Olemme synteettisen biologian poikkeuksellisen läpimurron partaalla. CRISPR-Cas9, vuonna 2014 löydetty genomin muokkaustekniikka, on tämän läpimurron eturintamassa. Meille luvataan ratkaista ravitsemukseen, sairauksiin, genetiikkaan liittyvät ongelmat ja - mikä mielenkiintoisinta - muuttaa ihmisen perimää parempaan suuntaan. Tehdä meistä parempia, nopeampia, vahvempia, älykkäämpiä: tämä on mahdollisuus tehdä meitä uudelleen nopeammin kuin luonnollinen valinta ja evoluutio tulevat heidän mieleensä.
Tietenkin monet asiantuntijat varoittavat näiden uusien mahdollisuuksien vaaroista. Biotekniikan startup-yrityksiin valuu valtava rahavirta, ja huippukilpailu voi leikata jyrkkiä kulmia. Vuonna 2017 tutkijat herättivät kuolleen hevosviruksen sukupuuttoon kannan. CRISPR voi auttaa luomaan piilotettuja biologisia aseita, kuten isorokkoa, tai parantamaan olemassa olevia sairauksia, kuten Ebola, tekemällä niistä painajaisia epidemiologeille.
Tieteiskirjallisuudelta vaikuttavien läpimurtojen avulla tehtävä erottaa hype todellisuudesta voi tuntua ylivoimaiselta. Mutta tämä on tehtävä erityisesti ihmisten, jotka ovat kaukana tieteestä. Kuinka realistisesti arvioida mahdollisia riskejä ja hyötyjä? Äskettäin eLifeSciences-lehdessä julkaistu Yhdysvaltojen ja Ison-Britannian tutkijoiden uusi tutkimus valaisee vähintään 20 biotekniikan kysymystä.
Tutkijat analysoivat 20 kehityssuuntaa eri aikahorisonteissa: seuraavat viisi vuotta, seuraavat kymmenen vuotta ja yli kymmenen vuotta. Keinotekoisen fotosynteesin odotetaan olevan läpimurto seuraavien viiden vuoden aikana. Koska kasvit voivat muuttaa hiilidioksidin polttoaineeksi, keinotekoinen fotosynteesi voi olla kriittinen energiakriisille ja ilmastonmuutoksen torjunnalle. Vaikka kaikki suunnitelmat hiilidioksidin poistamiseksi ilmaston torjunnassa ovat valtavat, viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että keinotekoinen fotosynteesi voi vähentää hiilidioksidia tehokkaammin kuin kasvit ja muuttaa sen metanoliksi polttoaineeksi.
Maatalousmaa loppuu, kun maailman väestö kasvaa jatkuvasti; uusi vihreä vallankumous tarvitaan ruokkimaan maailmaa. Vastaus on parantaa luonnollista fotosynteesiä geneettisellä muunnoksella, kuten C4-geeni aktivoitiin riisissä. Se lisäsi riisin satoa 50%, ja koska riisi on valtava kaloreiden lähde, tämä on erittäin voimakas läpimurto.
Tutkijat odottavat myös vakavien kiistojen alkavan seuraavien viiden vuoden aikana. Ensimmäinen koskee geenimanipulaation etiikkaa, mikä johtaa uusien ominaisuuksien omaavan populaation syntymiseen. Hyönteisten, kuten hyttysten, joukossa nämä geenit leviävät hyvin nopeasti, ja ihmiset aikovat käyttää niitä hyttysten tekemiseen hedelmättömiksi. Tämä voi vahingoittaa ekosysteemejä ja johtaa tahattomiin seurauksiin. Voimmeko löytää keinon kääntää geenin muokkauspäätös ennen kuin se leviää sukupolville? Skeptikot epäilevät sitä.
Seuraava kiista ilmenee seuraavien viiden vuoden aikana: kuinka mukavaa on muokata ihmisen genomia? Tutkijat huomauttavat, että kykymme muokata ihmisen genomia on ylittänyt ymmärryksemme näiden geenien toiminnasta. Aikaisemmissa tutkimuksissa tarkasteltiin lähinnä geneettisten olosuhteiden ja tiettyjen geenien periytymisen välisiä tilastollisia yhteyksiä. Ehkä huolellinen muokkaus antaa meille mahdollisuuden suorittaa kokeita, jotka paljastavat oman DNA: n salaisuudet; lopulta opimme kuinka erottaa hiiret Huntingtonin taudista.
Mutta sattuu niin, että ihmisten kanssa kokeileminen tuo mukanaan ainutlaatuisen joukon eettisiä ongelmia, ja tutkijat huomauttavat, että maailman hallitukset eivät ole erityisen kiireitä käsittelemään niitä - ja Kiina laiminlyö täysin.
Mainosvideo:
Keskipitkällä aikavälillä tutkijat ovat huolissaan yhä kehittyneempien biotekniikan menetelmien ilmaantumisesta. Ehkä viiden tai kymmenen vuoden kuluttua voimme luoda kokonaisia korvauselimiä kokeilemalla geenejä. Viime vuosina kudostekniikka on jo oppinut luomaan tai kasvattamaan virtsarakon, lonkan nivelet, emättimet, henkitorven, laskimot, valtimot, korvat, ihon, polven meniskin ja sydänlaastarit.
Murtuneen sydämen korjaaminen voi kuulostaa ihanteelliselta biotekniikan käytöltä, ja koska eläinkokeet osoittavat edelleen, että luotut kudokset voidaan istuttaa hyvin onnistuneesti, mahdollisuus on enemmän kuin todellinen. Se ei kuitenkaan todennäköisesti ole halpaa. Eikö tämä myös pahentaisi jo olemassa olevaa terveyskuilua, jossa rikkaat ihmiset voivat pidentää elämäänsä korvaamalla elimet, kun taas muut eivät?
Näillä menetelmillä voi olla erityinen vaikutus huumeiden tuotantoon. Rokotteet ovat loistava esimerkki. Monet rokotteet valmistetaan nyt kananmunilla, aivan kuten ne olivat 70 vuotta sitten. Kuten odotettiin, tällä vanhalla menetelmällä on rajoituksensa; tärkeimmät viruskannat on löydettävä kuukausia ennen niiden todellista leviämistä, koska rokotteen tuottaminen vie myös useita kuukausia. DARPA sponsoroi yritystä, joka yrittää tuottaa kymmeniä miljoonia influenssarokotteita kuukaudessa. Jos yritämme ohittaa toisen pandemian - joka voi vaatia miljoonien ihmisten hengen - meidän on yksinkertaisesti työskenneltävä sellaisten tekniikoiden parissa, jotka mahdollistavat tämän.
Mutta mitä enemmän ihmisiä on, sitä enemmän riskejä ilmenee. Biotekniikan avulla voidaan tuottaa laittomia huumeita. Pahempaa on, että bioinsinööritarkkailuvirus on luotu tahallaan tai tahattomasti. Geneettiset tiedot voivat olla uusi valuutta; Aivan kuten nykyinen algoritmi voi maksaa miljoonia tai aiheuttaa kaaosta, huomisen geenit on suojattava kaikin keinoin. Hakkeroidun tietokoneen seuraukset voivat olla turhauttavia; henkilön hakkeroinnin seuraukset voivat olla paljon pahemmat.
Ilya Khel
