العلماء البحث عن تحرير الجينات مع كريسبر من الصعب مقاومة
جدول المحتويات:
- لحظة يوريكا
- النظر إلى الماضي للتعامل مع التكنولوجيا المستقبلية
- الاستنساخ المال؟
- تألق قلوب القلب ضد العلوم الصلبة
لقد أدى القرصنة البشرية إلى جعل فيلم الخيال العلمي طويلا، لأنه يبدو دائما مستحيلا بشكل خيالي، ويتيح نفسه بسهولة لخطوط شريرة.
ولكن بما أن العلماء نجحوا في رسم خريطة الجينوم البشري في التسعينات، يبدو أن الهندسة الهندسية تبدو أقل من الخيال، وأكثر من ذلك مثل نقطة النهاية الافتراضية للبحث الطبي.
أدفرتيسيمنتادفرتيسيمنتما زلنا نخشى ترقيع الجينوم البشري بطرق موروثة، حتى مع استخدام الهندسة الوراثية لعلاج المرضى الذين يبدأ المرضى في تحقيق تقدم حقيقي. ومن غير القانوني تعديل الحمض النووي الوراثي في العديد من البلدان، وإن لم يكن في الولايات المتحدة. لكننا تركنا مناقشة الآثار الأخلاقية والمكسرات والمسامير من التنظيم التي يتعين وضعها كما تتحرك التكنولوجيا في متناول اليد.
ولكن في عام 2012، ما بدا مرة واحدة فقط احتمال في المستقبل أصبح معضلة فورية.
هذا عندما أوضحت جينيفر دودنا، عالم البيولوجيا الجزيئية بجامعة كاليفورنيا، وبعض الزملاء تقنية هندسية جينية جديدة تسمى كريسبر-Cas9 في ورقة في مجلة سسينس. وباختصار، فإن التكنولوجيا تسمح للعالم لقص من أجزاء إشكالية من الحمض النووي، وهو إجراء مع إمكانات عميقة لعلاج الأمراض الوراثية المدمرة مثل هنتنغتون.
تقنية سهلة بما فيه الكفاية أن أي عالم الأحياء الذي شعر ذلك يميل يمكن "تحرير" التركيب الجيني لجنين الإنسان وزرعها في امرأة تستخدم في الإخصاب المختبر (إيف). وهذا التغيير يدخل مجمع الجينات مرة واحدة وإلى الأبد.
أثار عدد من المجموعات الإنذار بأن الوقت قد حان الآن. لم يعد الخيال العلمي. الدكتور جورج دالي، مركز هارفارد الطبييمكن أيضا أن تقوم كريسبر-Cas9 بإعادة برمجة الجينات التي تسبب أمراض وراثية مثل فقر الدم المنجلي ومرض هنتنغتون، وتعهد بعلاج جميع الأغراض.
العلماء والهيئات التنظيمية سارعت للحاق بركب.
"بالنظر إلى أن قضايا القدرة على تعديل الجينوم، وخاصة الجنين، أصبحت الآن أكثر إلحاحا وأكثر إثارة للقلق، لهذا السبب أثار عدد من المجموعات ناقوس الخطر أنه حان الآن. وقال الدكتور جورج دالي، الدكتوراه، عالم الأحياء الجذعية في مركز هارفارد الطبي، إنه لم يعد من الخيال العلمي.
لكن النقاد يقولون إن العملية التي توجه ما إذا كنا سنغير ميراثنا الجيني البشري وكيف سنغيره هي سلابداش وإقصاء وملوث بوعد الربح لأولئك الذين يمكن أن يستفيدوا من علاج السرطان أو مرض وراثي - أو من إصلاح لبعض السمات الوراثية غير المرغوب فيها ذاتية.
اقرأ المزيد: هارفارد، ميت جعل كريسبر الجينات تحرير أداة أكثر قوة »
لحظة يوريكا
من الناحية الفنية، كان من الممكن تعديل الحمض النووي البشري منذ منتصف 1970s، عندما بول بيرغ، ف.D.، مثقف الحمض النووي البشري في E. القولونية البكتيريا في مختبر ستانفورد له. ولكن تلك الأساليب المبكرة كانت كثيفة العمالة ولا يمكن الاعتماد عليها.
أدفرتيسيمنت أدفرتيسيمنتدودنا (وضوحا دود-نا) دخلت النقاش حول الهندسة البشرية عن طريق الصدفة. وهي خبيرة في الحمض النووي الريبي، تم استدعاؤها لمساعدة بعض الزملاء في التحقيق في كيفية مكافحة البكتيريا من الفيروسات.
أصبح تدريجيا واضحا أن البكتيريا تحديد واستهداف بت من الحمض النووي الفيروسي باستخدام عملية تسمى كريسبر-Cas9. في المرة الأولى التي تلتقي فيها البكتيريا بفيروس، فإنه يخزن قليلا من الحمض النووي. في وقت لاحق، هذا الحمض النووي بمثابة الملصق "المطلوبين". إذا دخلت البكتيريا في نفس الفيروس مرة أخرى، فإنه يهاجمها عن طريق القذف من نمط مألوف من الحمض النووي.
أدركت دودنا وزملاؤها بسرعة أن العلماء يمكن أن يتخلفوا عن العملية البكتيرية لتحرير الحمض النووي (دنا) - سواء كان ينتمي إلى فيروس أو نبات زراعي أو إنسان.
أدفرتيسيمنت"اعتقدت، نجاح باهر، إذا كان هذا يمكن أن تعمل في الخلايا الحيوانية أو النباتية، وهذا يمكن أن يكون أداة جدا، مفيدة جدا وقوية جدا. بصراحة، لم أكن أدرك حتى في ذلك الوقت مدى قوة "، وقال دودنا ل نير في مقابلة عام 2014. (رفضت طلب هيلثلين لإجراء مقابلة، مستشهدة بجدول سفرها المهني).
لم تفلت قوة النهج الجديد.
أدفرتيسيمنتادفرتيسيمنتهذا الربيع، نشر الباحثون الصينيون الذين استخدموا طريقة كريسبر-Cas9 على الأجنة البشرية النتائج التي توصلوا إليها في مجلة أمريكية.
كانت الأجنة غير قابلة للحياة ولم يعمل هذا النهج كما كان متوقعا، ولكن التقرير أرسل موجة من التنبيه من خلال المجتمع العلمي، وكشف عن مدى قوة الإغراء كان استخدام كريسبر لتعديل الحمض النووي البشري الموروثة.
في غضون أيام من هذا المنشور، أعلن فريق في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو (أوسسد) نجاحه باستخدام كريسبر على ذباب الفاكهة. قاموا بإجراء تغييرات على جينات زوج من ذباب الفاكهة التزاوج، وضمان أن السمة التي أدخلت سيتم تمريرها إلى كل من النسل. ويسمى هذا النوع من الهندسة الوراثية "محرك الجينات. "
أدفرتيسيمنتيتصور علماء جامعة أوسد استخدام نهج لجعل الفئران والذباب الفاكهة أفضل للبحوث، ولكن الآثار واضحة: يمكننا تغيير بسرعة الأنواع بأكملها، بما في ذلك أنفسنا، وذلك باستخدام كريسبر.
في الأسبوع الماضي فقط، طلب علماء بريطانيون ترخيصا من هيئة التسميد البشري والأجنة في المملكة المتحدة لتحرير جينومات الأجنة البشرية المخزنة في عيادات الخصوبة. انهم يخططون لاستخدام الأجنة قابلة للحياة ولكن وعد بعدم زرع لهم بعد أن تم تعديلها.
أدفرتيسيمنت أدفرتيسيمنتريد مور: تكنولوجيا جديدة تسمح للعلماء باستهداف فيروس نقص المناعة البشرية، خلايا السرطان »
النظر إلى الماضي للتعامل مع التكنولوجيا المستقبلية
وفي الوقت نفسه، بدأ دودنا وغيره من العلماء والأخلاقيين والمحامين في التصارع مع التحديات الأخلاقية ل كريسبر.
في يناير / كانون الثاني، اجتمع دودنا ومجموعة صغيرة من قادة الفكر الأمريكي في نابا بولاية كاليفورنيا لمناقشة ما يجب فعله بشأن الجني الذي سيسمحون لهم بالخروج من قارنتهم.كان بول بيرغ، الذي كان رائدا في الهندسة الوراثية مع اكتشافه عام 1975 من الحمض النووي المؤتلف، هناك.
كانت المجموعة تأخذ جديلة من مؤتمر بيرغ الذي نظم في عام 1975 في أسيلومار كونفيرانس غروندز، خارج مونتيري، كاليفورنيا، لتقرير كيفية المضي قدما في الهندسة الوراثية. وينظر إلى هذا الاجتماع على نطاق واسع كدليل على أن العلماء يستطيعون التعامل بأمان مع أدوات مثيرة للجدل وربما مدمرة.
في فصل الربيع، نشر العديد من المشاركين في اجتماع نابا - بما في ذلك دودنا، بيرغ، ودالي هارفارد - موقف موقف يجادل بأن كريسبر لا ينبغي أن تستخدم على الحمض النووي الإنجابية، أو الخلايا الجرثومية. لكنهم قالوا إن الأبحاث المختبرية يجب أن تستمر.
في نهاية هذا العام، سوف تلتقي الثقة العلمية الدولية للدماغ في واشنطن، D.C للبدء في رسم خطة للحدود المحتملة على كريسبر. وقد تأثر هذا الجهد، مما يعكس مدى إلحاحية المسألة.
ولكن كما أن قمة الدعوة فقط، برعاية أكاديميات العلوم الوطنية والهندسة والطب ونظرائها في المملكة المتحدة والصينيين، تأتي معا، ويقول النقاد أنه محكوم عليه بالفشل لأنه يستثني أسئلة رئيسية وفرصة التعليق العام.
تقول الأكاديميات الوطنية أنه سيكون هناك مقاعد محدودة لأفراد الجمهور.
إذا كان كريسبر يمثل "تحولا في المد والجزر من حيث الطريقة التي نفكر بها بأنفسنا كائنات"، كما يضع دالي، فما هي أفضل طريقة لتقرير مثل هذه القضية الهامة؟
تعتقد شيلا جاسانوف، دكتوراه في العلوم والتكنولوجيا، وهي أستاذة في كلية كينيدي في جامعة هارفارد، أن اجتماع ديسمبر / كانون الأول يردد بالفعل بعض الإخفاقات في مؤتمر أسيلومار.
نظر العلماء في أسيلومار إلى منتجات الهندسة الوراثية المبكرة لإمكانات استخدامها في الأسلحة البيولوجية، وكانوا قلقين بشكل رئيسي من مخاطر هروبهم من المختبر.
ولم يتوقعوا ما ثبت أنه نقاش ساخن وطويل الأمد حول الكائنات المعدلة وراثيا، التي كان لها عواقب وخيمة على المزارعين، والبيئيين، والوزن الثقيل في الصناعات الزراعية مثل مونسانتو.
"في وقت لاحق، يمكن للمرء أن يرى الجدل الطويل المأساوي في بعض الأحيان حول المحاصيل المعدلة وراثيا … باعادة فتح مواطنين عالميين من جميع أبعاد الهندسة الوراثية التي استبعدها أسيلومار"، وكتب جاسانوف في اعتراض مقترح على قمة الجيل القادم حول الهندسة الوراثية.
اقرأ المزيد: الحصول على حقائق عن علم الجينوم مقابل علم الوراثة »
الاستنساخ المال؟
كان العلماء الذين تجمعوا في أسيلومار لا علاقة لهم بالطلبات التجارية لأبحاثهم. ولكن مع قانون بيه دول لعام 1980، اكتسب الأساتذة والجامعات مصلحة مالية في كيفية تسويق اكتشافاتهم.
>قد تكون مصالحهم التجارية قد أثرت على اختيارهم عدم النظر في مسألة استخدام كريسبر في النباتات والحيوانات الزراعية في الاجتماع الدولي، حتى عندما يستمر النقاش حولهم على نار هادئة.
دودنا تشارك مع ثلاث من اثني عشر أو نحو ذلك الشركات التي شكلت بالفعل على أمل تسويق كريسبر تحرير الجينات.شركة واحدة، كاريبو بيو، مهتمة صراحة في التطبيقات الزراعية.
>وفقا ل بيت شانكس، ماجستير، من مركز علم الوراثة والمجتمع، الزراعة من المرجح أن تكون واحدة من الشركات الأولى مربحة ل كريسبر، وذلك لأن تعديل البذور لا يتطلب دقة مثل الطب البشري.
"طالما كنت في نهاية المطاف الحصول على البذور واحد الذي يعمل، كنت على ما يرام"، وقال شانكس.
سيكون من الصعب العثور على شخص في عالم التكنولوجيا الحيوية الذي ليس له مصلحة لأن جميع مديري هذه المحادثة لديهم ما يبدو مثل تضارب المصالح. مارسي دارنوفسكي، مركز علم الوراثة والمجتمعولكن مصالح دودنا المالية في اكتشافها هي القاعدة أكثر من الاستثناء.
"سيكون من الصعب العثور على شخص ما في عالم التكنولوجيا الحيوية الذي ليس له مصلحة لأن جميع مديري هذه المحادثة لديهم ما يبدو مثل تضارب المصالح"، وقال مارسي دارنوفسكي، ف د.، المدير التنفيذي لمركز علم الوراثة والمجتمع. ويرغب دارنوفسكي، الذي سيحضر مؤتمر واشنطن، في رؤية الهندسة الوراثية تقتصر على الإجراءات الطبية على الأفراد، وليس التغييرات الموروثة التي ستدخل في تجمع الجينات.
مايكل كاليتشمان يوجه مركز الأخلاقيات والمجتمع في جامعة كاليفورنيا. وهو يصف مشاركة دودنا مع الجانب التجاري من عملها ببساطة كجزء من وظيفتها كرئيس مختبر أبحاث في عالم ما بعد باي دول.
"عملك هو محاولة بيعه". "دودنا لا تخفي مصالحها في ذلك. "
في مجموعة من العلماء والأطباء ومحامي الجامعات، يتم تلوين جميع الآراء بالمال.
"ليس لدينا سوى أشخاص لديهم مصالح مالية لا يتخذون القرارات التي سيتم تطبيقها فحسب، بل سيطرحون الأسئلة التي ستطرح".
يقول كاليتشمان، الذي أدت حياته المهنية إلى وضع "قانون بيه دول" بين قوسين، أن القانون أدى إلى تحول أسرع من البحوث البحتة إلى التطبيقات السريرية. ولكن أيضا يجعل مجال التحيز.
"السؤال هو: هل نظام المصالح المالية يخلق تحيزا لرؤية أشياء معينة؟ وقال "يبدو ان الجواب نعم".
اقرأ المزيد: لقاح دنا الاصطناعي قد يحمي ضد فيروس ميرس »
تألق قلوب القلب ضد العلوم الصلبة
في تحريرها على كريسبر - بعنوان" مسار حصيف إلى الأمام من أجل الهندسة الجينية وتعديل الجينات الجرثومية "- دودنا، دالي ، بيرغ، وآخرون يقولون أن الباحثين يجب أن استكشاف كيف يعمل كريسبر على الأجنة البشرية - طالما لا أحد يزرع الأجنة المعدلة.
يقول <دارنوفسكي>: «إنهم يقولون إن تحرير الخلايا الجرثومية البشرية (الجماجم والأجنة المبكرة) لأغراض البحث يجب أن يمضي قدما على الفور في حين يجري حوار حول الآثار الاجتماعية والأخلاقية لاستخدام الخلايا الجرثومية المعدلة لبدء الحمل" من الافتتاحية.
المزيد من البحوث، كما تقول القطعة، سوف تعطينا المزيد من المعلومات حول كيفية عمل تعديلات الخط الجرثومي - أو، كما هو الحال في الدراسة الصينية، لا.
"إنهم يسمون هذا" الطريق الحكيم إلى الأمام "، وقال دارنوفسكي. "ولكن سيكون من السهل قراءتها بأنها" إذا أظهرت أبحاثنا أننا يمكن تعديل الخط الجرثومي بأمان ودقة، وهذا سيكون حجة للمضي قدما في خلق البشر المعدلة وراثيا. "
لقد مضى حوالي عقد من الزمن على قراءة الجينوم البشري أولا. يجب أن نتوخى الحذر الشديد قبل أن نبدأ في إعادة كتابته. إيريك لاندر، معهد برودوقد وصف دودنا كريسبر كوسيلة لتحرير الأخطاء المطبعية التي نعطيها في نص نسخة مطبوعة الطبيعة. ويهدف استعارة لها لجعل عملية معقدة بشكل لا يصدق مفهومة لغير علماء النفس. ولكنه أيضا يلمح على مخاطر تحرير الجينات: والواقع هو أن كتاب علم الوراثة البشرية مكتوب بلغة لا نفهمها بالكاد.
"لقد مضى حوالي عقد من الزمن على قراءة الجينوم البشري أولا. يجب أن نتوخى الحذر الشديد قبل أن نبدأ في إعادة كتابته "، كتب إيريك لاندر، دكتوراه، معهد برود، في مقالته على كريسبر.
وقد تنافس معهد برود مع مختبر دودنا غرب الساحل للتقدم في كريسبر وتشارك في دعوى قضائية على من يحمل براءات الاختراع.
يوافق لاندر على أنه لا ينبغي لنا أن نلمس الحمض النووي الوراثي، ولكنه يفسح المجال أمام "استثناء محتمل لتصحيح جينات مرض أحادية المنشأ، في الحالات القليلة التي لا يوجد فيها بديل. "
ماذا لو كان البحث دودنا يدعو والعلماء في المملكة المتحدة يطلبون بالفعل أن تفعل وعود علاج لمرض وراثي مدمر مثل هنتنغتون ليس على أساس كل حالة على حدة ولكن من خلال القضاء على طفرة الجينات تماما؟ ومن المرجح أن يطلب الجمهور الحصول على هذا العلاج.
ولكن ماذا لو بدا أن ما بدا وكأنه علاج له آثار جانبية جانبية كبيرة غير مقصودة لم تكن واضحة حتى الجيل القادم؟
"من أجل الحصول على ملاحظة رائعة إلى شيء يساعد الجماهير معقد"، قال جاسانوف.
