Juuramaailm: Dominioon on hüperboolne Hollywoodi meelelahutus oma parimal kujul, tegevusterohke süžeega, mis keeldub laskmast reaalsust hea loo teele. Kuid nagu tema eelkäijad, pakub see hoiatavat lugu tehnoloogilisest ülbust, mis on väga tõeline.
Nagu ma oma raamatus käsitlen Filmid tulevikust, Steven Spielbergi 1993. a Jurassic Park, mis põhineb Michael Crichtoni 1990. aasta romaanil, ei kohkunud tagasi maadlemast piiramatu ettevõtluse ja vastutustundetu innovatsiooni ohtudega. Teadlased jõudsid tol ajal DNA-ga manipuleerimisele reaalses maailmas lähemale ning nii raamatud kui ka filmid kajastasid esilekerkivat muret, et jumala mängimine looduse geneetilise koodiga võib viia laastavate tagajärgedeni. Seda jäädvustas kuulsalt üks filmi peategelasi dr Ian Malcolm, keda kehastas Jeff Goldblum, öeldes: "Teie teadlased olid nii mures selle üle, kas nad suudavad, et nad ei jätnud mõtlema, kas peaksid."
Viimases iteratsioonis Jurassic Park frantsiisi, ühiskond hakkab leppima uuenduste tagajärgedega, mis olid parimal juhul halvasti läbimõeldud. Litaania "võiks" asemel "peaks" on viinud tulevikuni, kus ülestõusnud ja ümberkujundatud dinosaurused rändavad vabalt ringi ning inimkonna domineerimine liigina on ohus.
Nende filmide keskmes on küsimused, mis on asjakohasemad kui kunagi varem: kas teadlased on sellest õppetunni õppinud? Jurassic Park ja kaotas piisavalt lõhe “võiks” ja “peaks” vahel? Või kas DNA manipuleerimise teadus ja tehnoloogia ületab jätkuvalt konsensuse selle kohta, kuidas neid eetiliselt ja vastutustundlikult kasutada?
Genoomi (ümber) kujundamine
Inimgenoomi esimene mustand avaldati suure kära saatel aastal 2001, pannes teadlastele aluse lugenud, kujundada ümber ja isegi kirjutada ümber keerukaid geneetilisi järjestusi.
Olemasolevad tehnoloogiad olid aga aeganõudvad ja kallid, muutes geneetilise manipuleerimise paljude teadlaste jaoks kättesaamatuks. Inimgenoomi esimene mustand maksis hinnanguliselt $ 300 miljonit, ja järgnevad kogu genoomi järjestused veidi alla 100 miljoni dollari – see on ülemäärane summa kõigile peale kõige paremini rahastatud uurimisrühmade. Kuna olemasolevaid tehnoloogiaid viimistleti ja uued tulid netti, aga väiksemad laborid – ja isegi üliõpilased ja "DIY bio" harrastajad— võiks vabamalt katsetada geneetilise koodi lugemise ja kirjutamisega.
2005. aastal tegi bioinsener Drew Endy ettepaneku, et DNA-ga peaks olema võimalik töötada samamoodi nagu insenerid töötavad elektroonikakomponentidega. Nii nagu elektroonikadisainerid on vähem mures pooljuhtide füüsika pärast kui neile tuginevad komponendid, väitis Endy, et peaks olema võimalik luua standardiseeritud DNA-põhiseid osi, mida nimetatakse "biotellised” mida teadlased saaksid kasutada, ilma et nad peaksid olema oma bioloogia eksperdid.
Endy ja teiste töö oli areneva valdkonna aluseks sünteetiline bioloogia, mis rakendab geneetilise manipuleerimise inseneri- ja disainipõhimõtteid.
Teadlased, insenerid ja isegi kunstnikud hakkas lähenema DNA-le kui bioloogilisele koodile, mida saab küberruumis digitaliseerida, manipuleerida ja ümber kujundada samamoodi nagu digifotosid või -videoid. See omakorda avas ukse taimede, mikroorganismide ja seente tootmiseks ümberprogrammeerimiseks ravimid ja muud kasulikud ained. Näiteks modifitseeritud pärm tekitab taimetoitlase lihamaitse Võimatud burgerid.
Vaatamata kasvavale huvile geenide redigeerimise vastu, oli sünteetilise bioloogia varajaste pioneeride kujutlusvõime ja nägemuse suurim takistus siiski redigeerimistehnoloogiate kiirus ja hind.
Siis CRISPR muutis kõike.
CRISPR-i revolutsioon
Aastal 2020 võitsid teadlased Jennifer Doudna ja Emanuelle Charpentier Nobeli keemiaauhind oma töö eest revolutsioonilise uue geenide redigeerimise tehnoloogia kallal, mis võimaldab teadlastel täpselt välja lõigata ja asendada DNA järjestusi geenides: CRISPR.
CRISPR oli kiire, odav ja suhteliselt lihtne kasutada. Ja see vallandas DNA-kodeerijate kujutlusvõime.
Rohkem kui ükski varasem geenitehnoloogia edusamm, võimaldas CRISPR digitaalse kodeerimise ja süsteemitehnoloogia tehnikaid rakendada bioloogias. See ideede ja meetodite ristviljastamine viis läbimurdeni alates kasutamisest DNA arvutiandmete salvestamiseks 3D loomiseks"DNA origami” struktuurid.
CRISPR avas ka teadlastele võimaluse uurida tervete liikide ümberkujundamist, sealhulgas loomade väljasuremisest tagasi toomine.
Geen ajab kasutage CRISPR-i, et sisestada geneetilise koodi tükk otse organismi genoomi ja tagada, et konkreetsed tunnused päranduvad kõik järgnevad põlvkonnad. Teadlased katsetavad praegu selle tehnoloogiaga tõrjuda haigusi kandvaid sääski.
Vaatamata tehnoloogia võimalikele eelistele tekitavad geeniajamid tõsiseid eetilisi küsimusi. Isegi kui seda kasutatakse rahvatervise ohu kõrvaldamiseks, nagu sääsed, nendes küsimustes pole lihtne navigeerida. Need muutuvad veelgi keerulisemaks, kui kaaluda hüpoteetilisi rakendusi inimestel, näiteks tulevaste põlvkondade sportliku soorituse suurendamine.
Funktsiooni suurendamine
Geenide redigeerimise edusammud on hõlbustanud ka üksikute rakkude käitumise geneetilist muutmist. See on selle keskmes biotootmistehnoloogiad mis kujundavad ümber lihtsad organismid, et toota kasulikke aineid alates lennukikütus et toidulisandid.
See on ka geneetiliselt muundatud viirustega seotud vaidluste keskmes.
Pandeemia algusest saadik on liikunud kuulujutud, et Covid-19 põhjustav viirus tekkis valesti läinud geneetiliste katsete tulemusena. Kuigi need kuulujutud jäävad põhjendamatuks, on nad uuendanud arutelu teemal funktsiooni suurendamise uurimise eetika.
Funktsiooni suurendamine Uuringud kasutavad DNA redigeerimise tehnikaid, et muuta organismide toimimist, sealhulgas suurendada viiruste võimet põhjustada haigusi. Teadlased teevad seda olemasolevate viiruste võimalike mutatsioonide ennustamiseks ja nendeks valmistumiseks, mis suurendavad nende võimet kahjustada. Sellised uuringud tõstavad aga ka võimaluse, et ohtlikult võimendatud viirus pääseb kas kogemata või tahtlikult väljaspool laborit.
Samal ajal on teadlaste kasvav meisterlikkus bioloogilise lähtekoodi üle seda võimaldanud kiiresti välja töötada Pfizer-BioNTech ja Moderna mRNA vaktsiinid COVID-19 vastu võitlemiseks. Täpselt kujundades geneetilise koodi, mis juhendab rakke tootma kahjutuid viirusvalkude versioone, on vaktsiinid võimelised käivitama immuunsüsteemi reageerima tegeliku viirusega kokku puutudes.
Vastutustundlik bioloogilise lähtekoodiga manipuleerimine
Nagu Michael Crichton ettenägelik oli, on ebatõenäoline, et ta oleks osanud ette kujutada, kui kaugele on teadlaste võime bioloogiat kujundada viimase kolme aastakümne jooksul arenenud. Väljasurnud liikide tagasitoomine, kuigi aktiivne uurimisvaldkond, jääb kuradima raske. Kuid meie tehnoloogiad on paljuski kaugemale jõudnud Jurassic Park ja järgnevad filmid.
Aga kuidas meil on läinud vastutuse rindel?
Õnneks on geenide redigeerimise sotsiaalse ja eetilise poole arvestamine käinud käsikäes teaduse arenguga. 1975. aastal teadlased lähenemistes kokku leppinud tagada, et uued rekombinantse DNA uuringud viiakse läbi ohutult. Teaduse eetiline, juriidiline ja sotsiaalne mõõde oli algusest peale sisse lülitatud Inimese genoomi projekt. DIY biokogukonnad on olnud esirinnas ohutud ja vastutustundlikud geenitöötlusuuringud. Ja sotsiaalne vastutus on selle lahutamatu osa sünteetilise bioloogia võistlused.
Kuid kuna geenide redigeerimine muutub üha võimsamaks ja kättesaadavamaks, ei piisa tõenäoliselt heasoovlike teadlaste ja inseneride kogukonnast. Samal ajal kui Jurassic Park filmid võtavad oma tuleviku kujutamisel dramaatilise litsentsi, saavad nad ühest asjast õigesti aru: isegi heade kavatsuste korral juhtuvad halvad asjad, kui segate võimsaid tehnoloogiaid teadlastega, keda pole koolitatud oma tegude tagajärgi läbi mõtlema – ja varjupaika. Ei tulnud pähe küsida asjatundjatelt, kellel on.
Võib-olla on see püsiv sõnum Juuramaailm: Dominioon— et vaatamata uskumatutele edusammudele geenidisaini ja -tehnoloogia vallas võivad asjad valesti minna ja lähevadki, kui me ei võta omaks tehnoloogia arendamist ja kasutamist sotsiaalselt vastutustundlikul viisil.
Hea uudis on see, et meil on veel aega kaotada lõhe "võiks" ja "peaks" vahel selles, kuidas teadlased geneetilist koodi ümber kujundavad ja ümber kujundavad. Aga Juuramaailm: Dominioon tuletab filmivaatajatele meelde, et tulevik on sageli lähemal, kui võib tunduda.
See artikkel avaldatakse uuesti Vestlus Creative Commonsi litsentsi all. Loe algse artikli.
Image Credit: Mehmet Turgut Kirkgoz / Unsplash
