Юрський світ: Домініон — це гіперболічна голлівудська розвага в найкращому вигляді з насиченим екшном сюжетом, який не дозволяє реальності стати на шляху гарної історії. Проте, як і його попередники, він пропонує застереження про технологічну пиху, яка є дуже реальною.
Як я обговорюю у своїй книзі Фільми з майбутнього, Стівен Спілберг 1993 Парк Юрського періоду, заснований на романі Майкла Крайтона 1990 року, не уникав боротьби з небезпеками необмеженого підприємництва та безвідповідальних інновацій. На той час вчені наближалися до можливості маніпулювати ДНК у реальному світі, і книжка, і фільм відобразили нові побоювання, що гра в Бога з генетичним кодом природи може призвести до руйнівних наслідків. Це було знаменито зафіксовано одним із головних героїв фільму, доктором Яном Малкольмом, якого зіграв Джефф Голдблюм, коли він заявив: «Ваші вчені були настільки стурбовані тим, чи зможуть вони, вони не зупинялися, щоб подумати, чи варто».
В останній ітерації Парк Юрського періоду франчайзингу, суспільство починає миритися з наслідками інновацій, які були, в кращому випадку, непродуманими. Літанія «можна» над «треба» призвела до майбутнього, в якому воскреслі та перероблені динозаври вільно бродять, а домінування людства як виду знаходиться під загрозою.
У центрі цих фільмів питання, які актуальні як ніколи: чи засвоїли дослідники урок Парк Юрського періоду і достатньо ліквідував розрив між «може» і «повинен»? Або наука та технології маніпулювання ДНК продовжуватимуть випереджати будь-який консенсус щодо того, як їх використовувати етично та відповідально?
(Ре)проектування геному
Перший проект геному людини було опубліковано з великою помпою у 2001 році, створивши основу для вчених зчитування, перепроектувати та навіть переписати складні генетичні послідовності.
Однак існуючі технології вимагали багато часу та були дорогими, що робило генетичні маніпуляції недоступними для багатьох дослідників. Перший проект геному людини коштував орієнтовно $ 300 мільйонів, а наступні послідовності цілого генома трохи менше 100 мільйонів доларів — непомірна сума для всіх дослідницьких груп, крім найбільш добре фінансованих. У міру вдосконалення існуючих технологій і нові з'явилися онлайн, однак менші лабораторії — і навіть студентів та Любителі «DIY біо».— міг вільніше експериментувати з читанням і записом генетичного коду.
У 2005 році біоінженер Дрю Енді запропонував, що можна працювати з ДНК. так само, як інженери працюють з електронними компонентами. Оскільки розробники електроніки менше стурбовані фізикою напівпровідників, ніж компонентами, які на них покладаються, Енді стверджував, що має бути можливість створювати стандартизовані частини на основі ДНК під назвою «біоцегла», якими вчені могли б скористатися, не будучи експертами в своїй основній біології.
Робота Енді та інших була основою нової галузі синтетична біологія, яка застосовує принципи інженерії та дизайну до генетичних маніпуляцій.
Вчені, інженери і навіть художників почали розглядати ДНК як біологічний код, який можна оцифровувати, маніпулювати та переробляти у кіберпросторі майже так само, як цифрові фото чи відео. Це, у свою чергу, відкрило двері для перепрограмування рослин, мікроорганізмів і грибів для виробництва фармацевтичні препарати та інші корисні речовини. Модифіковані дріжджі, наприклад, виробляють м’ясний смак вегетаріанської їжі Неможливі бургери.
Незважаючи на зростаючий інтерес до редагування генів, найбільшою перешкодою для уяви та бачення ранніх піонерів синтетичної біології залишалася швидкість і вартість технологій редагування.
Потім CRISPR все змінив.
Революція CRISPR
У 2020 році вчені Дженніфер Дудна та Емануель Шарпентьє перемогли Нобелівська премія з хімії за роботу над новою революційною технологією редагування генів, яка дозволяє дослідникам точно вирізати та замінювати послідовності ДНК у генах: CRISPR.
CRISPR був швидким, дешевим і відносно простим у використанні. І це дало волю уяві кодувальників ДНК.
Більше ніж будь-який попередній прогрес у генній інженерії, CRISPR дозволив застосувати методи цифрового кодування та системної інженерії в біології. Це перехресне збагачення ідей і методів призвело до проривів, починаючи від використання ДНК для зберігання комп'ютерних даних для створення 3D"Структури ДНК-орігамі.
CRISPR також відкрив для вчених шлях до дослідження перебудови цілих видів, у тому числі відновлення тварин від вимирання.
Генні приводи використовуйте CRISPR, щоб безпосередньо вставити фрагмент генетичного коду в геном організму та забезпечити успадкування певних ознак усіма наступними поколіннями. Зараз вчені експериментують із цією технологією боротися з комарами-переносниками хвороб.
Незважаючи на потенційні переваги технології, генні стимули викликають серйозні етичні питання. Навіть при застосуванні для усунення загроз громадському здоров’ю, таких як комарі, у цих питаннях нелегко орієнтуватися. Вони стають ще складнішими при розгляді гіпотетичних застосувань у людей, таких як підвищення спортивних результатів у майбутніх поколінь.
Посилення функції
Прогрес у редагуванні генів також полегшив генетичну зміну поведінки окремих клітин. Це в основі технології біовиробництва які реконструюють прості організми для виробництва корисних речовин, починаючи від авіаційне паливо до харчові добавки.
Він також є центром суперечок навколо генно-інженерних вірусів.
З початку пандемії ходили чутки, що вірус, який викликає Covid-19, є результатом невдалих генетичних експериментів. Поки ці чутки залишаються необґрунтованими, вони відновили дискусію навколо етика дослідження посилення функції.
Посилення функції Дослідження використовують методи редагування ДНК, щоб змінити функціонування організмів, у тому числі підвищити здатність вірусів викликати захворювання. Вчені роблять це, щоб передбачити й підготуватися до потенційних мутацій існуючих вірусів, які збільшують їх здатність завдавати шкоди. Однак такі дослідження також підвищують ймовірність випадкового чи навмисного вивільнення небезпечно посиленого вірусу за межі лабораторії.
У той же час це дозволило їм все більше володіти біологічним вихідним кодом швидко розробити мРНК-вакцини Pfizer-BioNTech і Moderna для боротьби з COVID-19. Завдяки точному створенню генетичного коду, який наказує клітинам виробляти нешкідливі версії вірусних білків, вакцини здатні налаштувати імунну систему на реакцію, коли вона стикається з справжнім вірусом.
Відповідальне маніпулювання біологічним вихідним кодом
Яким би далекоглядним не був Майкл Крайтон, малоймовірно, що він міг уявити, наскільки далеко просунулися здібності вчених у розробці біології за останні три десятиліття. Повернення вимерлих видів, хоча активний напрямок досліджень, залишається диявольськи важко. Однак у багатьох відношеннях наші технології просунулися значно далі, ніж наші Парк Юрського періоду і наступні фільми.
Але як ми впоралися з відповідальність?
На щастя, розгляд соціальної та етичної сторони редагування генів йшов рука об руку з розвитком науки. У 1975 р. вчені узгодили підходи щоб забезпечити безпечне проведення нових досліджень рекомбінантної ДНК. З самого початку етичні, правові та соціальні виміри науки були жорстко закріплені в Проект геному людини. Біографічні спільноти «зроби сам» були в авангарді безпечне та відповідальне дослідження редагування генів. І соціальна відповідальність є невід’ємною частиною олімпіади з синтетичної біології.
Однак оскільки редагування генів стає дедалі потужнішим і доступнішим, спільноти вчених та інженерів із добрими намірами навряд чи буде достатньо. У той час як Парк Юрського періоду У фільмах драматичне зображення майбутнього, вони все одно роблять правильно: навіть з благими намірами трапляються погані речі, коли ви змішуєте потужні технології з вченими, які не навчені думати про наслідки своїх дій, і не Не думав запитувати експертів, які мають.
Можливо, це незмінне повідомлення Юрський світ: Домініон— незважаючи на неймовірний прогрес у генетичному дизайні та інженерії, все може піти й піде не так, якщо ми не сприймемо розвиток і використання технології соціально відповідальними способами.
Хороша новина полягає в тому, що у нас ще є час, щоб усунути розрив між «можна» і «повинен» у тому, як вчені переробляють і реконструюють генетичний код. Але як Юрський світ: Домініон нагадує кіноглядачам, майбутнє часто ближче, ніж здається.
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Зображення Фото: Мехмет Тургут Киркгоз / Unsplash
