne talenty powstają z wielu kombinacji genów. ”
Przyszłość edycji genów
W tym momencie naukowcy uważają, że inżynieria linii zarodkowej może przynieść ogromne korzyści osobom, które chcą założyć rodzinę, ale są nosicielami wadliwych genów wrodzonych. Zwykli Joes i Janes z pewnością nie pomyśleliby nawet o edycji genów i zapłodnieniu in vitro, chyba że istnieje szczególna potrzeba, ponieważ jest to kosztowny proces i „seks jest bardziej zabawny”, mówi dr Alta Charo, bioetyk na University of Wisconsin w Madison.
Jednak wraz z postępem społeczeństwa w szybko postępującej erze technologicznej etyczne konsekwencje inżynierii zarodkowej, edycji genów i dzieci projektantów będą nadal dyskutowane i dyskutowane przez wiele lat.