Sisältö
- Ensimmäinen geneettinen kartta
- Ihmisgenomiprojekti
- Visio todellisuuteen
- Pohjaparit
- Viallinen geenien muokkaus
- Lisää tutkimusta tarvitaan
- Suunnittelijan vauvat
- Geeninkäsittelyn tulevaisuus
Geenimuokkauksen parannukset elokuussa 2017 herättävät eettisiä huolenaiheita siitä, että jotkut ihmiset saattavat haluta valmistaa vauvoja, jotka voivat laulaa kuten Adele, tanssipaletti kuten Baryshnikov tai piki kuten Cy Young. Tutkijoiden mukaan nämä ajatukset ovat enemmän tieteiskysymyksiä kuin tosiasioita, koska näiden kaltaiset kyvyt eivät kuulu mihinkään tunnistettavaan geeniin, vaan ovat pikemminkin molempien vanhempien geenien yhdistelmää.
Ensimmäinen geneettinen kartta
Geenitekniikan varhaisimmat juuret ovat vuonna 1913, kun amerikkalainen geneetikko Alfred Sturtevant kehitti väitöskirjaansa varten ensin geenikartan kromosomeista. Sturtevant osoitti geneettisen yhteyden - geneettisen materiaalin välittymisen - seksuaalisen lisääntymisen solujakautumisvaiheessa. Hän huomasi, että solujen jakautumisen, meioosin aikana, emosolujen kromosomien lukumäärä väheni puoleen sperma- ja munasolujen luomiseksi.
Ihmisgenomiprojekti
Tutkijoiden Francis Crickin ja James Watsonin vuonna 1953 löydetty kaksoispiraalinen rakenne, tutkijat huomasivat, että on tehty ratkaiseva askel, jotta ihmisen perimä voidaan kartoittaa kokonaan. Frederick Sanger löysi heidän työnsä perusteella miten sekvensoida DNA: ta määrittämällä DNA: n neljän emäksen järjestys, jotka on määritelty kemiallisilla kirjaimilla A adeniinille, T tymiinille, G guaniinille ja C sytosiinille. 1980-luvulle mennessä prosessi oli täysin automatisoitu.
Visio todellisuuteen
Ajatuksesta koko ihmisen genomin täydellisestä kartoittamisesta tuli totta vuonna 1988, kun kongressi rahoitti kansallista terveysinstituuttia ja energiaosastoa "koordinoimaan ihmisgenomiin liittyvää tutkimusta ja teknistä toimintaa". Projektin, jonka odotetaan kestävän vuosikymmeniä, kartoitettiin lähes 90 prosenttia ihmisen genomista vuoteen 2000 mennessä, ja se oli valmis kokonaan vuonna 2003, vain 50 vuotta sen jälkeen, kun Crick ja Watson löysivät kaksoiskierukan.
Pohjaparit
Havaittiin, että DNA-emäkset parittuivat samalla tavalla vastakkaisille juosteille, A T: n kanssa ja G C: n kanssa, muodostaen kaksi emäsparia. HGP tunnisti noin 3 miljardia emäsparia, joita on solumme ytimessä 23 kromosomiparissa.
Viallinen geenien muokkaus
Nopeasti eteenpäin elokuuhun 2017, vain viisi vuotta sen jälkeen, kun julkaistiin Crispr-9-tekniikka, joka mahdollistaa geenien muokkaamisen - joka tunnetaan nimellä ”klusteroitu säännöllisesti välilyönnillä lyhyinä palindromisina toistoina” - ryhmä kansainvälisiä tutkijoita Oregonista, Kaliforniasta, Koreasta ja Kiinasta toimitti onnistuneesti ihmisen alkion viallinen geeni, joka välittää synnynnäisen sydämen vajaatoiminnan, hypertrofinen kardiomyopatia. Tämä virhe johtaa nuorten urheilijoiden äkilliseen kuolemaan ja esiintyy yksi jokaisesta 500 ihmistä.
Kansainvälinen tutkijaryhmä kokeili kahta menetelmää, joista toinen oli menestyvämpi kuin toinen. Ensimmäinen koski munia, jotka hedelmöitettiin viallisen geenin kantavilla urospermeillä. He leikkasivat viallisen urospuolisen MYBPC3-geenin ja injektoivat terveen DNA: n soluun ajatuksella, että uroksen genomi lisäisi terveen templaatin leikkausalueelle; sen sijaan se teki jotain odottamatonta. Se kopioi terveen solun naisgenomista.
Vaikka tämä menetelmä toimi, se korvasi vain 36 testatusta 54 alkiosta. Vaikka 13 lisäalkialla ei ollut mutaatiota, kaikki 13: n soluissa ei ollut mutaatiota. Tämä menetelmä ei aina toiminut, koska jotkut alkiat sisälsivät sekä korjattuja että korjaamattomia soluja.
Toisessa menetelmässä geeniset "sakset" vietiin siittiöiden kanssa solujen munasoluun, joka sisälsi mitokondriaalista DNA: ta ennen hedelmöitystä. Tämä johti 72 prosentin onnistumisasteeseen, kun kaikissa 42 testatusta 58 alkiosta ei ollut mutaatioita, vaikka 16: ssa oli ei-toivottua DNA: ta. Jos nämä alkiot kehittyisivät vauvoiksi ja tekisivät myöhemmin jälkeläisiä, viallista geeniä ei peritä. Tätä tutkimusta varten suunnitellut alkiot tuhottiin kolmen päivän kuluttua.
Lisää tutkimusta tarvitaan
Sukusolutekniikka ei toimi, kun molemmilla vanhemmilla on sama viallinen geeni, minkä vuoksi monet tutkijat haluaisivat suorittaa lisää tutkimuksia. Nykyisen liittovaltion lain mukaan tieteellisten tutkimusten ja ituratojen suunnittelua ei sallita valtion rahoituksella, mikä rajoittaa sitä, kuinka paljon tutkijat voivat laillisesti suorittaa. Tutkimuksen rahoitus tuli osittain Etelä-Korean perustieteiden instituutista, Oregonin terveys- ja tiedeyliopistosta ja yksityisistä säätiöistä.
Suunnittelijan vauvat
Suunnittelijoiden valmistamien vauvojen idea on monia, etenkin verrattuna siementen ja elintarvikkeiden geenitekniikan järkytykseen. Mutta vaikka viallisten geenien muokkaamisessa tehdään jättiläisiä asioita, suunnittelijavauvien luominen ei ole niin helppoa.
Tutkijat väittävät, että jopa 93 000 geenivariaatiota tulee mukaan ihmisen korkeuden määrittämiseen. Stanfordin lakien ja biotieteiden keskuksen johtaja Hank Greely totesi New York Times -artikkelissa: "Emme koskaan voi sanoa rehellisesti:" Tämä alkio näyttää 1550: ltä kaksiosaisessa SAT: ssa, kun yksittäiset kyvyt nousevat monista geeniyhdistelmistä. "
Geeninkäsittelyn tulevaisuus
Tässä vaiheessa tutkijat väittävät, että ituradan suunnittelusta voi olla suurta hyötyä ihmisille, jotka haluavat kasvattaa perhettä, mutta ovat viallisten synnynnäisten geenien kantajia. Säännölliset Joes ja Janes eivät todennäköisesti edes ajattele geenien muokkaamisesta ja in vitro -hedelmöityksestä, ellei siihen ole erityistä tarvetta, koska se on kallis prosessi ja "seksi on hauskempaa", sanoo tohtori R. Alta Charo. bioetiikka Wisconsinin yliopistossa, Madison.
Kun yhteiskunta jatkaa syvällisyyttään nopeasti kehittyvän teknologisen aikakauden aikana, ituradan suunnittelussa, geenien muokkaamisessa ja suunnittelussa käytettävien vauvojen eettisistä vaikutuksista keskustellaan ja niistä keskustellaan tulevina vuosina.