Kopiëren en plakken - een stap naar menselijk ontwerp

In de jaren dertig beschreef Aldous Huxley in zijn beroemde roman Brave New World de zogenaamde genetische selectie van toekomstige werknemers - specifieke mensen, gebaseerd op een genetische sleutel, zullen worden toegewezen om bepaalde sociale functies uit te voeren.

Huxley schreef over het ‘ontgommen’ van kinderen met gewenste uiterlijke en karaktertrekken, waarbij hij zowel de verjaardagen zelf als de daaropvolgende indoctrinatie in het leven in een geïdealiseerde samenleving in aanmerking nam.

“Mensen betere mensen maken zal waarschijnlijk de grootste industrie van de XNUMXe eeuw zijn”, voorspelt hij. Yuval Kharary, auteur van het onlangs verschenen boek “Homo Deus”. Zoals de Israëlische historicus opmerkt, werken onze orgels nog steeds elke 200 op dezelfde manier. vele jaren geleden. Hij voegt er echter aan toe dat een respectabel persoon behoorlijk duur kan zijn, wat de sociale ongelijkheid naar een geheel nieuwe dimensie zal tillen. “Voor het eerst in de geschiedenis kan economische ongelijkheid ook biologische ongelijkheid betekenen”, schrijft Harari.

Een al lang bestaande droom van sciencefictionschrijvers is het ontwikkelen van een methode om kennis en vaardigheden snel en direct naar de hersenen te ‘downloaden’. Het blijkt dat DARPA een onderzoeksproject heeft gelanceerd dat precies dat wil doen. Het programma belde Gerichte neuroplasticiteitstraining (TNT) heeft tot doel de verwerving van nieuwe kennis door de geest te versnellen door manipulaties die profiteren van synaptische plasticiteit. Onderzoekers zijn van mening dat ze door neurostimulatie van synapsen kunnen worden overgeschakeld naar een regelmatiger en ordelijker mechanisme voor het maken van verbindingen, wat de essentie van de wetenschap is.

Modelweergave van gerichte neuroplastische training

CRISPR zoals MS Word

Hoewel dit ons op dit moment onbetrouwbaar lijkt, zijn er nog steeds berichten uit de wetenschappelijke wereld dat dit het geval is het einde van de dood is nabij. Zelfs tumoren. Immunotherapie, door de cellen van het immuunsysteem van een patiënt uit te rusten met moleculen die bij kanker passen, is zeer succesvol geweest. Tijdens het onderzoek verdwenen de klachten bij 94% (!) van de patiënten met acute lymfatische leukemie. Bij patiënten met tumorziekten van het bloed is dit percentage 80%.

En dit is nog maar een introductie, want dit is een echte hit van de afgelopen maanden. CRISPR-genbewerkingsmethode. Dit alleen al maakt het proces van het bewerken van genen iets dat sommigen vergelijken met het bewerken van tekst in MS Word: een efficiënte en relatief eenvoudige handeling.

CRISPR staat voor Accumulated Regular Interrupted Palindromic Short Repeats. De methode omvat het bewerken van de DNA-code (het uitknippen van gebroken fragmenten, het vervangen ervan door nieuwe, of het toevoegen van fragmenten van de DNA-code, zoals het geval is bij tekstverwerkers) om cellen die door kanker zijn getroffen te herstellen en zelfs kanker volledig te vernietigen en te elimineren. uit cellen. Er wordt gezegd dat CRISPR de natuur nabootst, met name een techniek die door bacteriën wordt gebruikt om zichzelf tegen virusaanvallen te beschermen. In tegenstelling tot GGO's introduceert het veranderen van genen echter geen genen van andere soorten.

De geschiedenis van de CRISPR-methode begint in 1987. Een groep Japanse onderzoekers ontdekte vervolgens verschillende niet erg typische fragmenten in het bacteriële genoom. Ze hadden de vorm van vijf identieke reeksen, gescheiden door totaal verschillende secties. Wetenschappers begrepen dit niet. De zaak trok pas meer aandacht toen vergelijkbare DNA-sequenties werden gevonden in andere bacteriesoorten. Dit betekent dat ze in de cellen iets belangrijks moesten dienen. In 2002 Ruud Jansen van de Universiteit Utrecht in Nederland besloot deze sequenties CRISPR te noemen. Het team van Jansen ontdekte ook dat de mysterieuze sequenties altijd vergezeld gingen van een gen dat codeert voor een enzym genaamd Cas9die een DNA-streng kan knippen.

Een paar jaar later ontdekten wetenschappers wat de functie van deze sequenties was. Wanneer een virus een bacterie aanvalt, grijpt het Cas9-enzym zijn DNA, knipt het en comprimeert het tussen identieke CRISPR-sequenties in het bacteriële genoom. Dit sjabloon komt van pas als de bacterie opnieuw wordt aangevallen door hetzelfde type virus. Dan zullen de bacteriën het onmiddellijk herkennen en vernietigen. Na jaren van onderzoek hebben wetenschappers geconcludeerd dat CRISPR, gecombineerd met het Cas9-enzym, gebruikt kan worden om DNA in het laboratorium te manipuleren. Onderzoeksgroepen Jennifer Doudna van de Universiteit van Berkeley in de VS en Emmanuelle Charpentier van de Umeå Universiteit in Zweden maakte in 2012 bekend dat het bacteriële systeem, mits aangepast, dit toelaat het bewerken van een DNA-fragment: Je kunt er genen uit knippen, nieuwe genen invoegen, ze aan- of uitzetten.

De methode zelf, genaamd CRISPR-Cas9werkt het door vreemd DNA te herkennen dankzij mRNA, dat verantwoordelijk is voor het dragen van genetische informatie. De volledige CRISPR-sequentie wordt vervolgens verdeeld in kortere fragmenten (crRNA's) die een fragment van viraal DNA en de CRISPR-sequentie bevatten. Op basis van deze informatie in de CRISPR-sequentie wordt een tracrRNA gemaakt, dat wordt gekoppeld aan een crRNA, dat samen met een gRNA wordt gevormd, wat een specifiek record van het virus is. De handtekening ervan wordt door de cel onthouden en gebruikt in de strijd tegen het virus.

Bij infectie bindt het gRNA, dat een model is van het aanvallende virus, zich aan het Cas9-enzym en snijdt de aanvaller in stukken, waardoor deze volkomen onschadelijk worden. De uitgesneden stukken worden vervolgens toegevoegd aan de CRISPR-reeks, een speciale bedreigingsdatabase. Met de verdere ontwikkeling van de techniek bleek dat een persoon gRNA kan aanmaken, wat het mogelijk maakt om met genen te interfereren, ze te vervangen of gevaarlijke fragmenten uit te snijden.

Vorig jaar begonnen oncologen van de Sichuan Universiteit in Chengdu met het testen van een genbewerkingstechniek met behulp van de CRISPR-Cas9-methode. Dit was de eerste keer dat deze revolutionaire methode werd getest op een persoon met kanker. Een patiënt die aan agressieve longkanker leed, kreeg cellen toegediend die gemodificeerde genen bevatten om hem te helpen de ziekte te bestrijden. Ze namen cellen van hem af, knipten ze uit voor een gen dat de werking van zijn eigen cellen tegen kanker zou verzwakken, en brachten ze terug in de patiënt. Dergelijke gemodificeerde cellen zouden beter in staat moeten zijn om kanker te bestrijden.

Deze techniek is niet alleen goedkoop en eenvoudig, maar heeft nog een groot voordeel: voordat gemodificeerde cellen opnieuw worden geïntroduceerd, kunnen ze grondig worden getest, omdat ze worden buiten de patiënt aangepast. Er wordt bloed van hem afgenomen, er worden passende manipulaties uitgevoerd, de juiste cellen worden geselecteerd en pas daarna geïnjecteerd. De veiligheid is veel groter dan wanneer we dergelijke cellen rechtstreeks voeden en afwachten wat er gebeurt.

dat wil zeggen, een genetisch geprogrammeerd kind

Waar kunnen we mee veranderen Genetische manipulatie? Het blijkt veel. Er zijn berichten dat deze methode wordt gebruikt om het DNA van planten, bijen, varkens, honden en zelfs menselijke embryo's te veranderen. We hebben informatie over gewassen die zichzelf kunnen beschermen tegen aanvallende schimmels, over groenten die lang houdbaar zijn, of over boerderijdieren die immuun zijn voor gevaarlijke virussen. CRISPR heeft ook werk mogelijk gemaakt om muggen die malaria verspreiden, aan te passen. Met behulp van CRISPR was het mogelijk om een ​​kiemresistentiegen in het DNA van deze insecten te introduceren. En op zo’n manier dat al hun nakomelingen het erven – zonder uitzondering.

Het gemak waarmee DNA-codes kunnen worden gewijzigd, roept echter veel ethische dilemma's op. Hoewel er geen twijfel over bestaat dat deze methode kan worden gebruikt om kankerpatiënten te behandelen, wordt het enigszins anders als we de mogelijkheid overwegen om deze te gebruiken om obesitas of zelfs blond haarproblemen te behandelen. Waar moeten we de grens leggen voor het interfereren met menselijke genen? Het veranderen van het gen van een patiënt kan acceptabel zijn, maar het veranderen van genen in embryo's zal ook automatisch worden doorgegeven aan volgende generaties, wat kan worden gebruikt ten goede, maar ook ten nadele van de mensheid.

In 2014 maakte een Amerikaanse onderzoeker bekend dat hij virussen had aangepast om CRISPR-elementen in muizen te introduceren. Daar werd het gecreëerde DNA geactiveerd, waardoor een mutatie ontstond die het equivalent van longkanker bij mensen veroorzaakte. Op dezelfde manier zou het theoretisch mogelijk zijn om biologisch DNA te creëren dat kanker bij mensen veroorzaakt. In 2015 meldden Chinese onderzoekers dat ze CRISPR hadden gebruikt om genen in menselijke embryo's te modificeren waarvan de mutaties leidden tot een erfelijke ziekte die thalassemie wordt genoemd. De behandeling heeft voor controverse gezorgd. De twee belangrijkste wetenschappelijke tijdschriften ter wereld, Nature en Science, weigerden het werk van de Chinezen te publiceren. Het verscheen uiteindelijk in het tijdschrift Protein & Cell. Er is overigens informatie naar voren gekomen dat minstens vier andere onderzoeksgroepen in China ook werken aan genetische modificaties van menselijke embryo's. De eerste resultaten van deze onderzoeken zijn al bekend: wetenschappers hebben een gen in het DNA van het embryo ingebracht dat immuniteit biedt tegen HIV-infectie.

Veel deskundigen zijn ervan overtuigd dat de geboorte van een kind met kunstmatig gewijzigde genen slechts een kwestie van tijd is.