Jurassic World: Dominion är hyperbolisk Hollywood-underhållning när den är som bäst, med en actionfylld storyline som vägrar låta verkligheten stå i vägen för en bra historia. Men precis som sina föregångare erbjuder den en underliggande varnande berättelse om teknisk hybris som är väldigt verklig.
Som jag diskuterar i min bok Filmer från framtiden, Steven Spielbergs 1993 Jurassic Park, baserad på Michael Crichtons roman från 1990, drog sig inte för att brottas med farorna med ohämmat entreprenörskap och oansvarig innovation. Forskare vid den tiden närmade sig att kunna manipulera DNA i den verkliga världen, och både bok och film fångade uppkommande farhågor om att leka Gud med naturens genetiska kod kunde leda till förödande konsekvenser. Detta fångades berömt av en av filmens huvudpersoner, Dr. Ian Malcolm, spelad av Jeff Goldblum, när han förklarade: "Dina vetenskapsmän var så upptagna av om de kunde, de stannade inte upp och funderade om de skulle."
I den senaste iterationen av Jurassic Park franchise, samhället kommer till rätta med konsekvenserna av innovationer som i bästa fall var ogenomtänkta. En litania av "kan" över "bör" har lett till en framtid där återuppståndna och omdesignade dinosaurier strövar fritt, och mänsklighetens dominans som art är hotad.
Kärnan i dessa filmer är frågor som är mer relevanta än någonsin: Har forskare lärt sig läxan om Jurassic Park och tillräckligt täckt gapet mellan "kunde" och "borde"? Eller kommer vetenskapen och tekniken för DNA-manipulation att fortsätta att överträffa någon konsensus om hur man använder dem etiskt och ansvarsfullt?
(Om)designa genomet
Det första utkastet till det mänskliga genomet publicerades med stor fanfar 2001, vilket satte scenen för forskare att läsa, designa om och till och med skriva om komplexa genetiska sekvenser.
Befintliga teknologier var dock tidskrävande och dyra, vilket placerade genetisk manipulation utom räckhåll för många forskare. Det första utkastet till det mänskliga genomet kostade uppskattningsvis $ 300 miljoner, och efterföljande helgenomsekvenser strax under 100 miljoner dollar - ett oöverkomligt belopp för alla utom de mest välfinansierade forskargrupperna. Som befintlig teknik förfinades och nya kom online, dock mindre labb — och till och med studenter och "DIY bio" hobbyister— skulle kunna experimentera mer fritt med att läsa och skriva genetisk kod.
2005 föreslog bioingenjör Drew Endy att det skulle vara möjligt att arbeta med DNA på samma sätt som ingenjörer arbetar med elektroniska komponenter. På samma sätt som elektronikdesigners är mindre bekymrade över halvledarnas fysik än de är av komponenterna som förlitar sig på dem, hävdade Endy att det borde vara möjligt att skapa standardiserade DNA-baserade delar som kallas "biotegelstenar” som forskare kunde använda utan att behöva vara experter på sin underliggande biologi.
Endys och andras arbete var grundläggande för det framväxande området syntetisk biologi, som tillämpar ingenjörs- och designprinciper på genetisk manipulation.
Forskare, ingenjörer och till och med konstnärer började närma sig DNA som en biologisk kod som kunde digitaliseras, manipuleras och designas om i cyberrymden på ungefär samma sätt som digitala foton eller videor är. Detta öppnade i sin tur dörren till omprogrammering av växter, mikroorganismer och svampar att producera farmaceutiska läkemedel och andra användbara ämnen. Modifierad jäst, till exempel, ger den köttiga smaken av vegetarisk Omöjliga hamburgare.
Trots ökat intresse för genredigering var det största hindret för fantasin och visionen hos de tidiga pionjärerna inom syntetisk biologi fortfarande hastigheten och kostnaden för redigeringsteknik.
Sedan Crispr förändrat allt.
CRISPR-revolutionen
År 2020 vann forskarna Jennifer Doudna och Emanuelle Charpentier Nobelpriset i kemi för deras arbete med en revolutionerande ny genredigeringsteknik som gör det möjligt för forskare att exakt klippa ut och ersätta DNA-sekvenser i gener: CRISPR.
CRISPR var snabbt, billigt och relativt lätt att använda. Och det släppte lös fantasin hos DNA-kodare.
Mer än något tidigare framsteg inom genteknik, gjorde CRISPR att tekniker från digital kodning och systemteknik kunde tillämpas på biologi. Denna korsbefruktning av idéer och metoder ledde till genombrott allt från att använda DNA för att lagra datordata att skapa 3D "DNA origami” strukturer.
CRISPR öppnade också vägen för forskare att utforska omdesign av hela arter – inklusive föra tillbaka djur från utrotning.
Gene driver använda CRISPR för att direkt infoga en bit genetisk kod i en organisms genom och se till att specifika egenskaper ärvs av alla efterföljande generationer. Forskare experimenterar för närvarande med denna teknik för att kontrollera sjukdomsbärande myggor.
Trots de potentiella fördelarna med tekniken väcker gendrift allvarliga etiska frågor. Även när den används för att rensa folkhälsohot som myggor, dessa frågor är inte lätta att navigera. De blir ännu mer komplexa när man överväger hypotetiska tillämpningar hos människor, som t.ex ökade atletiska prestationer i kommande generationer.
Vinst av funktion
Framsteg inom genredigering har också gjort det lättare att genetiskt förändra enskilda cellers beteende. Detta är hjärtat av biotillverkningsteknik som omkonstruerar enkla organismer för att producera användbara ämnen från flygbränsle till livsmedelstillsatser.
Det är också i centrum för kontroverser kring genetiskt modifierade virus.
Sedan pandemins början har det förekommit rykten om att viruset som orsakar Covid-19 är ett resultat av genetiska experiment som gått fel. Medan dessa rykten förbli ogrundad, de har förnyat debatten kring etik för forskning om vinst-av-funktion.
Gain-of-function forskning använder DNA-redigeringstekniker för att förändra hur organismer fungerar, inklusive att öka virusens förmåga att orsaka sjukdomar. Forskare gör detta för att förutsäga och förbereda sig på potentiella mutationer av befintliga virus som ökar deras förmåga att orsaka skada. Men sådan forskning väcker också möjligheten att ett farligt förstärkt virus släpps utanför labbet, antingen av misstag eller avsiktligt.
Samtidigt är forskarnas ökande behärskning över biologisk källkod vad som har tillåtit dem snabbt utveckla MRNA-vaccinerna Pfizer-BioNTech och Moderna för att bekämpa covid-19. Genom att exakt konstruera den genetiska koden som instruerar celler att producera ofarliga versioner av virala proteiner, kan vacciner förbereda immunsystemet för att svara när det stöter på det faktiska viruset.
Ansvarig biologisk källkodsmanipulation
Förutseende som Michael Crichton var, är det osannolikt att han kunde ha föreställt sig hur långt forskarnas förmåga att konstruera biologi har avancerat under de senaste tre decennierna. Återföra utdöda arter, medan ett aktivt forskningsområde finns kvar jävligt svårt. Men på många sätt är vår teknik betydligt längre framme än den i Jurassic Park och de efterföljande filmerna.
Men hur har vi gjort på ansvarsfronten?
Lyckligtvis har hänsyn till den sociala och etiska sidan av genredigering gått hand i hand med vetenskapens utveckling. År 1975, forskare kommit överens om tillvägagångssätt för att säkerställa att ny rekombinant DNA-forskning skulle utföras på ett säkert sätt. Från början var de etiska, juridiska och sociala dimensionerna av vetenskapen fast förankrade i Human Genome Project. DIY-biogemenskaper har varit i framkant säker och ansvarsfull genredigeringsforskning. Och socialt ansvar är en integrerad del av syntetisk biologi tävlingar.
Men eftersom genredigering blir allt mer kraftfull och tillgänglig, är det osannolikt att en gemenskap av välmenande forskare och ingenjörer är tillräcklig. Medan Jurassic Park filmer tar dramatisk licens i sin skildring av framtiden, de har en sak rätt: Även med goda avsikter händer dåliga saker när du blandar kraftfull teknik med forskare som inte har tränats i att tänka igenom konsekvenserna av sina handlingar – och tillflyktsort. 't tänkte fråga experter som har.
Kanske är detta det bestående budskapet Jurassic World: Dominion— Att trots otroliga framsteg inom genetisk design och ingenjörskonst, saker kan och kommer att gå fel om vi inte omfamnar utvecklingen och användningen av tekniken på ett socialt ansvarsfullt sätt.
Den goda nyheten är att vi fortfarande har tid att stänga gapet mellan "kunde" och "borde" i hur forskare omdesignar och omarbetar genetisk kod. Men som Jurassic World: Dominion påminner filmbesökare om att framtiden ofta är närmare än vad den kan se ut.
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Image Credit: Mehmet Turgut Kirkgoz / Unsplash
