Innhold
- Første genetiske kart
- Human Genome Project
- Visjon til virkeligheten
- Basepar
- Mangelfull redigering
- Mer forskning er nødvendig
- Designer Babies
- Future of Gene Editing
Fremskritt med redigering av gen i august 2017 vekker etiske bekymringer for at noen mennesker kanskje vil produsere babyer som kan synge som Adele, danse ballett som Baryshnikov eller tonehode som Cy Young. Forskere sier at disse ideene er mer science fiction enn faktum fordi talenter som disse ikke tilhører noe identifiserbart gen, men er snarere en kombinasjon av gener fra begge foreldrene.
Første genetiske kart
Genteknologi har noen av de tidligste røttene i 1913, da den amerikanske genetikeren Alfred Sturtevant først utviklet et genetisk kart over kromosomer for doktorgradsavhandlingen sin. Sturtevant viste genetisk kobling - videreføring av genetisk materiale - under celledelingstrinnet i seksuell reproduksjon. Han fant ut at under celledeling, meiose, reduserte antallet kromosomer i foreldreceller med halvparten for å skape sædceller og eggceller.
Human Genome Project
Etter oppdagelsen av den doble spiralformede strukturen i 1953 av forskerne Francis Crick og James Watson, innså forskere at et avgjørende skritt hadde blitt gjort for å tillate full kartlegging av menneskets genom. Med utgangspunkt i arbeidet deres oppdaget Frederick Sanger hvordan man skulle sekvensere DNA ved å bestemme rekkefølgen på DNAs fire baser definert av kjemiske bokstaver A for adenin, T for timin, G for guanin og C for cytosin. På 1980-tallet ble prosessen fullstendig automatisert.
Visjon til virkeligheten
Ideen om å kartlegge hele det menneskelige genomet ble en realitet i 1988 da kongressen finansierte National Institute of Health og Department of Energy for å "koordinere forskning og tekniske aktiviteter relatert til det menneskelige genomet." Prosjektet forventet å ta flere tiår, og kartla nesten 90 prosent av menneskets genom innen 2000 og var fullstendig i 2003, bare 50 år etter at Crick og Watson oppdaget den doble heliksen.
Basepar
Det ble oppdaget at DNA-basene parret seg på samme måte på motsatte tråder, A med T og G med C for å danne to basepar. HGP identifiserte omtrent 3 milliarder basepar som eksisterer i kjernen til cellene våre i 23 kromosompar.
Mangelfull redigering
Spol frem til august 2017, bare fem år etter publiseringen av Crispr-9-teknologien som gjør det mulig å redigere gen - kjent som 'gruppert regelmessig i mellomrom med korte palindromiske gjentakelser' - en gruppe internasjonale forskere fra Oregon, California, Korea og Kina redigerte vellykket mangelfullt gen i et menneskelig embryo som overfører en medfødt hjertefeil, hypertrofisk kardiomyopati. Denne feilen fører til plutselig død hos unge idrettsutøvere og forekommer en av hver 500 personer.
Det internasjonale forskerteamet prøvde to metoder, hvorav den ene var mer vellykket enn den andre. Det første involverte egg som ble befruktet av hannsæd som bærer det mangelfulle genet. De kuttet ut det defekte mannlige MYBPC3-genet, og injiserte sunt DNA i cellen med ideen om at det mannlige genomet ville sette den sunne malen inn i det kuttede området; i stedet gjorde det noe uventet. Den kopierte den sunne cellen fra det kvinnelige genomet.
Mens denne metoden fungerte, reparerte den bare 36 av 54 testede embryoer. Mens ytterligere 13 embryoer ikke hadde mutasjonen, var ikke alle celler av de 13 mutasjonsfrie. Denne metoden fungerte ikke alltid, da noen embryoer inneholdt både reparerte og ikke reparerte celler.
Den andre metoden innebar å introdusere genetisk ‘saks’ sammen med sædceller i eggcellen som inneholder mitokondrielt DNA før befruktning. Dette resulterte i en suksessrate på 72 prosent, hvor alle 42 av 58 testede embryoer var mutasjonsfrie, selv om 16 hadde uønsket DNA. Hvis disse embryoene utviklet seg til babyer og senere skapte avkom, ville det mangelfulle genet ikke arvet. Embryoer konstruert for denne studien ble ødelagt etter tre dager.
Mer forskning er nødvendig
Germline engineering fungerer ikke når begge foreldrene har det samme defekte genet, og det er grunnen til at mange forskere ønsker å fullføre flere studier. I henhold til gjeldende føderal lov er ikke regjeringsbasert finansiering av vitenskapelige studier og kimteknikk tillatt, noe som begrenser hvor mye forskere lovlig kan fullføre. Finansieringen til forskningen kom delvis fra Institute for Basic Science i Sør-Korea, Oregon Health and Science University, og private stiftelser.
Designer Babies
Ideen om designerproduserte babyer ruster mange, spesielt sammenlignet med oppstyret om genteknologi av frø og mat. Men mens det gjøres gigantiske skritt for å redigere mangelfulle gener, er det ikke så enkelt å lage designerbarn.
Forskere påpeker at så mange som 93 000 genvariasjoner spiller inn når de bestemmer menneskets høyde. Hank Greely, direktør for Center for Law and Biosciences at Stanford uttalte i en New York Times-artikkel: "Vi kommer aldri til å kunne si ærlig talt, 'Dette embryoet ser ut som en 1550 på den todelte SAT, som individuelle talenter stiger fra en rekke genkombinasjoner. "
Future of Gene Editing
På dette tidspunktet påpeker forskere at bakterieteknikk kan være til stor nytte for mennesker som ønsker å oppdra en familie, men er bærere av mangelfulle medfødte gener. Vanlige Joes og Janes vil mer enn sannsynlig ikke engang tenke på genredigering og in-vitro befruktning, med mindre det er et spesifikt behov, ettersom det er en kostbar prosess og "sex er morsommere," sier Dr. R. Alta Charo, en bioetiker ved University of Wisconsin, Madison.
Likevel, mens samfunnet fortsetter sitt stup gjennom den teknologiske epoken som er raskt fremme, vil de etiske implikasjonene av kimteknikk, genredigering og designerbarn fortsette å bli diskutert og kranglet om i årene som kommer.