การตัดต่อพันธุกรรมและวิศวกรรม

การตัดต่อพันธุกรรมและวิศวกรรม

ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ เหตุการณ์สำคัญครั้งใหญ่เกิดขึ้นในปี 2496 เมื่อนักชีววิทยาชาวอเมริกัน เจมส์ วัตสัน และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ฟรานซิส คริก ค้นพบโครงสร้างโมเลกุลของดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นแม่แบบพันธุกรรมสำหรับชีวิต เกือบ 50 ปีต่อมา ในปี 2546 ทีมนักวิจัยนานาชาติ 2 ทีมที่นำโดยนักชีววิทยาชาวอเมริกัน ฟรานซิส คอลลินส์ และเครก เวนเตอร์ ประสบความสำเร็จในการถอดรหัสและอ่านพิมพ์เขียวดังกล่าวด้วยการระบุคู่เบสเคมีทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นดีเอ็นเอของมนุษย์

การค้นพบพิมพ์เขียวของชีวิต และประสบความสำเร็จ

ในการถอดรหัสและอ่านมัน ทำให้นักวิจัยมีโอกาสเปลี่ยนแปลงสรีรวิทยาของมนุษย์ในระดับพื้นฐานที่สุด การจัดการรหัสพันธุกรรมนี้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าพันธุวิศวกรรม อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถผลิตคนที่มีกล้ามเนื้อแข็งแรงขึ้น กระดูกแข็งขึ้น และสมองเร็วขึ้น ในทางทฤษฎี มันยังสามารถสร้างคนที่มีเหงือกหรือมือและเท้าเป็นพังผืดหรือแม้แต่ปีกได้ และตามที่ Garreau ชี้ให้เห็นในหนังสือของเขา อาจนำไปสู่ ​​”ความหลากหลายของสายพันธุ์มนุษย์มากกว่าสุนัข”

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แนวโน้มของพันธุวิศวกรรมขั้นสูงได้กลายเป็นจริงมากขึ้น โดยส่วนใหญ่เกิดจากการพัฒนาสองอย่าง ประการแรก เทคโนโลยีการทำแผนที่ยีนที่ราคาไม่แพงและซับซ้อนทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจจีโนมมนุษย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น

การพัฒนาที่สำคัญประการที่สองเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการตัดต่อยีนใหม่อันทรงพลังที่รู้จักกันในชื่อ CRISPR แม้ว่าการตัดต่อยีนจะไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ CRISPR เสนอวิธีการที่เร็วกว่า ถูกกว่า และแม่นยำกว่ามากให้กับนักวิทยาศาสตร์ “มันถูกกว่า [กว่าวิธีการที่มีอยู่] ประมาณ 1,000 เท่า” George Churchนักพันธุศาสตร์แห่ง Harvard Medical School กล่าว “มันอาจจะเป็นตัวเปลี่ยนเกมก็ได้” CRISPR มีประสิทธิภาพและแม่นยำกว่าเทคโนโลยีการตัดต่อยีนแบบเก่ามาก เนื่องจากใช้ระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์แต่ละเซลล์ในการกำหนดเป้าหมายและประกบชิ้นส่วนของ DNA และแทนที่ด้วยรหัสพันธุกรรมใหม่

CRISPR กำลังขยายขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ในสาขาพันธุวิศวกรรมอย่างมาก เมื่อวันที่ 21 มิถุนายน 2016 รัฐบาลสหรัฐฯประกาศว่าได้อนุมัติการทดลองในมนุษย์เป็นครั้งแรกโดยใช้ CRISPR ในกรณีนี้ เพื่อเสริมสร้างคุณสมบัติในการต่อสู้กับมะเร็งของระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งผิวหนังชนิดเมลาโนมาและมะเร็งร้ายแรงอื่นๆ Jennifer Doudnaนักวิจัยจาก University of California at Berkeley และผู้ร่วมคิดค้น CRISPR กล่าวว่า “พลังและความเก่งกาจของ CRISPR ได้เปิดโอกาสใหม่ๆ ในวงกว้างทั้งในด้านชีววิทยาและการแพทย์

จากข้อมูลของ Doudna และคนอื่นๆ CRISPR สามารถให้การรักษาแบบใหม่หรือแม้แต่การรักษาโรคที่น่ากลัวที่สุดในปัจจุบัน ไม่ใช่แค่มะเร็งเท่านั้น แต่รวมถึงโรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน และอื่นๆ

พลังและความเก่งกาจของ CRISPR ได้เปิดโอกาสใหม่ๆ ที่หลากหลายทั้งในด้านชีววิทยาและการแพทย์

เจนนิเฟอร์ ดุดนา, UC Berkeley

ความเป็นไปได้ที่น่าสนใจยิ่งกว่านั้นเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในระยะเอ็มบริโอ หรือที่เรียกว่าการแก้ไขสายพันธุ์ ตรรกะนั้นง่ายมาก: ปรับเปลี่ยนสายยีนในระยะ 8 หรือ 16 เซลล์ของตัวอ่อน (เช่น กำจัดยีนสำหรับโรค Tay-Sachs) และการเปลี่ยนแปลงนั้นจะเกิดขึ้นในแต่ละเซลล์นับล้านล้านเซลล์ของบุคคล ซึ่งไม่ต้องพูดถึงใน เซลล์ของลูกหลานของพวกเขา เมื่อรวมกับความเข้าใจที่เพิ่มมากขึ้นของนักวิจัยเกี่ยวกับความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมกับโรคต่างๆ CRISPR อาจช่วยกำจัดโรคภัยไข้เจ็บในคนก่อนที่จะเกิด

แต่นักวิทยาศาสตร์คนเดียวกันหลายคนที่ยกย่องคำสัญญาของ CRISPR รวมถึง Doudna ก็เตือนถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นเช่นกัน ในการประชุมของ National Academy of Sciences ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ในเดือนธันวาคม 2015 เธอและนักวิจัยประมาณ 500 คน นักจริยธรรม และคนอื่นๆ เรียกร้องให้ชุมชนวิทยาศาสตร์หยุดการแก้ไขตัวอ่อนในตอนนี้ โดยให้เหตุผลว่าเรายังไม่ทราบข้อมูลเพียงพอที่จะทำการเปลี่ยนแปลงอย่างปลอดภัยว่า สามารถส่งต่อไปยังคนรุ่นหลังได้

ผู้เข้าร่วมประชุมยังได้หยิบยกข้อกังวลอื่น ๆ ขึ้นมา: แนวคิดในการใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ ในการแก้ไขตัวอ่อนเพื่อจุดประสงค์ที่ไม่ใช่การรักษา ภายใต้สถานการณ์นี้ ผู้ปกครองสามารถเลือกตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับลูกในท้องของพวกเขา รวมถึงทุกอย่างตั้งแต่ลักษณะที่สวยงาม เช่น สีผมหรือสีตา ไปจนถึงการปลูกฝังความสามารถทางสติปัญญาหรือความสามารถทางกีฬาให้กับลูกหลานของพวกเขา นักข้ามมนุษย์บางคนเห็นข้อดีอย่างมากในการเปลี่ยนแปลงในระดับตัวอ่อน “นี่อาจเป็นพื้นที่ที่การเพิ่มประสิทธิภาพขั้นแรกจะเป็นไปได้ เพราะมันง่ายกว่าที่จะทำหลายสิ่งหลายอย่างในระยะตัวอ่อนมากกว่าผู้ใหญ่ที่ใช้ยาแผนโบราณหรือการปลูกถ่ายด้วยเครื่องจักร” นิค บอสตรอม ผู้อำนวยการสถาบัน Future of Humanity Institute ซึ่งเป็นคลังความคิดกล่าว ที่มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดที่มุ่งเน้นใน “คำถามภาพรวมเกี่ยวกับมนุษยชาติและโอกาสของมัน”

แต่ในความคิดของนักปรัชญา นักเทววิทยา และคนอื่นๆ จำนวนมาก แนวคิดเรื่อง “เด็กดีไซเนอร์” นั้นใกล้เคียงกับสุพันธุศาสตร์มากเกินไป ซึ่งเป็นการเคลื่อนไหวทางปรัชญาในศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 เพื่อบ่มเพาะคนดี ท้ายที่สุดแล้วสุพันธุศาสตร์ได้สร้างแรงบันดาลใจให้กฎหมายบังคับทำหมันในหลายประเทศ (รวมถึงสหรัฐอเมริกา) และจากนั้นที่ฉาวโฉ่ที่สุดได้ช่วยจัดเตรียมกรอบทางปัญญาบางส่วนสำหรับการสังหารคนหลายล้านคนของนาซีเยอรมนีเพื่อส่งเสริมความบริสุทธิ์ทางเชื้อชาติ

อาจมีอุปสรรคในทางปฏิบัติ บางคนกังวลว่าอาจเกิดผลที่ตามมาโดยไม่ได้ตั้งใจ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจีโนมในขณะที่เติบโตนั้นยังไม่สมบูรณ์ด้วยซ้ำ Venter เขียนในนิตยสาร Timeผู้ช่วยนำความพยายามครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการจัดลำดับจีโนมมนุษย์ เตือนว่า “เรามีความรู้เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยเกี่ยวกับวิธีการ (โดยมีข้อยกเว้นเล็กน้อย) การเปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรมจะส่งผลต่อการพัฒนาและความละเอียดอ่อนที่เกี่ยวข้องกับ ลักษณะของมนุษย์มากมาย” Venter เสริมว่า: “ยีนและโปรตีนแทบไม่มีหน้าที่เดียวในจีโนม และเรารู้ว่ามีหลายกรณีในสัตว์ทดลองที่การเปลี่ยนแปลง ‘หน้าที่ที่ทราบ’ ของยีนส่งผลให้เกิดการพัฒนาที่น่าประหลาดใจ”

ฝาก 100 รับ 200