Conţinut
- Inginerie genetică: proces de bază
- Etica ingineriei genetice: Prezentare generală
- Inginerie genetică: Ramificări sociale
- Aplicații comune ale ingineriei genetice
- CRISPR și editarea genelor
- Diverse impacturi etice ale ingineriei genetice
Ingineria genetică, denumită de asemenea modificare genetică și care trece și de o serie de alți identificatori liberi, este manipularea intenționată a acidului dezoxiribonucleic (ADN) pentru a modifica genele organismelor folosind tehnici de laborator.
Implica clonarea genelorsau reproducerea unei multitudini de copii ale unei secvențe specifice de ADN care deține codul genetic pentru un anumit produs proteic.
După ce materialul genetic de interes a fost izolat de ADN-ul său părinte, acesta trebuie introdus într-o catena de ADN existent dintr-o altă sursă pentru ca acesta să-și poată exercita funcția.
Această rețea de ADN „mixt” se numește ADN recombinant. În esență, ADN-ul „altoit” folosește utilajul celular al mediului în care a fost introdus, iar gena clonată este exprimată (adică proteina pe care o codifică este sintetizată) în catena hibridă a ADN-ului.
Apariția biologiei celulare moleculare a dat curând loc angajării și finalizării Proiectul genomului uman. Încă de la începutul „noului mileniu”, omenirea înțelege genetica aplicată și instrumentele de care dispun cercetătorii din întreaga lume au înflorit dramatic.
Dar, cu posibilități sporite în domenii precum clonarea vin responsabilități sporite, având în vedere ceea ce este în joc pentru generațiile viitoare. Care sunt problemele etice cu această tehnologie și care este starea eticii în inginerie genetică ca disciplină?
Inginerie genetică: proces de bază
Un exemplu de alterare genetică aplicată microbilor oferă o imagine de ansamblu bună asupra procesului general de inginerie a ADN-ului.
În primul rând, dacă sunteți responsabil cu un astfel de proiect, echipa dvs. de inginerie trebuie să găsească o genă care să merite amplificată - cu alte cuvinte, replică - sau să se încorporeze într-un nou organism.
De exemplu, ce se întâmplă dacă puteți da anumitor broaște capacitatea de a străluci în întuneric? Pentru aceasta, ar trebui să identificați mai întâi un alt organism care deține această trăsătură și apoi să determinați secvența de ADN precisă sau gena care conferă această capacitate, cum ar fi prin codificarea pentru o proteină fotoluminescentă.
Apoi, trebuie să decideți unde va merge ADN-ul țintă (adică cel al broaștei) gena. De asemenea, trebuie să găsiți un vector pentru a duce gena la țintă. Un vector este o bucată de ADN în care gena poate fi introdusă pentru transfer în organismul receptor. Adesea, acest vector provine de la bacterii sau drojdie.
Va trebui, de asemenea, să găsiți o metodă adecvată endonucleaze de restricție, care sunt enzime care taie segmente scurte (de patru până la opt baze) de ADN, astfel încât alte lungimi de ADN pot fi inserate la locul lor. În cele din urmă, ADN-ul țintă și vectorul sunt amestecate în prezența ADN-ligază, o enzimă care le leagă pentru a produce ADN recombinant.
În general, procesul este foarte simplu, cel puțin din punct de vedere teoretic.
Etica ingineriei genetice: Prezentare generală
Ingineria genetică este orice proces în care o genă este manipulată, schimbată, ștersă sau ajustată astfel încât să amplifice, să schimbe sau să ajusteze o anumită caracteristică a unui organism. Cu alte cuvinte, aceasta cuprinde o gamă foarte largă de modificări chimice unice, având în vedere numărul de trăsături disponibile pentru manipulare în organismele eucariote (animale, plante și ciuperci).
Omologii eucariotei din lumea vie, procariotele, sunt aproape toate unicelulare și au o cantitate relativ mică de ADN. După cum vă așteptați, este mult mai ușor din punct de vedere tehnic manipularea genomului (suma tuturor ADN-urilor dintr-un organism de cromozomi) dintr-o bacterie decât cea a unei caprine.
Dar, în același timp, cercetările de inginerie genetică asupra bacteriilor, pe lângă faptul că au fost tot ceea ce era cu adevărat posibil în primele zile ale modificării genetice, au evitat practic toate problemele etice, deoarece nimeni nu era preocupat de bunăstarea bacteriilor.
Dar abordarea rapidă a zilei în care va fi posibil să se reproducă ființe umane întregi, stimulează toate felurile de dezbateri etice noi în comunitatea științifică și nu numai.
Inginerie genetică: Ramificări sociale
În timp ce ingineria genetică are utilizări care, în echilibru, sunt benefice pentru societate, anumite aplicații pot ridica preocupări etice, în special în ceea ce privește drepturile animalelor și ale omului.
De exemplu, în timp ce exemplul luminos al unei broaște strălucitoare era înteles în glumă, este adevărat că de fapt crearea unui astfel de animal ar fi plină de probleme etice. De exemplu, de ce să facem un animal mai sensibil la prădătorii nocturni, făcându-l mai ușor de văzut?
Până la sfârșitul primei decenii a secolului XXI, bioeticiști, sociologi, antropologi și alți observatori au avut deja o pondere în problemele care încă nu trebuiau să-și sprijine complet capul, din cauza unor bariere practice sau tehnologice care se așteptau să cadă pe calea genetică. inginerie a devenit mai avansată și rafinată.
Multe dintre acestea erau destul de ușor de imaginat (de exemplu, clonarea oamenilor); altele erau mult mai subtile. Puțini, desigur, au răspunsuri ușoare sau definite.
Unele dintre repercusiunile de a putea testa, mult mai puțin imită, anumite gene nu sunt confruntate cu ușurință. De exemplu, dacă știința medicală v-a permis să stabiliți dacă un copil pe care tocmai l-ați conceput și care este acum în pântecele dvs. sau al partenerilor dumneavoastră poartă gena pentru o boală fatală, cum puteți reacționa?
S-ar schimba ceva din boală a avut un debut mai târziu în viață? Ați simți o responsabilitate etică de a spune copilului în timpul vieții sale dacă sarcina ar avea ca rezultat nașterea vie a unui copil aparent sănătos?
Aplicații comune ale ingineriei genetice
Oamenii sunt adesea înclinați să vorbească despre inginerie genetică ca și cum ar fi un concept doar viitor. Dar, de fapt, este deja aici și profund înrădăcinat într-o serie de aplicații de zi cu zi. Drept urmare, conundriile etice sunt deja asupra lumii.
Agricol: Nu trebuie să fiți un junkie de știri de ultimă generație pentru a fi conștienți de controversele care se află în curs de desfășurare a alimentelor modificate genetic. adesea numit OMG-urile (pentru „organisme modificate genetic”). Un singur tratament complet al acestui subiect ar necesita mai multe articole cel puțin atâta timp cât acesta.
Selecție artificială (reproducere): Manipularea genetică a reproducerii animalelor de-a lungul istoriei umane moderne nu a necesitat în mod tradițional tehnici microbiologice concentrate. Cu toate acestea, reproducerea selectivă între câini al căror supliment ADN pentru anumite trăsături a fost cartografiat de multe generații este o formă de inginerie genetică la nivel de organism.
Terapia genică: Ingineria genetică permite livrarea genelor de lucru pacienților al căror ADN-ul propriu nu include aceste gene. Consultați Resursele pentru un articol despre un studiu care folosește această tehnică în boala Parkinson, o afecțiune neurodegenerativă care afectează aproximativ o jumătate de milion de americani.
clonarea: Aceasta se referă, în general, la realizarea unei copii exacte a unei catene de ADN, dar poate fi, de asemenea, utilizată pentru a clona (adică duplicarea) unui întreg organism.
Industria farmaceutica: Modificarea genetică poate fi utilizată pentru a crea microorganisme procariote care pot produce substanțe chimice (de exemplu, proteine sau hormoni) pentru a face medicamente sau tratamente pentru beneficii umane. Aceasta profită de perioadele de generare foarte scurte (adică de rata de reproducere) a majorității bacteriilor.
CRISPR și editarea genelor
Poate că cea mai importantă problemă în domeniul ingineriei genetice, care depășește chiar și alimentele OMG, este apariția CRISPR, ceea ce înseamnă clustered regularly eunterspaced sHort palindromic repeats.
Aceste secvențe scurte de ADN provenite din bacterii pot fi utilizate pentru a crea secvențe ARN corespunzătoare și, cu ajutorul unei enzime numite Cas9, pot fi folosite pentru a „strecura” secvențe de ADN în genomul uman sau pentru a elimina altele. Prin urmare, termenul „editare a genelor” este adesea observat în discuțiile CRISPR.
Adevărata implicație a CRISPR este că procedura poate fi folosită nu numai pentru a ajusta și manipula genele omului în sine, ci a embrionilor umani, permițând posibilitatea „bebelușilor designeri”. Aceasta ar putea duce la „fabricarea” doar a anumitor tipuri de persoane (de exemplu, a celor cu o culoare specifică a ochilor, profil etnic, nivel de inteligență, aspect general și rezistență, etc.). În timp ce toată lumea își dorește copii puternici, sănătoși, folosește biotehnologia pentru a ajunge acolo etic?
De asemenea, la fel ca în cazul oricărei noi tehnologii, nu este posibil să cunoaștem impactul pe termen lung al modificării ADN-ului unor persoane (sau al oricărui organism) în acest mod.
Astfel, pe lângă îngrijorările cu privire la „jocul lui Dumnezeu” și depășirea limitelor pe care unii oameni consideră că natura le-a pus în mod firesc, există probleme de sănătate practice: organismele concepute genetic făcute folosind descoperiri precum CRISPR arată grozav atunci când sunt noi, dar cum vor? suportați testele de bază ale timpului?
Diverse impacturi etice ale ingineriei genetice
Impactul agricol: Modificarea genetică a anumitor plante (și brevetele pentru aceste plante) înseamnă că fermierii care nu folosesc aceste semințe sunt mai predispuse la activități. De asemenea, dacă semințele lor sunt chiar încrucișate accidental cu semințe brevetate, ele pot fi trimise în judecată, chiar dacă a fost pur și simplu din cauza mediului sau a polenizării încrucișate inevitabile.
Multe dintre aceste plante sunt rezistente la erbicidele folosite pentru a ucide buruienile și plantele concurente, dar unele dintre aceste erbicide sunt, de asemenea, toxice pentru om, introducând o altă problemă etică.
Plantele OMG pot avea, de asemenea, un impact asupra ecosistemului natural prin transferul acestor noi gene către alte plante; impactul pe termen lung asupra mediului nu poate fi încă cunoscut.
Drepturile animalelor: Anumite forme de inginerie genetică apar pe fața lor drept încălcări ale drepturilor animalelor. Animalele de creștere a animalelor, cum ar fi puii, sunt adesea proiectate pentru a crește sânii mai mari, ceea ce face existența și trăirea dureroasă și aproape imposibilă. Aceste tipuri de modificări fac carnea mai bună pentru consumatorii umani, dar fără îndoială, adaugă dificultăți și durere vieții animalelor.
Este greu să pătrundem acest lucru cu un comportament „etic” în mintea oricui atribuie importanță ideii creaturilor simțitoare care suferă inutile suferințe.
Mai devreme, reproducerea a fost menționată ca o formă de inginerie genetică. Creșterea câinilor este o zonă în care pericolele acestei practici au fost bine mediatizate, deși reproducția câinilor rămâne totuși populară. Crescătorii încearcă adesea să folosească epruvete limitate genetic pentru a realiza linii „de rasă pură” (și din nou, selecția artificială este o formă de inginerie genetică, bazându-se pe aceleași principii evolutive pe care le face selecția naturală).
Aceste animale sunt adesea pline de probleme de sănătate, în mare parte din cauza conservării genelor dăunătoare care ar fi căzut în mod natural din populație, dar persistă din cauza reproducerii câinilor.
Eliminarea genelor „rele”: Aluzia de bază a ingineriei genetice pentru mulți oameni nu este că ar putea crea ceva super, ci că ar putea elimina ceva care este deja aici, dar nedorit. CRISPR și tehnologiile conexe ar putea duce la abilitatea de a șterge genele dăunătoare sau, mai chinuitor, de a scăpa de oameni sau de organisme cu gene care duc la boli cronice sau care pot duce la boli mintale.
Este etic? Ce se întâmplă dacă aceste gene „proaste” superficial servesc de fapt unui scop bun, cum ar fi gena „celula secera” în forma sa heterozigotă, oferind deseori protecție împotriva malariei? Nu este greșit să „scapi” de boli mintale, dar ideea de a elimina oamenii care ar putea dezvolta bolile mintale mai târziu, dar sunt libere de azi ar trebui să răcească sângele oricărui cetățean.
Și chiar dacă s-ar putea ști cu certitudine că unora li s-ar dezvolta o boală mentală teribilă, asta înseamnă că astfel de oameni, care nu au cerut niciodată ADN-ul lor și nu au nicio mână în a-și provoca probleme în genomii lor, ar trebui să li se refuze o șansă la viata? Cine sunt eticienii care îi reprezintă pe cei consemnați prin accidente de naștere în vieți foarte frământate?
Modificări ale diversității genetice: Eliminarea „genelor rele” și selectarea numai a „trăsăturilor bune” poate duce la plante, animale și oameni prea asemănători genetic. Acest lucru face ca oamenii și alte organisme să fie mai vulnerabile la boli și riscul de îmbolnăvire a bolilor mai mari ale populației. De asemenea, intervine selecție naturală, procese evolutive și genetica populației, toate acestea, oricât de încet și uneori stângace, tind să facă o muncă adecvată de a menține biosfera în ordine.