211service.com
Dzięki tej technologii inżynierii genetycznej nie ma odwrotu
Studenci w piwnicznym instytucie Anthony'ego Jamesa na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine wiedzieli, że złamali prawa ewolucji, patrząc w oczy komarów.
Zgodnie z prawem, robaki, które urodziły się od ojców o fluorescencyjnych czerwonych oczach i matek o normalnych, powinny być tylko w połowie czerwone. Zamiast tego, gdy policzyli ich, najpierw kilku, a potem setkami, odkryli, że 99 procent miało świecące oczy.
Ważniejsze niż kolor oczu jest to, że komary Jamesa przenoszą również geny, które powstrzymują rozwój pasożyta malarii. Gdyby te owady zostały kiedykolwiek wypuszczone na wolność, ich samolubny ładunek genetyczny rozprzestrzeniłby się nieubłaganie w populacjach komarów i potencjalnie powstrzymałby przenoszenie malarii.
Technologia, zwana napędem genowym, została zbudowana przy użyciu technologii edycji genów znanej jako CRISPR i jest zgłaszana przez Jamesa, specjalistę w dziedzinie biologii komarów, i pół tuzina kolegów z Materiały Narodowej Akademii Nauk .
Funkcjonujący napęd genowy u komarów był oczekiwany przez organizacje zdrowia publicznego od ponad dekady jako rewolucyjny, nowatorski sposób walki z malarią. Jednak teraz, gdy jest to rzeczywistość, praca rodzi pytania, czy technologia jest wystarczająco bezpieczna, aby kiedykolwiek zostać wypuszczona na wolność.
Jest to duży postęp, ponieważ pokazuje, że napędy genowe będą prawdopodobnie skuteczne u komarów, mówi Kevin Esvelt, badacz napędu genowego w Wyss Institute na Uniwersytecie Harvarda. Technologia nie jest już ograniczeniem.
Od zeszłego lata Esvelt i inni naukowcy zaczął ostrzegać że napędy genowe miały wkrótce przeskoczyć od teorii do rzeczywistości (patrz Chronić społeczeństwo przed naszymi wynalazkami, mówią naukowcy zajmujący się edycją genomu) i wymagają większej uwagi organów regulacyjnych i opinii publicznej. Narodowa Akademia Nauk bada naukę i etykę technologii i planuje opublikować w przyszłym roku zalecenia dotyczące odpowiedzialnego postępowania naukowców i firm.
Napędy genowe to tylko najnowszy przykład fantastycznej mocy edycji CRISPR, która zmienia DNA żywych istot, co już wywołało debatę na temat możliwości wykorzystania edycji genów do generowania designerskich ludzkich dzieci (patrz Engineering the Perfect Baby ) . Ale Henry Greely, profesor prawa i specjalista bioetyki w Stanford, mówi, że zastosowania środowiskowe są bardziej niepokojące niż kilka zmodyfikowanych ludzi. Możliwość przetworzenia biosfery jest niezwykle istotna i znacznie bliższa realizacji – mówi.
Malaria powstaje, gdy ukąszenie komara przenosi plasmodium, jednokomórkowego pasożyta. Można go leczyć, ale każdego roku na malarię umiera 670 000 osób, w większości małe dzieci w Afryce Subsaharyjskiej.
James mówi, że jego komary są kulminacją dziesięcioleci przeważnie mało znanych, niezapowiedzianych prac kilku specjalistów od owadów nad opracowaniem genetycznego rozwiązania malarii. W tym roku stało się to wreszcie możliwe, kiedy naukowcy z laboratorium Ethana Biera, biologa muchowego z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, który jest współautorem artykułu, w końcu wykorzystali CRISPR do udoskonalenia silnika molekularnego, który mógłby pozwolić na zwalczanie malarii. geny do rozprzestrzeniania się.
Komary mają dwa ważne dodatki genetyczne. Jednym z nich są geny, które wytwarzają przeciwciała za każdym razem, gdy samica komara spożywa posiłek z krwi. Te przeciwciała wiążą się z powierzchnią pasożyta i zatrzymują jego rozwój. Jednak normalnie, taki zmodyfikowany komar przekazałby geny tylko dokładnie połowie swojego potomstwa, ponieważ istnieje 50% szans na to, że jakikolwiek kawałek DNA pochodziłby od jego partnera. A ponieważ nowe geny prawdopodobnie nie pomagają komarom zbytnio, szybko wyginą na wolności.
I tu pojawia się CRISPR. W napędzie genowym elementy systemu CRISPR są dodawane w taki sposób, że każdy normalny gen jest edytowany, a także dodawany jest do niego ładunek genetyczny. W laboratorium Jamesa praktycznie wszystkie komary miały dodatek genetyczny, co Esvelt nazywa zdumiewającym.
Esvelta martwi to, że jego zdaniem naukowcy z Kalifornii nie zastosowali wystarczająco surowych środków bezpieczeństwa. Mówi, że zamknięte drzwi i zamknięte klatki nie wystarczą. Chce, aby zainstalowali genetyczny napęd odwrócenia, aby w razie potrzeby można było cofnąć zmianę. Przypadkowe uwolnienie byłoby katastrofą z potencjalnie katastrofalnymi konsekwencjami dla publicznego zaufania do nauki, a zwłaszcza interwencji związanych z napędem genowym, mówi. Żadna interwencja napędzana genami nie może być nigdy wypuszczana bez powszechnego poparcia.
James mówi, że eksperyment był bezpieczny, ponieważ komary są trzymane za serią zamkniętych drzwi wejściowych na karty i ponieważ nie pochodzą z Kalifornii. Gdyby któryś uciekł, nie byłby w stanie się rozmnażać.
W rzeczywistości cały sens napędu genowego polega na wypuszczeniu go na wolność, koncepcji, która od dawna jest akceptowana, przynajmniej teoretycznie, przez organizacje zdrowia publicznego, w tym Fundację Gatesa. Jednak teraz, gdy jest to rzeczywiście możliwe, alarmujące nagłówki wiadomości porównują tę technologię do następnej broni masowego rażenia, a nawet podnoszą widmo owadzich terroryzmu, takich jak komary, które zabijają ludzi toksynami.
Terroryzm napędzany genami jest prawdopodobnie nonsensem, przynajmniej na razie. Dzieje się tak, ponieważ nawet gdyby broń owadów była możliwa, w praktyce jest mało prawdopodobne, aby organizacja terrorystyczna zainwestowała miliony w zaawansowany program inżynierii genetycznej. Dużo myślałem o złych rzeczach, które można z tym zrobić, i nie wymyśliliśmy niczego, co by się udało, mówi Bier. Jest tak wiele złych rzeczy, które możesz zrobić, a które są łatwiejsze.
Zamiast tego Bier i James twierdzą, że są przekonani, że zmodyfikowane komary powinny zostać uwolnione tak szybko, jak to możliwe, co mają nadzieję zrobić, jeśli uda im się znaleźć społeczność dotkniętą malarią, która się na to zgodzi. Wyobraź sobie, że moglibyśmy zaprojektować komara, który w magiczny sposób wyleczyłby raka, mówi Bier. Cóż, strach przed zachorowaniem na malarię jest tym samym lękiem co przed zachorowaniem na raka. Moim zdaniem korzyści przewyższają ryzyko i powinniśmy iść naprzód tak agresywnie, jak tylko możemy.