Rendkívüli áttörés előtt állunk a szintetikus biológiában. A CRISPR-Cas9, egy 2014-ben felfedezett genom-szerkesztési technológia élen jár ebben az áttörésben. Megígérjük, hogy megoldjuk a táplálkozással, betegségekkel, genetikával kapcsolatos problémákat, és - ami a legérdekesebb - az emberi genom javítását. Hogy jobbak, gyorsabbak, erősebbek, okosabbak legyünk: ez esély arra, hogy gyorsabban átalakítson minket, mint amikor a természetes szelekció és az evolúció észhez tér.
Természetesen sok szakértő figyelmeztet az új lehetőségek veszélyeire. Hatalmas pénzáram ömlik a biotechnológiai startupokba, és a csúcsra futó verseny éles kanyarokat vághat. 2017-ben a tudósok feltámadták a halálos lóvírus kihalt törzsét. A CRISPR segíthet olyan rejtett biológiai fegyverek létrehozásában, mint a himlő, vagy javíthatja a meglévő betegségeket, például az Ebola, rémálommá téve őket az epidemiológusok számára.
A tudományos-fantasztikusnak tűnő áttörésekkel a hype és a valóság megkülönböztetésének feladata elsöprőnek tűnhet. De ezt különösen a tudománytól távol álló embereknek kell megtenniük. Hogyan lehet reálisan felmérni a lehetséges kockázatokat és előnyöket? Az eLifeSciences-ben nemrégiben megjelent amerikai és brit tudósok által végzett új kutatás legalább 20 biomérnöki kérdésre világít rá.
A kutatók 20 fejlődési irányt elemeztek különböző időhorizontokban: a következő öt évben, a következő tíz évben és több mint tíz évben. A mesterséges fotoszintézisben áttörés várható a következő öt évben. Mivel a növények képesek átalakítani a szén-dioxidot üzemanyaggá, a mesterséges fotoszintézis kritikus lehet az energiaválság és az éghajlatváltozás elleni küzdelem szempontjából. Bár az éghajlat elleni küzdelemben a szén-dioxid eltávolítására irányuló bármilyen terv hatalmas lesz, a legújabb kutatások kimutatták, hogy a mesterséges fotoszintézis hatékonyabban képes csökkenteni a CO2-t, mint a növények, és üzemanyagként metanollá alakítani.
A mezőgazdasági földterületünk fogy, mivel a világ népessége folyamatosan növekszik; új zöld forradalomra van szükség a világ táplálásához. A válasz az, hogy genetikai módosítással javítsuk a természetes fotoszintézist, például a rizsben a C4 gén aktiválódott. 50% -kal növelte a rizs termését, és mivel a rizs hatalmas kalóriaforrás, ez egy nagyon erőteljes áttörés.
A kutatók arra is számítanak, hogy a következő öt évben komoly viták kezdődnek. Az első a génmanipuláció etikájára vonatkozik, amely új jellemzőkkel rendelkező populáció megjelenéséhez vezet. Az olyan rovarok, mint a szúnyogok, ezek a gének nagyon gyorsan elterjednek, és az emberek azt tervezik, hogy felhasználják őket a szúnyogok meddõvé tételére. Ez károsíthatja az ökoszisztémákat, és nem kívánt következményekhez vezethet. Találhatunk-e módot a génszerkesztő döntés visszavonására, mielőtt az generációkra átterjedne? A kétkedők kétségbe vonják.
A következő öt évben újabb vita bontakozik ki: mennyire kényelmes lesz az emberi genom szerkesztése? A tudósok megjegyzik, hogy az emberi genom szerkesztésére való képességünk felülmúlta ezen gének funkcióinak megértését. Korábbi kutatások lényegében a genetikai állapotok és egyes gének öröklődése közötti statisztikai összefüggéseket vizsgálták. Talán a gondos szerkesztés lehetővé teszi számunkra, hogy olyan kísérleteket hajtsunk végre, amelyek feltárják saját DNS-ünk titkait; végül megtanultuk, hogyan szabadítsuk meg az egereket Huntington-kórtól.
De csak úgy történik, hogy az emberekkel való kísérletezés egyedülálló etikai problémákkal jár, és a tudósok megjegyzik, hogy a világ kormányai nem különösebben siettek foglalkozni velük - Kínát pedig teljesen elhanyagolják.
Promóciós videó:
Középtávon a tudósokat aggasztja az egyre kifinomultabb biotechnológiai módszerek megjelenése. Talán öt-tíz év múlva képesek leszünk teljes helyettesítő szerveket létrehozni a génekkel végzett kísérletekkel. Az elmúlt néhány évben a szövettechnika már megtanulta, hogyan lehet húgyhólyagot, csípőt, hüvelyt, légcsövet, vénákat, artériákat, füleket, bőrt, térd meniszkuszt és szívfoltokat létrehozni vagy növeszteni.
A megtört szív helyrehozása a biotechnológia ideális alkalmazásának tűnhet, és mivel az állatkísérletek továbbra is azt mutatják, hogy a létrehozott szöveteket nagyon sikeresen be lehet ültetni, a kilátás több mint valós. Nem valószínű azonban, hogy olcsó lenne. Továbbá, ez nem súlyosbítaná a már meglévő egészségügyi szakadékot, ahol a gazdag emberek meghosszabbíthatják életüket a szervek cseréjével, míg mások nem?
Ezek a módszerek különös hatással lehetnek a gyógyszerek előállítására. Az oltások ragyogó példa. Számos oltást ma csirketojással készítenek, akárcsak 70 évvel ezelőtt. Ahogy az várható volt, ennek a régi módszernek megvannak a maga korlátai; a vírus legfontosabb törzseit hónapokkal meg kell találni, mielőtt azok valóban elterjednének, mert az oltások előállítása is több hónapot vesz igénybe. A DARPA szponzorál egy olyan céget, amely havonta több tízmillió influenzaoltást próbál előállítani. Ha megpróbálunk megelőzni egy újabb járványt - amely milliók életét követelheti -, egyszerűen azon a technológián kell dolgoznunk, amely ezt lehetővé teszi számunkra.
De minél többen vannak, annál több kockázat jelenik meg. A biomérnöki munka illegális drogokat okozhat. Rosszabb esetben egy szándékosan vagy akaratlanul létrehozott biomérnöki felügyelet lehetősége. A genetikai információ lehet az új pénznem; ahogyan egy mai algoritmus milliókba kerülhet vagy káoszt okozhat, a holnap génjeit is mindenképpen védeni kell. A feltört számítógép következményei elkeserítőek lehetnek; az ember feltörésének következményei sokkal rosszabbak lehetnek.
Ilya Khel