Vsebina
- Genetski inženiring: osnovni postopek
- Etika genskega inženiringa: pregled
- Gensko inženiring: družbena odpravnina
- Skupne uporabe genskega inženiringa
- CRISPR in urejanje genov
- Različni etični vplivi genskega inženiringa
Gensko inženirstvo, imenovano tudi genska modifikacija, ki ga poganjajo tudi številni drugi identifikatorji, je namensko manipuliranje deoksiribonukleinske kisline (DNK) za spreminjanje genov organizmov z uporabo laboratorijskih tehnik.
Vključuje kloniranje genovali reprodukcijo množice kopij določenega zaporedja DNK, ki vsebuje genetsko kodo za določen proteinski proizvod.
Ko je gensko gradivo, ki nas zanima, izolirano od matične DNK, ga je treba vnesti v niz obstoječe DNK iz drugega vira, da lahko opravlja svojo funkcijo.
Ta sklop "mešane" DNK se imenuje rekombinantna DNA. V bistvu "cepljena" DNA uporablja celične stroje okolja, v katerega je bila vnesena, in klonirani gen se izraža (torej protein, ki ga kodira, se sintetizira) v hibridnem nizu DNK.
Pojav molekularne biologije je kmalu dal možnost za začetek in dokončanje Projekt človeški genom. Od začetka "novega tisočletja" so človeštva razumela uporabno genetiko in orodja, ki so na voljo raziskovalcem po vsem svetu, močno razcvetela.
Toda s povečanimi možnostmi na področjih, kot je kloniranje, prihaja do večjih odgovornosti glede na to, kaj je v prihodnosti za generacije. Kakšna so etična vprašanja s to tehnologijo in kakšno je stanje etike v genskem inženiringu kot disciplini?
Genetski inženiring: osnovni postopek
Primer genske spremembe, ki se uporablja za mikrobe, daje dober pregled splošnega postopka inženiringa DNK.
Prvič, če ste zadolženi za takšen projekt, mora vaša inženirska ekipa najti gen, ki bi ga bilo vredno razširiti - z drugimi besedami, razmnoževati - ali ga vključiti v nov organizem.
Kaj na primer, če bi lahko določenim žabam dali možnost, da žarejo v temi? Za to bi morali najprej identificirati drugega organizma, ki ima to lastnost, in nato določiti natančno zaporedje DNK ali gen, ki daje to sposobnost, na primer s kodiranjem fotoluminiscentnega proteina.
Nato se morate odločiti, kam bo v ciljni DNK (t.i. v žabici) šel gen. Poiskati morate tudi vektor, da lahko gen pride do cilja. Vektor je del DNK, v katerega se lahko vstavi gen za prenos v organizem prejemnika. Pogosto ta vektor izvira iz bakterij ali kvasa.
Prav tako boste morali najti ustreznega restrikcijska endonukleaza, ki so encimi, ki izrežejo kratke (štiri do osem baz) segmentov DNK, tako da se na njihovo mesto lahko vstavijo druge dolžine DNK. Končno se ciljna in vektorska DNK mešata v prisotnosti Ligaza DNA, encim, ki jih povezuje skupaj, da proizvajajo rekombinantno DNK.
Na splošno je postopek, vsaj s teoretičnega stališča, zelo preprost.
Etika genskega inženiringa: pregled
Gensko inženirstvo je vsak postopek, pri katerem se z geni manipulira, spreminja, črta ali prilagaja, da se določene značilnosti organizma razširijo, spremenijo ali prilagodijo. Z drugimi besedami, zajema zelo širok spekter edinstvenih kemijskih sprememb glede na število lastnosti, ki so na voljo za manipulacijo z evkariontskimi organizmi (živali, rastline in glive).
Protiarioti v živem svetu, prokarioti, so skoraj vsi enocelični in imajo relativno majhno količino DNK. Kot lahko pričakujete, je s tehničnega vidika veliko lažje manipulirati z genomom (vsoto vseh DNK v kromosomih organizmov) bakterije, kot je recimo koza.
Toda hkrati so se raziskave genskega inženiringa na bakterijah, poleg tega, da so bile v prvih dneh genskega spreminjanja resnično izvedljive, izognile tako rekoč vsem etičnim vprašanjem, ker nihče ni skrbel za dobrobit bakterij.
Toda hiter pristop dneva, ko bo mogoče ponoviti celotna človeška bitja, sproži vse vrste novih etičnih razprav v znanstveni skupnosti in širše.
Gensko inženiring: družbena odpravnina
Čeprav ima gensko inženiring uporabo, ki je na splošno koristna za družbo, lahko nekatere aplikacije vzbujajo etične pomisleke, zlasti glede pravic živali in človeka.
Na primer, medtem ko je bil lahek primer žareče temne žabe mišljen v šali, je res, da bi dejansko ustvarjanje take živali bilo kos etičnim vprašanjem. Na primer, zakaj bi naredilo žival bolj dovzetno za nočne plenilce, tako da jo je lažje videti?
Konec prvega desetletja 21. stoletja so se bioetiki, sociologi, antropologi in drugi opazovalci že prepirali glede vprašanj, ki so si morale še povsem vdreti glavo zaradi praktičnih ali tehnoloških ovir, ki naj bi padle ob strani kot genetske inženiring je postal bolj napreden in izpopolnjen.
Mnogo od teh si je bilo dokaj enostavno predstavljati (npr. Kloniranje ljudi); drugi so bili veliko bolj subtilni. Malo jih ima seveda lahkih ali dokončnih odgovorov.
Nekaterih posledic, da bi se lahko preizkusili, še manj oponašajo nekatere gene, se ni težko spoprijeti. Na primer, če bi vam medicinska znanost omogočala, da ugotovite, ali otrok, ki ste ga pravkar spočeli in je zdaj v maternici vaših partnerjev, nosi gen za smrtno bolezen, kako bi lahko reagirali?
Bi kaj spremenilo, da se je bolezen pojavila pozneje v življenju? Bi čutili etično odgovornost, da otroku sporočite v svojem življenju, če je nosečnost povzročila živo rojstvo na videz zdravega otroka?
Skupne uporabe genskega inženiringa
Ljudje so pogosto nagnjeni k temu, da bi o genskem inženiringu govorili, kot da bi šlo za koncept, ki je samo prihodnost. A v resnici je že tu in globoko zakoreninjena v številnih vsakdanjih aplikacijah. Kot rezultat, etična zagonetka že obstaja na svetu.
Kmetijska: Ne bi smeli biti novice iz višjega cenovnega razreda, da bi se zavedali nenehne polemike o gensko spremenjenih živilih. pogosto klicani GSO (za "gensko spremenjene organizme"). Celotna obravnava same te teme bi potrebovala več člankov vsaj tako dolgo, kot je ta.
Umetna selekcija (reja): Genska manipulacija reprodukcije živali v sodobni človeški zgodovini že tradicionalno ne zahteva osredotočenih mikrobioloških tehnik. Vendar je selektivna vzreja med psi, katerih dopolnilo DNK za določene lastnosti je bilo preslikano že več generacij, oblika genskega inženiringa na ravni organizma.
Genska terapija: Gensko inženiring omogoča dostavo delujočih genov pacientom, katerih lastna DNK ne vključuje teh genov. Oglejte si članek o članku o študiji, ki uporablja to tehniko pri Parkinsonovi bolezni, nevrodegenerativni motnji, ki prizadene približno pol milijona Američanov.
Kloniranje: To se na splošno nanaša na izdelavo natančne kopije verige DNK, vendar se lahko uporablja tudi za kloniranje (torej podvajanje) celotnega organizma.
Farmacevtska industrija: Genetsko modifikacijo lahko uporabimo za ustvarjanje prokariotskih mikroorganizmov, ki lahko proizvajajo kemikalije (npr. Beljakovine ali hormone) za pripravo zdravil ali zdravljenja v človeško korist. To izkorišča zelo kratek čas generacije (torej hitrost razmnoževanja) večine bakterij.
CRISPR in urejanje genov
Morda je največje vprašanje v genskem inženiringu, ki presega celo GSO hrano, pojav CRISPR, kar pomeni clustrirano rpokončno jaznterspaced short stralindromna repeats.
Te kratke sekvence DNA iz bakterij lahko uporabimo za ustvarjanje ustreznih zaporedij RNA in jih s pomočjo encima, imenovanega Cas9, uporabimo za "prikrajanje" zaporedja DNK v človeški genom ali odstranitev drugih. Zato se izraz "urejanje genov" pogosto vidi v razpravah CRISPR.
Resnična posledica CRISPR je, da se postopek lahko uporablja ne le za prilagajanje in manipuliranje genov človeka samih, temveč tudi za človeške zarodke, kar omogoča možnost "oblikovalskih dojenčkov". To bi lahko povzročilo "izdelavo" samo določenih vrst ljudi (npr. Tistih z določeno barvo oči, etničnim profilom, stopnjo inteligence, celotnim videzom in trdnostjo itd.). Medtem ko si vsi želijo močnih, zdravih dojenčkov, ali z biotehnologijo uporabljajo etičnost?
Tako kot pri vsaki novi tehnologiji tudi na tak način ni mogoče vedeti dolgoročnega vpliva spreminjanja nekega (ali katerega koli organizma) DNK.
Tako poleg pomislekov glede "igranja z Bogom" in prekoračitve meja, za katere nekateri menijo, da jih je narava postavila, obstajajo praktični pomisleki v zvezi z zdravjem: Gensko inženirski organizmi, narejeni z odkritji, kot je CRISPR, so videti super, ko so povsem novi, ampak kako bodo stojijo osnovni preizkusi časa?
Različni etični vplivi genskega inženiringa
Kmetijski vpliv: Genska sprememba nekaterih rastlin (in patenti za te rastline) pomeni, da kmetje, ki teh semen ne uporabljajo, pogosteje zapustijo svoje poslovanje. Tudi če njihova semena celo slučajno preidejo s patentiranimi semeni, jih je mogoče tožiti, tudi če je šlo preprosto za okolje ali neizogibno navzkrižno opraševanje.
Mnoge od teh rastlin so odporne na herbicide, ki se uporabljajo za uničevanje plevela in konkurenčnih rastlin, vendar so nekateri ti herbicidi strupeni tudi za človeka, kar uvaja še eno etično vprašanje.
GSO rastline lahko vplivajo tudi na naravni ekosistem s prenosom teh novih genov na druge rastline; dolgoročnega vpliva na okolje še ni mogoče poznati.
Pravice živali: Nekatere oblike genskega inženiringa se na obrazu kažejo kot kršitve pravic živali. Živinam, na primer piščancem, pogosto dajemo večje prsi, zaradi česar je obstoječe in življenje boleče in skoraj nemogoče. Te vrste modificirajo meso boljšim za človeške potrošnike, nedvomno pa dodajo težave in bolečino življenju živali.
Težko je to kvadratiti z "etičnim" vedenjem v mislih vsakogar, ki pripisuje pomen ideji čutečih bitij, ki so podvržena nepotrebnemu trpljenju.
Prej je bila reja omenjena kot oblika genskega inženiringa. Vzreja psov je eno področje, na katerem so nevarnosti te prakse dobro objavljene, čeprav je vzreja psov kljub temu še vedno priljubljena. Rejci pogosto poskušajo uporabiti gensko omejene primerke za izdelavo "čistokrvnih" linij (in spet, umetna selekcija je oblika genskega inženiringa, ki temelji na istih evolucijskih načelih, kot jih ima naravna selekcija).
Te živali se pogosto rešujejo z zdravstvenimi težavami, predvsem zaradi ohranjanja škodljivih genov, ki bi seveda izpadli iz populacije, vendar vztrajajo zaradi vzreje psov.
Odprava "slabih" genov: Za mnoge ljudi osnovna privlačnost genskega inženiringa ni v tem, da bi lahko ustvarila nekaj super, ampak da bi lahko odpravila nekaj, kar je že tukaj, a neželeno. CRISPR in z njim povezane tehnologije bi lahko privedle do izbrisa škodljivih genov ali, še bolj ohlapno, se znebili ljudi ali organizmov z geni, ki vodijo v kronične bolezni ali vodijo v duševne bolezni.
Je to etično? Kaj pa, če ti površno "slabi" geni dejansko služijo dobremu namenu, kot je gen "srpaste celice" v svoji heterorozni obliki, ki pogosto nudi zaščito pred malarijo? Ni narobe, če se želite "znebiti" duševne bolezni, toda ideja o odpravi ljudi, ki bi lahko razvijati duševne bolezni kasneje, vendar so danes brez njega, bi morale ohladiti kri katerega koli državljana.
In četudi bi se zagotovo lahko vedelo, da bi nekateri ljudje razvili grozno duševno bolezen, ali to pomeni, da takim ljudem, ki nikoli niso zaprosili za noben DNK in nimajo nobene roke pri povzročanju težav v lastnih genoma, ne bi smeli dovoliti priložnosti v življenju? Kdo so etiki, ki zastopajo tiste, ki so jih zaradi nesreč pri rojstvu prenesli v zelo težavna življenja?
Spremembe genske raznolikosti: Izločitev "slabih genov" in izbira samo za "dobre lastnosti" bi lahko povzročila, da bi bile rastline, živali in ljudje preveč genetsko podobni. Zaradi tega so ljudje in drugi organizmi bolj izpostavljeni boleznim in tveganju, da bo bolezen odnesla večje dele prebivalstva. Moti tudi naravna selekcija, evolucijski procesi in populacijska genetika, vsi pa počasi in včasih nerodno nagibajo k ustreznemu delu za vzdrževanje biosfere.