Sadržaj
- Prva genetska karta
- Projekt ljudskog genoma
- Vizija do stvarnosti
- Osnovni parovi
- Neispravno uređivanje gena
- Potrebno je više istraživanja
- Dizajnerske bebe
- Budućnost uređivanja gena
Napredovanje u uređivanju gena u kolovozu 2017. izaziva etičku zabrinutost da bi neki ljudi željeli izraditi bebe koje mogu pjevati poput Adele, plesati balet poput Baryshnikov ili pjevati poput Cy Young-a. Znanstvenici kažu da su ove ideje više znanstvena fantastika nego činjenica jer talenti poput ove ne pripadaju nijednom prepoznatljivom genu, već su kombinacija gena oba roditelja.
Prva genetska karta
Genetsko inženjerstvo ima svoje najranije korijene 1913. godine, kada je američki genetičar Alfred Sturtevant prvi put izradio genetsku kartu na kromosomima za svoju doktorsku tezu. Sturtevant je dokazao genetsku povezanost - prenošenje genetskog materijala - tijekom faze diobe stanica spolne reprodukcije. Otkrio je da se tijekom diobe stanica, mejoze, broj kromosoma u matičnim stanicama smanjio za pola da bi se stvorile sperme i jajne stanice.
Projekt ljudskog genoma
Nakon otkrića dvostruke spiralne strukture 1953. godine, istraživači Francis Crick i James Watson, znanstvenici su shvatili da je napravljen presudan korak kako bi se omogućilo potpuno mapiranje ljudskog genoma. Nastavljajući na svom radu, Frederick Sanger otkrio je kako sekvencirati DNK, određujući redoslijed četiri baze DNA definirane kemijskim slovima A za adenin, T za timin, G za guanin i C za citozin. Do 1980-ih, proces je bio u potpunosti automatiziran.
Vizija do stvarnosti
Ideja o cjelovitom preslikavanju čitavog ljudskog genoma postala je stvarnost 1988. kada je Kongres financirao Nacionalni institut za zdravstvo i Odjel za energiju kako bi "koordinirali istraživačke i tehničke aktivnosti povezane s ljudskim genomom". Očekivalo se da će trajati desetljećima, projekt je mapirao gotovo 90 posto ljudskog genoma do 2000. godine, a potpuno je dovršen 2003. godine, samo 50 godina nakon što su Crick i Watson otkrili dvostruku spiralu.
Osnovni parovi
Otkriveno je da su DNK baze uparene slično na suprotnim žicama, A s T i G sa C, da tvore dva para baza. HGP je identificirao približno 3 milijarde baznih parova koji postoje u jezgri naših stanica u 23 para kromosoma.
Neispravno uređivanje gena
Brzo prema kolovozu 2017. godine, samo pet godina nakon objavljivanja tehnologije Crispr-9 koja omogućava uređivanje gena - poznate kao "klasterirana redovno interspaced kratka palindromska ponavljanja" - skupina međunarodnih znanstvenika iz Oregona, Kalifornije, Koreje i Kine uspješno je uredila oštećen gen u ljudskom embriju koji prelazi na urođenu srčanu manu, hipertrofičnu kardiomiopatiju. Taj nedostatak dovodi do iznenadne smrti kod mladih sportaša i javlja se jedan na svakih 500 ljudi.
Međunarodni tim znanstvenika isprobao je dvije metode, od kojih je jedna bila uspješnija od druge. Prvo je uključivalo jajašca oplođena muškom spermom koja nosi defektni gen. Izrezali su neispravni muški gen MYBPC3 i ubrizgali zdravu DNK u stanicu s idejom da muški genom ubaci zdravi predložak u rezno područje; umjesto toga učinila je nešto neočekivano. Kopirala je zdravu stanicu iz ženskog genoma.
Dok je ova metoda funkcionirala, popravio je samo 36 od 54 testirana embrija. Iako dodatnih 13 zametaka nije imalo mutaciju, nisu sve stanice od 13 bile bez mutacije. Ova metoda nije uvijek djelovala, jer su neki embriji sadržavali i popravljene i nepopravljene stanice.
Druga metoda uključivala je uvođenje genetskih „škara“ zajedno sa spermatozoidima u jajnu ćeliju koja sadrži mitohondrijsku DNK prije oplodnje. To je rezultiralo stopom uspjeha od 72 posto, pri čemu je svih 42 od 58 testiranih embrija bez mutacije, iako je 16 nosilo neželjenu DNK. Ako bi se ti embriji razvili u bebe, a kasnije stvorili potomstvo, neispravni gen ne bi se naslijedio. Embrioni dizajnirani za ovu studiju uništeni su nakon tri dana.
Potrebno je više istraživanja
Germline inženjering ne funkcionira kada oba roditelja nose isti neispravan gen, zbog čega bi mnogi znanstvenici željeli dovršiti više ispitivanja. Prema važećem saveznom zakonu, vladino financiranje znanstvenih ispitivanja i inženjerskih inženjeringa nije dopušteno, što ograničava koliko znanstvenika može legalno dovršiti. Financiranje istraživanja djelomično je dobilo Institut za osnovne znanosti u Južnoj Koreji, Sveučilište Oregon Health and Science i privatne zaklade.
Dizajnerske bebe
Ideja o dizajniranim bebama oduševljava mnoge, posebno u usporedbi s grozom oko genetskog inženjeringa sjemena i hrane. No dok se rade ogromni koraci u uređivanju neispravnih gena, stvaranje dizajnerskih beba nije tako lako.
Znanstvenici tvrde kako čak 93.000 varijacija gena dolazi u igru u određivanju ljudske visine. Hank Greely, direktor Centra za pravo i bioznanost u Stanfordu, izjavio je u članku New York Timesa: "Iskreno, nikada nećemo moći reći:" Ovaj zametak izgleda kao 1550. na dvodijelnom SAT-u, kako se pojedinačni talenti rađaju iz mnoštva kombinacija gena. "
Budućnost uređivanja gena
U ovom trenutku, znanstvenici smatraju da zarazni inženjering može uvelike koristiti ljudima koji žele odgajati obitelj, ali su nositelji neispravnih urođenih gena. Redoviti Joes i Janes više vjerojatno ne bi ni razmišljali o uređivanju gena i in vitro oplodnji, osim ako postoji specifična potreba, jer je to skup proces i "seks je zabavniji", kaže dr. R. Alta Charo, bioetičar sa Sveučilišta Wisconsin u Madisonu.
Ipak, dok društvo nastavlja svoj korak kroz brzo napredujuće tehnološko razdoblje, etičke implikacije inženjeringa klica, uređivanje gena i dizajnerske bebe nastavit će se raspravljati i raspravljati godinama koje dolaze.