עולם היורה: דומיניון הוא בידור הוליוודי היפרבולי במיטבו, עם עלילה עמוסת אקשן שמסרבת לתת למציאות להפריע לסיפור טוב. אך בדיוק כמו קודמיו, הוא מציע סיפור אזהרה בסיסי של היבריס טכנולוגי שהוא אמיתי מאוד.
כפי שאני מדבר בספר שלי סרטים מהעתיד, 1993 של סטיבן שפילברג פרק יורה, המבוסס על הרומן של מייקל קריכטון מ-1990, לא נרתע מהתמודדות עם הסכנות של יזמות בלתי מוגבלת וחדשנות חסרת אחריות. מדענים באותה תקופה התקרבו ליכולת לתמרן את ה-DNA בעולם האמיתי, וגם הספר והסרט תפסו חששות מתעוררים שמשחק אלוהים עם הקוד הגנטי של הטבע עלול להוביל לתוצאות הרסניות. זה נתפס על ידי אחד מגיבורי הסרט, ד"ר איאן מלקולם, בגילומו של ג'ף גולדבלום, כשהכריז, "המדענים שלך היו כל כך עסוקים בשאלה אם הם יכולים, שהם לא הפסיקו לחשוב אם הם צריכים."
באיטרציה האחרונה של ה פרק יורה בזיכיון, החברה משלימה עם ההשלכות של חידושים שהיו, במקרה הטוב, לא מתוכננים. אוסף של "יכולות" על פני "צריך" הוביל לעתיד שבו דינוזאורים שקמו לתחייה ועוצבו מחדש מסתובבים חופשי, והדומיננטיות של האנושות כמין מאוימת.
בלב הסרטים הללו עומדות שאלות שרלוונטיות מתמיד: האם החוקרים למדו את הלקח של פרק יורה וסגר מספיק את הפער בין "יכול" ל"צריך"? או האם המדע והטכנולוגיה של מניפולציה של DNA ימשיכו לעלות על כל קונצנזוס לגבי איך להשתמש בהם בצורה אתית ואחראית?
(מחדש) עיצוב הגנום
הטיוטה הראשונה של הגנום האנושי פורסם בקול תרועה רמה בשנת 2001, מכין את הבמה למדענים לקרוא, עיצוב מחדש ואפילו שכתוב רצפים גנטיים מורכבים.
עם זאת, הטכנולוגיות הקיימות היו גוזלות זמן ויקרות, והציבו מניפולציה גנטית מחוץ להישג ידם של חוקרים רבים. הטיוטה הראשונה של הגנום האנושי עלתה בהערכה $ 300 מיליון, ורצפי גנום שלם שלאחר מכן קצת פחות מ-100 מיליון דולר - סכום עצום עבור כל קבוצות המחקר הממומנות היטב. כמו הטכנולוגיות הקיימות שוכללו ו חדשים הגיעו לאינטרנטעם זאת, מעבדות קטנות יותר - ואפילו תלמידים ו חובבי "עשה זאת בעצמך ביו".- יכול להתנסות בצורה חופשית יותר בקריאה ובכתיבה של קוד גנטי.
בשנת 2005, הביו-מהנדס דרו אנדי הציע שיהיה אפשרי לעבוד עם ה-DNA באותה דרך שבה מהנדסים עובדים עם רכיבים אלקטרוניים. ככל שמעצבי אלקטרוניקה עוסקים פחות בפיזיקה של מוליכים למחצה מאשר ברכיבים המסתמכים עליהם, אנדי טען כי צריך להיות אפשרי ליצור חלקים מבוססי DNA סטנדרטיים הנקראים "לבנים ביו" שמדענים יכלו להשתמש בו מבלי להיות מומחים בביולוגיה הבסיסית שלהם.
עבודתם של אנדי ואחרים הייתה הבסיס לתחום המתפתח של ביולוגיה סינתטית, המיישמת עקרונות הנדסה ועיצוב על מניפולציה גנטית.
מדענים, מהנדסים ואפילו אמנים החלו לגשת ל-DNA כקוד ביולוגי שניתן לבצע דיגיטציה, מניפולציה ועיצוב מחדש במרחב הווירטואלי, כמעט כמו תמונות או סרטונים דיגיטליים. זה בתורו פתח את הדלת לתכנות מחדש של צמחים, מיקרואורגניזמים ופטריות לייצור תרופות תרופות ואחר חומרים שימושיים. שמרים מותאמים, למשל, מייצרים טעם בשרי של צמחוני המבורגרים בלתי אפשריים.
למרות העניין הגובר בעריכת גנים, המחסום הגדול ביותר בפני הדמיון והחזון של החלוצים המוקדמים של הביולוגיה הסינתטית היה עדיין המהירות והעלות של טכנולוגיות העריכה.
לאחר מכן CRISPR שינה הכל.
מהפכת CRISPR
בשנת 2020 זכו המדענים ג'ניפר דאודנה ועמנואל שרפנטייה פרס נובל בכימיה על עבודתם על טכנולוגיית עריכת גנים חדשה ומהפכנית המאפשרת לחוקרים לגזור ולהחליף במדויק רצפי DNA בתוך גנים: CRISPR.
CRISPR היה מהיר, זול וקל יחסית לשימוש. וזה שיחרר את הדמיון של מקודדי DNA.
יותר מכל התקדמות קודמת בהנדסה גנטית, CRISPR אפשרה ליישם טכניקות מקידוד דיגיטלי והנדסת מערכות בביולוגיה. הפריה הדדית הזו של רעיונות ושיטות הובילה לפריצות דרך החל משימוש DNA לאחסון נתוני מחשב ליצירת תלת מימד "מבנים אוריגמי DNA.
CRISPR גם פתחה את הדרך למדענים לחקור עיצוב מחדש של מינים שלמים - כולל להחזיר בעלי חיים מהכחדה.
ג'ין מניע השתמש ב-CRISPR כדי להכניס ישירות פיסת קוד גנטי לגנום של אורגניזם ולהבטיח שתכונות ספציפיות עוברות בירושה לכל הדורות הבאים. מדענים מתנסים כעת בטכנולוגיה זו כדי לשלוט ביתושים נושאי מחלות.
למרות היתרונות הפוטנציאליים של הטכנולוגיה, דחפים גנים מעלים שאלות אתיות רציניות. גם כאשר מיושמים כדי לנקות איומים על בריאות הציבור כמו יתושים, שאלות אלו אינן קלות לניווט. הם נעשים מורכבים עוד יותר כאשר בוחנים יישומים היפותטיים באנשים, כגון הגברת הביצועים האתלטיים בדורות הבאים.
רווח תפקוד
ההתקדמות בעריכת הגנים גם הקלה על שינוי גנטי בהתנהגות של תאים בודדים. זה בלב ליבה של טכנולוגיות ייצור ביולוגי המהנדסים מחדש אורגניזמים פשוטים כדי לייצר חומרים שימושיים החל מ דלק תעופתי ל תוספי מזון.
זה גם במרכז המחלוקות סביב וירוסים מהונדסים גנטית.
מאז תחילת המגיפה, היו שמועות שהנגיף שגורם לקוביד-19 נבע מניסויים גנטיים השתבשו. בעוד שמועות אלו להישאר חסר ביסוס, הם חידשו את הדיון סביב אתיקה של מחקר רווח בתפקוד.
רווח של תפקוד המחקר משתמש בטכניקות עריכת DNA כדי לשנות את אופן פעולת האורגניזמים, כולל הגברת יכולתם של וירוסים לגרום למחלות. מדענים עושים זאת כדי לחזות ולהתכונן למוטציות פוטנציאליות של וירוסים קיימים שמגבירות את יכולתם לגרום נזק. עם זאת, מחקר כזה גם מעלה את האפשרות של וירוס מוגבר בצורה מסוכנת ישוחרר מחוץ למעבדה, בטעות או בכוונה.
יחד עם זאת, השליטה ההולכת וגוברת של מדענים בקוד המקור הביולוגי היא מה שאפשרה להם לפתח במהירות את חיסוני ה-mRNA של Pfizer-BioNTech ומודרנה להילחם ב-COVID-19. על ידי הנדסה מדויקת של הקוד הגנטי המורה לתאים לייצר גרסאות לא מזיקות של חלבונים ויראליים, חיסונים מסוגלים לקדם את מערכת החיסון להגיב כשהיא נתקלת בנגיף בפועל.
מניפולציה אחראית של קוד מקור ביולוגי
כמו מייקל קריכטון, לא סביר שהוא יכול היה לדמיין עד כמה התקדמו יכולותיהם של מדענים להנדס ביולוגיה בשלושת העשורים האחרונים. החזרת מינים שנכחדותחום מחקר פעיל, נשאר קשה בצורה מטורפת. עם זאת, במובנים רבים, הטכנולוגיות שלנו נמצאות רחוקות משמעותית מאלו שב פרק יורה והסרטים הבאים.
אבל איך עשינו בחזית האחריות?
למרבה המזל, התחשבות בצד החברתי והאתי של עריכת גנים הלכה יד ביד עם התפתחות המדע. בשנת 1975, מדענים הסכימו על גישות כדי להבטיח שמחקר DNA רקומביננטי מתעורר יתבצע בבטחה. מלכתחילה, הממדים האתיים, המשפטיים והחברתיים של המדע היו מחוברים היטב לתוך פרויקט הגנום האנושי. קהילות ביו עשה זאת בעצמך היו בחזית מחקר בטוח ואחראי לעריכת גנים. ואחריות חברתית היא חלק בלתי נפרד ממנו תחרויות ביולוגיה סינתטית.
עם זאת, ככל שעריכת גנים הופכת לעוצמתית ונגישה יותר ויותר, סביר להניח שקהילה של מדענים ומהנדסים בעלי כוונות טובות לא תספיק. בזמן ש פרק יורה סרטים לוקחים רישיון דרמטי בהצגת העתיד שלהם, הם מבינים דבר אחד נכון: אפילו עם כוונות טובות, דברים רעים קורים כשאתה מערבב טכנולוגיות חזקות עם מדענים שלא הוכשרו לחשוב על ההשלכות של מעשיהם - ומקלט לא חשבתי לשאול מומחים שיש להם.
אולי זה המסר המתמיד של עולם היורה: דומיניון- שלמרות ההתקדמות המדהימה בתכנון והנדסה גנטית, דברים יכולים וישתבשו אם לא נאמץ את הפיתוח והשימוש בטכנולוגיה בדרכים אחראיות חברתית.
החדשות הטובות הן שעדיין יש לנו זמן לסגור את הפער בין "יכול" ל"צריך" באופן שבו מדענים מעצבים מחדש ומגבשים מחדש קוד גנטי. אבל כמו עולם היורה: דומיניון מזכיר לצופי הקולנוע, לעתים קרובות העתיד קרוב יותר ממה שהוא עשוי להראות.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
תמונת אשראי: מהמט טורגוט קירקגוז / Unsplash
