Suntem la un pas de o descoperire extraordinară în biologia sintetică. CRISPR-Cas9, o tehnologie de editare a genomului descoperită în 2014, se află în fruntea acestei descoperiri. Ni se promite să rezolvăm probleme legate de nutriție, boli, genetică și - cel mai interesant - să modificăm în bine genomul uman. Pentru a ne face mai buni, mai rapizi, mai puternici, mai inteligenți: aceasta este o șansă de a ne reface mai repede decât selecția naturală și evoluția le vine în fire.
Desigur, mulți experți avertizează despre pericolele acestor noi oportunități. Un flux uriaș de bani se revarsă în startup-urile de biotehnologie, iar cursa către vârf poate tăia colțuri ascuțite. În 2017, oamenii de știință au înviat o tulpină dispărută a virusului cabalin mortal. CRISPR poate ajuta la crearea de arme biologice sub acoperire precum variola sau la îmbunătățirea bolilor existente, cum ar fi Ebola, făcându-le un coșmar pentru epidemiologi.
Cu descoperiri care par a fi science-fiction, sarcina de a distinge hype de realitate poate părea copleșitoare. Dar acest lucru trebuie făcut, mai ales de oamenii departe de știință. Cum se evaluează realist riscurile și beneficiile potențiale? Noile cercetări din partea oamenilor de știință din SUA și Marea Britanie publicate recent în eLifeSciences aruncă lumină asupra a cel puțin 20 de probleme de bioinginerie.
Cercetătorii au analizat 20 de direcții de dezvoltare în diferite orizonturi de timp: următorii cinci ani, următorii zece ani și mai mult de zece ani. O așteptare în fotosinteza artificială este de așteptat în următorii cinci ani. Deoarece plantele pot transforma dioxidul de carbon în combustibil, fotosinteza artificială ar putea fi critică pentru criza energetică și pentru lupta împotriva schimbărilor climatice. În timp ce orice schemă de eliminare a dioxidului de carbon în lupta împotriva climei va fi imensă, cercetările recente au arătat că fotosinteza artificială poate reduce CO2 mai eficient decât plantele și îl poate transforma în metanol pentru combustibil.
Rămânem fără terenuri agricole pe măsură ce populația lumii continuă să crească; este necesară o nouă Revoluție Verde pentru a hrăni lumea. Răspunsul este îmbunătățirea fotosintezei naturale prin modificări genetice, precum gena C4 a fost activată în orez. A crescut recolta de orez cu 50% și, din moment ce orezul este o sursă colosală de calorii, aceasta este o descoperire foarte puternică.
Cercetătorii se așteaptă, de asemenea, să înceapă o controversă serioasă în următorii cinci ani. Primul se referă la etica manipulării genelor, ceea ce duce la apariția unei populații cu caracteristici noi. Dintre insecte, cum ar fi țânțarii, aceste gene se răspândesc foarte repede, iar oamenii intenționează să le folosească pentru a face țânțarii infertili. Acest lucru poate deteriora ecosistemele și poate duce la consecințe neintenționate. Putem găsi o modalitate de a inversa decizia de editare genetică înainte ca aceasta să se răspândească în generații? Scepticii se îndoiesc de asta.
O altă controversă se va desfășura în următorii cinci ani: cât de convenabil va fi să editați genomul uman? Oamenii de știință notează că abilitatea noastră de a edita genomul uman ne-a depășit înțelegerea funcțiilor acestor gene. Cercetările anterioare au analizat în esență corelațiile statistice dintre condițiile genetice și moștenirea anumitor gene. Poate că o editare atentă ne va permite să realizăm experimente care dezvăluie secretele propriului nostru ADN; în cele din urmă, am învățat cum să scăpăm șoarecii de boala Huntington.
Dar se întâmplă că experimentarea cu oameni aduce cu sine un set unic de probleme etice, iar oamenii de știință observă că guvernele lumii nu se grăbesc în mod special să le facă față - și China este complet neglijată.
Video promotional:
Pe termen mediu, oamenii de știință sunt îngrijorați de apariția unor metode de bioinginerie din ce în ce mai sofisticate. Poate că peste cinci până la zece ani vom putea crea organe de înlocuire întregi experimentând gene. În ultimii câțiva ani, ingineria țesuturilor a învățat deja cum să creeze sau să crească vezici, articulații ale șoldului, vaginuri, trahee, vene, artere, urechi, piele, menisc la genunchi și patch-uri cardiace.
Repararea unei inimi frânte poate suna ca utilizarea ideală a biotehnologiei și, din moment ce testarea pe animale continuă să demonstreze că țesuturile create pot fi implantate cu succes, perspectiva este mai mult decât reală. Cu toate acestea, este puțin probabil să fie ieftin. De asemenea, nu ar exacerba acest lucru decalajul de sănătate deja existent, în care oamenii bogați își pot prelungi viața prin înlocuirea organelor, în timp ce alții nu?
Aceste metode pot avea un impact special asupra producției de medicamente. Vaccinurile sunt un exemplu strălucitor. Multe vaccinuri se fac acum folosind ouă de pui, la fel cum erau acum 70 de ani. Așa cum era de așteptat, această metodă veche are limitele sale; cele mai importante tulpini ale virusului trebuie să fie găsite cu câteva luni înainte de a se răspândi efectiv, deoarece este nevoie și de câteva luni pentru a produce un vaccin. DARPA sponsorizează o companie care încearcă să producă în fiecare lună zeci de milioane de vaccinuri împotriva gripei. Dacă încercăm să depășim o altă pandemie - una care ar putea revendica viețile a milioane - trebuie pur și simplu să lucrăm la tehnologiile care ne vor permite să facem acest lucru.
Dar cu cât sunt mai mulți oameni, cu atât apar mai multe riscuri. Prin bioinginerie se pot produce droguri ilegale. Mai rău, perspectiva unui supervirus bioinginerat, creat intenționat sau neintenționat. Informația genetică ar putea fi noua monedă; la fel cum un algoritm de astăzi poate costa milioane sau poate provoca haos, genele de mâine vor trebui protejate prin toate mijloacele. Consecințele unui computer spart pot fi frustrante; consecințele pirateriei unei persoane pot fi mult mai grave.
Ilya Khel
