Indhold
- Første genetiske kort
- Human Genome Project
- Vision til virkelighed
- Basispar
- Mangelfuld redigering
- Mere forskning nødvendigt
- Designer babyer
- Future of Gene Editing
Genredigering af fremskridt i august 2017 rejser etiske bekymringer for, at nogle mennesker måske ønsker at fremstille babyer, der kan synge som Adele, danse ballet som Baryshnikov eller tonehøjde som Cy Young. Forskere siger, at disse ideer er mere science fiction end faktum, fordi talenter som disse ikke hører til et identificerbart gen, men snarere er en kombination af gener fra begge forældre.
Første genetiske kort
Genteknologi har nogle af de tidligste rødder i 1913, da den amerikanske genetiker Alfred Sturtevant først udviklede et genetisk kort over kromosomer til sin doktorafhandling. Sturtevant viste genetisk binding - videreføring af genetisk materiale - i celledelingstrinnet i seksuel reproduktion. Han fandt, at meiosis under celledeling reducerede antallet af kromosomer i forælderceller med halvdelen for at skabe sædceller og ægceller.
Human Genome Project
Efter opdagelsen af den dobbelte spiralformede struktur i 1953 af forskerne Francis Crick og James Watson, indså videnskabsmænd, at der var taget et afgørende skridt for at tillade fuld kortlægning af det menneskelige genom. På baggrund af deres arbejde opdagede Frederick Sanger, hvordan man sekvenser DNA, ved at bestemme rækkefølgen af DNA's fire baser defineret med kemiske bogstaver A for adenin, T for thymin, G for guanin og C for cytosin. I 1980'erne blev processen fuldt automatiseret.
Vision til virkelighed
Ideen om fuldt ud at kortlægge hele det menneskelige genom blev en realitet i 1988, da Kongressen finansierede National Institute of Health og Department of Energy til at "koordinere forskning og tekniske aktiviteter i forbindelse med det menneskelige genom." Projektet blev forventet at tage årtier og kortlagde næsten 90 procent af det menneskelige genom i 2000 og var fuldstændigt afsluttet i 2003, kun 50 år efter at Crick og Watson opdagede den dobbelte helix.
Basispar
Det blev opdaget, at DNA-baserne blev parret på samme måde på modsatte strenge, A med T og G med C for at danne to basepar. HGP identificerede ca. 3 milliarder basepar, der findes i kernen af vores celler i 23 kromosomepar.
Mangelfuld redigering
Spol frem til august 2017, kun fem år efter udgivelsen af Crispr-9-teknologi, der tillader genredigering - kendt som 'klynger regelmæssigt mellemrum i korte palindromiske gentagelser' - en gruppe internationale forskere fra Oregon, Californien, Korea og Kina redigerede med succes defekt gen i et humant embryo, der overfører en medfødt hjertefejl, hypertrofisk kardiomyopati. Denne defekt fører til pludselig død hos unge atleter og forekommer en ud af hver 500 mennesker.
Det internationale team af forskere prøvede to metoder, hvoraf den ene var mere vellykket end den anden. Den første involverede æg befrugtet af mandlig sæd med det defekte gen. De skar det defekte mandlige MYBPC3-gen ud og injicerede sundt DNA i cellen med tanken om, at det mandlige genom ville indsætte den raske skabelon i det skårne område; i stedet gjorde det noget uventet. Den kopierede den sunde celle fra det kvindelige genom.
Mens denne metode fungerede, reparerede den kun 36 af 54 testede embryoner. Mens yderligere 13 embryoner ikke havde mutationen, var ikke alle celler af de 13 mutationsfrie. Denne metode fungerede ikke altid, da nogle embryoner indeholdt både reparerede og ikke-reparerede celler.
Den anden metode involverede introduktion af genetisk 'saks' sammen med sædceller i æggecellen indeholdende mitokondrielt DNA før befrugtning. Dette resulterede i en succesprocent på 72 procent, hvor alle 42 af 58 testede embryoner var fri for mutation, skønt 16 havde uønsket DNA. Hvis disse embryoner udviklede sig til babyer og senere skabte afkom, ville det defekte gen ikke arves. Embryoner konstrueret til denne undersøgelse blev ødelagt efter tre dage.
Mere forskning nødvendigt
Germline engineering fungerer ikke, når begge forældre bærer det samme defekte gen, hvorfor mange forskere gerne vil gennemføre flere forsøg. I henhold til den nuværende føderale lovgivning er det ikke tilladt med regeringsbaseret finansiering af videnskabelige forsøg og kimteknologi, hvilket begrænser, hvor meget forskere lovligt kan gennemføre. Finansieringen til forskningen kom delvis fra Institute for Basic Science i Sydkorea, Oregon Health and Science University og private fonde.
Designer babyer
Ideen om designerfremstillede babyer rystede mange, især sammenlignet med oprør om genetisk manipulation af frø og fødevarer. Men mens der foretages kæmpe trin i redigering af defekte gener, er det ikke så let at skabe designerbabyer.
Forskere hævder, at så mange som 93.000 genvariationer spiller ind i bestemmelsen af menneskets højde. Hank Greely, direktør for Center for Law and the Biosciences i Stanford sagde i en artikel i New York Times: ”Vi vil aldrig være i stand til at sige ærligt, 'Dette embryo ligner en 1550 på den to-delede SAT, som individuelle talenter stiger fra en række genkombinationer. "
Future of Gene Editing
På dette tidspunkt hævder videnskabsmænd, at kimteknologi i høj grad kan være til gavn for mennesker, der ønsker at opdrage en familie, men er bærere af defekte medfødte gener. Regelmæssige Joes og Janes ville mere end sandsynligt ikke engang tænke på genredigering og in-vitro-befrugtning, medmindre der er et specifikt behov, da det er en dyr proces, og "sex er sjovere," siger Dr. R. Alta Charo, en bioetiker ved University of Wisconsin i Madison.
Når samfundet fortsætter sit fald gennem den teknologiske æra, der hurtigt udvikler sig, vil de etiske implikationer af kimline engineering, genredigering og designer babyer fortsat blive diskuteret og diskuteret i de kommende år.