Зохион бүтээгч хүмүүс: хувиргасан амьд организмын үйлдвэрлэл

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Бидний олонх нь нийгэмд илүү сайн өрсөлдөхөд тусалдаг чанаруудтай төрсөн: гоо үзэсгэлэн, оюун ухаан, гайхалтай дүр төрх эсвэл биеийн хүч чадал. Генетикийн дэвшлийн ачаар бид удалгүй урьд өмнө нь хамаарахгүй байсан зүйлийг олж авах боломжтой юм шиг санагдаж байна - хүмүүсийг төрөхөөс нь өмнө "дизайн" хийх. Шаардлагатай чанаруудыг асуух, хэрэв тэдгээр нь байгалиас заяагдаагүй бол амьдралд шаардлагатай боломжуудыг урьдчилан тодорхойлсон. Бид үүнийг машин болон бусад амьгүй биетүүдээр хийдэг ч одоо хүний геномыг тайлж, засварлаж сурсан болохоор "дизайнер", "төслөгч" гэж нэрлэгддэг хүүхдүүд гарч ирэхэд ойртож байх шиг байна.. Энэ нь тийм юм шиг санагдаж байна уу эсвэл удахгүй бодит болох уу?

Pandora's Box киноны Лулу, Нана нар

2019 оны сүүлээр өөрчлөгдсөн геномтой анхны хүүхдүүд мэндэлсэн нь шинжлэх ухааны нийгэмлэг болон олон нийтийн дунд ноцтой резонанс үүсгэв. Хятадын Өмнөд Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургуулийн (SUSTech) биологич Хэ Жианкуй 2018 оны 11-р сарын 19-нд Хонг Конгод болж буй хүний геномын засварлах олон улсын хоёр дахь дээд хэмжээний уулзалтын өмнөхөн Associated Press агентлагт өгсөн ярилцлагадаа ингэж мэдэгдэв. Засварласан геномтой анхны хүүхдүүд мэндэлсэн.

Ихэр охид Хятадад төрсөн. Тэдний нэрс, түүнчлэн эцэг эхийнх нь нэрийг зарлаагүй: манай гараг дээрх анхны "ГМО хүүхдүүд" -ийг Лулу, Нана гэдэг. Эрдэмтний хэлснээр охид эрүүл саруул байгаа бөгөөд тэдний геномд саад учруулсан нь ихрүүдийг ХДХВ-ийн халдвараас хамгаалах дархлаатай болсон байна.

Хүн төрөлхтний хөгжлийн шинэ алхам юм шиг санагдаж болох, ядаж л анагаах ухаан дээр дурдсанчлан энэ үйл явдал эрдэмтний хамт олонд эерэг сэтгэл хөдлөлийг төрүүлээгүй. Харин ч эсрэгээрээ түүнийг буруушаасан. Хятадын төрийн байгууллагууд мөрдөн байцаалтын ажиллагааг эхлүүлж, тус улсад хүний геномын бүх туршилтыг түр хугацаагаар хоригложээ.

Хэ Жианкуй / ©apnews.com/Mark Schiefelbein

Олон нийтэд таалагдаагүй туршилт дараах байдалтай байв. Эрдэмтэн ирээдүйн эцэг эхээс эр бэлгийн эс, өндөг авч, тэдэнтэй хамт in vitro бордоо хийж, CRISPR / Cas9 аргыг ашиглан үр хөврөлийн геномыг засварлав. Үр хөврөлийг эмэгтэйн умайн салст бүрхэвчинд суулгасны дараа охидын ирээдүйн эх нь вирус тээгч байсан ааваас ялгаатай нь ХДХВ-ийн халдвар аваагүй байна.

Хүний дархлал хомсдолын вирусын эд эсэд нэвтэрдэг мембраны уургийг кодлодог CCR5 ген засварт орсон байна. Хэрэв энэ нь өөрчлөгдвөл ийм хиймэл мутацитай хүн вирусын халдварыг тэсвэрлэх чадвартай болно.

Лулу, Нана нар / © burcualem.com

Хэ Жианкуйгийн зохиомлоор бий болгох гэж оролдсон мутацыг CCR5 Δ32 гэдэг: байгальд байдаг, гэхдээ цөөхөн хүнд л байдаг, эрдэмтдийн анхаарлыг эртнээс татсаар ирсэн. 2016 онд хулгана дээр хийсэн туршилтууд нь CCR5 Δ32 нь гиппокампын үйл ажиллагаанд нөлөөлж, ой санамжийг ихээхэн сайжруулдаг болохыг харуулсан. Түүний тээгч нь ХДХВ-ийн халдвараас хамгаалаад зогсохгүй цус харвалт, тархины гэмтлийн дараа хурдан эдгэрч, "энгийн" хүмүүсээс илүү ой санамж, суралцах чадвартай байдаг.

Үнэн бол өнөөг хүртэл ямар ч эрдэмтэн CCR5 Δ32 нь үл мэдэгдэх эрсдэлгүй бөгөөд CCR5 гентэй хийсэн ийм заль мэх нь мутаци тээгчдэд сөрөг үр дагаварт хүргэхгүй гэдгийг баталж чадахгүй. Одоо ийм мутацийн цорын ганц сөрөг үр дагавар нь мэдэгдэж байна: түүний эзэмшигчдийн организм Баруун Нил мөрний халууралд илүү өртөмтгий байдаг боловч энэ өвчин нэлээд ховор байдаг.

Энэ хооронд Хятадын эрдэмтний ажиллаж байсан их сургууль ажилтнаасаа татгалзсан байна. Аль Жянькуйгийн туршилтыг тэд ёс зүйн зарчим, шинжлэх ухааны практикийг бүдүүлгээр зөрчсөн гэж үзэн тэд мэдэхгүй бөгөөд тэрээр сургуулийнхаа гадна талд туршилт хийж байсан гэжээ.

Төсөл өөрөө бие даасан баталгаажуулалтыг аваагүй бөгөөд хамтарсан үнэлгээнд хамрагдаагүй, үр дүн нь шинжлэх ухааны сэтгүүлд хэвлэгдээгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бидэнд байгаа зүйл нь зөвхөн эрдэмтний хэлсэн үг.

Хэ Жианкуйгийн ажил ийм туршилтыг олон улсын мораторий зөрчсөн. Бараг бүх улс оронд хоригийг хууль тогтоох түвшинд тогтоодог. Генетикч мэргэжилтний хамт олон CRISPR / Cas9 геномын засварлах технологийг хүнд ашиглах нь асар их эрсдэл дагуулдаг гэдэгтэй санал нэг байна.

Гэхдээ шүүмжлэлийн гол зүйл бол Хятадын генетикчийн ажилд шинэлэг зүйл байхгүй: урьдчилан таамаглах аргагүй үр дагавраас айж ийм туршилтыг хэн ч хийж байгаагүй, учир нь өөрчлөгдсөн генүүд нь тээвэрлэгчид болон үр удамд нь ямар асуудал үүсгэж болохыг бид мэдэхгүй байна.

Их Британийн генетикч Марьям Хосрави өөрийн твиттер хуудсандаа "Хэрэв бид ямар нэг зүйл хийж чадвал энэ нь бид хийх ёстой гэсэн үг биш" гэж хэлсэн байдаг.

Дашрамд дурдахад, 2018 оны 10-р сард Хятадын эрдэмтдийн цочирдуулсан мэдэгдлээс өмнө Кулаковын нэрэмжит Эх барих, эмэгтэйчүүд, перинатологийн үндэсний эмнэлгийн судалгааны төвийн Оросын генетикчид мөн CRISPR / Cas9 геномыг ашиглан CCR5 генийг амжилттай өөрчилснөө зарласан. редактор, ХДХВ-ийн нөлөөнд автдаггүй үр хөврөлийг олж авах. Мэдээжийн хэрэг, тэд хүүхэд төрөхөд ирэхгүйн тулд устгагдсан.

40 жилийн өмнө

Дөчин жилийг хурдан урагшлуулна. 1978 оны 7-р сард Луиза Браун Их Британид төрсөн - in vitro бордооны үр дүнд төрсөн анхны хүүхэд. Дараа нь түүний төрөлт нь маш их шуугиан, дургүйцлийг төрүүлж, "туршилтын нярайн" эцэг эх, "Франкенштейн эмч" хочтой эрдэмтэд рүү очжээ.

Луиза Браун. Хүүхэд насандаа ба одоо / © dailymail.co.uk

Гэвч энэ амжилт заримыг нь айлгаж байсан бол заримд нь итгэл найдвар төрүүлсэн. Тиймээс өнөөдөр дэлхий дээр IVF аргаар төрсөн найман сая гаруй хүн байгаа бөгөөд тэр үед түгээмэл байсан олон өрөөсгөл ойлголтыг арилгасан.

Үнэн, бас нэг санаа зовоосон зүйл байсан: IVF арга нь "бэлэн" хүний үр хөврөлийг умайд байрлуулсан гэж үздэг тул суулгац суулгахаас өмнө генетикийн хувьд өөрчлөгдсөн байж магадгүй юм. Бидний харж байгаагаар хэдэн арван жилийн дараа яг ийм зүйл болсон.

IVF процедур / © freepik.com

Тэгэхээр Луиза Браун болон Хятадын ихрүүд Лула, Нана нарын төрсөн хоёр үйл явдлын хооронд параллель байж болох уу? Пандорагийн хайрцаг нээлттэй байгаа бөгөөд удахгүй төслийн дагуу бүтээсэн хүүхдийг, өөрөөр хэлбэл дизайнерын "захиалах" боломжтой болно гэж маргах нь зүйтэй болов уу. Хамгийн гол нь өнөөдөр "туршилтын хуруу шилнээс" хүүхдүүдэд бараг өөрчлөгдсөн шиг ийм хүүхдүүдэд хандах нийгмийн хандлага өөрчлөгдөх үү?

Үр хөврөлийн сонголт эсвэл генетикийн өөрчлөлт үү?

Гэсэн хэдий ч геном засварлах нь хүүхдүүдэд урьдчилан төлөвлөсөн чанаруудтай байх ирээдүйд биднийг ойртуулдаг цорын ганц зүйл биш юм. Лулу, Нана нар зөвхөн CRISPR / Cas9 генийн засварлах технологи, IVF-ийн ачаар төдийгүй үр хөврөлийн суулгацын генетик оношлогоонд (PGD) төрсөн. Хэ Жианкуй туршилтынхаа үеэр химеризм болон зорилтот бус алдааг илрүүлэхийн тулд засварласан үр хөврөлийн PGD аргыг ашигласан.

Хэрэв хүний үр хөврөлийг засварлахыг хориглосон бол үр хөврөлийн геномыг зарим удамшлын удамшлын өвчний дараалалд оруулах, дараа нь эрүүл үр хөврөлийг сонгохоос бүрдсэн суулгацын генетикийн оношлогоо хийхгүй. PGD нь удамшлын гажиг илэрсэн тохиолдолд жирэмслэлтийг зогсоох шаардлагагүйгээр төрөхийн өмнөх оношлогооны нэг төрлийн хувилбар юм.

Анхны "хууль ёсны" загвар зохион бүтээгч хүүхдүүдийг генетикийн аргаар бус харин үр хөврөлийг сонгон авах замаар олж авах болно гэдгийг мэргэжилтнүүд онцолж байна.

PGD-ийн үед in vitro бордоогоор олж авсан үр хөврөлийг генетикийн шинжилгээнд хамруулдаг. Уг процедур нь хөгжлийн маш эрт үе шатанд үр хөврөлөөс эсийг салгаж, геномыг нь "унших" явдал юм. ДНХ-ийг бүхэлд нь эсвэл хэсэгчлэн уншиж, генийн аль хувилбарыг авч явдаг болохыг тодорхойлох болно. Үүний дараа ирээдүйн эцэг эхчүүд жирэмсэн болох найдвараар ямар үр хөврөл суулгахаа сонгох боломжтой болно.

Суулгацын өмнөх генетикийн оношлогоо (PGD) / ©vmede.org

Урьдчилан суулгацын генетик оношийг зарим удамшлын өвчний генийг тээдэг гэж үздэг хосууд эдгээр генгүй үр хөврөлийг тодорхойлохын тулд аль хэдийн ашиглаж байна. АНУ-д ийм шинжилгээг IVF тохиолдлын 5% -д ашигладаг. Энэ нь ихэвчлэн гурваас тав хоногийн настай үр хөврөл дээр хийгддэг. Ийм шинжилгээгээр талассеми, эрт Альцгеймерийн өвчин, цистик фиброз зэрэг 250 орчим өвчний генийг илрүүлэх боломжтой.

Зөвхөн өнөөдөр PGD нь хүүхдийн дизайн хийх технологийн хувьд тийм ч сонирхол татахуйц биш юм. Өндөг авах журам нь тааламжгүй, эрсдэл дагуулдаг бөгөөд сонгоход шаардлагатай тооны эсийг өгдөггүй. Гэхдээ бордохын тулд илүү их өндөг авах боломжтой болмогц бүх зүйл өөрчлөгдөх болно (жишээлбэл, арьсны эсээс), үүнтэй зэрэгцэн геномын дарааллын хурд, үнэ нэмэгдэх болно.

Калифорнийн Стэнфордын их сургуулийн биоэтикч Хенри Грили "Ген засварлах замаар хийж чадах бараг бүх зүйлийг үр хөврөлийн сонголтоор хийж болно."

ДНХ хувь тавилан мөн үү?

Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар ойрын хэдэн арван жилд хөгжингүй орнуудад бидний хромосомд бичигдсэн генетикийн кодыг унших технологийн дэвшил улам олон хүнд генээ дараалалд оруулах боломжийг олгоно. Гэвч үр хөврөл ямар хүн болохыг урьдчилан таамаглахын тулд генетикийн мэдээллийг ашиглах нь сонсогдож байгаагаас илүү төвөгтэй юм.

Хүний эрүүл мэндийн генетикийн үндэс суурийг судлах нь мэдээж чухал. Гэсэн хэдий ч генетикчид генүүд бидэнд хэрхэн нөлөөлдөг тухай энгийн санааг үгүйсгэхийн тулд бага зүйл хийсэн.

Олон хүмүүс тэдний ген, зан чанарын хооронд шууд бөгөөд хоёрдмол утгагүй холбоо байдаг гэдэгт итгэдэг. Оюун ухаан, ижил хүйстэн, жишээлбэл, хөгжмийн чадварыг шууд хариуцдаг генүүд байдаг гэсэн санаа өргөн тархсан байдаг. Гэхдээ дээр дурдсан CCR5 ген, тархины үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг өөрчлөлтийг жишээ болгон ашиглавал бүх зүйл тийм ч хялбар биш гэдгийг бид олж харлаа.

Өвөрмөц генийн мутациар үнэн зөв танигдах боломжтой генетикийн олон өвчин байдаг - ихэвчлэн ховор байдаг. Дүрмээр бол ийм генийн задрал ба өвчний хооронд шууд холбоо байдаг.

Чихрийн шижин, зүрхний өвчин, зарим төрлийн хорт хавдар зэрэг нь хэд хэдэн эсвэл бүр олон гентэй холбоотой байдаг бөгөөд үүнийг урьдчилан таамаглах боломжгүй байдаг. Үүнээс гадна тэдгээр нь хүрээлэн буй орчны олон хүчин зүйлээс хамаардаг - жишээлбэл, хүний хоолны дэглэмээс хамаардаг.

Гэхдээ зан чанар, оюун ухаан гэх мэт илүү төвөгтэй зүйлсийн тухай ярихад бид ямар генүүд оролцдог талаар сайн мэдэхгүй байна. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд эерэг хандлагаа алдаагүй байна. Геномыг нь дараалалд оруулсан хүмүүсийн тоо нэмэгдэхийн хэрээр бид энэ чиглэлийн талаар илүү ихийг мэдэх боломжтой болно.

Үүний зэрэгцээ Кембридж дэх Европын биоинформатикийн хүрээлэнгийн захирал Юан Бирни геномын кодыг тайлах нь бүх асуултад хариулахгүй гэдгийг сануулж, "Бид таны ДНХ бол таны хувь тавилан гэсэн бодлоос холдох ёстой" гэж тэмдэглэв.

Удирдаач, найрал хөгжим

Гэсэн хэдий ч энэ нь бүгд биш юм. Бидний оюун ухаан, зан чанар, бие бялдар, гадаад төрх байдлын хувьд зөвхөн генүүд хариуцлага хүлээдэг төдийгүй эпигенүүд - генийн үйл ажиллагааг тодорхойлдог тусгай шошго, гэхдээ ДНХ-ийн анхдагч бүтцэд нөлөөлдөггүй.

Хэрэв геном нь бидний бие дэх генийн багц юм бол эпигеном нь генийн үйл ажиллагааг тодорхойлдог шошгонуудын багц бөгөөд геномын орой дээр байрладаг зохицуулалтын давхарга юм. Гадны хүчин зүйлийн хариуд тэрээр аль ген ажиллаж, аль нь унтах ёстойг тушаалаа. Эпигеном нь удирдаач, геном нь найрал хөгжим бөгөөд хөгжимчин бүр өөрийн гэсэн хэсэгтэй байдаг.

Ийм тушаалууд нь ДНХ-ийн дараалалд нөлөөлдөггүй, зүгээр л зарим генийг асааж (илэрхийлж), заримыг нь унтраадаг (дарангуйлдаг). Тиймээс бидний хромосомд байдаг бүх генүүд ажилладаггүй. Нэг буюу өөр фенотип шинж чанарын илрэл, хүрээлэн буй орчинтой харьцах чадвар, тэр ч байтугай хөгшрөлтийн хурд нь аль генийг хааж, хааж байгаагаас хамаарна.

Хамгийн алдартай бөгөөд хамгийн чухал эпигенетик механизм бол ДНХ-ийн метилизаци, ДНХ-ийн ферментүүд - метилтрансферазууд - ДНХ-ийн дөрвөн азотын суурийн нэг болох цитозинд CH3-бүлэг нэмэх явдал юм.

Эпигеном / ©celgene.com

Тодорхой генийн нэг хэсэг болох цитозинд метилийн бүлгийг хавсаргахад ген унтардаг. Гэвч ийм "унтаа" байдалд ген нь үр удамд нь дамждаг нь хачирхалтай. Амьдралын явцад амьд биетүүдийн олж авсан шинж тэмдгүүдийн ийм шилжүүлгийг эпигенетик удамшил гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь хэд хэдэн үе дамждаг.

Эпигенетик буюу генетикийн бяцхан дүү гэгддэг шинжлэх ухаан нь генийг асаах, унтраах нь бидний фенотип шинж чанарт хэрхэн нөлөөлдөгийг судалдаг. Олон шинжээчдийн үзэж байгаагаар дизайнер хүүхдүүдийг бүтээх технологийн ирээдүйн амжилт нь эпигенетикийн хөгжилд оршдог.

Эпигенетик "шошго" -ыг нэмж, арилгах замаар бид ДНХ-ийн дараалалд нөлөөлөхгүйгээр тааламжгүй хүчин зүйлийн нөлөөн дор үүссэн хоёр өвчний эсрэг тэмцэж, төлөвлөсөн хүүхдийн дизайны шинж чанарын "каталогийг" өргөжүүлэх боломжтой.

Гаттакийн сценари болон бусад айдас бодитой юу?

Геномыг засварлахаас эхлээд генетикийн ноцтой өвчнөөс зайлсхийхийн тулд бид хүмүүсийг сайжруулахад шилжих болно гэж олон хүн эмээж байгаа бөгөөд Ювал Ноагийн таамаглаж байсанчлан супермэн гарч ирэх эсвэл хүн төрөлхтөн биологийн каст болж хуваагдахаас холгүй байна. Харари.

Нью Хэмпшир дэх Дартмут коллежийн био ёс зүйч Рональд Грин технологийн дэвшил нь "хүний дизайныг" илүү хүртээмжтэй болгож чадна гэж үзэж байна. Тэрээр ойрын 40-50 жилд “хүнийг сайжруулахын тулд ген засварлах, нөхөн үржихүйн технологийг ашиглахыг харах болно; Бид хүүхдийнхээ нүд, үсний өнгийг сонгох боломжтой болно, бид спортын чадвар, унших эсвэл тоо бодох чадварыг сайжруулахыг хүсч байна."

Гэсэн хэдий ч дизайнер хүүхдүүд гарч ирэх нь зөвхөн урьдчилан таамаглах боломжгүй эмнэлгийн үр дагавар төдийгүй нийгмийн тэгш бус байдлыг улам гүнзгийрүүлж байна.

Био ёс зүйч эрдэмтэн Хенри Грилигийн тэмдэглэснээр, PGD-ээр эрүүл мэндээ 10-20%-иар сайжруулах нь баялгийн аль хэдийн авчирдаг ашиг тусаас гадна нийгэмд болон улс орнуудын хооронд баян, ядуу хүмүүсийн эрүүл мэндийн байдлын ялгааг нэмэгдүүлэхэд хүргэж болзошгүй юм..

Одоо төсөөлөлд удамшлын элитүүдийн аймшигт дүр төрх, тухайлбал дистопийн триллер Гаттака дээр дүрслэгдсэн дүр төрх гарч ирдэг: технологийн дэвшил нь евгеникийг ёс суртахуун, ёс зүйн хэм хэмжээг зөрчсөн гэж үзэхээ больсон. мөн төгс хүмүүсийн үйлдвэрлэлийг урсгалд оруулдаг. Энэ ертөнцөд хүн төрөлхтөн "хүчин төгөлдөр" болон "хүчингүй" гэсэн хоёр нийгмийн ангилалд хуваагддаг. Эхнийх нь дүрмээр бол эцэг эхийн эмчийн үзлэгийн үр дүн, сүүлийнх нь байгалийн бордооны үр дүн юм. Бүх хаалганууд "сайн" хүмүүст нээлттэй бөгөөд "тохиромжгүй" нь дүрмээр бол хэт их байдаг.

"Гаттака" киноны хэсэг (1997, АНУ)

Бодит байдалдаа эргэн орцгооё. ДНХ-ийн дараалалд саад учруулах үр дагаврыг урьдчилан таамаглах хараахан боломжгүй байгааг бид тэмдэглэв: генетик нь олон асуултын хариултыг өгдөггүй бөгөөд эпигенетик нь хөгжлийн эхний шатанд байна. Өөрчлөгдсөн геномтой хүүхдүүдийг төрүүлэх туршилт бүр нь ийм хүүхдүүд, тэдний үр удам, магадгүй бүхэл бүтэн хүний төрлийн асуудал болж хувирах томоохон эрсдэл юм.

Гэхдээ энэ чиглэлийн технологийн дэвшил биднийг зарим нэг асуудлаас аварч, шинэ асуудлууд нэмэгдэх байх. Бүх талаараа төгс загвар зохион бүтээгч хүүхдүүд бий болж төлөвшиж, нийгмийн гишүүн болох нь генетикийн түвшинд нийгмийн тэгш бус байдлыг гүнзгийрүүлэх хэлбэрээр ноцтой асуудал үүсгэж болзошгүй юм.

Өөр нэг асуудал бий: бид хэлэлцэж буй сэдвийг хүүхдийн нүдээр хараагүй. Хүмүүс заримдаа шинжлэх ухааны чадавхийг хэтрүүлэн үнэлэх хандлагатай байдаг бөгөөд хүүхдээ асарч халамжлах, хүмүүжүүлэх, судлах хэрэгцээг төрөлжсөн эмнэлэгт төлөх төлбөрөөр солих хүсэл эрмэлзэл маш их байдаг. Өчнөөн их хөрөнгө оруулалт хийсэн, ийм их хүлээлт үүсгэсэн загвар зохион бүтээгч хүүхэд тэр итгэл найдвараасаа унавал яах вэ? Хэрэв генд програмчлагдсан оюун ухаан, гайхалтай дүр төрхтэй байсан ч тэр тэдний хийхийг хүссэн зүйл болж чадахгүй бол? Ген бол хараахан хувь тавилан биш юм.