نسخ ولصق - خطوة واحدة نحو التصميم البشري

في ثلاثينيات القرن الماضي ، وصف ألدوس هكسلي ، في روايته الشهيرة عالم جديد شجاع ، ما يسمى بالاختيار الجيني للموظفين المستقبليين - سيتم تعيين أشخاص محددين ، بناءً على مفتاح جيني ، لأداء وظائف اجتماعية معينة.

كتب هكسلي عن "إفساد" الأطفال ذوي السمات المرغوبة في المظهر والشخصية ، مع الأخذ في الاعتبار أعياد الميلاد أنفسهم والاعتياد على الحياة في مجتمع مثالي.

ويتوقع أن "تحسين حياة الناس من المرجح أن يكون أكبر صناعة في القرن العشرين". يوفال هراري، مؤلف الكتاب المنشور حديثًا Homo Deus. كما يشير مؤرخ إسرائيلي ، لا تزال أعضائنا تعمل بنفس الطريقة كل 200 XNUMX. منذ سنوات عديدة. ومع ذلك ، يضيف أن الشخص القوي يمكن أن يكلف الكثير ، مما سيجلب عدم المساواة الاجتماعية إلى بعد جديد تمامًا. كتب هراري: "لأول مرة في التاريخ ، يمكن أن يعني عدم المساواة الاقتصادية أيضًا عدم المساواة البيولوجية".

يتمثل أحد الأحلام القديمة لكُتَّاب الخيال العلمي في تطوير طريقة "تنزيل" سريع ومباشر للمعرفة والمهارات في الدماغ. اتضح أن داربا أطلقت مشروعًا بحثيًا يهدف إلى القيام بذلك بالضبط. دعا البرنامج تدريب المرونة العصبية المستهدفة يهدف (TNT) إلى تسريع عملية اكتساب المعرفة الجديدة من قبل العقل من خلال التلاعب الذي يستفيد من اللدونة المشبكية. يعتقد الباحثون أنه من خلال تنشيط المشابك العصبية ، يمكن تحويلها إلى آلية أكثر انتظامًا وتنظيمًا لعمل الروابط التي تشكل جوهر العلم.

تمثيل نموذجي للتدريب العضلي العصبي المستهدف

كريسبر في صورة MS Word

على الرغم من أن هذا يبدو غير موثوق به بالنسبة لنا في الوقت الحالي ، إلا أنه لا تزال هناك تقارير من عالم العلوم قرب نهاية الموت. حتى الأورام. لقد حقق العلاج المناعي نجاحًا كبيرًا بتزويد خلايا الجهاز المناعي للمريض بجزيئات "تطابق" السرطان. أثناء الدراسة ، اختفت الأعراض في 94٪ (!) من مرضى ابيضاض الدم الليمفاوي الحاد. في مرضى أورام الدم تبلغ هذه النسبة 80٪.

وهذه مجرد مقدمة ، لأنها ضربة حقيقية في الأشهر الأخيرة. طريقة تحرير الجينات كريسبر. هذا وحده يجعل عملية تحرير الجينات شيئًا يقارن البعض بتحرير النص في MS Word - عملية فعالة وبسيطة نسبيًا.

ترمز CRISPR إلى المصطلح الإنجليزي ("التكرار القصير المتناوب المتراكم بشكل منتظم"). تتمثل الطريقة في تحرير كود الحمض النووي (قطع الأجزاء المكسورة ، أو استبدالها بأخرى جديدة ، أو إضافة أجزاء من كود الحمض النووي ، كما هو الحال مع معالجات الكلمات) وذلك لاستعادة الخلايا المصابة بالسرطان ، وحتى تدمير السرطان تمامًا ، والقضاء على السرطان تمامًا. من الخلايا. يقال إن تقنية كريسبر تحاكي الطبيعة ، ولا سيما الطريقة التي تستخدمها البكتيريا للدفاع ضد هجمات الفيروسات. ومع ذلك ، على عكس الكائنات المعدلة وراثيًا ، لا ينتج عن تغيير الجينات جينات من أنواع أخرى.

يبدأ تاريخ طريقة كريسبر في عام 1987. ثم اكتشفت مجموعة من الباحثين اليابانيين عدة شظايا ليست نموذجية جدًا في جينوم البكتيريا. كانت في شكل خمسة متواليات متطابقة ، مفصولة بأقسام مختلفة تمامًا. لم يفهم العلماء هذا. لم تحظ القضية بمزيد من الاهتمام إلا عندما تم العثور على تسلسلات مماثلة للحمض النووي في أنواع بكتيرية أخرى. لذلك ، في الخلايا كان عليهم أن يخدموا شيئًا مهمًا. في 2002 رود يانسن من جامعة أوترخت في هولندا قررت تسمية هذه التسلسلات كريسبر. وجد فريق Jansen أيضًا أن التسلسلات المشفرة كانت دائمًا مصحوبة بجين يشفر إنزيمًا يسمى Cas9التي يمكن أن تقطع حبلا الحمض النووي.

بعد بضع سنوات ، اكتشف العلماء وظيفة هذه التسلسلات. عندما يهاجم فيروس بكتيريا ، يمسك إنزيم Cas9 حمضها النووي ويقطعه ويضغطه بين تسلسلات كريسبر المتطابقة في جينوم البكتيريا. سيكون هذا القالب مفيدًا عندما تتعرض البكتيريا مرة أخرى للهجوم من نفس النوع من الفيروسات. ثم تتعرف عليها البكتيريا على الفور وتدمرها. بعد سنوات من البحث ، خلص العلماء إلى أنه يمكن استخدام كريسبر ، بالاقتران مع إنزيم كاس 9 ، لمعالجة الحمض النووي في المختبر. مجموعات البحث جينيفر دودنا من جامعة بيركلي بالولايات المتحدة الأمريكية و ايمانويل شاربينتييه من جامعة أوميو في السويد أعلن في عام 2012 أن النظام البكتيري ، عند تعديله ، يسمح بذلك تحرير أي جزء من الحمض النووي: يمكنك قطع الجينات منه ، وإدخال جينات جديدة ، وتشغيلها أو إيقاف تشغيلها.

الطريقة نفسها ، ودعا كريسبر-Cas9، فهو يعمل عن طريق التعرف على الحمض النووي الغريب من خلال mRNA ، وهو المسؤول عن نقل المعلومات الجينية. يتم بعد ذلك تقسيم تسلسل كريسبر بأكمله إلى أجزاء أقصر (كرنا) تحتوي على جزء الحمض النووي الفيروسي وتسلسل كريسبر. بناءً على هذه المعلومات الواردة في تسلسل CRISPR ، يتم إنشاء tracrRNA ، والذي يتم إرفاقه بـ crRNA المتشكل مع gRNA ، وهو سجل محدد للفيروس ، وتتذكر الخلية توقيعه ويستخدم في مكافحة الفيروس.

في حالة الإصابة ، يرتبط gRNA ، وهو نموذج للفيروس المهاجم ، بإنزيم Cas9 ويقطع المهاجم إلى أجزاء ، مما يجعله غير ضار تمامًا. ثم تُضاف القطع المقطوعة إلى تسلسل كريسبر ، وهو قاعدة بيانات خاصة للتهديدات. في سياق التطوير الإضافي للتقنية ، اتضح أن الشخص يمكنه إنشاء جرنا ، والذي يسمح لك بالتدخل في الجينات أو استبدالها أو قطع الأجزاء الخطرة.

في العام الماضي ، بدأ أطباء الأورام في جامعة سيتشوان في تشنغدو باختبار تقنية تعديل الجينات باستخدام طريقة كريسبر-كاس 9. كانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اختبار هذه الطريقة الثورية على شخص مصاب بالسرطان. تلقى مريض يعاني من سرطان الرئة العدواني خلايا تحتوي على جينات معدلة لمساعدته على محاربة المرض. أخذوا خلايا منه ، وقطعوها لجين من شأنه أن يضعف عمل خلاياه ضد السرطان ، ثم أعادوا إدخالها إلى المريض. يجب أن تتعامل هذه الخلايا المعدلة بشكل أفضل مع السرطان.

تتمتع هذه التقنية ، بالإضافة إلى كونها رخيصة وبسيطة ، بميزة أخرى رائعة: يمكن اختبار الخلايا المعدلة جيدًا قبل إعادة التقديم. يتم تعديلها خارج المريض. يأخذون منه الدم ، ويقومون بالتلاعب المناسب ، ويختارون الخلايا المناسبة وبعد ذلك فقط يحقنون. إن السلامة أعلى بكثير مما لو قمنا بإطعام هذه الخلايا مباشرة وانتظرنا لنرى ما سيحدث.

أي طفل مبرمج وراثيا

ما الذي يمكننا تغييره من الهندسة الوراثية؟ اتضح كثيرا. هناك تقارير عن استخدام هذه التقنية لتغيير الحمض النووي للنباتات والنحل والخنازير والكلاب وحتى الأجنة البشرية. لدينا معلومات حول المحاصيل التي يمكنها الدفاع عن نفسها ضد مهاجمة الفطريات ، أو حول الخضروات ذات النضارة طويلة الأمد ، أو حول حيوانات المزرعة المحصنة ضد الفيروسات الخطيرة. كما مكنت تقنية "كريسبر" من العمل على تعديل البعوض الذي ينشر الملاريا. بمساعدة تقنية كريسبر ، كان من الممكن إدخال جين مقاوم للميكروبات في الحمض النووي لهذه الحشرات. وبطريقة يرثها كل نسلهم - دون استثناء.

ومع ذلك ، فإن سهولة تغيير رموز الحمض النووي تثير العديد من المعضلات الأخلاقية. في حين أنه لا يوجد شك في أن هذه الطريقة يمكن استخدامها لعلاج مرضى السرطان ، إلا أنها تختلف إلى حد ما عندما نفكر في استخدامها لعلاج السمنة أو حتى مشاكل الشعر الأشقر. أين نضع حد التدخل في الجينات البشرية؟ قد يكون تغيير جين المريض مقبولاً ، ولكن تغيير الجينات في الأجنة سينتقل تلقائيًا أيضًا إلى الجيل التالي ، والذي يمكن استخدامه للصالح ، ولكن أيضًا للإضرار بالبشرية.

في عام 2014 ، أعلن باحث أمريكي أنه قام بتعديل فيروسات لحقن عناصر من كريسبر في الفئران. هناك ، تم تنشيط الحمض النووي الذي تم إنشاؤه ، مما تسبب في حدوث طفرة تسببت في إصابة الإنسان بسرطان الرئة ... بطريقة مماثلة ، سيكون من الممكن نظريًا إنشاء DNA بيولوجي يسبب السرطان لدى البشر. في عام 2015 ، أفاد باحثون صينيون أنهم استخدموا كريسبر لتعديل الجينات في الأجنة البشرية التي تؤدي طفراتها إلى مرض وراثي يسمى الثلاسيميا. كان العلاج مثيرًا للجدل. رفضت اثنتان من أهم المجلات العلمية في العالم ، الطبيعة والعلوم ، نشر أعمال الصينيين. ظهرت أخيرًا في مجلة Protein & Cell. بالمناسبة ، هناك معلومات تفيد بأن أربع مجموعات بحثية أخرى على الأقل في الصين تعمل أيضًا على تعديل وراثي للأجنة البشرية. النتائج الأولى لهذه الدراسات معروفة بالفعل - أدخل العلماء في الحمض النووي للجنين جينًا يعطي مناعة ضد عدوى فيروس نقص المناعة البشرية.

يعتقد العديد من الخبراء أن ولادة طفل بجينات معدلة صناعياً هي مسألة وقت فقط.