คัดลอกและวาง - ก้าวเดียวสู่การออกแบบของมนุษย์

ในช่วงทศวรรษที่ 30 Aldous Huxley ในนวนิยายเรื่อง Brave New World อันโด่งดังของเขาได้อธิบายถึงสิ่งที่เรียกว่าการคัดเลือกทางพันธุกรรมของพนักงานในอนาคต ซึ่งบุคคลที่เฉพาะเจาะจงจะได้รับมอบหมายให้ทำหน้าที่ทางสังคมบางอย่างตามรหัสพันธุกรรม

ฮักซ์ลีย์เขียนเกี่ยวกับ "การลอกกาว" ของเด็กที่มีลักษณะและอุปนิสัยที่ต้องการ โดยคำนึงถึงทั้งวันเกิดของตัวเองและความคุ้นเคยกับการใช้ชีวิตในสังคมอุดมคติ

“การทำให้คนดีขึ้นน่าจะเป็นอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดแห่งศตวรรษที่ XNUMX” เขาคาดการณ์ ยูวัล ฮารารีผู้เขียนหนังสือ Homo Deus ที่เพิ่งตีพิมพ์ ตามที่นักประวัติศาสตร์ชาวอิสราเอลบันทึกไว้ อวัยวะของเรายังคงทำงานเหมือนเดิมทุกๆ 200 XNUMX หลายปีที่ผ่านมา. อย่างไรก็ตาม เขาเสริมว่าคนที่มั่นคงสามารถเสียค่าใช้จ่ายได้ค่อนข้างมาก ซึ่งจะนำความไม่เท่าเทียมกันทางสังคมไปสู่มิติใหม่ทั้งหมด “เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ความไม่เท่าเทียมกันทางเศรษฐกิจอาจหมายถึงความไม่เท่าเทียมกันทางชีววิทยาด้วย” Harari เขียน

ความฝันเก่าแก่ของนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์คือการพัฒนาวิธีการ "ดาวน์โหลด" ความรู้และทักษะเข้าสู่สมองอย่างรวดเร็วและโดยตรง ปรากฎว่า DARPA ได้เปิดตัวโครงการวิจัยที่มีจุดมุ่งหมายที่จะทำอย่างนั้น โปรแกรมที่เรียกว่า การฝึกอบรม Neuroplasticity เป้าหมาย (TNT) ตั้งเป้าที่จะเร่งกระบวนการได้มาซึ่งความรู้ใหม่ด้วยจิตใจ ผ่านการปรุงแต่งที่ใช้ประโยชน์จากความเป็นพลาสติก synaptic นักวิจัยเชื่อว่าการกระตุ้นประสาทด้วยประสาทสามารถเปลี่ยนเป็นกลไกที่สม่ำเสมอและเป็นระเบียบมากขึ้นเพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่เป็นแก่นแท้ของวิทยาศาสตร์

การแสดงแบบจำลองของการฝึกอบรมประสาทพลาสติกเป้าหมาย

CRISPR เป็น MS Word

แม้ว่าสิ่งนี้จะดูเหมือนไม่น่าเชื่อถือสำหรับเราในขณะนี้ แต่ก็ยังมีรายงานจากโลกแห่งวิทยาศาสตร์ว่า จุดจบของความตายใกล้เข้ามาแล้ว. แม้แต่เนื้องอก การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันโดยการจัดเตรียมเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยด้วยโมเลกุลที่ "เข้าคู่" กับมะเร็ง ประสบความสำเร็จอย่างมาก ในระหว่างการศึกษา 94% (!) ของผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลันกลุ่มลิมโฟบลาสติก อาการต่างๆ หายไป ในผู้ป่วยโรคเนื้องอกในเลือด เปอร์เซ็นต์นี้คือ 80%

และนี่เป็นเพียงการแนะนำเท่านั้น เนื่องจากเป็นช่วงที่ได้รับความนิยมอย่างมากในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมา วิธีการแก้ไขยีน CRISPR. เพียงอย่างเดียวนี้ทำให้กระบวนการแก้ไขยีนเป็นสิ่งที่เปรียบเทียบกับการแก้ไขข้อความใน MS Word ซึ่งเป็นการดำเนินการที่มีประสิทธิภาพและค่อนข้างง่าย

CRISPR ย่อมาจากคำภาษาอังกฤษ วิธีการประกอบด้วยการแก้ไขรหัสดีเอ็นเอ (ตัดชิ้นส่วนที่หักออก แทนที่ด้วยชิ้นส่วนใหม่ หรือเพิ่มชิ้นส่วนรหัสดีเอ็นเอ เช่นเดียวกับโปรแกรมประมวลผลคำ) เพื่อฟื้นฟูเซลล์ที่ได้รับผลกระทบจากมะเร็ง แม้กระทั่งทำลายมะเร็ง กำจัด มันมาจากเซลล์ กล่าวกันว่า CRISPR เลียนแบบธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีที่แบคทีเรียใช้ในการป้องกันการโจมตีจากไวรัส อย่างไรก็ตาม ยีนที่เปลี่ยนไปนั้นไม่เหมือนกับ GMOs ที่เปลี่ยนจากยีนจากสปีชีส์อื่น

ประวัติของวิธี CRISPR เริ่มต้นขึ้นในปี 1987 นักวิจัยชาวญี่ปุ่นกลุ่มหนึ่งได้ค้นพบชิ้นส่วนที่ไม่ธรรมดาหลายชิ้นในจีโนมของแบคทีเรีย พวกมันอยู่ในรูปของลำดับที่เหมือนกันห้าลำดับ คั่นด้วยส่วนต่างๆ ที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง นักวิทยาศาสตร์ไม่เข้าใจสิ่งนี้ กรณีนี้ได้รับความสนใจมากขึ้นเมื่อพบลำดับดีเอ็นเอที่คล้ายคลึงกันในแบคทีเรียสายพันธุ์อื่น ดังนั้น ในเซลล์ พวกเขาต้องทำหน้าที่บางอย่างที่สำคัญ ในปี 2002 รุด แจนเซ่น จากมหาวิทยาลัย Utrecht ในประเทศเนเธอร์แลนด์ได้ตัดสินใจเรียกซีเควนซ์เหล่านี้ว่า CRISPR ทีมของแจนเซ่นยังพบว่าลำดับที่คลุมเครือนั้นมักมาพร้อมกับยีนที่เข้ารหัสเอ็นไซม์ที่เรียกว่า แคส9ซึ่งสามารถตัดสาย DNA ได้

หลังจากผ่านไปสองสามปี นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าลำดับเหล่านี้มีหน้าที่อะไร เมื่อไวรัสโจมตีแบคทีเรีย เอนไซม์ Cas9 จะจับ DNA ตัดและบีบอัดระหว่างลำดับ CRISPR ที่เหมือนกันในจีโนมของแบคทีเรีย เทมเพลตนี้จะมีประโยชน์เมื่อแบคทีเรียถูกโจมตีอีกครั้งโดยไวรัสชนิดเดียวกัน จากนั้นแบคทีเรียจะรับรู้และทำลายทันที หลังจากหลายปีของการวิจัย นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่า CRISPR ร่วมกับเอนไซม์ Cas9 สามารถใช้ควบคุม DNA ในห้องปฏิบัติการได้ กลุ่มวิจัย Jennifer Doudna จากมหาวิทยาลัยเบิร์กลีย์ในสหรัฐอเมริกาและ เอ็มมานูเอล ชาร์ป็องติเยร์ จากมหาวิทยาลัยUmeåในสวีเดนประกาศในปี 2012 ว่าระบบแบคทีเรียเมื่อแก้ไขแล้วช่วยให้ แก้ไขชิ้นส่วน DNA ใด ๆ: คุณสามารถตัดยีนออก ใส่ยีนใหม่ เปิดหรือปิดยีนได้

วิธีการเองที่เรียกว่า CRISPR-case.9มันทำงานโดยการจดจำ DNA ต่างประเทศผ่าน mRNA ซึ่งมีหน้าที่ในการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม จากนั้นลำดับ CRISPR ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนที่สั้นกว่า (crRNA) ที่มีชิ้นส่วน DNA ของไวรัสและลำดับ CRISPR จากข้อมูลนี้ที่มีอยู่ในลำดับ CRISPR tracrRNA ถูกสร้างขึ้นซึ่งติดอยู่กับ crRNA ที่สร้างขึ้นพร้อมกับ gRNA ซึ่งเป็นบันทึกเฉพาะของไวรัสเซลล์จะจดจำลายเซ็นและใช้ในการต่อสู้กับไวรัส

ในกรณีที่มีการติดเชื้อ gRNA ซึ่งเป็นแบบจำลองของไวรัสที่โจมตีจะจับกับเอนไซม์ Cas9 และตัดผู้โจมตีออกเป็นชิ้น ๆ ทำให้ไม่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์ ชิ้นส่วนที่ถูกตัดจะถูกเพิ่มไปยังลำดับ CRISPR ซึ่งเป็นฐานข้อมูลภัยคุกคามพิเศษ ในระหว่างการพัฒนาเทคนิคเพิ่มเติม ปรากฏว่าบุคคลสามารถสร้าง gRNA ได้ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถแทรกแซงยีน แทนที่พวกมัน หรือตัดชิ้นส่วนที่เป็นอันตรายออก

ปีที่แล้ว ผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกวิทยาที่มหาวิทยาลัยเสฉวนในเฉิงตูเริ่มทดสอบเทคนิคการตัดต่อยีนโดยใช้วิธี CRISPR-Cas9 นี่เป็นครั้งแรกที่วิธีการปฏิวัตินี้ได้รับการทดสอบกับคนที่เป็นมะเร็ง ผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งปอดระยะลุกลามได้รับเซลล์ที่มียีนดัดแปลงเพื่อช่วยเขาต่อสู้กับโรคนี้ พวกเขาเอาเซลล์จากเขา ตัดมันออกเป็นยีนที่จะทำให้การทำงานของเซลล์ของเขาต่อต้านมะเร็งอ่อนแอลง และใส่กลับเข้าไปในผู้ป่วย เซลล์ที่ถูกดัดแปลงดังกล่าวควรรับมือกับมะเร็งได้ดีขึ้น

เทคนิคนี้นอกจากจะมีราคาถูกและเรียบง่ายแล้ว ยังมีข้อดีอีกประการหนึ่ง นั่นคือ เซลล์ที่ดัดแปลงสามารถทดสอบอย่างละเอียดก่อนนำกลับมาใช้ใหม่ได้ มีการปรับเปลี่ยนภายนอกผู้ป่วย. พวกเขาเอาเลือดจากเขา ดำเนินการจัดการที่เหมาะสม เลือกเซลล์ที่เหมาะสมแล้วฉีดเข้าไปเท่านั้น ความปลอดภัยสูงกว่าการที่เราป้อนเซลล์ดังกล่าวโดยตรงและรอดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น

เช่น เด็กที่ถูกโปรแกรมพันธุกรรม

เปลี่ยนจากอะไรได้บ้าง พันธุวิศวกรรม? มันเปิดออกมาก มีรายงานว่ามีการใช้เทคนิคนี้ในการเปลี่ยนแปลง DNA ของพืช ผึ้ง หมู สุนัข และแม้แต่ตัวอ่อนของมนุษย์ เรามีข้อมูลเกี่ยวกับพืชที่สามารถป้องกันตัวเองจากการโจมตีของเชื้อรา เกี่ยวกับผักที่มีความสดนาน หรือเกี่ยวกับสัตว์เลี้ยงในฟาร์มที่มีภูมิคุ้มกันต่อไวรัสอันตราย CRISPR ยังช่วยให้สามารถทำงานแก้ไขยุงที่แพร่เชื้อมาลาเรียได้ ด้วยความช่วยเหลือของ CRISPR ทำให้สามารถใส่ยีนต้านทานจุลินทรีย์เข้าไปใน DNA ของแมลงเหล่านี้ได้ และในลักษณะที่ลูกหลานของพวกเขาทั้งหมดได้รับมรดก - โดยไม่มีข้อยกเว้น

อย่างไรก็ตาม ความง่ายในการเปลี่ยนรหัสดีเอ็นเอทำให้เกิดปัญหาด้านจริยธรรมขึ้นมากมาย แม้ว่าจะไม่ต้องสงสัยเลยว่าวิธีนี้สามารถใช้รักษาผู้ป่วยโรคมะเร็งได้ แต่จะแตกต่างกันบ้างเมื่อเราพิจารณาใช้วิธีนี้เพื่อรักษาโรคอ้วนหรือปัญหาผมสีบลอนด์ จะวางขีด จำกัด ของการรบกวนในยีนของมนุษย์ได้ที่ไหน? การเปลี่ยนยีนของผู้ป่วยอาจเป็นที่ยอมรับได้ แต่การเปลี่ยนแปลงยีนในตัวอ่อนจะถูกส่งต่อไปยังคนรุ่นต่อไปโดยอัตโนมัติ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในทางที่ดี แต่ยังส่งผลเสียต่อมนุษยชาติด้วย

ในปี 2014 นักวิจัยชาวอเมริกันประกาศว่าเขาได้ดัดแปลงไวรัสเพื่อฉีดองค์ประกอบของ CRISPR เข้าไปในหนู ที่นั่น DNA ที่สร้างขึ้นถูกกระตุ้นทำให้เกิดการกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดมะเร็งปอดในมนุษย์ ในทำนองเดียวกัน ในทางทฤษฎีจะสามารถสร้าง DNA ทางชีวภาพที่เป็นสาเหตุของมะเร็งในมนุษย์ได้ ในปี 2015 นักวิจัยชาวจีนรายงานว่าพวกเขาได้ใช้ CRISPR เพื่อดัดแปลงยีนในตัวอ่อนของมนุษย์ ซึ่งการกลายพันธุ์ทำให้เกิดโรคที่สืบทอดมาที่เรียกว่าธาลัสซีเมีย การรักษาได้รับการโต้เถียง วารสารทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในโลกสองแห่งคือ Nature and Science ปฏิเสธที่จะเผยแพร่ผลงานของจีน ในที่สุดก็ปรากฏตัวในนิตยสาร Protein & Cell อย่างไรก็ตาม มีข้อมูลว่ากลุ่มวิจัยอย่างน้อยสี่กลุ่มในประเทศจีนกำลังทำงานเกี่ยวกับการดัดแปลงพันธุกรรมของตัวอ่อนมนุษย์ ผลลัพธ์แรกของการศึกษาเหล่านี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว - นักวิทยาศาสตร์ได้แทรกยีนที่ให้ภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อเอชไอวีใน DNA ของตัวอ่อน

ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อว่าการเกิดของเด็กที่มียีนดัดแปลงเทียมนั้นเป็นเพียงเรื่องของเวลาเท่านั้น