Genetski inženjering, koji se naziva i genetskom modifikacijom, a koristi se i niz drugih labavih identifikatora, svrhovita je manipulacija deoksiribonukleinska kiselina (DNA) mijenjati gene organizma pomoću laboratorijskih tehnika.
To uključuje kloniranje genaili reprodukcija mnoštva kopija određenog niza DNA koji sadrži genetski kod određenog proteinskog proizvoda.
Jednom kada je genetski materijal od interesa izoliran iz matične DNA, mora se uvesti u lanac postojeće DNA iz drugog izvora da bi mogao izvršavati svoju funkciju.
Taj se lanac "miješane" DNA naziva rekombinantna DNA. U osnovi, "cijepljeni" DNK koristi se staničnim mašinama okoliša u kojem je bio i klonirani gen se eksprimira (tj. protein za koji kodira sintetizira) u hibridnom lancu DNA.
Pojava molekularne stanične biologije ubrzo je ustupio mjesto poduhvatu i završetku Projekt ljudskog genoma. Od samog početka "novog tisućljeća" razumijevanje čovječanstva primijenjene genetike i alata kojima raspolažu istraživači širom svijeta dramatično su procvjetali.
Ali s povećanim mogućnostima u područjima poput kloniranja dolaze i povećane odgovornosti, s obzirom na ono što je u pitanju za buduće generacije. Koji su etički problemi ove tehnologije i kakvo je stanje etike u genetskom inženjerstvu kao disciplini?
Genetsko inženjerstvo: osnovni proces
Primjer genetske promjene primijenjene na mikrobe daje dobar pregled općeg postupka inženjerstva DNA.
Prvo, ako ste zaduženi za takav projekt, vaš inženjerski tim mora pronaći gen koji vrijedi pojačati - drugim riječima, umnožiti - ili uklopiti u novi organizam.
Na primjer, što ako biste određenim žabama mogli dati sposobnost sjaja u mraku? Za to biste prvo trebali identificirati drugi organizam koji posjeduje ovu osobinu, a zatim odrediti precizan slijed DNA ili gen koji daje tu sposobnost, na primjer kodiranjem fotoluminiscentnog protein.
Zatim trebate odlučiti kamo će u ciljanoj DNA (tj. Onoj žabe) ići gen. Također morate pronaći vektor da biste gen doveli do cilja. Vektor je dio DNA u koji se gen može umetnuti za prijenos u organizam primatelja. Često ovaj vektor potječe od bakterija ili kvasca.
Također ćete morati pronaći odgovarajući restrikcijske endonukleaze, koji su enzimi koji izrezuju kratke (četiri do osam baza) segmente DNA tako da se na njihovo mjesto mogu umetnuti druge dužine DNA. Konačno, meta i vektorska DNA miješaju se u prisutnosti DNA ligaza, enzim koji ih povezuje kako bi proizveli rekombinantnu DNA.
U cjelini, postupak je vrlo jednostavan, barem s teoretskog stajališta.
Etika genetskog inženjerstva: Pregled
Genetski inženjering je bilo koji postupak u kojem se genom manipulira, mijenja, briše ili prilagođava tako da pojačava, mijenja ili prilagođava određenu karakteristiku organizma. Drugim riječima, obuhvaća vrlo širok raspon jedinstvenih kemijskih promjena, s obzirom na broj svojstava dostupnih za manipulaciju u eukariotskim organizmima (životinjama, biljkama i gljivama).
Pandanima eukarioti u živom svijetu, prokarioti, gotovo su svi jednoćelijski i imaju relativno malu količinu DNA. Kao što biste mogli očekivati, s tehničkog je stajališta mnogo lakše manipulirati genomom (zbrojem sve DNK u kromosomima organizma) bakterije, nego onim, recimo, jarca.
Ali istodobno, genetsko inženjersko istraživanje bakterija, osim što je u početku bilo sve što je bilo stvarno izvedivo dana genetske modifikacije, također su izbjegavali gotovo sva etička pitanja, jer nitko nije bio zabrinut za dobrobit bakterija.
No, brzi pristup dana kada će biti moguće replicirati cijela ljudska bića potiče sve moguće svježe etičke rasprave u znanstvenoj zajednici i šire.
Genetski inženjering: društvene posljedice
Iako genetski inženjering koristi koji su u ravnoteži korisni za društvo, određene primjene mogu potaknuti etičku zabrinutost, posebno u vezi sa životinjskim i ljudskim pravima.
Primjerice, dok je lakomislen primjer žara u mraku mislio na šalu, istina je da bi zapravo stvaranje takve životinje bilo ispunjeno etičkim pitanjima. Na primjer, zašto životinju učiniti osjetljivijom na noćne grabežljivce tako što je lakše vidjeti?
Na kraju prvog desetljeća 21. stoljeća bioetičari, sociolozi, antropolozi i drugi promatrači već su vagali o pitanjima koja još nisu bila potpuno uspraviti glavu zahvaljujući praktičnim ili tehnološkim preprekama za koje se očekivalo da padnu sa strane kako je genetski inženjering postajao sve napredniji i profinjen.
Mnoge od njih bilo je prilično lako zamisliti (npr. Kloniranje ljudi); drugi su bili daleko suptilniji. Malo tko, naravno, ima lagane ili određene odgovore.
S nekim posljedicama mogućnosti testiranja, a još manje oponašanja određenih gena, nije se lako suočiti. Na primjer, ako vam je medicinska znanost dopustila da utvrdite nosi li dijete koje ste upravo začeli i koje je sada u vašoj maternici ili u partneru gen gen za fatalnu bolest, kako biste mogli reagirati?
Bi li to promijenilo nešto što bi se bolest pojavilo kasnije u životu? Biste li osjećali etičku odgovornost da djetetu kažete tijekom njegovog života ako je trudnoća rezultirala živorođenjem naoko zdrave bebe?
Uobičajene primjene genetskog inženjerstva
Ljudi su često skloni govoriti o genetskom inženjeringu kao da je to koncept samo za budućnost. Ali zapravo je već ovdje i duboko je usađen u brojne svakodnevne primjene. Kao rezultat toga, etičke zagonetke su već na svijetu.
Poljoprivredni: Ne treba biti vrhunski narkoman da biste bili svjesni kontinuirane kontroverze koja uključuje genetski modificiranu hranu. često zvan GMO (za "genetski modificirane organizme"). Za cjelovitu obradu samo ove teme bilo bi potrebno nekoliko članaka barem toliko dugo koliko i ovaj.
Umjetna selekcija (rasplod): Genetska manipulacija reprodukcijom životinja tijekom moderne ljudske povijesti tradicionalno nije zahtijevala usredotočene mikrobiološke tehnike. Međutim, selektivni uzgoj pasa čija je DNK suplementacija za određene osobine mapirana već više generacija oblik je genetskog inženjeringa na razini organizma.
Genska terapija: Genetski inženjering omogućuje isporuku radnih gena pacijentima čija vlastita DNA ne uključuje te gene. Pogledajte Resurse za članak o studiji koja koristi ovu tehniku kod Parkinsonove bolesti, neurodegenerativnog poremećaja koji pogađa oko pola milijuna Amerikanaca.
Kloniranje: To se općenito odnosi na izradu točne kopije DNA lanca, ali se također može koristiti za kloniranje (odnosno dupliciranje) cijelog organizma.
Farmaceutska industrija: Genetska modifikacija može se koristiti za stvaranje prokariontskih mikroorganizama koji mogu stvarati kemikalije (npr. Proteine ili hormone) za proizvodnju lijekova ili tretmana u dobrobit ljudi. To iskorištava vrlo kratko vrijeme generacije (odnosno brzinu razmnožavanja) većine bakterija.
CRISPR i uređivanje gena
Možda je najočitiji problem u području genetskog inženjeringa, koji nadmašuje čak i GMO hranu, pojava CRISPR, što je skraćenica za clustered ruglato interspaced short stralindromski rpojede.
Te kratke sekvence DNA iz bakterija mogu se koristiti za stvaranje odgovarajućih RNK sekvence i, uz pomoć enzima nazvanog Cas9, mogu se upotrijebiti za "uvlačenje" DNA sekvenci u ljudski genom ili uklanjanje drugih. Stoga se pojam "uređivanje gena" često vidi u kontekstu rasprava o CRISPR-u.
Stvarna implikacija CRISPR-a je ta da se postupak može koristiti ne samo za prilagođavanje i manipulaciju gena čovjeka kao takvog, već i ljudskih embrija, što omogućava mogućnost "dizajnera" bebe. "To bi moglo rezultirati" proizvodnjom "samo određenih vrsta ljudi (npr. onih s određenom bojom očiju, etničkim profilom, razinom inteligencije, cjelokupnim izgledom i snagom, i tako dalje na). Iako svi žele snažne, zdrave bebe, koristi li biotehnologiju da bi tamo stigao etički?
Također, kao ni kod svake nove tehnologije, nije moguće znati dugoročni utjecaj promjene nečije (ili bilo kojeg organizma) DNA na ovaj način.
Stoga, pored zabrinutosti oko „igranja Boga“ i prekoračenja granica koje neki ljudi smatraju da je priroda prirodno postavila svoje mjesto, postoje i praktična zdravlja zabrinutosti: Genetički inženjerirani organizmi napravljeni pomoću otkrića poput CRISPR-a izgledaju sjajno kad su potpuno novi, ali kako će izdržati osnovne testove vremena?
Razni etički utjecaji genetskog inženjerstva
Utjecaj na poljoprivredu: Genetska modifikacija određenih biljaka (i patenata za te biljke) znači da će poljoprivrednici koji ne koriste to sjeme vjerojatnije prestati poslovati. Također, ako su njihova sjemena čak slučajno ukrštena s patentiranim sjemenom, mogu se tužiti, čak i ako je to bilo jednostavno zbog okoliša ili neizbježnog unakrsnog oprašivanja.
Mnoge od ovih biljaka otporne su na herbicide koji se koriste za uništavanje korova i konkurentskih biljaka, ali neki od tih herbicida također su otrovni za ljude, što uvodi još jedno etičko pitanje.
GMO biljke također mogu utjecati na prirodni ekosustav prijenosom tih novih gena na druge biljke; još se ne može znati dugoročni utjecaj na okoliš.
Prava životinja: Čini se da su određeni oblici genetskog inženjeringa kršenje prava životinja. Stočne životinje poput pilića često su stvorene da rastu veće grudi, što čini postojeće i život bolnim i gotovo nemogućim. Ove vrste modifikacija čine meso boljim za ljudske potrošače, ali nedvojbeno dodaje poteškoće i bol životima životinja.
Teško je to uskladiti s "etičkim" ponašanjem u umu svakoga tko pridaje važnost ideji živih bića koja trpe nepotrebnu patnju.
Ranije se uzgoj spominjao kao oblik genetskog inženjeringa. Uzgoj pasa jedno je područje u kojem su opasnosti ove prakse dobro objavljene, mada uzgajanje pasa i dalje ostaje popularno. Uzgajivači često pokušavaju koristiti genetski ograničene primjerke za izradu "čistokrvnih" linija (i opet umjetnih selekcija je oblik genetskog inženjeringa, koji se oslanja na iste evolucijske principe kao i prirodna selekcija radi).
Te životinje često su ispunjene zdravstvenim problemima, uglavnom zbog očuvanja štetnih gena koji bi prirodno ispali iz populacije, ali ustrajali zbog uzgoja pasa.
Uklanjanje „loših“ gena: Osnovna privlačnost genetskog inženjeringa za mnoge ljude nije da bi mogao stvoriti nešto super, već da bi mogao eliminirati nešto što je već ovdje, ali neželjeno. CRISPR i srodne tehnologije mogu dovesti do mogućnosti brisanja štetnih gena ili, što je još hladnije, riješite se ljudi ili organizama s genima koji dovode do kroničnih bolesti ili koji dovode do mentalnih bolesti.
Je li to etično? Što ako ti površno "loši" geni stvarno služe dobroj svrsi, poput gena "srpastih stanica" u svom heterozigotnom obliku, često nudeći zaštitu od malarije? Nije pogrešno željeti se "riješiti" mentalnih bolesti, već ideja o uklanjanju ljudi koji bi to mogli razviti mentalne bolesti kasnije, ali danas su oslobođeni od toga trebali bi ohladiti krv bilo kojeg građanina.
Pa čak i ako bi se sa sigurnošću moglo znati da bi neki ljudi razvili užasne mentalne bolesti, znači li to da takvi ljudima koji nikada nisu tražili bilo koji svoj DNK i nemaju ruku u stvaranju problema u vlastitom genomu, treba uskratiti priliku u životu? Tko su etičari koji predstavljaju one koji su nesrećama rođenja dovedeni u vrlo teške živote?
Promjene u genetskoj raznolikosti: Eliminiranje "loših gena" i odabir samo za "dobre osobine" moglo bi rezultirati previše genetskom sličnošću biljaka, životinja i ljudi. To ljude i druge organizme čini ranjivijima na bolesti i rizik od bolesti izvlačeći veći dio stanovništva. Također ometa prirodni odabir, evolucijski procesi i populacijska genetika, svi koji, ma koliko polako, a ponekad i nespretno, teže obavljati odgovarajući posao čuvanja biosfera u redu.