Sadržaj:

Dizajniranje ljudi: GMO generacija
Dizajniranje ljudi: GMO generacija

Video: Dizajniranje ljudi: GMO generacija

Video: Dizajniranje ljudi: GMO generacija
Video: Александр Панчин. Осторожно! Содержит ГМО. Special (2018) 2024, Marš
Anonim

Mnogi od nas su rođeni sa osobinama koje pomažu da se bolje takmičimo u društvu: ljepota, inteligencija, spektakularan izgled ili fizička snaga. Zbog napretka u genetici, počinje da se čini da ćemo uskoro moći da pristupimo nečemu čemu ranije nije bilo podložno – da „dizajnujemo“ljude i pre nego što su rođeni. Tražiti potrebne kvalitete, ako nisu date od prirode, unaprijed određujući prilike tako neophodne u životu. To radimo s automobilima i drugim neživim objektima, ali sada kada je ljudski genom dekodiran i već učimo da ga uređujemo, čini se da smo sve bliži pojavi takozvane "dizajnerske", "projektovane" djece. Da li se tako čini ili će uskoro postati stvarnost?

Lulu i Nana iz Pandorine kutije

Rođenje prve dece sa modifikovanim genomom krajem 2019. izazvalo je ozbiljan odjek u naučnoj zajednici i javnosti. He Jiankui, biolog sa Južnog univerziteta nauke i tehnologije, Kina (SUSTech) - 19. novembra 2018. godine, uoči drugog Međunarodnog samita o uređivanju ljudskog genoma u Hong Kongu, u intervjuu za Associated Press, najavio je rođenje prve djece s uređenim genomom.

Djevojčice bliznakinje su rođene u Kini. Njihova imena, kao i imena njihovih roditelja, nisu otkrivena: prva "GMO-djeca" na planeti poznata su kao Lulu i Nana. Prema naučniku, devojčice su zdrave, a mešanje u njihov genom učinilo je blizance imunim na HIV.

Događaj, koji može izgledati kao novi korak u razvoju čovječanstva, ili barem medicine, kao što je već spomenuto, nije izazvao pozitivne emocije kod kolega naučnika. Naprotiv, osuđen je. Vladine agencije u Kini započele su istragu, a svi eksperimenti s ljudskim genomom u zemlji su privremeno zabranjeni.

Slika
Slika

He Jiankui / ©apnews.com/Mark Schiefelbein

Eksperiment, koji nije bio cijenjen u javnosti, bio je sljedeći. Naučnik je uzeo spermu i jajne ćelije od budućih roditelja, izvršio vantelesnu oplodnju sa njima, uredio genome nastalih embriona metodom CRISPR/Cas9. Nakon implantacije embriona u sluzokožu materice žene, buduća majka djevojčica nije bila zaražena HIV-om, za razliku od oca koji je bio nosilac virusa.

Gen CCR5, koji kodira membranski protein koji koristi virus ljudske imunodeficijencije za ulazak u ćelije, prošao je editovanje. Ako se modificira, osoba s takvom umjetnom mutacijom bit će otporna na infekciju virusom.

Slika
Slika

Lulu i Nana / © burcualem.com

Mutacija koju je He Jiankui pokušao da stvori veštački zove se CCR5 Δ32: nalazi se u prirodi, ali samo kod nekoliko ljudi, i dugo je privlačila pažnju naučnika. Eksperimenti na miševima 2016. godine pokazali su da CCR5 Δ32 utiče na funkciju hipokampusa, značajno poboljšavajući pamćenje. Njegovi nosioci nisu samo imuni na HIV, već se i brže oporavljaju nakon moždanog udara ili traumatske ozljede mozga, imaju bolje pamćenje i sposobnost učenja od “običnih” ljudi.

Istina, za sada nijedan naučnik ne može garantovati da CCR5 Δ32 ne nosi nikakve nepoznate rizike i da takve manipulacije sa genom CCR5 neće izazvati negativne posledice po nosioca mutacije. Sada je poznata jedina negativna posljedica takve mutacije: organizam njegovih vlasnika je podložniji groznici Zapadnog Nila, ali ova bolest je prilično rijetka.

U međuvremenu, univerzitet na kojem je radio kineski naučnik odrekao se svog radnika. Iz alma mater kažu da nisu znali za eksperimente He Jiankuija, koje su nazvali grubim kršenjem etičkih principa i naučne prakse, a on se njima bavio izvan zidova institucije.

Treba napomenuti da sam projekat nije dobio nezavisnu potvrdu i nije prošao recenziju, a njegovi rezultati nisu objavljeni u naučnim časopisima. Sve što imamo su samo izjave naučnika.

He Jiankuijev rad prekršio je međunarodni moratorij na takve eksperimente. Zabrana je uspostavljena na zakonodavnom nivou u gotovo svim zemljama. Kolege genetičara slažu se da korištenje CRISPR/Cas9 tehnologije za uređivanje genoma kod ljudi nosi ogromne rizike.

Ali ključna tačka kritike je da rad kineskog genetičara nema ništa inovativno: niko do sada nije preduzimao takve eksperimente zbog straha od nepredvidivih posledica, jer ne znamo kakve probleme modifikovani geni mogu stvoriti njihovim nosiocima i potomcima.

Kao što je britanska genetičarka Maryam Khosravi rekla na svom Tviter nalogu: "Ako možemo nešto da uradimo, to ne znači da to moramo da uradimo."

Inače, u oktobru 2018. godine, čak i prije šokantne izjave kineskog naučnika, ruski genetičari iz Nacionalnog medicinskog istraživačkog centra za akušerstvo, ginekologiju i perinatologiju nazvanog po Kulakovu također su objavili uspješnu promjenu gena CCR5 pomoću genoma CRISPR/Cas9. urednik i dobijanje embriona koji nisu podložni efektima HIV-a. Naravno, one su uništene, tako da nije došlo do rađanja djece.

40 godina ranije

Ubrzo naprijed četiri decenije. U julu 1978. u Velikoj Britaniji rođena je Louise Brown - prvo dijete rođeno kao rezultat vantjelesne oplodnje. Tada je njeno rođenje izazvalo veliku buku i negodovanje, pa je pripalo roditeljima "bebe iz epruvete", kao i naučnicima, koji su dobili nadimak "doktori Frankenštajna".

Slika
Slika

Louise Brown. U detinjstvu i sada / © dailymail.co.uk

Ali ako je taj uspjeh neke uplašio, drugima je dao nadu. Dakle, danas na planeti postoji više od osam miliona ljudi koji svoje rođenje duguju metodi vantjelesne oplodnje, a mnoge predrasude koje su tada bile popularne su razbijene.

Istina, postojala je još jedna briga: budući da metoda IVF-a pretpostavlja da se "spreman" ljudski embrion stavlja u matericu, on može biti genetski modificiran prije implantacije. Kao što vidimo, nakon nekoliko decenija, dogodilo se upravo to.

Slika
Slika

IVF procedura / © freepik.com

Dakle, može li se povući paralela između dva događaja - rođenja Louise Brown i kineskih blizanaca Lule i Nane? Vrijedi li raspravljati da je Pandorina kutija otvorena i vrlo brzo će biti moguće "naručiti" dijete stvoreno po projektu, odnosno dizajnerskom. I što je najvažnije, hoće li se promijeniti odnos društva prema takvoj djeci, kao što se danas praktično promijenio prema djeci "iz epruvete"?

Selekcija embrija ili genetska modifikacija?

Međutim, uređivanje genoma nije jedina stvar koja nas približava budućnosti u kojoj će djeca imati unaprijed planirane kvalitete. Lulu i Nana svoje rođenje duguju ne samo CRISPR/Cas9 tehnologijama za uređivanje gena i IVF-u, već i preimplantacijskoj genetskoj dijagnostici embriona (PGD). Tokom svog eksperimenta, He Jiankui je koristio PGD uređenih embriona da otkrije himerizam i greške van cilja.

A ako je uređivanje ljudskih embrija zabranjeno, onda preimplantacijska genetska dijagnostika, koja se sastoji u sekvenciranju genoma embrija za neke nasljedne genetske bolesti, i naknadnom odabiru zdravih embrija, nije. PGD je svojevrsna alternativa prenatalnoj dijagnostici, samo bez potrebe za prekidom trudnoće ako se otkriju genetske abnormalnosti.

Stručnjaci ističu da će prva "legitimna" dizajnerska djeca biti dobijena upravo odabirom embriona, a ne kao rezultat genetske manipulacije.

Tokom PGD-a, embrioni dobijeni in vitro oplodnjom se podvrgavaju genetskom skriningu. Postupak uključuje uklanjanje ćelija iz embriona u vrlo ranoj fazi razvoja i "čitanje" njihovih genoma. Čita se cijela ili dio DNK kako bi se utvrdilo koje varijante gena nosi. Nakon toga, budući roditelji će moći da biraju koje će embrije implantirati u nadi da će doći do trudnoće.

Slika
Slika

Preimplantaciona genetska dijagnoza (PGD) / ©vmede.org

Preimplantacionu genetsku dijagnozu već koriste parovi koji vjeruju da nose gene za određene nasljedne bolesti kako bi identificirali embrije koji nemaju te gene. U SAD-u se takvo testiranje koristi u oko 5% slučajeva IVF-a. Obično se izvodi na embrionima starim od tri do pet dana. Takvi testovi mogu otkriti gene koji nose oko 250 bolesti, uključujući talasemiju, ranu Alchajmerovu bolest i cističnu fibrozu.

Samo danas PGD nije baš atraktivan kao tehnologija za dizajniranje djece. Procedura dobijanja jajnih ćelija je neugodna, nosi rizike i ne obezbeđuje potreban broj ćelija za selekciju. Ali sve će se promijeniti čim bude moguće dobiti više jajnih stanica za oplodnju (na primjer, iz ćelija kože), a istovremeno će se povećati brzina i cijena sekvenciranja genoma.

Bioetičar Henry Greeley sa Univerziteta Stanford u Kaliforniji kaže: "Skoro sve što možete učiniti s uređivanjem gena, možete učiniti i selekcijom embriona."

Da li je DNK sudbina?

Prema mišljenju stručnjaka, u narednim decenijama u razvijenim zemljama napredak u tehnologijama za čitanje genetskog koda snimljenog u našim hromozomima daće sve većem broju ljudi priliku da sekvenciraju svoje gene. Ali korištenje genetskih podataka da se predvidi kakva će osoba postati embrij teže je nego što zvuči.

Istraživanje genetske osnove ljudskog zdravlja je svakako važno. Ipak, genetičari su učinili malo da razbiju pojednostavljene ideje o tome kako geni utiču na nas.

Mnogi ljudi vjeruju da postoji direktna i nedvosmislena veza između njihovih gena i osobina. Ideja o postojanju gena koji su direktno odgovorni za inteligenciju, homoseksualnost ili, na primjer, muzičke sposobnosti, je široko rasprostranjena. Ali i na primjeru spomenutog gena CCR5, čija promjena utječe na funkcioniranje mozga, vidjeli smo da nije sve tako jednostavno.

Postoje mnoge - uglavnom rijetke - genetske bolesti koje se mogu precizno prepoznati specifičnom mutacijom gena. U pravilu postoji direktna veza između takvog sloma gena i bolesti.

Najčešće bolesti ili medicinske predispozicije - dijabetes, bolesti srca ili određene vrste raka - povezane su s nekoliko ili čak mnogim genima i ne mogu se sa sigurnošću predvidjeti. Osim toga, ovise o mnogim faktorima okoline - na primjer, o prehrani osobe.

Ali kada su u pitanju složenije stvari poput ličnosti i inteligencije, ovdje ne znamo mnogo o tome koji su geni uključeni. Međutim, naučnici ne gube pozitivan stav. Kako se povećava broj ljudi čiji su genomi sekvencionirani, moći ćemo saznati više o ovoj oblasti.

U međuvremenu, Euan Birney, direktor Evropskog instituta za bioinformatiku u Kembridžu, nagovještavajući da dekodiranje genoma neće odgovoriti na sva pitanja, napominje: "Moramo se pobjeći od ideje da je vaš DNK vaša sudbina."

Dirigent i orkestar

Međutim, to nije sve. Za našu inteligenciju, karakter, građu i izgled nisu zaslužni samo geni, već i epigeni – specifične oznake koje određuju aktivnost gena, ali ne utiču na primarnu strukturu DNK.

Ako je genom skup gena u našem tijelu, onda je epigenom skup oznaka koje određuju aktivnost gena, neka vrsta regulatornog sloja smještenog, takoreći, na vrhu genoma. Kao odgovor na vanjske faktore, on naređuje koji geni treba da rade, a koji da spavaju. Epigenom je dirigent, genom je orkestar, u kojem svaki muzičar ima svoju ulogu.

Takve komande ne utiču na sekvence DNK; one jednostavno uključuju (ekspresuju) neke gene i isključuju (potiskuju) druge. Dakle, ne rade svi geni koji se nalaze na našim hromozomima. Manifestacija jedne ili druge fenotipske osobine, sposobnost interakcije sa okolinom, pa čak i brzina starenja ovise o tome koji je gen blokiran ili deblokiran.

Najpoznatiji i, kako se vjeruje, najvažniji epigenetski mehanizam je metilacija DNK, dodavanje CH3-grupe DNK enzimima - metiltransferazama citozinu - jednoj od četiri azotne baze u DNK.

Slika
Slika

Epigenom / ©celgene.com

Kada je metil grupa vezana za citozin, koji je dio određenog gena, gen se isključuje. Ali, iznenađujuće, u takvom "uspavanom" stanju gen se prenosi na potomstvo. Takav prenos karaktera koje su živa bića stekla tokom života naziva se epigenetsko nasleđe, koje traje nekoliko generacija.

Epigenetika - nauka koja se zove mala sestra genetike - proučava kako uključivanje i isključivanje gena utiče na naše fenotipske osobine. Prema mnogim stručnjacima, upravo u razvoju epigenetike leži budući uspjeh tehnologije za stvaranje dizajnerske djece.

Dodavanjem ili uklanjanjem epigenetskih „tagova“možemo se, bez uticaja na sekvencu DNK, boriti sa obe bolesti nastale pod uticajem nepovoljnih faktora, i proširiti „katalog“planiranih dizajnerskih karakteristika deteta.

Jesu li Gattaki scenario i drugi strahovi stvarni?

Mnogi strahuju da ćemo od uređivanja genoma - kako bismo izbjegli ozbiljne genetske bolesti - preći na poboljšanje ljudi, a tu nije daleko do pojave nadčovjeka ili grananja čovječanstva u biološke kaste, kako je predvidio Yuval Noah Harari.

Bioetičar Ronald Greene sa koledža Dartmouth u New Hampshireu vjeruje da tehnološki napredak može učiniti "ljudski dizajn" pristupačnijim. U narednih 40-50 godina, kaže on, „vidjet ćemo upotrebu uređivanja gena i reproduktivnih tehnologija za poboljšanje ljudi; moći ćemo odabrati boju očiju i kose za naše dijete, želimo poboljšane atletske sposobnosti, vještine čitanja ili računanja i tako dalje."

Međutim, pojava dizajnerske djece prepuna je ne samo nepredvidivih medicinskih posljedica, već i produbljivanja društvene nejednakosti.

Kao što bioetički naučnik Henry Greeley ističe, 10-20% ostvarivo poboljšanje zdravlja kroz PGD, pored prednosti koje bogatstvo već donosi, moglo bi dovesti do sve većeg jaza u zdravstvenom statusu bogatih i siromašnih – kako u društvu tako i između zemalja..

A sada, u mašti, nastaju strašne slike genetske elite, poput onih prikazanih u distopijskom trileru Gattaca: napredak tehnologije doveo je do činjenice da se eugenika prestala smatrati kršenjem moralnih i etičkih normi, a proizvodnja idealnih ljudi je stavljena na tok. U ovom svijetu, čovječanstvo je podijeljeno na dvije društvene klase - "važeće" i "nevažeće". Prvi su, po pravilu, rezultat posjeta roditelja ljekaru, a drugi su rezultat prirodne oplodnje. Sva vrata su otvorena za "dobre", a "nepodobni", po pravilu, su van broda.

Slika
Slika

Snimak iz filma "Gattaca" (1997, SAD)

Vratimo se našoj stvarnosti. Napomenuli smo da još nije moguće predvidjeti posljedice uplitanja u sekvencu DNK: genetika ne daje odgovore na mnoga pitanja, a epigenetika je zapravo u ranoj fazi razvoja. Svaki eksperiment sa rođenjem djece sa modificiranim genomom predstavlja značajan rizik koji se dugoročno može pretvoriti u problem za takvu djecu, njihove potomke i, moguće, cijelu ljudsku vrstu.

Ali napredak tehnologije u ovoj oblasti, koji nas je spasio, vjerovatno od nekih problema, dodaće nove. Pojava dizajnerske djece, savršene u svakom pogledu, koja će, sazrevši, postati članovi društva, može stvoriti ozbiljan problem u vidu produbljivanja društvene nejednakosti već na genetskom nivou.

Postoji još jedan problem: nismo gledali na temu koju razmatramo očima djeteta. Ljudi su ponekad skloni precijeniti mogućnosti nauke, a iskušenje da potrebu za mukotrpnom brigom o svom djetetu, njegovom odgoju i studiranju zamijene plaćanjem računa u specijaliziranoj klinici može biti veliko. Šta ako dijete dizajnera, u koje je uloženo toliko novca i koji ima tolika očekivanja, ne ispuni te nade? Ako, uprkos inteligenciji programiranoj u genima i spektakularnom izgledu, ne postane ono što su htjeli? Geni još nisu sudbina.

Preporučuje se: