تصميم الناس: جيل الكائنات المعدلة وراثيًا

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

يولد الكثير منا بصفات تساعد على التنافس بشكل أفضل في المجتمع: الجمال ، والذكاء ، والمظهر المذهل ، والقوة البدنية. نظرًا للتطورات الحاصلة في علم الوراثة ، يبدو أننا سنكون قادرين قريبًا على الوصول إلى شيء لم يكن خاضعًا في السابق - "لتصميم" الأشخاص حتى قبل ولادتهم. أن نسأل عن الصفات الضرورية ، إذا لم يتم منحها من قبل الطبيعة ، التحديد المسبق للفرص الضرورية في الحياة. نحن نفعل ذلك بالسيارات والأشياء غير الحية الأخرى ، ولكن الآن بعد أن تم فك شفرة الجينوم البشري ونتعلم بالفعل تعديله ، يبدو أننا نقترب من ظهور ما يسمى بالأطفال "المصممون" و "المسقطون". هل يبدو الأمر كذلك أم سيصبح حقيقة واقعة قريبًا؟

لولو ونانا من صندوق باندورا

تسببت ولادة الأطفال الأوائل بجينوم معدل في نهاية عام 2019 في صدى خطير في المجتمع العلمي وبين الجمهور. أعلن He Jiankui ، عالم الأحياء في الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا ، الصين (SUSTech) - في 19 نوفمبر 2018 ، عشية القمة الدولية الثانية لتحرير الجينوم البشري في هونغ كونغ ، في مقابلة مع وكالة Associated Press ، ولادة أول طفل بجينوم معدل.

ولدت الفتاتان التوأم في الصين. لم يتم الكشف عن أسمائهم وكذلك أسماء والديهم: يُعرف أول "أطفال الكائنات المعدلة وراثيًا" على هذا الكوكب باسم Lulu و Nana. وفقًا للعالم ، تتمتع الفتيات بصحة جيدة ، والتدخل في جينومهن جعل التوأم محصنين ضد فيروس نقص المناعة البشرية.

الحدث الذي قد يبدو كخطوة جديدة في تطور البشرية ، أو على الأقل الطب ، كما ذكرنا سابقًا ، لم يسبب مشاعر إيجابية بين زملاء العالم. على العكس من ذلك ، أدين. بدأت الوكالات الحكومية في الصين تحقيقًا ، وتم حظر جميع التجارب على الجينوم البشري في البلاد مؤقتًا.

هي جيانكوي / ©apnews.com/Mark Schiefelbein

كانت التجربة ، التي لم يحظى بتقدير الجمهور ، على النحو التالي. أخذ العالم الحيوانات المنوية والبويضات من الآباء المستقبليين ، وأجرى التلقيح الصناعي معهم ، وقام بتحرير جينومات الأجنة الناتجة باستخدام طريقة CRISPR / Cas9. بعد أن تم زرع الأجنة في بطانة رحم المرأة ، لم تكن والدة الفتاة المستقبلية مصابة بفيروس نقص المناعة البشرية ، على عكس الأب الذي كان حاملاً للفيروس.

خضع الجين CCR5 ، الذي يشفر بروتينًا غشائيًا يستخدمه فيروس نقص المناعة البشرية لدخول الخلايا ، لعملية تعديل. إذا تم تعديله ، فإن الشخص المصاب بهذه الطفرة الاصطناعية سيكون مقاومًا للعدوى بالفيروس.

لولو ونانا / © burcualem.com

تسمى الطفرة التي حاول هي جيانكوي صنعها بشكل مصطنع CCR5 Δ32: توجد في الطبيعة ، ولكن في قلة من الناس فقط ، وقد جذبت انتباه العلماء لفترة طويلة. أظهرت التجارب التي أُجريت على الفئران في عام 2016 أن CCR5 -32 يؤثر على وظيفة الحُصين ، مما يحسن الذاكرة بشكل كبير. إن حامليها ليسوا فقط محصنين ضد فيروس نقص المناعة البشرية ، ولكن أيضًا يتعافون بشكل أسرع بعد السكتة الدماغية أو إصابات الدماغ الرضحية ، ولديهم ذاكرة وقدرات تعليمية أفضل من الأشخاص "العاديين".

صحيح ، حتى الآن لا يمكن لأي عالم أن يضمن أن CCR5 Δ32 لا يحمل أي مخاطر غير معروفة وأن مثل هذه التلاعبات مع الجين CCR5 لن تسبب عواقب سلبية على حامل الطفرة. الآن تُعرف النتيجة السلبية الوحيدة لمثل هذه الطفرة: الكائن الحي لأصحابه أكثر عرضة للإصابة بحمى غرب النيل ، لكن هذا المرض نادر جدًا.

في غضون ذلك ، تبرأت الجامعة التي عمل فيها العالم الصيني موظفها.قال ألما ماتر إنهم لا يعرفون بتجارب هي جيانكوي ، التي وصفوها بأنها انتهاك صارخ للمبادئ الأخلاقية والممارسة العلمية ، وكان منخرطًا فيها خارج جدران المؤسسة.

وتجدر الإشارة إلى أن المشروع نفسه لم يتلق تأكيدًا مستقلًا ولم يجتاز مراجعة الأقران ، ولم تُنشر نتائجه في المجلات العلمية. كل ما لدينا هو مجرد تصريحات عالم.

انتهك عمل خه جيانكوي الوقف الدولي لمثل هذه التجارب. تم فرض الحظر على المستوى التشريعي في جميع البلدان تقريبًا. يتفق زملاء عالم الوراثة على أن استخدام تقنية التحرير الجيني CRISPR / Cas9 في البشر ينطوي على مخاطر هائلة.

لكن النقطة الأساسية في النقد هي أن عمل عالم الوراثة الصيني ليس لديه شيء مبتكر: لم يقم أحد بمثل هذه التجارب من قبل بسبب الخوف من العواقب غير المتوقعة ، لأننا لا نعرف ما هي المشاكل التي يمكن أن تخلقها الجينات المعدلة لناقلاتهم وأحفادهم.

وكما قالت عالمة الوراثة البريطانية مريم خسروي على حسابها على تويتر: "إذا استطعنا فعل شيء ، فهذا لا يعني أنه يتعين علينا القيام به".

بالمناسبة ، في أكتوبر 2018 ، حتى قبل البيان الصادم للعالم الصيني ، أعلن علماء الوراثة الروس من المركز الوطني للبحوث الطبية لأمراض النساء والتوليد والفترة المحيطة بالولادة الذي يحمل اسم كولاكوف أيضًا عن التغيير الناجح للجين CCR5 باستخدام الجينوم CRISPR / Cas9 محرر والحصول على أجنة لا تخضع لتأثيرات فيروس نقص المناعة البشرية. بطبيعة الحال ، تم تدميرهم ، حتى لم يولدوا.

قبل 40 سنة

تقدم سريعًا لمدة أربعة عقود. في يوليو 1978 ، ولدت لويز براون في بريطانيا العظمى - وهي أول طفل يولد نتيجة إخصاب في المختبر. ثم تسببت ولادتها في الكثير من الضجيج والسخط ، وذهبت إلى والدي "الطفل الأنبوب الاختبار" ، والعلماء الذين لُقبوا بـ "أطباء فرانكشتاين".

لويز براون. في الطفولة والآن / © dailymail.co.uk

ولكن إذا كان هذا النجاح يخيف البعض ، فإنه يعطي الأمل للآخرين. لذلك ، يوجد اليوم على هذا الكوكب أكثر من ثمانية ملايين شخص يدينون بميلادهم لطريقة التلقيح الاصطناعي ، وقد تم تبديد العديد من التحيزات التي كانت شائعة في ذلك الوقت.

صحيح ، كان هناك مصدر قلق آخر: نظرًا لأن طريقة التلقيح الاصطناعي تفترض أن جنينًا بشريًا "جاهزًا" يوضع في الرحم ، فقد يتم تعديله وراثيًا قبل الزرع. كما نرى ، بعد بضعة عقود ، هذا ما حدث بالضبط.

إجراء التلقيح الاصطناعي / © freepik.com

فهل يمكن التشابه بين الحدثين - ولادة لويز براون والتوأم الصينيين لولا ونانا؟ هل يجدر القول أن صندوق Pandora مفتوح وقريبًا جدًا سيكون من الممكن "طلب" طفل تم إنشاؤه وفقًا لمشروع ما ، أي مصمم. والأهم من ذلك ، هل سيتغير موقف المجتمع تجاه هؤلاء الأطفال ، كما تغير عمليًا تجاه الأطفال "من أنبوب اختبار" اليوم؟

اختيار الاجنه ام التعديل الجيني؟

ومع ذلك ، فإن تحرير الجينوم ليس هو الشيء الوحيد الذي يقربنا من مستقبل يتمتع فيه الأطفال بصفات مخطط لها مسبقًا. يدين لولو ونانا بميلادهما ليس فقط لتقنيات تحرير الجينات CRISPR / Cas9 والتلقيح الصناعي ، ولكن أيضًا للتشخيص الجيني قبل الزرع للأجنة (PGD). خلال تجربته ، استخدم He Jiankui PGD للأجنة المحررة لاكتشاف الكيمرية والأخطاء خارج الهدف.

وإذا كان تعديل الأجنة البشرية محظورًا ، فإن التشخيص الجيني قبل الزرع ، والذي يتكون من تسلسل جينوم الأجنة لبعض الأمراض الوراثية ، والاختيار اللاحق للأجنة السليمة ، ليس كذلك. يعد التشخيص الوراثي قبل الزرع نوعًا من البدائل لتشخيص ما قبل الولادة ، فقط دون الحاجة إلى إنهاء الحمل إذا تم العثور على تشوهات وراثية.

ويشير الخبراء إلى أن أول طفل مصمم "شرعي" سيتم الحصول عليه بدقة من خلال اختيار الأجنة ، وليس نتيجة للتلاعب الجيني.

خلال التشخيص الوراثي قبل الزرع PGD ، تخضع الأجنة التي تم الحصول عليها عن طريق التلقيح الصناعي للفحص الجيني. يتضمن الإجراء إزالة الخلايا من الأجنة في مرحلة مبكرة جدًا من التطور و "قراءة" جينوماتها. تتم قراءة كل أو جزء من الحمض النووي لتحديد المتغيرات الجينية التي يحملها. بعد ذلك ، سيتمكن الوالدان من اختيار الأجنة التي سيتم زرعها على أمل الحمل.

التشخيص الجيني قبل الزرع (PGD) / ©vmede.org

يتم استخدام التشخيص الجيني قبل الانغراس بالفعل من قبل الأزواج الذين يعتقدون أنهم يحملون جينات لأمراض وراثية معينة لتحديد الأجنة التي لا تحتوي على تلك الجينات. في الولايات المتحدة الأمريكية ، يتم استخدام هذا الاختبار في حوالي 5٪ من حالات أطفال الأنابيب. يتم إجراؤها عادة على أجنة بعمر ثلاثة إلى خمسة أيام. يمكن لمثل هذه الاختبارات اكتشاف الجينات التي تحمل حوالي 250 مرضًا ، بما في ذلك الثلاسيميا ومرض الزهايمر المبكر والتليف الكيسي.

اليوم فقط ، لا يعد التشخيص الوراثي قبل الزرع (PGD) جذابًا للغاية كتقنية لتصميم الأطفال. إجراء الحصول على البويضات غير سار ، ويحمل مخاطر ولا يوفر العدد المطلوب من الخلايا للاختيار. لكن كل شيء سيتغير بمجرد أن يصبح من الممكن الحصول على المزيد من البويضات للتخصيب (على سبيل المثال ، من خلايا الجلد) ، وفي الوقت نفسه ، ستزداد سرعة وسعر تسلسل الجينوم.

يقول عالم الأخلاقيات الحيوية هنري غريلي من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا ، "تقريبًا كل ما يمكنك فعله بتحرير الجينات ، يمكنك القيام به باختيار الأجنة."

هل مصير الحمض النووي؟

وفقًا للخبراء ، في العقود القادمة في البلدان المتقدمة ، فإن التقدم في تقنيات قراءة الشفرة الوراثية المسجلة في كروموسوماتنا سيعطي المزيد والمزيد من الناس فرصة لتسلسل جيناتهم. لكن استخدام البيانات الجينية للتنبؤ بنوع الشخص الذي سيصبح عليه الجنين أصعب مما يبدو.

من المؤكد أن البحث في الأساس الجيني لصحة الإنسان مهم. ومع ذلك ، فإن علماء الوراثة لم يفعلوا الكثير لتبديد الأفكار التبسيطية حول كيفية تأثير الجينات علينا.

يعتقد الكثير من الناس أن هناك علاقة مباشرة لا لبس فيها بين جيناتهم وصفاتهم. إن فكرة وجود الجينات المسؤولة مباشرة عن الذكاء أو الشذوذ الجنسي أو ، على سبيل المثال ، القدرات الموسيقية ، منتشرة على نطاق واسع. ولكن حتى باستخدام مثال الجين CCR5 المذكور أعلاه ، وهو تغيير يؤثر على عمل الدماغ ، فقد رأينا أن كل شيء ليس بهذه البساطة.

هناك العديد من الأمراض الوراثية - النادرة في الغالب - التي يمكن التعرف عليها بدقة من خلال طفرة جينية معينة. كقاعدة عامة ، هناك بالفعل علاقة مباشرة بين هذا الانهيار الجيني والمرض.

ترتبط الأمراض أو الاستعدادات الطبية الأكثر شيوعًا - مرض السكري أو أمراض القلب أو أنواع معينة من السرطان - بالعديد من الجينات أو حتى بالعديد من الجينات ولا يمكن التنبؤ بها بشكل مؤكد. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تعتمد على العديد من العوامل البيئية - على سبيل المثال ، النظام الغذائي للشخص.

ولكن عندما يتعلق الأمر بأشياء أكثر تعقيدًا مثل الشخصية والذكاء ، فإننا لا نعرف الكثير عن الجينات المتضمنة. ومع ذلك ، لا يفقد العلماء موقفهم الإيجابي. مع زيادة عدد الأشخاص الذين تم ترتيب تسلسل الجينوم لديهم ، سنكون قادرين على معرفة المزيد عن هذا المجال.

في غضون ذلك ، أشار إيوان بيرني ، مدير المعهد الأوروبي للمعلوماتية الحيوية في كامبريدج ، إلى أن فك تشفير الجينوم لن يجيب على جميع الأسئلة ، ويلاحظ: "يجب أن نبتعد عن فكرة أن الحمض النووي الخاص بك هو مصيرك."

قائد وأوركسترا

ولكن هذا ليس كل شيء. بالنسبة لذكائنا وشخصيتنا وجسمنا ومظهرنا ، ليست الجينات مسؤولة فحسب ، بل هي أيضًا علامات epigens - علامات محددة تحدد نشاط الجينات ، ولكنها لا تؤثر على البنية الأساسية للحمض النووي.

إذا كان الجينوم عبارة عن مجموعة من الجينات في أجسامنا ، فإن الإيبيجينوم هو مجموعة من العلامات التي تحدد نشاط الجينات ، وهي نوع من الطبقة التنظيمية الموجودة ، كما كانت ، فوق الجينوم.استجابةً للعوامل الخارجية ، فإنه يأمر بأي الجينات يجب أن تعمل وأيها يجب أن ينام. الجينوم هو القائد ، والجينوم هو الأوركسترا ، حيث يكون لكل موسيقي دوره الخاص.

لا تؤثر مثل هذه الأوامر على تسلسل الحمض النووي ؛ فهي تقوم ببساطة بتشغيل (التعبير عن) بعض الجينات وإيقاف (قمع) البعض الآخر. وبالتالي ، لا تعمل كل الجينات الموجودة على كروموسوماتنا. تعتمد مظاهر سمة نمطية أو أخرى ، والقدرة على التفاعل مع البيئة ، وحتى معدل الشيخوخة على الجين الذي يتم حظره أو تحريره.

الأكثر شهرة ، وكما يُعتقد ، أهم آلية جينية هي مثيلة الحمض النووي ، إضافة مجموعة CH3 بواسطة إنزيمات الحمض النووي - ميثيل ترانسفيراز إلى السيتوزين - إحدى القواعد النيتروجينية الأربعة في الحمض النووي.

إبيجينوم / ©celgene.com

عندما يتم ربط مجموعة الميثيل بالسيتوزين ، وهو جزء من جين معين ، يتم إيقاف تشغيل الجين. ولكن ، من المدهش ، في مثل هذه الحالة "الخاملة" ، أن الجين ينتقل إلى النسل. يسمى هذا النقل للأصوات التي اكتسبتها الكائنات الحية خلال الحياة بالوراثة اللاجينية ، والتي تستمر لعدة أجيال.

علم التخلق - العلم المسمى الأخت الصغيرة لعلم الوراثة - يدرس كيف يؤثر تشغيل الجينات وإيقافها على سمات النمط الظاهري لدينا. وفقًا للعديد من الخبراء ، يكمن النجاح المستقبلي للتكنولوجيا في إنشاء أطفال مصممي في تطوير علم التخلق.

من خلال إضافة أو إزالة "العلامات" اللاجينية ، يمكننا ، دون التأثير على تسلسل الحمض النووي ، محاربة كلا المرضين اللذين نشأ تحت تأثير العوامل غير المواتية ، وتوسيع "كتالوج" خصائص تصميم الطفل المخطط لها.

هل سيناريو جاتاكي ومخاوف أخرى حقيقية؟

يخشى الكثير أنه من تعديل الجينوم - من أجل تجنب الأمراض الوراثية الخطيرة - سننتقل إلى تحسين الناس ، وهناك ليس ببعيد قبل ظهور سوبرمان أو تشعب البشرية إلى طبقات بيولوجية ، كما تنبأ يوفال نوح هراري.

يعتقد عالم الأخلاقيات الحيوية رونالد غرين من كلية دارتموث في نيو هامبشاير أن التقدم التكنولوجي يمكن أن يجعل "التصميم البشري" أكثر سهولة. في الأربعين إلى الخمسين سنة القادمة ، كما يقول ، "سنرى استخدام تحرير الجينات وتقنيات التكاثر لتحسين البشر ؛ سنكون قادرين على اختيار لون العيون والشعر لطفلنا ، ونريد تحسين القدرة الرياضية ، ومهارات القراءة أو الحساب ، وما إلى ذلك."

ومع ذلك ، فإن ظهور الأطفال المصممين محفوف ليس فقط بالعواقب الطبية التي لا يمكن التنبؤ بها ، ولكن أيضًا تعميق عدم المساواة الاجتماعية.

كما يشير عالم الأخلاقيات الحيوية هنري غريلي ، فإن تحسنًا صحيًا يمكن تحقيقه بنسبة 10-20٪ من خلال التشخيص الوراثي قبل الزرع ، بالإضافة إلى الفوائد التي تجلبها الثروة بالفعل ، يمكن أن يؤدي إلى اتساع الفجوة في الحالة الصحية للأغنياء والفقراء - سواء في المجتمع أو بين البلدان.

والآن ، في الخيال ، تظهر الصور الرهيبة لنخبة وراثية ، مثل تلك التي تم تصويرها في فيلم الإثارة البائس Gattaca: أدى التقدم التكنولوجي إلى حقيقة أن علم تحسين النسل لم يعد يعد انتهاكًا للمعايير الأخلاقية والأخلاقية ، ويتم بدء إنتاج الأشخاص المثاليين. في هذا العالم ، تنقسم البشرية إلى طبقتين اجتماعيتين - "صالحة" و "غير صالحة". الأول ، كقاعدة عامة ، هو نتيجة زيارة الوالدين للطبيب ، والأخير نتيجة الإخصاب الطبيعي. كل الأبواب مفتوحة أمام "الخير" ، و "غير اللائق" ، كقاعدة عامة ، في البحر.

صورة ثابتة من فيلم "Gattaca" (1997 ، الولايات المتحدة الأمريكية)

دعنا نعود إلى واقعنا. لاحظنا أنه ليس من الممكن حتى الآن التنبؤ بنتائج التداخل مع تسلسل الحمض النووي: لا تقدم الجينات إجابات للعديد من الأسئلة ، وعلم التخلق هو في الواقع في مرحلة مبكرة من التطور.تمثل كل تجربة مع ولادة أطفال بجينوم معدل خطرًا كبيرًا يمكن أن يتحول على المدى الطويل إلى مشكلة لمثل هؤلاء الأطفال وأحفادهم وربما الجنس البشري بأكمله.

لكن التقدم التكنولوجي في هذا المجال ، بعد أن أنقذنا ، ربما من بعض المشاكل ، سيضيف مشاكل جديدة. ظهور الأطفال المصممين ، المثاليين من جميع النواحي ، الذين ، بعد أن نضجوا ، سيصبحون أعضاء في المجتمع ، يمكن أن يخلق مشكلة خطيرة في شكل تعميق عدم المساواة الاجتماعية بالفعل على المستوى الجيني.

هناك مشكلة أخرى: لم ننظر إلى الموضوع محل النظر من خلال عيون طفل. يميل الناس أحيانًا إلى المبالغة في تقدير قدرات العلم ، ويمكن أن يكون إغراء استبدال الحاجة إلى الرعاية الجادة لطفلهم وتربيته ودراسته بدفع الفواتير في عيادة متخصصة أمرًا رائعًا. ماذا لو كان الطفل المصمم ، الذي استثمر فيه الكثير من الأموال والذي لديه الكثير من التوقعات ، أقل من تلك الآمال؟ إذا ، على الرغم من الذكاء المبرمج في الجينات والمظهر المذهل ، ألا يصبح ما أرادوا فعله؟ الجينات ليست مصيرها بعد.