العالم الجوراسي: دومينيون هو ترفيه هوليوود الزائدي في أفضل حالاته ، مع قصة مليئة بالإثارة ترفض السماح للواقع بأن يقف في طريق قصة جيدة. ومع ذلك ، تمامًا مثل سابقاتها ، فإنها تقدم قصة تحذيرية أساسية للغطرسة التكنولوجية الحقيقية للغاية.
كما أناقش في كتابي أفلام من المستقبل، ستيفن سبيلبرغ 1993 الحديقة الجوراسيةاستنادًا إلى رواية مايكل كريشتون عام 1990 ، لم يخجل من مواجهة مخاطر ريادة الأعمال غير المقيدة والابتكار غير المسؤول. كان العلماء في ذلك الوقت يقتربون من قدرتهم على التلاعب بالحمض النووي في العالم الحقيقي ، وكتب كل من الكتاب والفيلم مخاوف ناشئة من أن لعب الله بالشفرة الجينية للطبيعة يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمة. تم التقاط هذا بشكل مشهور من قبل أحد أبطال الفيلم ، الدكتور إيان مالكولم ، الذي لعبه جيف جولدبلوم ، حيث أعلن ، "كان علماؤك منشغلين للغاية بما إذا كان بإمكانهم ذلك ، ولم يتوقفوا عن التفكير إذا كان ينبغي عليهم ذلك."
في أحدث تكرار لـ الحديقة الجوراسية الامتياز التجاري ، يتعامل المجتمع مع عواقب الابتكارات التي كانت ، في أحسن الأحوال ، غير مدروسة. أدت سلسلة من "يمكن" على "ينبغي" إلى مستقبل تتجول فيه الديناصورات التي تم إحياؤها وإعادة تصميمها بحرية ، وتتعرض هيمنة البشرية كنوع للتهديد.
توجد في قلب هذه الأفلام أسئلة ذات صلة أكثر من أي وقت مضى: هل تعلم الباحثون الدرس الحديقة الجوراسية وسد الفجوة بشكل كاف بين "يمكن" و "ينبغي"؟ أم أن علوم وتكنولوجيا معالجة الحمض النووي ستستمر في تجاوز أي إجماع حول كيفية استخدامها بشكل أخلاقي ومسؤول؟
(إعادة) تصميم الجينوم
المسودة الأولى للجينوم البشري تم نشره وسط ضجة كبيرة في عام 2001 ، مما مهد الطريق للعلماء اقرأوإعادة تصميم وحتى إعادة كتابة التسلسلات الجينية المعقدة.
ومع ذلك ، كانت التقنيات الحالية مستهلكة للوقت ومكلفة ، مما يجعل التلاعب الجيني بعيدًا عن متناول العديد من الباحثين. تكلفة المسودة الأولى للجينوم البشري تقديرية 300 مليون دولار، وتسلسلات الجينوم الكامل اللاحقة التي تقل قليلاً عن 100 مليون دولار - وهو مبلغ باهظ للجميع باستثناء المجموعات البحثية الأكثر تمويلًا. كما تم صقل التقنيات الموجودة و جديدة على الإنترنتومع ذلك ، فإن المختبرات الأصغر - وحتى الطلاب و هواة "السيرة الذاتية DIY"—يمكن تجربة قراءة وكتابة الشفرة الجينية بحرية أكبر.
في عام 2005 ، اقترح المهندس الحيوي Drew Endy أنه من الممكن العمل مع DNA بنفس الطريقة التي يعمل بها المهندسون مع المكونات الإلكترونية. بقدر اهتمام مصممي الإلكترونيات بفيزياء أشباه الموصلات بدرجة أقل من اهتمامهم بالمكونات التي تعتمد عليها ، جادل Endy بأنه من الممكن إنشاء أجزاء معيارية قائمة على الحمض النووي تسمى "الطوب الحيوي"يمكن للعلماء استخدامها دون الحاجة إلى أن يكونوا خبراء في علم الأحياء الأساسي الخاص بهم.
كان عمل Endy وآخرون أساسًا لمجال علم الأحياء الاصطناعية، والذي يطبق مبادئ الهندسة والتصميم على التلاعب الجيني.
العلماء والمهندسين وحتى الفنانين بدأ في التعامل مع الحمض النووي باعتباره رمزًا بيولوجيًا يمكن رقمنته ومعالجته وإعادة تصميمه في الفضاء الإلكتروني بنفس الطريقة التي يتم بها استخدام الصور أو مقاطع الفيديو الرقمية. وهذا بدوره فتح الباب أمام إعادة برمجة النباتات والكائنات الحية الدقيقة والفطريات الأدوية وغيرها مواد مفيدة. الخميرة المعدلة ، على سبيل المثال ، تنتج المذاق اللحمي للنباتيين مستحيل برجر.
على الرغم من الاهتمام المتزايد بتحرير الجينات ، إلا أن أكبر عائق أمام خيال ورؤية رواد البيولوجيا التركيبية الأوائل كان سرعة وتكلفة تقنيات التحرير.
ثم كريسبر تغير كل شيء.
ثورة كريسبر
في عام 2020 ، فاز العالمان جينيفر دودنا وإيمانويل شاربنتييه بجائزة جائزة نوبل في الكيمياء لعملهم على تقنية ثورية جديدة لتحرير الجينات تسمح للباحثين بقص واستبدال تسلسل الحمض النووي داخل الجينات بدقة: كريسبر.
كانت تقنية CRISPR سريعة ورخيصة وسهلة الاستخدام نسبيًا. وأطلق العنان لخيال مبرمجي الحمض النووي.
أكثر من أي تقدم سابق في الهندسة الوراثية ، مكّنت كريسبر تقنيات من الترميز الرقمي وهندسة الأنظمة ليتم تطبيقها في علم الأحياء. أدى هذا التلقيح المتبادل للأفكار والأساليب إلى اختراقات تتراوح بين الاستخدام DNA لتخزين بيانات الكمبيوتر لإنشاء ثلاثي الأبعاد "هياكل DNA اوريغامي ".
كما فتحت كريسبر الطريق للعلماء لاستكشاف إعادة تصميم أنواع كاملة - بما في ذلك إعادة الحيوانات من الانقراض.
محركات الجينات استخدم كريسبر لإدخال جزء من الشفرة الجينية مباشرة في جينوم الكائن الحي والتأكد من أن جميع الأجيال اللاحقة قد ورثت سمات معينة. يقوم العلماء حاليًا بتجربة هذه التكنولوجيا لـ مكافحة البعوض الحامل للأمراض.
على الرغم من الفوائد المحتملة للتكنولوجيا ، تثير محركات الجينات أسئلة أخلاقية خطيرة. حتى عند تطبيقه لإزالة تهديدات الصحة العامة مثل البعوض ، هذه الأسئلة ليست سهلة التصفح. تصبح أكثر تعقيدًا عند التفكير في التطبيقات الافتراضية لدى الأشخاص ، مثل زيادة الأداء الرياضي في الأجيال القادمة.
اكتساب الوظيفة
كما أدى التقدم في تحرير الجينات إلى تسهيل تغيير سلوك الخلايا الفردية وراثيًا. هذا في قلب تقنيات التصنيع الحيوي التي تعيد هندسة الكائنات الحية البسيطة لإنتاج مواد مفيدة تتراوح من وقود الطائرات إلى المضافات الغذائية.
إنها أيضًا في قلب الجدل حول الفيروسات المعدلة وراثيًا.
منذ بداية الوباء ، كانت هناك شائعات بأن الفيروس المسبب لـ Covid-19 نتج عن تجارب وراثية خاطئة. بينما هذه الشائعات تظل غير مدعمة بأدلة، لقد جددوا النقاش حول أخلاقيات البحث عن اكتساب الوظيفة.
اكتساب الوظيفة يستخدم البحث تقنيات تحرير الحمض النووي لتغيير كيفية عمل الكائنات الحية ، بما في ذلك زيادة قدرة الفيروسات على التسبب في المرض. يقوم العلماء بذلك للتنبؤ والاستعداد للطفرات المحتملة للفيروسات الموجودة التي تزيد من قدرتها على إحداث ضرر. ومع ذلك ، فإن مثل هذا البحث يثير أيضًا احتمال إطلاق فيروس محسن بشكل خطير خارج المختبر ، إما عن طريق الخطأ أو عن قصد.
في الوقت نفسه ، فإن إتقان العلماء المتزايد على شفرة المصدر البيولوجية هو ما سمح لهم بذلك تطوير لقاح Pfizer-BioNTech و Moderna mRNA بسرعة لمكافحة COVID-19. من خلال الهندسة الدقيقة للشفرة الجينية التي ترشد الخلايا لإنتاج نسخ غير ضارة من البروتينات الفيروسية ، تكون اللقاحات قادرة على تهيئة جهاز المناعة للاستجابة عندما يواجه الفيروس الفعلي.
التلاعب المسؤول في رمز المصدر البيولوجي
نظرًا لما كان مايكل كريشتون صاحب بصيرة ، فمن غير المرجح أنه كان بإمكانه تصور مدى تقدم قدرات العلماء على هندسة علم الأحياء خلال العقود الثلاثة الماضية. إعادة الأنواع المنقرضة، في حين أن مجال البحث النشط ، لا يزال صعبة للغاية. ومع ذلك ، من نواح كثيرة ، فإن تقنياتنا هي إلى حد كبير أطول من تلك الموجودة في الحديقة الجوراسية والأفلام اللاحقة.
لكن كيف فعلنا في جبهة المسؤولية؟
لحسن الحظ ، فإن النظر في الجانب الاجتماعي والأخلاقي لتحرير الجينات قد سار جنبًا إلى جنب مع تطور العلم. في عام 1975 ، العلماء المتفق عليها على النهج لضمان إجراء أبحاث الحمض النووي المؤتلف الناشئة بأمان. منذ البداية ، كانت الأبعاد الأخلاقية والقانونية والاجتماعية للعلم مترابطة في مشروع الجينوم البشري. كانت المجتمعات الحيوية DIY في طليعة أبحاث تحرير الجينات الآمنة والمسؤولة. والمسؤولية الاجتماعية جزء لا يتجزأ من مسابقات البيولوجيا التركيبية.
ومع ذلك ، مع تزايد قوة تحرير الجينات وإمكانية الوصول إليه ، من غير المرجح أن يكون مجتمع العلماء والمهندسين ذوي النوايا الحسنة كافياً. بينما ال الحديقة الجوراسية الأفلام تأخذ ترخيصًا دراميًا في تصويرها للمستقبل ، فهم يحصلون على شيء واحد صحيح: حتى مع النوايا الحسنة ، تحدث أشياء سيئة عندما تخلط بين التقنيات القوية والعلماء الذين لم يتم تدريبهم على التفكير في عواقب أفعالهم - ولم يتم تدريبهم لم أفكر في سؤال الخبراء الذين لديهم.
ربما هذه هي الرسالة الدائمة العالم الجوراسي: دومينيون—أنه على الرغم من التقدم المذهل في التصميم والهندسة الجينية ، يمكن أن تسوء الأمور وسوف تسوء إذا لم نتبنى تطوير واستخدام التكنولوجيا بطرق مسؤولة اجتماعيًا.
النبأ السار هو أنه لا يزال لدينا الوقت لسد الفجوة بين "يمكن" و "ينبغي" في كيفية إعادة تصميم العلماء للشفرة الجينية وإعادة هندستها. ولكن كما العالم الجوراسي: دومينيون يذكر رواد السينما أن المستقبل غالبًا ما يكون أقرب مما قد يبدو.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
الصورة الائتمان: محمد تورغوت كيركوز / Unsplash
