できるからといって、すべきだというわけではありません: 遺伝子工学者が「ジュラシック ワールド」の PlatoBlockchain データ インテリジェンスから学べること。垂直検索。あい。

あなたがすべきではないという理由だけで:遺伝子工学者が「ジュラシック・ワールド」から何を学ぶことができるか

ジュラ紀の世界:ドミニオン は最高の状態での双曲線のハリウッドエンターテインメントであり、現実を良いストーリーの邪魔にすることを拒否するアクション満載のストーリーラインを備えています。 それでも、その前身と同じように、それは非常に現実的な技術的傲慢の根底にある注意物語を提供します。

私の本で話しているように 未来からの映画、スティーブン・スピルバーグの1993 Jurassic Park、マイケル・クライトンの1990年の小説に基づいて、自由な起業家精神と無責任な革新の危険性に取り組むことを躊躇しませんでした。 当時の科学者たちは、現実の世界でDNAを操作できるようになりつつあり、本と映画の両方で、自然の遺伝暗号で神を演じることが壊滅的な結果につながる可能性があるという新たな懸念を捉えました。 これは、映画の主人公のXNUMX人であるジェフゴールドブラムが演じるイアンマルコム博士によって有名に捉えられました。彼は次のように宣言しました。

の最新の反復では Jurassic Park フランチャイズでは、社会は、せいぜい、よく考えられていなかったイノベーションの結果に同意し始めています。 「shoulds」に対する「coulds」の連祷は、復活して再設計された恐竜が自由に歩き回り、種としての人類の支配が脅かされている未来をもたらしました。

これらの映画の中心にあるのは、これまで以上に関連性の高い質問です。 Jurassic Park 「できた」と「すべき」の間のギャップを十分に埋めましたか? それとも、DNA操作の科学技術は、倫理的かつ責任を持ってそれらを使用する方法についてのコンセンサスを上回り続けるでしょうか?

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ゲノムの(再)設計

ヒトゲノムの最初のドラフト 大ファンファーレに掲載されました 2001年に、科学者のための舞台を設定します read、再設計、さらには複雑な遺伝子配列を書き直します。

しかし、既存の技術は時間と費用がかかり、多くの研究者が遺伝子操作を行うことができませんでした。 ヒトゲノムの最初のドラフトは推定コスト 300万ドル、およびそれに続く100億ドル弱の全ゲノムシーケンス。これは、最も資金が豊富な研究グループを除くすべての研究グループにとって法外な金額です。 既存の技術が洗練され、 新しいものがオンラインになりましたただし、小規模なラボ、さらには 生徒数 & 「DIYバイオ」愛好家—遺伝暗号の読み取りと書き込みをより自由に試すことができます。

壁に向かってカウンターやキャビネットに設置された機器を備えたDIYバイオラボ。
自宅にあるDIYバイオラボで快適にDNAを操作できます。 画像クレジット: Mackenzie Cowell / Flickr, CC BY

2005年に、バイオエンジニアのドリューエンディはDNAを扱うことが可能であるべきだと提案しました。 エンジニアが電子部品を扱うのと同じ方法。 エレクトロニクス設計者は、半導体に依存するコンポーネントよりも半導体の物理に関心がないのと同じように、エンディは、「」と呼ばれる標準化されたDNAベースの部品を作成できるはずだと主張しました。バイオブリック科学者は、基礎となる生物学の専門家である必要なしに使用できます。

エンディと他の人の仕事は、 合成生物学、遺伝子操作に工学と設計の原則を適用します。

科学者、エンジニア、さらには アーティスト デジタル写真やビデオとほぼ同じ方法で、サイバースペースでデジタル化、操作、再設計できる生物学的コードとしてDNAにアプローチし始めました。 これにより、植物、微生物、菌類を再プログラミングして生産するための扉が開かれました。 医薬品 およびその他の 有用物質。 たとえば、改変酵母は菜食主義者の肉のような味を生み出します 不可能なハンバーガー.

遺伝子編集への関心が高まっているにもかかわらず、合成生物学の初期のパイオニアの想像力とビジョンに対する最大の障壁は、依然として編集技術の速度とコストでした。

その後 CRISPR すべてを変えました。

CRISPR革命

2020年には、科学者のジェニファーダウドナとエマニュエルシャルパンティエが優勝しました。 ノーベル化学賞 研究者が遺伝子内のDNA配列を正確に切り取って置き換えることを可能にする革新的な新しい遺伝子編集技術に関する彼らの研究に対して:CRISPR。

CRISPRは迅速、安価、そして比較的使いやすいものでした。 そして、それはDNAコーダーの想像力を解き放ちました。

遺伝子工学におけるこれまでの進歩よりも、CRISPRはデジタルコーディングとシステム工学からの技術を生物学に適用することを可能にしました。 アイデアと方法のこの相互受精は、使用に至るまでのブレークスルーにつながりました コンピュータデータを保存するためのDNA 3Dの作成に「DNAオリガミ」構造.

CRISPRはまた、科学者が種全体の再設計を探求する道を開きました。 動物を絶滅から取り戻す.

遺伝子ドライブ CRISPRを使用して、遺伝子コードの一部を生物のゲノムに直接挿入し、特定の特性が後続のすべての世代に継承されるようにします。 科学者たちは現在、この技術を次のように実験しています 病気を運ぶ蚊を制御する.

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技術の潜在的な利点にもかかわらず、遺伝子ドライブは深刻な倫理的問題を提起します。 蚊のような公衆衛生上の脅威を取り除くために適用された場合でも、 これらの質問はナビゲートするのが簡単ではありません。 次のような人々の仮想アプリケーションを検討すると、さらに複雑になります。 将来の世代での運動能力の向上.

機能獲得

遺伝子編集の進歩により、個々の細胞の挙動を遺伝的に変更することも容易になりました。 これはの中心です バイオ製造技術 単純な生物を再設計して、 航空燃料 〜へ 食品添加物.

また、遺伝子操作されたウイルスを取り巻く論争の中心でもあります。

パンデミックが始まって以来、Covid-19を引き起こすウイルスが遺伝子実験から生じたという噂がありました。 これらの噂が 根拠のないまま、彼らは周りの議論を新たにしました 機能獲得研究の倫理.

ラボでバイオハザードサンプルを保持している手袋をはめた手
生物と病原体の遺伝子構成を変更することには、リスクと利点の両方があります。 画像ソース: アルスエレクトロニカ/フリッカー, CC BY-NC-ND

機能獲得 研究では、DNA編集技術を使用して、ウイルスが病気を引き起こす能力を高めるなど、生物の機能を変更しています。 科学者はこれを行って、害を及ぼす能力を高める既存のウイルスの潜在的な突然変異を予測して準備します。 しかし、そのような研究はまた、危険に強化されたウイルスが偶然または故意に研究室の外に放出される可能性を高めます。

同時に、科学者が生物学的ソースコードを熟知していることが、科学者に可能になっていることです。 Pfizer-BioNTechおよびModernamRNAワクチンを迅速に開発 COVID-19と戦うために。 ウイルスタンパク質の無害なバージョンを生成するように細胞に指示する遺伝暗号を正確に設計することにより、ワクチンは、実際のウイルスに遭遇したときに応答するように免疫系を刺激することができます。

責任ある生物学的ソースコード操作

マイケル・クライトンのように先見の明があったので、生物学を設計する科学者の能力が過去XNUMX年間でどれだけ進歩したかを彼が想像できたとは考えられません。 絶滅した種を取り戻す、活発な研究分野でありながら、 非常に難しい。 しかし、多くの点で、私たちの技術は、 Jurassic Park そしてその後の映画。

しかし、私たちは責任の面でどのように行動しましたか?

幸いなことに、遺伝子編集の社会的および倫理的側面の考慮は、科学の発展と密接に関連しています。 1975年、科学者 合意されたアプローチ 新たな組換えDNA研究が安全に実施されることを確実にするため。 最初から、科学の倫理的、法的、社会的側面は、 ヒトゲノムプロジェクト。 DIYバイオコミュニティは最前線に立ってきました 安全で責任ある遺伝子編集研究。 そして社会的責任は 合成生物学のコンテスト.

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しかし、遺伝子編集がますます強力でアクセスしやすくなるにつれて、善意のある科学者やエンジニアのコミュニティで十分になる可能性は低くなります。 ながら Jurassic Park 映画は未来の描写において劇的なライセンスを取得しますが、正しいことはXNUMXつあります。善意があっても、強力なテクノロジーと、行動の結果について考える訓練を受けていない科学者とを組み合わせると、悪いことが起こります。持っている専門家に聞くとは思わなかった。

多分これはの不変のメッセージです ジュラ紀の世界:ドミニオン—遺伝子の設計と工学の驚くべき進歩にもかかわらず、社会的に責任のある方法で技術の開発と使用を受け入れなければ、事態はうまくいかない可能性があります。

幸いなことに、科学者が遺伝子コードを再設計および再設計する方法において、「できた」と「すべき」の間のギャップを埋める時間はまだあります。 しかし、 ジュラ紀の世界:ドミニオン 映画ファンに思い出させるように、未来は見た目よりも近いことがよくあります。会話

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

画像のクレジット: メフメット・トゥルグト・キルクゴズ / Unsplash 

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