Innehåll
- Genetik: grundläggande process
- Genetisk etik: Översikt
- Genetik: sociala förgreningar
- Vanliga tillämpningar av genteknik
- CRISPR och genredigering
- Olika etiska effekter av genteknik
Genetik, även kallad genetisk modifiering och går av ett antal andra lösa identifierare, är den avsiktliga manipulationen av deoxyribonukleinsyra (DNA) för att förändra gener av organismer med laboratorietekniker.
Det involverar genkloningeller reproduktion av en mängd kopior av en specifik DNA-sekvens som innehåller den genetiska koden för en specifik proteinprodukt.
När det genetiska materialet av intresse har isolerats från dess moder-DNA, måste det införas i en sträng av befintligt DNA från en annan källa för att den ska kunna utöva sin funktion.
Denna sträng av "blandat" DNA kallas rekombinant DNA. I huvudsak använder det "ympade" DNA det cellulära maskineriet i den miljö som det har införts i, och den klonade genen uttrycks (det vill säga proteinet som den kodar för är syntetiserat) i hybridsträngen av DNA.
Tillkomsten av molekylär cellbiologi gav snart plats för åtagandet och genomförandet av Human Genome Project. Sedan början av "det nya årtusendet" har människans förståelse för tillämpad genetik och verktygen till forskarnas förfogande över hela världen blommat dramatiskt.
Men med ökade möjligheter inom områden som kloning kommer ökat ansvar, med tanke på vad som står på spel för kommande generationer. Vilka är de etiska frågorna med denna teknik och hur är etikens tillstånd inom genteknik som disciplin?
Genetik: grundläggande process
Ett exempel på genetisk förändring som tillämpas på mikrober ger en god översikt över den allmänna DNA-teknikprocessen.
Först, om du är ansvarig för ett sådant projekt, måste ditt ingenjörsteam hitta en gen som är värd att förstärka - med andra ord, replikera - eller införliva i en ny organisme.
Till exempel, om du kan ge vissa grodor förmågan att glöda i mörkret? För detta måste du först identifiera en annan organisme som har denna egenskap och sedan bestämma den exakta DNA-sekvensen eller genen som ger denna förmåga, till exempel genom att koda för ett fotoluminescerande protein.
Du måste sedan bestämma var i mål-DNA (dvs. grodan) genen ska gå. Du måste också hitta en vektor för att få genen till målet. En vektor är en bit DNA i vilken genen kan införas för överföring till den mottagande organismen. Ofta kommer denna vektor från bakterier eller jäst.
Du måste också hitta en lämplig restriktionsendonukleaser, som är enzymer som skär ut korta (fyra till åtta baser) segment av DNA så att andra längder av DNA kan sättas in på sin plats. Slutligen blandas mål- och vektor-DNA i närvaro av DNA-ligas, ett enzym som kopplar dem samman för att producera rekombinant DNA.
Sammantaget är processen mycket enkel, åtminstone ur teoretisk synvinkel.
Genetisk etik: Översikt
Genetik är varje process där en gen manipuleras, ändras, raderas eller justeras för att förstärka, ändra eller justera en viss egenskap hos en organisme. Med andra ord omfattar det ett mycket brett utbud av unika kemiska förändringar, med tanke på antalet tillgängliga egenskaper för manipulation i eukaryota organismer (djur, växter och svampar).
Motsvarande motsvarigheter till eukaryoter i den levande världen, prokaryoterna, är nästan alla encelliga och har en relativt liten mängd DNA. Som du kan förvänta dig är det mycket lättare från en teknisk synvinkel att manipulera genomet (summan av allt DNA i en organisms kromosomer) för en bakterie än det är, till exempel, en get.
Men samtidigt undvikte genteknikforskning på bakterier, förutom att det var allt som verkligen var möjligt under de tidiga dagarna av genetisk modifiering, praktiskt taget alla etiska frågor, eftersom ingen var orolig för bakteriernas välfärd.
Men det snabba tillvägagångssättet på dagen då det kommer att vara möjligt att replikera hela mänskliga varelser väcker alla slags nya etiska debatter i det vetenskapliga samfundet och därefter.
Genetik: sociala förgreningar
Medan genteknik har användningar som, i balans, är gynnsamma för samhället, kan vissa tillämpningar väcka etiska problem, särskilt med djur och mänskliga rättigheter.
Till exempel, medan det lättare exemplet på en glöda-i-mörker groda var menat i spök, är det sant att faktiskt att skapa ett sådant djur skulle vara full av etiska frågor. Till exempel, varför göra ett djur mer mottagligt för nattliga rovdjur genom att göra det lättare att se?
I slutet av det första decenniet av 2000-talet hade bioetiker, sociologer, antropologer och andra observatörer redan tyngat på frågor som ännu inte helt hade bakat huvudet på grund av praktiska eller tekniska hinder som förväntades falla vid vägen som genetiska teknik blev mer avancerad och förfinad.
Många av dessa var ganska lätt att föreställa sig (t.ex. kloning av människor); andra var mycket mer subtila. Få har naturligtvis enkla eller bestämda svar.
Några av återverkningarna av att kunna testa för, mycket mindre härma, vissa gener konfronteras inte lätt. Till exempel, om medicinsk vetenskap tillät dig att avgöra om ett barn som du just blev barn och nu befinner sig i din eller dina partner, är livmodern bär genen för en dödlig sjukdom, hur kan du reagera?
Skulle det förändra något av sjukdomen som hade börjat senare i livet? Skulle du känna ett etiskt ansvar att berätta för barnet under hans eller hennes liv om graviditeten resulterade i levande födelse av ett uppenbart friskt barn?
Vanliga tillämpningar av genteknik
Människor är ofta benägna att prata om genteknik som om det är ett framtidsbegrepp. Men i själva verket är det redan här och djupt förankrat i ett antal vardagliga applikationer. Som ett resultat är etiska förhållanden redan över världen.
Jordbruks: Man behöver inte vara en high-end nyhetsjunkie för att vara medveten om den pågående kontroversen som involverar genetiskt modifierade livsmedel. ofta kallad GMO (för "genetiskt modifierade organismer"). En fullständig behandling av detta ämne skulle kräva flera artiklar minst så länge som det här.
Konstgjord urval (avel): Den genetiska manipulationen av djurreproduktion genom modern människohistoria har traditionellt inte krävt fokuserade mikrobiologiska tekniker. Emellertid är selektiv avel mellan hundar vars DNA-komplement för vissa egenskaper har kartlagts i många generationer är en form av genetisk teknik på organismenivå.
Genterapi: Genetik tillåter leverans av arbetsgener till patienter vars eget DNA inte inkluderar dessa gener. Se Resurser för en artikel om en studie som använder denna teknik vid Parkinsons sjukdom, en neurodegenerativ störning som drabbar ungefär en halv miljon amerikaner.
Kloning: Detta hänvisar i allmänhet till att göra en exakt kopia av en DNA-sträng, men den kan också användas för att klona (dvs. duplicera) en hel organisme.
Läkemedelsindustri: Genetisk modifiering kan användas för att skapa prokaryota mikroorganismer som kan göra kemikalier (t.ex. proteiner eller hormoner) för att göra mediciner eller behandlingar till mänsklig nytta. Detta utnyttjar de mycket korta generationstiderna (det vill säga reproduktionshastigheten) för de flesta bakterier.
CRISPR och genredigering
Den kanske mest hotande frågan på området genteknik, som överträffar även GMO-livsmedel, är uppkomsten av CRISPR, som står för clustered regularly jagnterspaced short palindromic repeats.
Dessa korta DNA-sekvenser från bakterier kan användas för att skapa motsvarande RNA-sekvenser och med hjälp av ett enzym som heter Cas9 kan de användas för att "smyga" DNA-sekvenser i det mänskliga genomet eller ta bort andra. Därför ses termen "genredigering" ofta i diskussionerna om CRISPR.
Den verkliga implikationen av CRISPR är att förfarandet inte bara kan användas för att anpassa och manipulera människors gener i sig, utan också av mänskliga embryon, vilket möjliggör möjligheten att "designer babyer." Detta kan resultera i "tillverkning" av endast vissa typer av människor (t.ex. de med en specifik ögonfärg, etnisk profil, intelligensnivå, övergripande utseende och styrka, och så vidare). Medan alla vill ha starka, friska barn, använder man bioteknik för att komma dit etiskt?
Liksom med någon ny teknik är det inte möjligt att veta den långsiktiga effekten av att byta DNA (eller någon organismer) på detta sätt.
Därför, förutom oro för att "spela Gud" och överskrida gränserna som vissa människor känner att naturen naturligt har infört, finns det praktiska hälsoproblem: Genetiskt konstruerade organismer som görs med upptäckter som CRISPR ser bra ut när de är helt nya, men hur kommer de att göra stå grundläggande test av tid?
Olika etiska effekter av genteknik
Jordbrukspåverkan: Genetisk modifiering av vissa växter (och patenten för dessa växter) innebär att jordbrukare som inte använder dessa frön mer troligt går ut. Om deras frön till och med av misstag korsas med patenterade frön, kan de stämmas, även om det helt enkelt var på grund av miljön eller oundviklig kors pollination.
Många av dessa växter är resistenta mot herbicider som används för att döda ogräs och konkurrerande växter, men vissa av dessa herbicider är också giftiga för människor, vilket inför en annan etisk fråga.
GMO-växter kan också påverka det naturliga ekosystemet genom att överföra dessa nya gener till andra växter; den långsiktiga påverkan på miljön kan ännu inte kännas.
Djurens rättigheter: Vissa former av genteknik verkar på deras ansikte vara kränkningar av djurens rättigheter. Boskap som kycklingar är ofta konstruerade för att växa större bröst, vilket gör befintliga och levande smärtsamma och nästan omöjliga. Dessa typer av ändringar gör köttet bättre för mänskliga konsumenter, men utan tvekan tillför svårigheter och smärta i djurens liv.
Det är svårt att kvadratera detta med "etiskt" beteende i hjärnan för alla som lägger vikt vid idén om att kännande varelser som genomgår onödigt lidande.
Tidigare nämndes avel som en form av genteknik. Hundavel är ett område där riskerna med denna praxis har publicerats väl, men hundavel är ändå populärt. Uppfödare försöker ofta använda genetiskt begränsade prover för att göra "renrasiga" linjer (och återigen är konstgjord urval en form av genteknik, som bygger på samma evolutionära principer som naturligt urval gör).
Dessa djur är ofta förknippade med hälsoproblem, till stor del på grund av bevarande av skadliga gener som naturligtvis skulle ha fallit ur befolkningen men kvarstår på grund av hundavel.
Eliminering av "dåliga" gener: Den grundläggande lockelsen av genteknik för många människor är inte att det kan skapa något super, utan att det kan eliminera något som redan är här men oönskat. CRISPR och relaterad teknik kan leda till förmågan att ta bort skadliga gener eller, mer kylande, bli av med människor eller organismer med gener som leder till kroniska sjukdomar eller som leder till psykiska sjukdomar.
Är detta etiskt? Vad händer om dessa ytliga "dåliga" gener faktiskt tjänar ett bra syfte, som "sigdcell" -genen gör i sin heterozygota form, ofta erbjuder skydd mot malaria? Det är inte fel att vilja "bli av med" psykisk sjukdom, men idé om att eliminera människor som kanske utveckla psykisk sjukdom senare men är fri från det idag bör kyla blodet från alla medborgare.
Och även om det kanske är säkert känt att vissa människor skulle utveckla fruktansvärda psykiska sjukdomar, betyder det att sådana människor, som aldrig bad om något av deras DNA och inte har någon hand i att orsaka problem i sina egna genom, bör nekas en chans i livet? Vem är de etiker som representerar de som skickas av olyckor med födelse till mycket oroliga liv?
Förändringar i genetisk mångfald: Att eliminera "dåliga gener" och endast välja "goda egenskaper" kan leda till att växter, djur och människor är för genetiskt lika. Detta gör människor och andra organismer mer utsatta för sjukdomar och risken för att sjukdom tar ut större skår i befolkningen. Det stör också naturligt urval, evolutionära processer och befolkningsgenetiksom alla, dock långsamt och ibland klumpigt, tenderar att göra ett adekvat jobb med att hålla biosfären i ordning.