Geenitehnoloogia, mida nimetatakse ka geenimodifikatsiooniks ja mida teostavad ka mitmed muud lahtised tunnused, on desoksüribonukleiinhape (DNA) organismi geenide muutmiseks laboritehnika abil.
See hõlmab geenide klooniminevõi spetsiifilise valgusaaduse geneetilist koodi hoidva DNA spetsiifilise järjestuse paljude koopiate reprodutseerimine.
Kui huvipakkuv geneetiline materjal on ema-DNA-st eraldatud, tuleb see oma funktsiooni täitmiseks sisestada olemasolevast DNA-st erinevatest allikatest.
Seda "segatud" DNA ahelat nimetatakse rekombinantne DNA. Sisuliselt kasutab "poogitud" DNA selle keskkonna rakumehhanisme, kuhu ta on sattunud sisse viidud ja kloonitud geen ekspresseeritakse (st sünteesitakse selle kodeeritav valk) hübriidahelas DNA.
Molekulaarse rakubioloogia tulek andis peagi võimaluse selle elluviimiseks ja lõpuleviimiseks Inimgenoomi projekt. Alles "uue aastatuhande" algusest on inimkonna arusaam rakendusgeetikast ja kogu maailmas teadlaste käsutuses olevatest vahenditest dramaatiliselt õitsenud.
Kuid suuremate võimalustega sellistes valdkondades nagu kloonimine suureneb ka vastutus, arvestades tulevaste põlvede jaoks kaalul olevat. Mis on selle tehnoloogia eetilised probleemid ja milline on eetika seis geenitehnoloogias kui erialal?
Geenitehnoloogia: põhiprotsess
Mikroobidele rakendatava geneetilise muundamise näide annab hea ülevaate üldisest DNA-inseneriprotsessist.
Esiteks, kui olete sellise projekti eest vastutav, peab teie insenerimeeskond leidma geeni, mis on väärt võimendamist - teisisõnu replikatsiooni - või uue organismi kaasamist.
Näiteks, kui saaksite teatud konnadele anda võime pimedas kuma? Selleks peate kõigepealt tuvastama teise organismi, millel on see omadus, ja seejärel määrama täpne DNA järjestus või geen, mis annab selle võime, näiteks kodeerides fotoluminestsentsi valk.
Seejärel peate otsustama, kuhu siht-DNA (st konna oma) geen läheb. Geeni sihtmärgini jõudmiseks peate leidma ka vektori. Vektor on DNA tükk, kuhu saab sisestada geeni retsipiendi organismi ülekandmiseks. Sageli pärineb see vektor bakteritest või pärmist.
Samuti peate leidma sobiva restriktsiooni endonukleaasid, mis on ensüümid, mis lõikavad välja lühikesed (neli kuni kaheksa alust) DNA segmendid, nii et nende asemele saab sisestada muud pikkust DNA-d. Lõpuks segatakse sihtmärk ja vektori DNA DNA ligaas, ensüüm, mis ühendab neid rekombinantse DNA tootmiseks.
Üldiselt on protsess vähemalt teoreetiliselt väga lihtne.
Geenitehnoloogia eetika: ülevaade
Geenitehnoloogia on mis tahes protsess, mille käigus geeniga manipuleeritakse, muudetakse, kustutatakse või kohandatakse organismi teatud omaduste võimendamiseks, muutmiseks või kohandamiseks. Teisisõnu hõlmab see väga laia ainulaadsete keemiliste muutuste hulka, arvestades eukarüootsetes organismides (loomad, taimed ja seened) manipuleerimiseks saadaolevate tunnuste arvu.
Kolleegiumi kolleegid eukarüootid elavas maailmas on prokarüootid, on peaaegu kõik üherakulised ja neil on suhteliselt väike kogus DNA-d. Nagu võite arvata, on tehnilisest vaatepunktist bakterite genoomi (organismi kromosoomides sisalduva kogu DNA summa) manipuleerimine palju lihtsam kui näiteks kitse oma.
Kuid samal ajal ka bakterite geenitehnoloogilised uuringud, lisaks sellele, et see oli varakult tõesti teostatav päeva geneetilise muundamise abil vältisid ka praktiliselt kõiki eetilisi küsimusi, kuna keegi ei hoolinud nende heaolust bakterid.
Kuid kiire lähenemine päevale, mil on võimalik reprodutseerida terveid inimesi, kannustab teadusringkondades ja mujalgi igasuguseid värskeid eetilisi arutelusid.
Geenitehnoloogia: sotsiaalsed tagajärjed
Kuigi geenitehnoloogia kasutab ühiskonnale kasulikke kasutusviise, võivad teatud rakendused tekitada eetilisi probleeme, eriti seoses looma- ja inimõigustega.
Näiteks kui naljaviluks mõeldi pimedas kuma konna kergemeelset näidet, on tõsi, et sellise looma loomine oleks tegelikult täis eetilisi probleeme. Näiteks miks teha loom öise kiskja suhtes vastuvõtlikumaks, muutes selle hõlpsamini nähtavaks?
21. sajandi esimese kümnendi lõpuks kaalusid bioeetikud, sotsioloogid, antropoloogid ja muud vaatlejad juba küsimusi, mis olid veel praktiliste või tehnoloogiliste tõkete tõttu, mis eeldatavasti langevad kõrvale, kui geenitehnoloogia areneb ja areneb rafineeritud.
Paljusid neist oli üsna lihtne ette kujutada (nt inimeste kloonimine); teised olid palju peenemad. Loomulikult on vähestel lihtsaid või kindlaid vastuseid.
Teatud geenide testimise võimalikkuse ja veelgi vähem jäljendavate tagajärgedega ei ole kerge kokku puutuda. Näiteks kui arstiteadus võimaldas teil kindlaks teha, kas teie äsja eostatud ja nüüd teie või teie partneri kõhus olev laps kannab surmaga lõppeva haiguse geeni, siis kuidas võiksite reageerida?
Kas see muudaks midagi sellest haigusest, mis oleks hilisemas elus alguse saanud? Kas tunneksite eetilist vastutust lapsele tema elu jooksul öelda, kui raseduse tagajärjel sündis ilmselt terve laps?
Geenitehnoloogia levinud rakendused
Inimesed kalduvad sageli rääkima geenitehnoloogiast, nagu oleks see ainult tuleviku mõiste. Kuid tegelikult on see juba käes ja juurdunud paljudesse igapäevastesse rakendustesse. Selle tulemusel on eetilised probleemid maailmas juba käes.
Põllumajanduslik: Selleks, et olla teadlik käimasolevast geneetiliselt muundatud toiduainetega seotud vaidlusest, ei pea olema tipptasemel uudishimulik. sageli kutsutakse GMOd ("geneetiliselt muundatud organismide" puhul). Ainuüksi selle teema täielikuks käsitlemiseks oleks vaja mitu artiklit, vähemalt nii kaua kui see.
Kunstlik valik (aretus): Loomade paljunemise geneetiline manipuleerimine kogu tänapäeva inimajaloo vältel pole traditsiooniliselt nõudnud fokuseeritud mikrobioloogilisi võtteid. Kuid valikuline aretus koerte vahel, kelle DNA omaduste täiendamine teatud omaduste jaoks on kaardistatud paljude põlvkondade jaoks, on organismitaseme geenitehnoloogia vorm.
Geeniteraapia: Geenitehnoloogia võimaldab toimetada töötavaid geene patsientidele, kelle enda DNA neid geene ei sisalda. Vaadake artikli Resources kohta uuringut, kus seda tehnikat kasutatakse Parkinsoni tõve, neurodegeneratiivse häire korral, mis mõjutab umbes pool miljonit ameeriklast.
Kloonimine: See viitab üldiselt DNA-ahela täpse koopia tegemisele, kuid seda saab kasutada ka terve organismi kloonimiseks (st dubleerimiseks).
Farmaatsiatööstus: Geneetilist modifitseerimist saab kasutada prokarüootsete mikroorganismide loomiseks, mis suudavad valmistada kemikaale (nt valke või hormoone) inimestele kasulike ravimite või ravimeetodite valmistamiseks. See kasutab ära enamiku bakterite väga lühikese põlvkonna aegu (see tähendab paljunemiskiirust).
CRISPR ja geenide redigeerimine
Geenitehnoloogia vallas on võib-olla kõige teravam küsimus, mis ületab isegi GMO-toiduaineid, see CRISPR, mis tähistab ckiimaline rnäiteks intruumiga short lkalindroomne repeats.
Neid bakteritest saadud lühikesi DNA järjestusi saab kasutada vastavate moodustamiseks RNA järjestusi ja neid saab ensüümi Cas9 abil kasutada DNA järjestuste "hiilimiseks" inimese genoomi või teiste eemaldamiseks. Seetõttu kasutatakse terminit "geenide redigeerimine" sageli CRISPRi arutelude kontekstis.
CRISPRi tegelik mõte on see, et protseduuri saab kasutada mitte ainult inimese enda, vaid ka inimese embrüote geenide kohandamiseks ja manipuleerimiseks, võimaldades "disaineri" võimalust beebid. "Selle tulemuseks võib olla" teatud "inimtüüpide (näiteks silmade värvuse, etnilise profiili, intelligentsuse taseme, välimuse ja tugevuse jne)" tootmine ". peal). Ehkki kõik tahavad tugevaid ja terveid lapsi, kas eetiliseks saamiseks kasutab biotehnoloogiat?
Nagu iga uue tehnoloogia puhul, pole ka võimalik teada kellegi (või mõne organismi) DNA sellisel viisil muutmise pikaajalist mõju.
Seega lisaks murele "jumala mängimise" pärast ja piiride ületamise pärast, mida mõned inimesed tunnevad, et loodus on looduslikult paika pannud, on olemas ka praktiline tervis mured: Geenitehnoloogiaga loodud organismid, mis on tehtud selliste avastuste abil nagu CRISPR, näevad suurepärased välja, kui nad on täiesti uued, kuid kuidas nad vastu peavad aja põhitestidele?
Geenitehnoloogia erinevad eetilised mõjud
Põllumajanduslik mõju: Teatud taimede geneetiline muundamine (ja nende taimede patendid) tähendab, et põllumehed, kes neid seemneid ei kasuta, lõpetavad suurema tõenäosusega äritegevuse. Samuti, kui nende seemneid isegi kogemata ristatakse patenteeritud seemnetega, saab neid kohtusse kaevata, isegi kui see oli lihtsalt keskkonna või vältimatu risttolmlemise tõttu.
Paljud neist taimedest on resistentsed umbrohtude ja konkureerivate taimede hävitamiseks kasutatavate herbitsiidide suhtes, kuid mõned neist herbitsiididest on mürgised ka inimesele, tuues sisse veel ühe eetilise teema.
GMO taimed võivad ka looduslikku ökosüsteemi mõjutada, kandes need uued geenid teistele taimedele; pikaajalist mõju keskkonnale ei saa veel teada.
Loomade õigused: Teatud geenitehnoloogia vormid näivad nende näol olevat loomaõiguste rikkumised. Kariloomad, näiteks kanad, konstrueeritakse sageli suuremate rindade kasvatamiseks, mis muudab olemasolevad ja elavad valusaks ning peaaegu võimatuks. Seda tüüpi modifikatsioonid muudavad liha inimtarbijatele paremaks, kuid lisavad loomade elus vaieldamatult raskusi ja valu.
Seda on raske piiritleda "eetilise" käitumisega igaühe peas, kes omistab oluliste ideede tundlikele olenditele tarbetuid kannatusi.
Varem mainiti aretust kui geenitehnoloogia vormi. Koerakasvatus on üks valdkond, kus selle tava ohte on hästi avalikustatud, ehkki koerakasvatus on endiselt populaarne. Kasvatajad üritavad "puhtatõuliste" liinide (ja jällegi kunstlike) valmistamiseks kasutada geneetiliselt piiratud isendeid valik on geenitehnoloogia vorm, mis põhineb samadel evolutsioonilistel põhimõtetel nagu looduslik valik teeb).
Neil loomadel on sageli probleeme terviseprobleemidega, peamiselt kahjulike geenide säilimise tõttu, mis oleksid loomulikult populatsioonist välja langenud, kuid püsivad koerakasvatuse tõttu.
„Halbade“ geenide kõrvaldamine: Geenitehnoloogia peamine veetlus pole paljude inimeste jaoks mitte see, et see võiks luua midagi super, vaid see, et see suudaks kõrvaldada midagi, mis on juba siin, kuid soovimatu. CRISPR ja sellega seotud tehnoloogiad võivad põhjustada võime kahjulikke geene kustutada või veelgi jahutavalt vabaneda inimestest või organismidest, kellel on geenid, mis põhjustavad kroonilisi haigusi või põhjustavad vaimseid haigusi haigused.
Kas see on eetiline? Mis siis, kui need pealiskaudselt "halvad" geenid täidavad tegelikult head eesmärki, nagu näiteks sirprakuline geen heterosügootsel kujul, pakkudes sageli kaitset malaaria vastu? Ei ole vale tahtmine vaimuhaigustest „vabaneda“, vaid idee kõrvaldada inimesed, kes võivad seda teha arenema vaimuhaigus hiljem, kuid on sellest täna vaba, peaks iga kodaniku verd jahutama.
Ja isegi kui on kindlalt teada, et mõnel inimesel tekib kohutav vaimuhaigus, kas see tähendab, et selline on inimestelt, kes pole kunagi oma DNA-d palunud ja kellel pole omaenda genoomis probleeme tekitada, tuleks võimalus keelata elus? Kes on eetikud, kes esindavad neid, kes on sattunud õnnetusse sattudes väga raskesse ellu?
Muutused geneetilises mitmekesisuses: "Halbade geenide" kõrvaldamine ja ainult heade omaduste valimine võib põhjustada taimede, loomade ja inimeste liiga geneetilist sarnasust. See muudab inimesed ja muud organismid haiguste suhtes haavatavamaks ning haigestumise risk võtab suurema hulga elanikkonnast välja. See segab ka looduslik valik, evolutsioonilised protsessid ja populatsiooni geneetika, mis kõik aeglaselt ja kohati kohmakalt kipuvad tegema piisavat tööd biosfäär korras.