Bilim adamları

insan genomu Hacking her zaman fevkalade imkansız görünüyordu çünkü uzun harika bir bilim kurgu tiyatro için yapılmış ve uğursuz plotlines kadar kolayca kendisi verir gelmiştir. Bilim adamları, 1990'larda insan genomunun haritalanması başardı beri

Fakat genetik olarak insanları mühendislik az kurgu gibi ve daha tıbbi araştırmaların varsayımsal son nokta gibi görünüyor.

AdvertisementAdvertisement

Biz hala gerçek ilerleme kaydetmek başlar hatta hasta insanları tedavi için genetik mühendisliği kullanılarak, kalıtsal yollarla insan genomu müdahele korkuyorlar. Birleşik Devletlerde olmasa da, birçok ülkede kalıtsal DNA'yı düzenlemek yasalara aykırıdır. Ancak, etik içeriği ve teknolojinin ulaşmasıyla birlikte çıkarılacak olan düzenlemenin cıvatalarını tartışmaya bıraktık.

Fakat 2012'de, bir zamanlar sadece bir gelecek ihtimali görülen anında bir ikilem oldu. University of California moleküler biyolog Jennifer Doudna, Ph. D. ve bazı meslektaşlarının Science dergisinde yayınlanan bir makaleyle CRISPR-Cas9 adlı yeni genetik mühendisliği tekniği özetlenen zaman

budur. Kısacası, teknoloji bir bilim adamının, Huntington gibi yıkıcı genetik hastalıkları tedavi etme konusunda derin bir potansiyele sahip bir prosedür olan sorunlu DNA parçalarını atmasına izin verir.

reklam

tekniği kolay yeterli olduğuna dair bir insan embriyosunun genetik makyaj böylece eğimli olabilir “düzenle” hissettiğini ve in vitro fertilizasyon kullanarak bir kadının (IVF) içine yerleştirmek herhangi biyolog. Bu değişim gen havuzuna bir kere ve herkese girerdi.

Bir grup grup şimdi zamandaki alarmı yükseltti. Artık bilim kurgu değil. George Daley, Harvard Tıp Merkezi

CRISPR-Cas9, potansiyel olarak orak hücre anemisi ve Huntington hastalığı gibi genetik hastalıklara neden olan genleri yeniden programlayarak çok amaçlı bir tedavi vaat ediyor olabilir.

advertisingAdvertisement

Bilim insanları ve düzenleyicileri yakalamak için uğraştı.

"Bir genomu, özellikle de bir embriyoyu değiştirebilme konusundaki sorunların artık çok daha derhal ve daha fazla olduğu göz önüne alındığında, bir takım gruplar şu anki alarmı kaldırdı. Harvard Tıp Merkezi'ndeki kök hücre biyoloğu Dr. George Daley, Ph.D. artık bilimkurgu değil.

Fakat eleştirmenler, insan genetik mirasımızı değiştirip değiştirmeyeceğiz ve nasıl değiştireceğimizin yol gösterici olduğu, kanser veya genetik bir hastalık için tedavi edilebilecek olanlar için kâr vaadiyle şaşkınlık, dışlayıcılık ve kusurlu olduğu yönünde bir süreç olduğunu söylüyor. bazı öznel olarak istenmeyen genetik özellik için.

Devamını Oku: Harvard, MIT CRISPR Gen Düzenleme Aracı'nı Daha Güçlü Yapın »

Eureka Anı

Teknik olarak, insan DNA'sını 1970'lerin ortalarından beri Paul Berg, Ph.D., Stanford laboratuarında E. coli bakterilerinde insan DNA kültürü. Ancak bu erken yöntemler emek yoğun ve güvenilmezdi.

AdvertisementAdvertisement

Doudna (DOWD-na olarak telaffuz edildi) kaza sonucu insan mühendisliği tartışmalarına girdi. RNA uzmanı, bazı meslektaşlarının bakterilerin virüslerle nasıl savaştıklarını araştırmasına yardımcı olmak için çağrılmıştı.

Bakterilerin, CRISPR-Cas9 adı verilen bir süreç kullanarak viral DNA bitlerini tanımladığı ve hedef aldığı giderek belli oldu. Bir bakterinin ilk kez bir virüsü karşıladığı zaman, DNA'sının bir kısmını depolar. Daha sonra, bu DNA bir "en çok aranan" poster görevi görür. Bakteri yine aynı virüsün içine girerse, tanıdık DNA örüntüsünü keserek saldırır.

Doudna ve meslektaşları hızla, bilim adamlarının bir virüse, bir tarımsal bitkiye veya bir insana ait olmakla birlikte, DNA'yı düzenlemek için bakteriyel işlemi üzerinde piggyback yapabileceğini fark etti.

"Vay canına, eğer hayvan veya bitki hücrelerinde bu işe yarayabilirse, bu çok, çok kullanışlı ve çok güçlü bir araç olabilir diye düşündüm. Dodge, 2014'te röportajda NPR'ye "Dürüst olmak gerekirse, o zamanlar ne kadar güçlü olduğunu fark etmemiştim," dedi. (Healthline'ın profesyonel seyahat programını gerekçe göstererek bir röportaj talebini reddetti.)

Yeni yaklaşımın gücü göze çarpmadı.

Advertisement Advertisement

Bu baharda, CRISPR-Cas9 yöntemini insan embriyolarında kullanan Çinli araştırmacılar, bulgularını bir Amerikan dergesinde yayınladılar.

Embriyolar canlı değildi ve yaklaşım beklendiği gibi işe yaramadı, ancak rapor, bilim toplumundan bir alarm dalgası gönderdi; bunun sonucunda, devralınabilen insan DNA'sını değiştirmek için CRISPR'yi kullanmak cazibesinin ne denli kuvvetli olduğunu ortaya koydu.

Bu yayın tarihinden birkaç gün sonra, University of California, San Diego'da (UCSD) bir meyve sineği CRISPR kullanarak başarı bildirildi. Bir çift çiftlik meyve sinekinin genlerinde değişiklik yaptıklarından, ekledikleri özelliklerin tüm yavrulara aktarılmasını sağlamışlardı. Bu tür bir genetik mühendisliği "gen tahriki" olarak adlandırılır. "

UCSD bilim insanları, araştırma için daha iyi fareler ve meyve sinekleri üretmek için bu yaklaşımı kullanarak hayal ettiler, ancak etkileri açıktı: CRISPR'yi kullanarak kendimiz de dahil olmak üzere tüm bir türün hızla değişebildik.

Sadece geçen hafta İngiliz bilim insanları, İngiltere'de İnsan Gölleme ve Embriyoloji Kurumu'ndan doğurganlık kliniklerindeki insan embriyolarının genomlarını düzenlemek için bir lisans istedi. Canlı embriyolar kullanmayı planlıyorlar, ancak değiştirildikten sonra implantları yerleştirmemeye söz verdiler.

AdvertisementAdvertisement

Devamını Oku: Yeni Teknoloji, Bilim Adamlarının HIV, Kanser Hücrelerini Hedeflemesine İzin Vermektedir »

Fütüristik Teknolojiyi Keşfetmek İçin Geçmişe Bakmak

Bu arada, Doudna ve diğer bilim adamları, etik uzmanlar ve avukatlar güreşmeye başlamışlardır CRISPR'nin etik sorunlarıyla.

Doudna ve küçük bir grup ABD, küçük bir grup liderin, Napa, Kaliforniya'da bir araya gelerek, şişenin üzerinden kaymasına izin vereceği cin hakkında ne yapılacağını tartıştı.1975 yılında rekombinant DNA keşfi ile genetik mühendisliğine öncülük eden Paul Berg oradaydı.

Grup, 1975 yılında bilimsel olarak genetik mühendisliği ile nasıl ilerleneceğine karar vermek için Berg'in Monterey'in dışında bulunan Asilomar Konferans Alanlarında düzenlenen konferanstan Berg'i seslendiriyordu. Bu toplantı, bilim insanlarının tartışmalı ve potansiyel olarak tahrip edici araçları güvenli bir şekilde ele alabileceğinin kanıtı olarak gösteriliyor.

İlkbaharda, Doudna, Berg ve Harvard'ın Daley'i de dahil olmak üzere Napa toplantısına katılan birkaç kişi, CRISPR'nin üreme DNA'sında veya germline hücrelerinde kullanılmamasını savunan bir yazı yayınladı. Fakat laboratuar araştırmalarına devam edilmesi gerektiğini söylediler.

Bu yılın sonunda, uluslararası bir bilimsel beyin güvenliği, Washington, D.C'ye, CRISPR için olası sınırlar için bir plan hazırlamaya başlayacak. Çaba, konunun aciliyetini yansıtan öne çıkmaktadır.

Fakat, Ulusal Bilimler, Mühendislik ve Tıp Akademileri ve İngiltere ve Çin meslektaşları tarafından desteklenen davet sadece zirve toplantısında, eleştirmenler başarısızlığa mahkûm olduklarını ileri sürdüler, çünkü anahtar soruları ve kamuoyu yorumu.

Ulusal Akademiler, halkın üyeleri için sınırlı oturma yeri olacağını söylüyor.

CRISPR "Dalmak'ın söylediği gibi, kendimizi varlıklar olarak gördüğümüz şeklindeki gelgit değişimini" temsil ederse, o zaman bu kadar önemli bir konunun kararını vermenin en iyi yolu nedir?

Harvard'ın Kennedy Okulu'ndaki bilim ve teknoloji araştırmaları profesörü olan Phila D., Aralık toplantısının Asilomar konferansının başarısızlıklarından bazılarını yansıtıyor olduğunu düşünüyor Sheila Jasanoff.

Asilomar'daki bilim insanları, biyolojik silahlar için kullanılma potansiyeli nedeniyle erken genetik mühendislik ürünlerine baktılar ve esas olarak laboratuardan kaçma riskleri hakkında endişeli oldular.

Monsanto gibi çiftçilere, çevrecilere ve tarımsal ağırlık başlıklarına büyük etkileri olan genetiği değiştirilmiş (GM) organizmalar üzerinde uzun süren tartışmalara neden olan şeylerin kanıtlanmış olduğunu tahmin etmemişlerdir.

"Geçmişe bakıldığında, genetik mühendisliğinin tüm boyutlarının Asilomar'ın dışladığı boyutlarda küresel vatandaşlar tarafından yeniden açılması olarak, GM arazileri üzerindeki trajik, bazen trajik tartışmalar görülebilir" diye belirtti Jasanoff, açık bir itiraz üzerine gelecek kuşağın genetik mühendisliği zirvesi.

Devamını Oku: Genomikle Genetik Hakkında Gerçekleri Öğrenin »

Klonlama Para?

Asilomar'da bir araya gelen bilim insanları, araştırmalarının ticari uygulamaları ile pek alakalı değildi. Fakat 1980 Bayh-Dole Yasası ile, profesörler ve üniversiteler keşiflerinin nasıl ticari hale getirildiğine maddi bir ilgi gösterdi.

Ticari çıkarları, uluslararası toplantıda tarımsal bitkiler ve hayvanlarda CRISPR'yi kullanma tartışmalarını, hatta tartışmalar devam ederse bile, seçimlerini etkilemiş olabilir.

Doudna, CRISPR gen düzenlemesinin ticarileştirilmesi umuduyla zaten kurulmuş olan on iki düzine şirketten üçü ile ilgilenmektedir.Bir şirket olan Caribou Bio açıkça tarımsal uygulamalarla ilgileniyor.

tohum modifikasyonu insan tıbbında olduğu kadar hassasiyet gerektirmediğinden> Genetik ve Toplum Merkezi'nin Pete Shanks, MA göre, tarım olasılıkla, dızı CRISPR'nın ilk karlı işlerinden biri olacak.

"Çalışan bir tohum elde ettiğiniz sürece iyisiniz," dedi Shanks.

dizisindeki tüm müdürler çıkar çatışmaları gibi bakmak ne var çünkü bir ilgi yoktur biyoteknoloji dünyada birini bulmak zor olurdu. Marcy Darnovsky, Genetik ve Toplum Merkezi (Centre for Genetics and Society)

Ancak Doudna'nın keşif konusundaki maddi çıkarları istisna dışında bir kural.

“Bu çıkar çatışmaları nasıl göründüğünü bu dizisindeki tüm müdürler var çünkü bir ilgi yoktur biyoteknoloji dünyada birini bulmak zor olurdu,” dedi Marcy Darnovsky, Ph D., Genetik ve Toplum Merkezi'nin yürütme direktörü. Washington konferansına katılacak olan Darnovsky, genetik mühendisliğini gen havuzuna girecek kalıtsal değişiklikler değil, bireylerin tıbbi prosedürleri ile sınırlandırmak istiyor.

Michael Kalichman, UCSD'de Etik ve Toplum Merkezi'ni yönetir. Doudna'nın çalışmalarının iş dünyasıyla olan ilişkisini, sadece Bayh-Dole sonrası bir dünyadaki bir araştırma laboratuarının başı olarak görevinin bir parçası olarak tanımlıyor.

"İşiniz satmaya çalışmaktır" dedi. "Doudna, onun çıkarlarını buna saklamak değildir. "

Bilim adamları, doktorlar ve üniversite avukatlarından oluşan bir odada, görüşlerin tamamı para ile renklendiriliyor.

“Sadece uygulanacak gidiyoruz sadece kararlar finansal çıkarları insanlar var, ama sordular olacak sorularla yaklaşıyorlar,” Darnovsky söyledi.

Kariyeri Bayh-Dole Yasasını "parantez" haline getiren Kalichman, yasanın saf araştırmadan klinik uygulamalara daha hızlı geçişi sağladığını söyledi. Ama aynı zamanda önyargıya da yer açıyor.

"Soru, 'Mali çıkar sistemi, bazı şeyleri görmeye yönelik bir önyargı yaratıyor mu? 've cevap evet gibi görünüyor "dedi.

Devamı: DNA Sentetik Aşı Karşı MERS Virüsü »Koruyucu Olabilir

Oyuklaşma Heartstrings Karşı Sert Bilim

CRISPR üzerindeki başyazısında - Doudna, Daley - başlıklı‘ileri genomik mühendislik ve germline gen modifikasyonu için ihtiyatlı yolu’, Berg ve diğerleri, araştırmacıların, CRISPR'nin insan embriyoları üzerinde nasıl çalıştığını keşfetmeleri gerektiğini söylüyorlar - değiştirilen embriyoları hiç kimse implante etmedikçe.

“Onlar araştırma amacıyla insan eşey hattı hücrelerini (gamet ve erken embriyo) düzenleyerek bir hamilelik sürüyor başlatmak için modifiye mikrop hücreleri kullanılarak sosyal ve etik uygulamaları hakkında bir diyalog ise hemen ileriye taşımak gerektiğini iddia ediyoruz,” Darnovsky dedi editöryalin.

Parça, daha ayrıntılı araştırmalar bize, germ hattı değişikliklerinin nasıl işlediği hakkında daha fazla bilgi verecek, ya da Çin araştırmasında olduğu gibi, söylemediğini savunuyor.

"Buna 'aklı başında bir yol ileri' diyorlar," dedi Darnovsky. "Ancak araştırmamız, tohum çizgisini güvenli ve doğru bir şekilde değiştirebildiğimizi gösteriyorsa, bu, GM insan yaratmaya yönelik bir argüman olacaktır" şeklinde okumak kolay olacaktır. ''

İnsan genomunu ilk okuduğumuzdan bu yana yaklaşık on yıl geçti. Yeniden yazmaya başlamadan önce çok dikkatli davranmalıyız. Eric Lander, Geniş Enstitü

Doudna, doğanın basılı metninde verdiği yazım hatalarını düzeltmek için bir yöntem olarak CRISPR'yi tanımladı. Metaforunun, inanmayan karmaşık bir sürecin bilim dışı insanlara anlaşılabilir olmasını amaçlıyor. Ancak gene düzenleme riskleri üzerinde de duruyor: Gerçek şu ki, insan genetiği kitabı, neredeyse hiç anlamadığımız bir dilde yazılmış.

"İnsan genomunu ilk okuduğumuzdan beri yaklaşık on yıl geçti. Bunu yeniden yazmaya başlamadan önce çok dikkatli davranmalıyız, "dedi. Eric Lander, Doktor, Geniş Enstitüye başkanlık yaparak CRISPR hakkındaki yazısında yazdı.

Broad Institute, CRISPR'deki ilerlemeler için Doudna'nın West Coast laboratuvarıyla yarıştı ve patentleri kimin üzerinde tuttuğu konusunda bir dava açtı.

Lander kalıtsal DNA'ya dokunmamamız gerektiğini kabul ediyor, ancak alternatif olmayan birkaç durumda ciddi monogenik hastalık genlerinin düzeltilmesinin olası bir istisnası için yer açıyor. "

Doudna'nın savunduğu araştırmalar ve İngiltere'deki bilim adamları zaten yapmak istiyorlarsa Huntington'un vaka-tabanlı olmayan ama gen mutasyonunu tamamen ortadan kaldırarak yıkıcı bir genetik hastalık için bir tedavi sözü verirlerse ne olur? Muhtemelen halk bu tedaviye erişim talep edecektir.

Fakat neye benziyorsa, önümüzdeki kuşağa kadar belirgin olmayan büyük, istenmeyen genetik yan etkilere sahip olduğu ortaya çıkarsa ne olacaktı?

"Parlak bir gözlemden kitlelere yardımcı olan bir şeye gitmek," dedi Jasanoff.