Съдържание
- Първа генетична карта
- Проект за човешки геном
- Визия към реалността
- Основни двойки
- Дефектно редактиране на гени
- Необходими са повече изследвания
- Дизайнерски бебета
- Бъдещето на редактирането на гени
Усъвършенстването на редактирането на гени през август на 2017 г. поражда етични опасения, че някои хора може да искат да произвеждат бебета, които могат да пеят като Адел, да танцуват балет като Баришников или да карат като Cy Young. Учените твърдят, че тези идеи са повече научна фантастика, отколкото факт, тъй като таланти като тези не принадлежат към нито един идентифицируем ген, а са по-скоро комбинация от гени и от двамата родители.
Първа генетична карта
Генетичното инженерство има някои от най-ранните си корени през 1913 г., когато американският генетик Алфред Стъртевант за първи път разработва генетична карта на хромозоми за докторската си дисертация. Sturtevant доказа генетична връзка - предаването на генетичен материал - по време на етапа на клетъчно делене на сексуалната репродукция. Той открил, че по време на клетъчното делене, мейозата, броят на хромозомите в родителските клетки намалява наполовина, за да се създадат клетки от сперма и яйца.
Проект за човешки геном
След откриването на двойната спирална структура през 1953 г. от изследователите Франсис Крик и Джеймс Уотсън, учените осъзнават, че е направена решаваща стъпка, която да позволи пълното картографиране на човешкия геном. Въз основа на работата си Фредерик Сангер откри как се секвенира ДНК, определяйки реда на четирите основи на ДНК, дефинирани с химични букви А за аденин, Т за тимин, G за гуанин и С за цитозин. До 80-те години процесът е напълно автоматизиран.
Визия към реалността
Идеята за цялостно картографиране на целия човешки геном става реалност през 1988 г., когато Конгресът финансира Националния институт по здравеопазване и Министерството на енергетиката, за да "координират изследователските и техническите дейности, свързани с човешкия геном". Очаква се да отнеме десетилетия, проектът картографира близо 90 процента от човешкия геном до 2000 г. и е напълно завършен през 2003 г., само 50 години след като Крик и Уотсън откриха двойната спирала.
Основни двойки
Открито е, че ДНК базите се сдвояват по подобен начин на противоположни направления, А с Т и G със С, за да образуват две базови двойки. HGP идентифицира приблизително 3 милиарда базови двойки, които съществуват в ядрото на нашите клетки в 23 двойки хромозоми.
Дефектно редактиране на гени
Бързо напред към август 2017 г., само пет години след публикуването на технологията Crispr-9, която позволява редактиране на гени - известна като „редовно групирани къси палиндромни повторения“ - група международни учени от Орегон, Калифорния, Корея и Китай успешно редактират дефектен ген в човешки ембрион, който преминава върху вроден сърдечен дефект, хипертрофична кардиомиопатия. Този дефект води до внезапна смърт при млади спортисти и се среща един на всеки 500 души.
Международният екип от учени опита два метода, единият от които беше по-успешен от другия. Първата включва яйца, оплодени от мъжки сперматозоиди, носещи дефектния ген. Те изрязаха дефектния мъжки ген MYBPC3 и инжектираха здрава ДНК в клетката с идеята мъжкият геном да вмъкне здравия шаблон в срезаната зона; вместо това направи нещо неочаквано. Тя копира здравата клетка от женския геном.
Докато този метод работеше, той ремонтира само 36 от 54 тествани ембриони. Докато допълнителни 13 ембриони не притежават мутацията, не всички клетки от 13-те са без мутация. Този метод не винаги работи, тъй като някои ембриони съдържат както ремонтирани, така и непоправени клетки.
Вторият метод включва въвеждане на генетични „ножици“ заедно със сперматозоиди в яйцеклетката, съдържаща митохондриална ДНК преди оплождането. Това доведе до 72 процента успеваемост, като всички 42 от 58 тествани ембриона са без мутация, въпреки че 16 носят нежелана ДНК. Ако тези ембриони се развиха в бебета и по-късно създадоха потомство, дефектният ген няма да бъде наследен. Ембрионите, проектирани за това изследване, бяха унищожени след три дни.
Необходими са повече изследвания
Зародишът инженеринг не работи, когато и двамата родители носят един и същ дефектен ген, поради което много учени биха искали да завършат още изследвания. Съгласно действащия федерален закон, не е позволено правителствено финансиране на научни изпитвания и инженерни зародиши, което ограничава броя на учените да могат законно да завършат. Финансирането на изследването дойде отчасти от Института за основни науки в Южна Корея, Университета за здраве и наука в Орегон и частните фондации.
Дизайнерски бебета
Идеята за създадени от дизайнери бебета харесва много, особено в сравнение с размириците за генното инженерство на семена и храни. Но докато се правят гигантски стъпки за редактиране на дефектни гени, създаването на дизайнерски бебета не е толкова лесно.
Учените твърдят, че 93 000 вариации на гена влизат в игра при определяне на човешкия ръст. Ханк Грили, директор на Центъра за право и биологични науки в Станфорд, заяви в статия на New York Times: „Никога няма да можем да кажем, честно казано:„ Този ембрион изглежда като 1550 г. в двучастичния SAT, тъй като отделните таланти се издигат от множество комбинации от гени. "
Бъдещето на редактирането на гени
На този етап учените твърдят, че зародишният инженеринг може да бъде от голяма полза за хората, които искат да отгледат семейство, но са носители на дефектни вродени гени. Редовните Джоунс и Джейнс повече от вероятно не биха помислили дори за редактиране на гени и ин витро оплождане, освен ако няма конкретна нужда, тъй като това е скъп процес и „сексът е по-забавен“, казва д-р Р. Алта Чаро, биоетик от Университета на Уисконсин в Медисън.
И все пак, докато обществото продължава да си пада през бързо настъпващата технологична ера, етичните последици от зародишното инженерство, генетичното редактиране и бебета на дизайнери ще продължат да се обсъждат и спорят за години напред.