Jurassic World: Hallinta on hyperbolista Hollywood-viihdettä parhaimmillaan, toiminnantäyteisellä tarinalla, joka kieltäytyy antamasta todellisuutta hyvän tarinan tielle. Silti, aivan kuten edeltäjänsä, se tarjoaa taustalla varoittavan tarinan teknologisesta hämmennyksestä, joka on hyvin todellinen.
Kuten kirjassani käsittelen Elokuvia tulevaisuudesta, Steven Spielbergin 1993 Jurassic ParkMichael Crichtonin vuoden 1990 romaaniin perustuva , ei kaihtanut kamppailua esteettömän yrittäjyyden ja vastuuttoman innovaation vaarojen kanssa. Tuolloin tutkijat olivat tulossa lähemmäksi kykyä manipuloida DNA:ta todellisessa maailmassa, ja sekä kirjat että elokuvat vangitsivat esiin nousevia huolenaiheita siitä, että Jumalan leikkiminen luonnon geneettisellä koodilla voi johtaa tuhoisiin seurauksiin. Tämän vangitsi tunnetusti yksi elokuvan päähenkilöistä, tohtori Ian Malcolm, jota näyttelee Jeff Goldblum, kun hän julisti: "Tietemiesi olivat niin huolissaan siitä, pystyivätkö he, he eivät pysähtyneet ajattelemaan, pitäisikö heidän tehdä."
Viimeisimmässä iteraatiossa Jurassic Park franchising-sopimuksessa yhteiskunta on tulossa toimeen sellaisten innovaatioiden seurauksista, jotka olivat parhaimmillaankin huonosti suunniteltuja. Litaania "voisi" yli "pitäisi" on johtanut tulevaisuuteen, jossa ylösnousseet ja uudelleen suunnitellut dinosaurukset vaeltavat vapaasti ja ihmiskunnan ylivalta lajina on uhattuna.
Näiden elokuvien ytimessä ovat kysymykset, jotka ovat tärkeämpiä kuin koskaan: Ovatko tutkijat oppineet? Jurassic Park ja riittävästi kaventamaan kuilun "voisi" ja "pitäisi" välillä? Vai ylittääkö DNA-manipuloinnin tiede ja teknologia jatkossakin mitään yksimielisyyttä siitä, kuinka niitä käytetään eettisesti ja vastuullisesti?
Genomin (uudelleen)suunnittelu
Ensimmäinen luonnos ihmisen genomista julkaistiin suureen fanfaariin vuonna 2001, mikä loi tietä tutkijoille luettu, suunnitella uudelleen ja jopa kirjoittaa uudelleen monimutkaisia geneettisiä sekvenssejä.
Nykyiset tekniikat olivat kuitenkin aikaa vieviä ja kalliita, mikä jätti geenimanipuloinnin monien tutkijoiden ulottumattomiin. Ensimmäinen luonnos ihmisen genomista maksoi arviolta $ 300 euroa, ja myöhemmät koko genomin sekvenssit hieman alle 100 miljoonaa dollaria – kohtuuton summa kaikille paitsi parhaiten rahoitetuille tutkimusryhmille. Koska olemassa olevia tekniikoita jalostettiin ja uusia tuli nettiinkuitenkin pienempiä laboratorioita – ja jopa opiskelijat ja "DIY bio" -harrastajat– voisi kokeilla vapaammin geneettisen koodin lukemista ja kirjoittamista.
Vuonna 2005 bioinsinööri Drew Endy ehdotti, että DNA:n kanssa pitäisi olla mahdollista työskennellä samalla tavalla kuin insinöörit työskentelevät elektronisten komponenttien kanssa. Samalla tavalla kuin elektroniikkasuunnittelijat ovat vähemmän kiinnostuneita puolijohteiden fysiikasta kuin niihin perustuvista komponenteista, Endy väitti, että pitäisi olla mahdollista luoda standardoituja DNA-pohjaisia osia nimeltä "biotiilet", jota tiedemiehet voisivat käyttää ilman, että heidän tarvitsee olla taustalla olevan biologian asiantuntijoita.
Endyn ja muiden työ oli perustavanlaatuinen nousevalle alalle synteettinen biologia, joka soveltaa insinööri- ja suunnitteluperiaatteita geenimanipulaatioon.
Tiedemiehet, insinöörit ja jopa taiteilijat alkoi lähestyä DNA:ta biologisena koodina, joka voidaan digitalisoida, manipuloida ja suunnitella uudelleen kyberavaruudessa samalla tavalla kuin digitaaliset valokuvat tai videot. Tämä puolestaan avasi oven kasvien, mikro-organismien ja sienten uudelleenohjelmoimiselle tuotantoa varten farmaseuttiset lääkkeet ja muut hyödyllisiä aineita. Esimerkiksi muunneltu hiiva tuottaa kasvissyöjän lihaisen maun Mahdotonta hampurilaiset.
Huolimatta kasvavasta kiinnostuksesta geenien editointiin, suurin este synteettisen biologian varhaisten pioneerien mielikuvitukselle ja näkemykselle oli edelleen editointitekniikoiden nopeus ja hinta.
Sitten CRISPR muutti kaiken.
CRISPR-vallankumous
Vuonna 2020 tutkijat Jennifer Doudna ja Emanuelle Charpentier voittivat Nobelin kemian palkinto työstään vallankumouksellisen uuden geeninmuokkaustekniikan parissa, jonka avulla tutkijat voivat tarkasti katkaista ja korvata DNA-sekvenssejä geeneissä: CRISPR.
CRISPR oli nopea, halpa ja suhteellisen helppokäyttöinen. Ja se päästi valloilleen DNA-koodaajien mielikuvituksen.
Enemmän kuin mikään aikaisempi geenitekniikan edistysaskel CRISPR mahdollisti digitaalisen koodauksen ja järjestelmätekniikan tekniikoiden soveltamisen biologiaan. Tämä ideoiden ja menetelmien ristiin hedelmöittäminen johti läpimurtoihin, jotka vaihtelivat käyttämisestä DNA tallentaa tietokonetietoja 3D:n luomiseen"DNA origami” rakenteet.
CRISPR avasi myös tien tutkijoille tutkia kokonaisten lajien uudelleensuunnittelua - mukaan lukien eläinten palauttaminen sukupuuttoon.
Geeni ajaa Käytä CRISPR:ää lisätäksesi geneettisen koodin palan suoraan organismin genomiin ja varmistaaksesi, että tietyt ominaisuudet perivät kaikki seuraavat sukupolvet. Tutkijat kokeilevat tällä hetkellä tätä tekniikkaa torjua tauteja kantavia hyttysiä.
Teknologian mahdollisista eduista huolimatta geeniajat herättävät vakavia eettisiä kysymyksiä. Jopa silloin, kun sitä käytetään kansanterveysuhkien, kuten hyttysten, poistamiseen, Näissä kysymyksissä ei ole helppo navigoida. Ne muuttuvat vielä monimutkaisemmiksi, kun tarkastellaan hypoteettisia sovelluksia ihmisissä, kuten urheilullisen suorituskyvyn lisääminen tulevilla sukupolvilla.
Toiminnan lisäys
Geenimuokkauksen edistyminen on myös helpottanut yksittäisten solujen käyttäytymisen geneettistä muuttamista. Tämä on asian ytimessä biovalmistusteknologiat jotka muokkaavat yksinkertaisia organismeja tuottamaan hyödyllisiä aineita, jotka vaihtelevat lentopolttoaine että elintarvikelisäaineet.
Se on myös geneettisesti muunneltuja viruksia koskevien kiistojen keskipisteessä.
Pandemian alusta lähtien on liikkunut huhuja, että Covid-19:ää aiheuttava virus olisi seurausta pieleen menneistä geneettisistä kokeista. Vaikka nämä huhut jäävät perustelemattomiksi, he ovat jatkaneet keskustelua aiheesta toiminnallisen tutkimuksen etiikka.
Toiminnan lisäys tutkimus käyttää DNA-muokkaustekniikoita organismien toiminnan muuttamiseksi, mukaan lukien virusten kykyä aiheuttaa sairauksia. Tutkijat tekevät tämän ennustaakseen ja valmistautuakseen olemassa olevien virusten mahdollisiin mutaatioihin, jotka lisäävät niiden kykyä aiheuttaa haittaa. Tällainen tutkimus kuitenkin herättää myös mahdollisuuden vaarallisesti tehostetun viruksen vapautumisesta laboratorion ulkopuolelle, joko vahingossa tai tarkoituksella.
Samaan aikaan tiedemiesten kasvava hallinta biologisen lähdekoodin suhteen on mahdollistanut sen kehittää nopeasti Pfizer-BioNTech- ja Moderna-mRNA-rokotteita COVID-19:n torjuntaan. Suunnittelemalla tarkasti geneettinen koodi, joka käskee soluja tuottamaan vaarattomia versioita virusproteiineista, rokotteet pystyvät saamaan immuunijärjestelmän reagoimaan, kun se kohtaa todellisen viruksen.
Vastuullinen biologisen lähdekoodin manipulointi
Kuten Michael Crichton olikin ennakoiva, on epätodennäköistä, että hän olisi voinut kuvitella, kuinka pitkälle tiedemiesten kyvyt suunnitella biologiaa ovat kehittyneet viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana. Tuodaan takaisin sukupuuttoon kuolleita lajeja, vaikka se on aktiivinen tutkimusalue, säilyy pirun vaikeaa. Teknologiamme ovat kuitenkin monella tapaa huomattavasti pidemmällä kuin nykyiset Jurassic Park ja myöhemmät elokuvat.
Mutta miten olemme onnistuneet vastuullisuuden alalla?
Onneksi geenien muokkaamisen sosiaalisen ja eettisen puolen huomioiminen on kulkenut käsi kädessä tieteen kehityksen kanssa. Vuonna 1975 tiedemiehet sovittu lähestymistavoista varmistaakseen, että uusi yhdistelmä-DNA-tutkimus tehdään turvallisesti. Tieteen eettiset, oikeudelliset ja sosiaaliset ulottuvuudet liitettiin alusta alkaen kiinteästi osaksi Human Genome Project. Tee-se-itse bioyhteisöt ovat olleet eturintamassa turvallinen ja vastuullinen geeninmuokkaustutkimus. Ja sosiaalinen vastuu on olennainen osa synteettisen biologian kilpailut.
Mutta kun geenien muokkaamisesta tulee yhä tehokkaampaa ja helpompaa, hyväntahtoisten tiedemiesten ja insinöörien yhteisö ei todennäköisesti riitä. Samalla kun Jurassic Park elokuvat saavat dramaattisen lisenssin tulevaisuuden kuvaamiseen, he saavat yhden asian oikein: Hyvilläkin aikeilla pahoja asioita tapahtuu, kun yhdistät tehokkaita tekniikoita tutkijoiden kanssa, joita ei ole koulutettu ajattelemaan tekojensa seurauksia – ja paratiisi. En ajatellut kysyä asiantuntijoilta, jotka ovat.
Ehkä tämä on pysyvä viesti Jurassic World: Hallinta-että geenisuunnittelun ja -tekniikan uskomattomista edistysaskeleista huolimatta asiat voivat mennä pieleen ja menevätkin pieleen, jos emme omaksu teknologian kehittämistä ja käyttöä sosiaalisesti vastuullisilla tavoilla.
Hyvä uutinen on, että meillä on vielä aikaa kuroa umpeen "voisi" ja "pitäisi" välinen kuilu siinä, miten tutkijat suunnittelevat ja muokkaavat uudelleen geneettistä koodia. Mutta kuten Jurassic World: Hallinta muistuttaa elokuvakävijöitä, tulevaisuus on usein lähempänä kuin miltä näyttää.
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Kuva pistetilanne: Mehmet Turgut Kirkgoz / Unsplash
