Design af mennesker: GMO generation

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Mange af os er født med kvaliteter, der hjælper til bedre at konkurrere i samfundet: skønhed, intelligens, spektakulært udseende eller fysisk styrke. På grund af fremskridt inden for genetik begynder det at se ud til, at vi snart vil være i stand til at få adgang til noget, som tidligere ikke var underlagt - at "designe" mennesker, allerede før de blev født. At spørge om de nødvendige kvaliteter, hvis de ikke er givet af naturen, forudbestemme mulighederne så nødvendige i livet. Det gør vi med biler og andre livløse genstande, men nu hvor det menneskelige genom er blevet afkodet, og vi allerede er ved at lære at redigere det, ser det ud til, at vi nærmer os fremkomsten af såkaldte "designer", "projicerede" børn. Ser det sådan ud, eller bliver det snart til virkelighed?

Lulu og Nana fra Pandora's Box

Fødslen af de første børn med et modificeret genom i slutningen af 2019 forårsagede en alvorlig resonans i det videnskabelige samfund og blandt offentligheden. He Jiankui, en biolog ved Southern University of Science and Technology, Kina (SUSTech) - Den 19. november 2018, på tærsklen til det andet internationale topmøde om redigering af humant genom i Hong Kong, annoncerede i et interview med Associated Press fødslen af de første børn nogensinde med et redigeret genom.

Tvillingpigerne blev født i Kina. Deres navne, såvel som navnene på deres forældre, blev ikke afsløret: de første "GMO-børn" på planeten er kendt som Lulu og Nana. Ifølge videnskabsmanden er pigerne raske, og indblanding i deres genom har gjort tvillingerne immune over for HIV.

Begivenheden, der kan virke som et nyt skridt i udviklingen af menneskeheden, eller i det mindste medicin, som allerede nævnt, forårsagede ikke positive følelser blandt videnskabsmandens kolleger. Tværtimod blev han dømt. Regeringsorganer i Kina indledte en undersøgelse, og alle eksperimenter med det menneskelige genom i landet blev midlertidigt forbudt.

Han Jiankui / ©apnews.com/Mark Schiefelbein

Eksperimentet, der ikke blev værdsat af offentligheden, var som følger. Forskeren tog sæd og æg fra de fremtidige forældre, udførte in vitro-befrugtning med dem, han redigerede genomerne af de resulterende embryoner ved hjælp af CRISPR / Cas9-metoden. Efter at embryonerne var blevet implanteret i slimhinden i kvindens livmoder, var pigernes fremtidige mor ikke smittet med HIV, i modsætning til faderen, der var bærer af virussen.

CCR5-genet, som koder for et membranprotein, der bruges af det humane immundefektvirus til at trænge ind i celler, er blevet redigeret. Hvis det modificeres, vil en person med en sådan kunstig mutation være resistent over for infektion med virussen.

Lulu og Nana / © burcualem.com

Mutationen, som He Jiankui forsøgte at skabe kunstigt, kaldes CCR5 Δ32: den findes i naturen, men kun hos nogle få mennesker, og har længe tiltrukket sig videnskabsmænds opmærksomhed. Eksperimenter på mus i 2016 viste, at CCR5 Δ32 påvirker hippocampus funktion, hvilket væsentligt forbedrer hukommelsen. Dens bærere er ikke kun immune over for HIV, men kommer sig også hurtigere efter et slagtilfælde eller traumatisk hjerneskade, har bedre hukommelse og indlæringsevner end "almindelige" mennesker.

Indtil videre kan ingen videnskabsmand garantere, at CCR5 Δ32 ikke bærer nogen ukendte risici, og at sådanne manipulationer med CCR5-genet ikke vil forårsage negative konsekvenser for bæreren af mutationen. Nu er den eneste negative konsekvens af en sådan mutation kendt: dens ejeres organisme er mere modtagelig for West Nile-feber, men denne sygdom er ret sjælden.

I mellemtiden har universitetet, hvor den kinesiske videnskabsmand arbejdede, afvist sin medarbejder. Alma materen sagde, at de ikke kendte til He Jiankuis eksperimenter, som de kaldte en grov krænkelse af etiske principper og videnskabelig praksis, og han var engageret i dem uden for institutionens mure.

Det skal bemærkes, at selve projektet ikke modtog uafhængig bekræftelse og ikke bestod peer review, og dets resultater blev ikke offentliggjort i videnskabelige tidsskrifter. Alt, hvad vi har, er kun udsagn fra en videnskabsmand.

He Jiankuis arbejde overtrådte det internationale moratorium for sådanne eksperimenter. Forbuddet er etableret på lovgivningsniveau i næsten alle lande. Kolleger af genetikeren er enige om, at brugen af CRISPR / Cas9 genomisk redigeringsteknologi hos mennesker indebærer enorme risici.

Men det centrale kritikpunkt er, at den kinesiske genetikers arbejde ikke har noget nyskabende: ingen har foretaget sådanne eksperimenter før på grund af frygt for uforudsigelige konsekvenser, fordi vi ikke ved, hvilke problemer modificerede gener kan skabe for deres bærere og efterkommere.

Som den britiske genetiker Maryam Khosravi sagde på sin Twitter-konto: "Hvis vi kan gøre noget, betyder det ikke, at vi skal gøre det."

Forresten, i oktober 2018, selv før den kinesiske videnskabsmands chokerende udtalelse, annoncerede russiske genetikere fra National Medical Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology opkaldt efter Kulakov også den vellykkede ændring af CCR5-genet ved hjælp af CRISPR / Cas9 genomiske redaktør og opnåelse af embryoner, der ikke er udsat for virkningerne af HIV. Naturligvis blev de ødelagt, så det ikke kom til fødslen af børn.

40 år før

Spol fire årtier frem. I juli 1978 blev Louise Brown født i Storbritannien - det første barn født som følge af in vitro-befrugtning. Så forårsagede hendes fødsel en masse larm og indignation og gik til forældrene til "reagensglasbabyen" og videnskabsmændene, som fik tilnavnet "læger fra Frankenstein".

Louise Brown. I barndommen og nu / © dailymail.co.uk

Men hvis den succes skræmte nogle, gav den andre håb. Så i dag på planeten er der mere end otte millioner mennesker, der skylder deres fødsel til IVF-metoden, og mange af de fordomme, der var populære dengang, er blevet aflivet.

Sandt nok var der endnu en bekymring: Da IVF-metoden antager, at et "færdigt" menneskeligt embryo placeres i livmoderen, kan det være genetisk modificeret før implantation. Som vi kan se, er det efter et par årtier præcis, hvad der skete.

IVF procedure / © freepik.com

Så kan der drages en parallel mellem de to begivenheder – fødslen af Louise Brown og de kinesiske tvillinger Lula og Nana? Er det værd at argumentere for, at Pandoras æske er åben, og meget snart vil det være muligt at "bestille" et barn skabt i henhold til et projekt, det vil sige en designer. Og vigtigst af alt, vil samfundets holdning til sådanne børn ændre sig, som den praktisk talt har ændret sig over for børn "fra et reagensglas" i dag?

Embryoselektion eller genetisk modifikation?

Genomredigering er dog ikke det eneste, der bringer os tættere på en fremtid, hvor børn vil have forud planlagte kvaliteter. Lulu og Nana skylder deres fødsel ikke kun til CRISPR / Cas9 genredigeringsteknologier og IVF, men også til præimplantations genetisk diagnose af embryoner (PGD). Under sit eksperiment brugte He Jiankui PGD af redigerede embryoner til at detektere kimærisme og fejl uden for målet.

Og hvis redigering af menneskelige embryoner er forbudt, så er præimplantations genetisk diagnostik, som består i sekventering af genomet af embryoner for nogle arvelige genetiske sygdomme, og den efterfølgende udvælgelse af sunde embryoner, ikke. PGD er en slags alternativ til prænatal diagnostik, kun uden behov for at afbryde graviditeten, hvis der findes genetiske abnormiteter.

Eksperter påpeger, at de første "legitime" designerbørn vil blive opnået netop gennem udvælgelsen af embryoner, og ikke som et resultat af genetisk manipulation.

Under PGD udsættes embryoner opnået ved in vitro fertilisering for genetisk screening. Proceduren går ud på at fjerne celler fra embryoner på et meget tidligt udviklingsstadium og "læse" deres genomer. Hele eller dele af DNA'et aflæses for at bestemme, hvilke varianter af gener det bærer. Derefter vil de kommende forældre kunne vælge, hvilke embryoner der skal implanteres i håb om graviditet.

Præimplantations genetisk diagnose (PGD) / ©vmede.org

Præimplantations genetisk diagnose bliver allerede brugt af par, der tror, de bærer gener for visse arvelige sygdomme til at identificere embryoner, der ikke har disse gener. I USA anvendes en sådan test i omkring 5 % af IVF-tilfældene. Det udføres normalt på tre til fem dage gamle embryoner. Sådanne test kan påvise gener, der bærer omkring 250 sygdomme, herunder thalassæmi, tidlig Alzheimers sygdom og cystisk fibrose.

Kun i dag er PGD ikke særlig attraktiv som teknologi til at designe børn. Proceduren til at opnå æg er ubehagelig, indebærer risici og giver ikke det nødvendige antal celler til udvælgelse. Men alt vil ændre sig, så snart det bliver muligt at skaffe flere æg til befrugtning (for eksempel fra hudceller), og samtidig vil hastigheden og prisen på genomsekventering stige.

Bioetiker Henry Greeley fra Stanford University i Californien udtaler: "Næsten alt, hvad du kan gøre med genredigering, kan du gøre med embryoselektion."

Er DNA Destiny?

Ifølge eksperter vil fremskridt inden for teknologier til at læse den genetiske kode, der er registreret i vores kromosomer, i de kommende årtier i de udviklede lande give flere og flere mennesker mulighed for at sekventere deres gener. Men at bruge genetiske data til at forudsige, hvilken slags person et embryo vil blive, er vanskeligere, end det lyder.

Forskning i det genetiske grundlag for menneskers sundhed er bestemt vigtig. Alligevel har genetikere ikke gjort meget for at fjerne forenklede ideer om, hvordan gener påvirker os.

Mange mennesker tror, at der er en direkte og utvetydig sammenhæng mellem deres gener og egenskaber. Ideen om eksistensen af gener, der er direkte ansvarlige for intelligens, homoseksualitet eller for eksempel musikalske evner, er udbredt. Men selv ved at bruge eksemplet med det førnævnte CCR5-gen, en ændring i hvilken påvirker hjernens funktion, så vi, at alt ikke er så enkelt.

Der er mange - for det meste sjældne - genetiske sygdomme, som nøjagtigt kan genkendes af en specifik genmutation. Som regel er der virkelig en direkte sammenhæng mellem sådan en gennedbrydning og sygdommen.

De mest almindelige sygdomme eller medicinske dispositioner - diabetes, hjertesygdomme eller visse former for kræft - er forbundet med flere eller endda mange gener og kan ikke forudsiges med nogen sikkerhed. Derudover afhænger de af mange miljøfaktorer – for eksempel af en persons kost.

Men når det kommer til mere komplekse ting som personlighed og intelligens, ved vi her ikke meget om, hvilke gener der er involveret. Forskere mister dog ikke deres positive holdning. Efterhånden som antallet af mennesker, hvis genom er blevet sekventeret, stiger, vil vi være i stand til at lære mere om dette område.

I mellemtiden bemærker Euan Birney, direktør for European Institute of Bioinformatics i Cambridge, der antyder, at afkodning af genomet ikke vil besvare alle spørgsmål: "Vi må væk fra ideen om, at dit DNA er din skæbne."

Dirigent og orkester

Dette er dog ikke alt. For vores intelligens, karakter, fysik og udseende er det ikke kun gener, der er ansvarlige, men også epigener - specifikke tags, der bestemmer genernes aktivitet, men som ikke påvirker DNA'ets primære struktur.

Hvis genomet er et sæt gener i vores krop, så er epigenomet et sæt tags, der bestemmer genernes aktivitet, en slags regulatorisk lag placeret så at sige oven på genomet. Som reaktion på ydre faktorer kommanderer han, hvilke gener der skal virke, og hvilke der skal sove. Epigenomet er dirigenten, genomet er orkestret, hvori hver musiker har sin egen del.

Sådanne kommandoer påvirker ikke DNA-sekvenser; de tænder (udtrykker) blot nogle gener og slukker (undertrykker) andre. Det er således ikke alle gener, der er på vores kromosomer, der virker. Manifestationen af et eller andet fænotypisk træk, evnen til at interagere med miljøet og endda ældningshastigheden afhænger af, hvilket gen der er blokeret eller ophævet.

Den mest berømte og, som det menes, den vigtigste epigenetiske mekanisme er DNA-methylering, tilføjelse af CH3-gruppe af DNA-enzymer - methyltransferaser til cytosin - en af de fire nitrogenholdige baser i DNA.

Epigenom / ©celgene.com

Når en methylgruppe er knyttet til cytosinet, som er en del af et bestemt gen, slukkes genet. Men overraskende nok, i sådan en "sovende" tilstand overføres genet til afkommet. En sådan overførsel af karakterer erhvervet af levende ting i løbet af livet kaldes epigenetisk arv, som varer ved i flere generationer.

Epigenetik - videnskaben kaldet genetikkens lillesøster - studerer, hvordan det at tænde og slukke for gener påvirker vores fænotypiske egenskaber. Ifølge mange eksperter er det i udviklingen af epigenetik, at den fremtidige succes for teknologien til at skabe designerbørn ligger.

Ved at tilføje eller fjerne epigenetiske "tags" kan vi, uden at påvirke DNA-sekvensen, bekæmpe begge sygdomme, der er opstået under påvirkning af ugunstige faktorer, og udvide "kataloget" af det planlagte barns designkarakteristika.

Er Gattaki-scenariet og anden frygt reel?

Mange frygter, at vi fra at redigere genomet - for at undgå alvorlige genetiske sygdomme - vil gå videre til at forbedre mennesker, og der er der ikke langt før fremkomsten af et supermenneske eller menneskehedens forgrening i biologiske kaster, som forudsagt af Yuval Noah Harari.

Bioetiker Ronald Greene fra Dartmouth College i New Hampshire mener, at teknologiske fremskridt kan gøre "menneskeligt design" mere tilgængeligt. I de næste 40-50 år, siger han, "vil vi se brugen af genredigering og reproduktionsteknologier til at forbedre mennesker; vi vil være i stand til at vælge farve på øjne og hår til vores barn, vi ønsker forbedrede atletiske evner, læse- eller regnefærdigheder og så videre."

Men fremkomsten af designerbørn er fyldt med ikke kun uforudsigelige medicinske konsekvenser, men også uddybende social ulighed.

Som bioetisk videnskabsmand Henry Greeley påpeger, kan en 10-20% opnåelig sundhedsforbedring gennem PGD, ud over de fordele, som velstand allerede medfører, føre til en voksende kløft i sundhedstilstanden for rige og fattige - både i samfundet og mellem landene.

Og nu, i fantasien, opstår forfærdelige billeder af en genetisk elite, som dem, der er afbildet i den dystopiske thriller Gattaca: Teknologiens fremskridt har ført til, at eugenik er holdt op med at blive betragtet som en krænkelse af moralske og etiske normer, og produktionen af ideelle mennesker sættes i gang. I denne verden er menneskeheden opdelt i to sociale klasser - "gyldig" og "ugyldig". Førstnævnte er som regel resultatet af forældrenes besøg hos lægen, og sidstnævnte er resultatet af naturlig befrugtning. Alle døre er åbne for "god", og "uegnede" er som regel overbord.

Still fra filmen "Gattaca" (1997, USA)

Lad os vende tilbage til vores virkelighed. Vi bemærkede, at det endnu ikke er muligt at forudsige konsekvenserne af interferens med DNA-sekvensen: genetik giver ikke svar på mange spørgsmål, og epigenetik er faktisk på et tidligt udviklingsstadium. Hvert eksperiment med fødslen af børn med et modificeret genom er en betydelig risiko, som på længere sigt kan blive et problem for sådanne børn, deres efterkommere og muligvis hele menneskearten.

Men teknologiens fremskridt på dette område, der har reddet os, sandsynligvis fra nogle problemer, vil tilføje nye. Fremkomsten af designerbørn, perfekt i alle henseender, som efter at være modnet vil blive medlemmer af samfundet, kan skabe et alvorligt problem i form af uddybning af social ulighed allerede på det genetiske niveau.

Der er et andet problem: vi så ikke på emnet under overvejelse gennem et barns øjne. Folk har nogle gange en tendens til at overvurdere videnskabens muligheder, og fristelsen til at erstatte behovet for omhyggelig pleje af deres barn, hans opvækst og studier med at betale regninger i en specialiseret klinik kan være stor. Hvad hvis designerbarnet, som der er investeret så mange penge i, og som har så mange forventninger, ikke lever op til disse håb? Hvis han på trods af intelligensen programmeret i generne og en spektakulær fremtoning ikke bliver, hvad de ønskede at gøre? Gener er ikke skæbne endnu.