אתיקה של הנדסה גנטית

הנדסה גנטית, המכונה גם שינוי גנטי ועוברת גם על ידי מספר מזהים רופפים אחרים, היא המניפולציה התכליתית של חומצה deoxyribonucleic (DNA) לשנות את הגנים של האורגניזם בטכניקות מעבדה.

זה כולל שיבוט גנים, או שכפול של מספר רב של עותקים של רצף מסוים של DNA המחזיק את הקוד הגנטי של מוצר חלבון ספציפי.

לאחר שהחומר הגנטי המעניין מבודד את ה- DNA האב שלו, יש להכניס אותו לגדיל של ה- DNA הקיים ממקור אחר כדי לממש את תפקידו.

קווצה זו של ה- DNA "המעורב" נקראת DNA רקומביננטי. למעשה, ה- DNA "המושתל" עושה שימוש במכונות הסלולריות של הסביבה אליהן היה הציג, והגן המשובט מתבטא (כלומר, החלבון שהוא מקודד עבורו מסונתז) בגדיל ההיברידי של DNA.

הופעתה של הביולוגיה של התאים המולקולריים פינה במהרה את מקומה לביצוע והשלמתה פרויקט הגנום האנושי. מאז תחילת המילניום החדש, הבנה האנושית את הגנטיקה היישומית, והכלים העומדים לרשות החוקרים ברחבי העולם, פרחו בצורה דרמטית.

אך עם אפשרויות מוגברות בתחומים כמו שיבוט, באים האחריות המוגברת, בהתחשב במה שמונח על כף המאזניים לדורות הבאים. מה הנושאים האתיים עם טכנולוגיה זו, ומה מצב האתיקה בהנדסה גנטית כדיסציפלינה?

דוגמה לשינוי גנטי כמיושם על חיידקים נותן סקירה טובה על התהליך ההנדסי DNA הכללי.

ראשית, אם אתה אחראי על פרויקט כזה, צוות ההנדסה שלך צריך למצוא גן שכדאי להגביר - במילים אחרות, לשכפל - או לשלב אותו באורגניזם חדש.

לדוגמא, מה אם היית יכול לתת לצפרדעים מסוימות את היכולת להאיר בחושך? לשם כך תצטרך לזהות תחילה אורגניזם אחר בעל תכונה זו ואז לקבוע את רצף DNA מדויק, או גן, המקנה יכולת זו, כגון על ידי קידוד לפולו-אור חֶלְבּוֹן.

לאחר מכן עליך להחליט לאן ב- DNA היעד (כלומר זה של הצפרדע) הגן ילך. אתה צריך גם למצוא וקטור כדי להביא את הגן ליעד. וקטור הוא פיסת DNA שאליה ניתן להכניס את הגן להעברה לאורגניזם המקבל. לעתים קרובות, וקטור זה מגיע מחיידקים או שמרים.

יהיה עליך גם למצוא מתאים אנדונוקליזות הגבלה, שהם אנזימים שחותכים קטעי DNA קצרים (ארבעה עד שמונה בסיסים) כך שניתן להכניס במקומם אורכים אחרים של DNA. לבסוף, היעד וה- DNA הווקטורי משולבים בנוכחות ליגאז DNA, אנזים המקשר ביניהם לייצור DNA רקומביננטי.

בסך הכל התהליך פשוט מאוד, לפחות מבחינה תיאורטית.

הנדסה גנטית הוא כל תהליך בו מתבצע מניפולציה, שינוי, מחיקה או התאמה של גן על מנת להגביר, לשנות או להתאים מאפיין מסוים של אורגניזם. במילים אחרות, הוא מקיף מגוון רחב מאוד של שינויים כימיים ייחודיים, בהתחשב במספר התכונות הקיימות למניפולציה באורגניזמים אוקריוטים (בעלי חיים, צמחים ופטריות).

עמיתיהם של אקריוטים בעולם החי, ה פרוקריוטים, כמעט כולם חד תאיים ויש להם כמות זעירה יחסית של DNA. כפי שניתן היה לצפות, הרבה יותר קל מבחינה טכנית לתפעל את הגנום (סכום כל ה- DNA בכרומוזומי האורגניזם) של חיידק מאשר לזה של נניח עז.

אך יחד עם זאת, מחקר על הנדסה גנטית על חיידקים, בנוסף להיותו כל מה שהיה אפשרי באמת בתחילת הדרך ימים של שינוי גנטי, גם נמנע כמעט מכל הנושאים האתיים מכיוון שאיש לא דאג לרווחתם של בַּקטֶרִיָה.

אך הגישה המהירה של היום בו ניתן יהיה לשכפל בני אדם שלמים, מדרבנת כל מיני ויכוחים אתיים טריים בקהילה המדעית ומחוצה לה.

בעוד שלהנדסה גנטית ישנם שימושים שמועילים, באופן מאוזן, לחברה, יישומים מסוימים יכולים לעורר חששות אתיים, במיוחד בנוגע לזכויות בעלי חיים ואדם.

לדוגמא, בעוד שהדוגמה הקלה של צפרדע זוהרת בחושך נועדה בצחוק, נכון שבעצם יצירת חיה כזו תהיה רצופה בסוגיות אתיות. לדוגמא, מדוע להפוך את החיה לרגישים יותר לטורפים ליליים על ידי כך שהיא מקלה על הראייה?

בסוף העשור הראשון של המאה ה -21, ביואתיקאים, סוציולוגים, אנתרופולוגים ומשקיפים אחרים כבר שקלו על נושאים שעדיין לא היו להרים ראש באופן מלא בגלל מחסומים מעשיים או טכנולוגיים שצפויים ליפול בצד הדרך ככל שההנדסה הגנטית נעשתה מתקדמת יותר מְזוּקָק.

היה קל לדמיין רבים מאלה (למשל, שיבוט של בני אדם); אחרים היו עדינים בהרבה. למעטים, כמובן, יש תשובות קלות או מוגדרות.

חלק מההשלכות של היכולת לבדוק גנים מסוימים, הרבה פחות מחקות, אינן מתמודדות בקלות. לדוגמא, אם מדע הרפואה אפשר לך לקבוע אם ילד שהיית הרגע וכעת נמצא ברחם שלך או של בן זוגך נושא את הגן למחלה קטלנית, איך אתה יכול להגיב?

האם זה ישנה משהו מהמחלה היה בהופעה מאוחרת יותר בחיים? האם תרגישו אחריות אתית לספר לילד במהלך חייו אם ההריון יביא ללידה חיה של תינוק בריא לכאורה?

אנשים נוטים לעתים קרובות לדבר על הנדסה גנטית כאילו מדובר במושג עתיד בלבד. אך למעשה, הוא כבר כאן ומושרש עמוק במספר יישומים יומיומיים. כתוצאה מכך, חידות אתיות כבר על העולם.

חַקלָאִי: לא צריך להיות נרקומן חדשותי ברמה גבוהה כדי להיות מודע למחלוקת המתמשכת הקשורה למזונות מהונדסים גנטית. לרוב נקרא GMOs (עבור "אורגניזמים מהונדסים גנטית"). טיפול מלא בנושא זה בלבד ידרוש כמה מאמרים לפחות כל עוד זה.

מבחר מלאכותי (רבייה): המניפולציה הגנטית של רביית בעלי חיים לאורך ההיסטוריה האנושית המודרנית לא דרשה באופן מסורתי טכניקות מיקרוביולוגיות ממוקדות. עם זאת, גידול סלקטיבי בין כלבים שהשלמת ה- DNA שלהם לתכונות מסוימות ממופה במשך דורות רבים הוא סוג של הנדסה גנטית ברמת האורגניזם.

טיפול גנטי: הנדסה גנטית מאפשרת העברת גנים עובדים לחולים ש- DNA שלהם אינו כולל גנים אלה. עיין במשאבים למאמר על מחקר העושה שימוש בטכניקה זו במחלת פרקינסון, הפרעה ניוונית המופיעה כחצי מיליון אמריקאים.

שיבוט: זה בדרך כלל מתייחס ליצירת עותק מדויק של קווצת DNA, אך ניתן להשתמש בו גם לשיבוט (כלומר שכפול) אורגניזם שלם.

תעשיית התרופות: ניתן להשתמש בשינוי גנטי ליצירת מיקרואורגניזמים פרוקריוטיים שיכולים לייצר כימיקלים (למשל, חלבונים או הורמונים) לייצור תרופות או טיפולים לתועלת האדם. זה מנצל את זמני הדור הקצרים מאוד (כלומר קצב ההתרבות) של מרבית החיידקים.

אולי הנושא המתנשא ביותר בתחום ההנדסה הגנטית, העולה על אפילו מזונות GMO, הוא הופעתה של CRISPR, שמייצג גזוהר רבאופן אגולרי אניnterspaced סhort עמ 'אלינדרומי רחוזר.

ניתן להשתמש ברצפי DNA קצרים אלה מחיידקים ליצירת התאמות RNA ניתן להשתמש ברצפים ובעזרת אנזים בשם Cas9 כדי "לחמוק" רצפי DNA לגנום האנושי או להסיר אחרים. מכאן שהמונח "עריכת גנים" נראה לעיתים קרובות בהקשר לדיונים על CRISPR.

המשמעות האמיתית של CRISPR היא שניתן להשתמש בהליך לא רק בכדי להתאים ולתפעל את הגנים של בני האדם כשלעצמם, אלא של עוברים אנושיים, מה שמאפשר אפשרות של "מעצב תינוקות. "זה עלול לגרום ל"ייצור" של סוגים מסוימים של אנשים בלבד (למשל, בעלי צבע עיניים מסוים, פרופיל אתני, רמת אינטליגנציה, מראה ועוצמה כללית, וכן הלאה. עַל). בעוד שכולם רוצים תינוקות חזקים ובריאים, האם משתמשים בביוטכנולוגיה כדי להגיע לשם מוסרי?

כמו כן, כמו בכל טכנולוגיה חדשה, לא ניתן לדעת את ההשפעה ארוכת הטווח של שינוי ה- DNA של מישהו (או כל אורגניזם) באופן זה.

לפיכך, בנוסף לדאגות לגבי "משחק אלוהים" וחריגת הגבולות שיש אנשים שחשים שהטבע הציב באופן טבעי, יש בריאות מעשית. חששות: אורגניזמים מהונדסים גנטית שנעשו באמצעות תגליות כמו CRISPR נראים נהדר כשהם חדשים לגמרי, אבל איך הם יעמדו במבחני זמן בסיסיים?

השפעה חקלאית: השינוי הגנטי של צמחים מסוימים (והפטנטים של אותם צמחים) גורם לכך שחקלאים שאינם משתמשים בזרעים אלה נוטים יותר לצאת לעסקים. כמו כן, אם זרעים שלהם עוברים אפילו בטעות עם זרעים עם פטנט, ניתן לתבוע אותם, גם אם זה היה פשוט בגלל הסביבה או האבקה צולבת בלתי נמנעת.

רבים מצמחים אלה עמידים בפני קוטלי עשבים המשמשים להרוג עשבים שוטים וצמחים מתחרים, אך ישנם קוטלי עשבים אלה שאינם רעילים לבני אדם, והנה נושא אתי נוסף.

צמחי GMO יכולים להשפיע גם על המערכת האקולוגית הטבעית על ידי העברת גנים חדשים אלה לצמחים אחרים; עדיין לא ניתן לדעת את ההשפעה ארוכת הטווח על הסביבה.

זכויות בעלי חיים: צורות מסוימות של הנדסה גנטית נראות על פניהן כהפרות זכויות בעלי חיים. בעלי חיים כמו תרנגולות מתוכננים לעתים קרובות לגדל שדיים גדולים יותר, מה שהופך את החיים הקיימים לכואבים וכמעט בלתי אפשריים. סוגים אלה של שינויים הופכים את הבשר לטוב יותר עבור צרכנים אנושיים, אך ללא ספק מוסיף קושי וכאב לחייהם של בעלי חיים.

קשה לרבוע זאת בהתנהגות "אתית" במוחם של כל מי שמייחס חשיבות לרעיון של יצורים בעלי יכולת עובר סבל מיותר.

מוקדם יותר, הרבייה הוזכרה כצורה של הנדסה גנטית. גידול כלבים הוא תחום בו פורסמו היטב הסכנות שבפרקטיקה זו, אם כי גידול כלבים בכל זאת נותר פופולרי. מגדלים מנסים לעתים קרובות להשתמש בדגימות מוגבלות גנטית כדי ליצור קווים "גזעיים" (ושוב, מלאכותיים) סלקציה היא סוג של הנדסה גנטית, הנשענת על אותם עקרונות אבולוציוניים שבהם הברירה הטבעית עושה).

לרוב חיות אלה רצופות בבעיות בריאות, בעיקר בגלל שימור הגנים המזיקים שהיו נופלים באופן טבעי מהאוכלוסייה אך נמשכים בגלל גידול כלבים.

ביטול גנים "רעים": הפיתוי הבסיסי של הנדסה גנטית עבור אנשים רבים הוא לא שהוא יכול ליצור משהו סופר, אלא שהוא יכול לחסל משהו שכבר נמצא כאן אבל לא רצוי. CRISPR וטכנולוגיות קשורות עלולות להוביל ליכולת למחוק גנים מזיקים או, באופן מצמרר יותר, להיפטר מאנשים או אורגניזמים עם גנים שמובילים למחלות כרוניות או שמובילים לנפש מחלות.

האם זה אתי? מה אם הגנים ה"רעים "השטחיים הללו משרתים מטרה טובה, כמו שגן" תא מגל "עושה בצורתו ההטרוזיגוטית, ולעתים קרובות מציע הגנה מפני מלריה? לא נכון לרצות "להיפטר" ממחלת נפש, אלא לרעיון לחסל אנשים שעשויים להיות לְפַתֵחַ מחלת נפש מאוחר יותר אך הם נקיים ממנה היום אמורים לקרר את דמו של כל אזרח.

וגם אם ניתן יהיה לדעת בוודאות שאנשים מסוימים יחלו במחלת נפש איומה, האם זה אומר שכאלה צריך למנוע מאנשים שמעולם לא ביקשו שום דבר מה- DNA שלהם ואין להם שום יד לגרום לבעיות בגנום שלהם בחיים? מיהם האתיקים המייצגים את המועברים על ידי תאונות לידה לחיים בעייתיים מאוד?

שינויים במגוון הגנטי: ביטול "גנים רעים" ובחירה רק ל"תכונות טובות "עלול לגרום לצמחים, בעלי חיים ואנשים להיות דומים גנטית מדי. זה גורם לבני אדם ואורגניזמים אחרים להיות פגיעים יותר למחלות ולסיכון של מחלת הוצאת שטחים גדולים יותר של האוכלוסייה. זה גם מפריע ברירה טבעית, תהליכים אבולוציוניים ו גנטיקה של אוכלוסייהכל אלה, אף לאט ולעיתים מגושם, נוטים לעשות עבודה נאותה בשמירה על ביוספירה בסדר.