Oleme sünteetilise bioloogia erakordse läbimurde äärel. 2014. aastal avastatud genoomi redigeerimise tehnoloogia CRISPR-Cas9 on selle läbimurde esirinnas. Meile lubatakse lahendada toitumise, haiguste, geneetika probleemid ja - mis kõige huvitavam - inimese genoomi paremaks muutmine. Et muuta meid paremaks, kiiremaks, tugevamaks, targemaks: see on võimalus meid ümber teha kiiremini, kui loomulik valik ja evolutsioon neile pähe tulevad.
Loomulikult hoiatavad paljud eksperdid nende uute võimaluste ohtude eest. Biotehnoloogia alustavatesse ettevõtetesse voolab tohutu rahavoog ja tippu sõit võib kärpida teravaid kurve. 2017. aastal äratasid teadlased üles hobuste surmava viiruse kustunud tüve. CRISPR aitab luua varjatud bioloogilisi relvi, nagu rõuged, või parandada olemasolevaid haigusi nagu Ebola, muutes need epidemioloogide õudusunenäoks.
Ulmetena tunduvate läbimurrete korral võib ülesanne eristada hüppe tegelikkusest ülekaalukana. Kuid seda peavad tegema eelkõige teadusest kauged inimesed. Kuidas realistlikult hinnata võimalikke riske ja eeliseid? Hiljuti ajakirjas eLifeSciences avaldatud USA ja Suurbritannia teadlaste uued uuringud valgustavad vähemalt 20 bioinsenerteemat.
Teadlased analüüsisid 20 arengusuunda erinevates ajahorisontides: järgmised viis aastat, järgmised kümme aastat ja üle kümne aasta. Kunstfotosünteesis on oodata läbimurret järgmise viie aasta jooksul. Kuna taimed suudavad muuta süsinikdioksiidi kütuseks, võib kunstlik fotosüntees olla kriitiline energiakriisi ja kliimamuutuste vastase võitluse jaoks. Ehkki kliimavastases võitluses on kõik süsinikdioksiidi eemaldamise skeemid tohutud, on hiljutised uuringud näidanud, et kunstlik fotosüntees võib vähendada CO2 tõhusamalt kui taimi ja muuta see kütuseks metanooliks.
Põllumajandusmaa on meil otsa saamas, kuna maailma rahvaarv kasvab jätkuvalt; maailma toitmiseks on vaja uut rohelist revolutsiooni. Vastus on loodusliku fotosünteesi parandamine geneetilise muundamise kaudu, näiteks riisis aktiveeriti C4 geen. See suurendas riisisaaki 50% ja kuna riis on kolossaalne kalorite allikas, on see väga võimas läbimurre.
Teadlased eeldavad ka järgmise viie aasta jooksul tõsiste vaidluste algust. Esimene puudutab geenidega manipuleerimise eetikat, mis viib uute omadustega populatsiooni tekkeni. Putukate, nagu sääsed, seas levivad need geenid väga kiiresti ja inimesed kavatsevad neid sääskede viljatuks muutmiseks kasutada. See võib kahjustada ökosüsteeme ja põhjustada soovimatuid tagajärgi. Kas suudame leida viisi, kuidas muuta geenide muutmise otsus enne, kui see levib põlvkondadesse? Skeptikud kahtlevad selles.
Järgmise viie aasta jooksul selgub veel üks poleemika: kui mugav on inimese genoomi redigeerida? Teadlased märgivad, et meie võime inimese genoomi redigeerida on ületanud arusaama nende geenide funktsioonidest. Varasemad uuringud vaatasid peamiselt geneetiliste seisundite ja teatud geenide pärilikkuse statistilisi seoseid. Võib-olla võimaldab hoolikas toimetamine teha katseid, mis paljastavad meie enda DNA saladused; lõpuks õppisime, kuidas hiiri Huntingtoni tõvest vabastada.
Kuid juhtub, et inimestega eksperimenteerimine toob endaga kaasa ainulaadse eetiliste probleemide komplekti ning teadlased märgivad, et maailma valitsused ei kiirusta nendega eriti tegelema - ja Hiina jätab selle täiesti unarusse.
Reklaamvideo:
Keskpikas perspektiivis on teadlased mures üha keerukamate bioinsenerimismeetodite ilmnemise pärast. Võib-olla suudame viie kuni kümne aasta pärast geenidega katsetades luua terved asendusorganid. Viimastel aastatel on koetehnika juba õppinud põie, puusade, tupe, hingetoru, veenide, arterite, kõrvade, naha, põlveliigese meniski ja südamelappide loomist või kasvatamist.
Murdunud südame parandamine võib tunduda biotehnoloogia ideaalse kasutamisena ja kuna loomkatsed näitavad jätkuvalt, et loodud kudesid saab väga edukalt implanteerida, on väljavaade enam kui reaalne. Kuid see pole tõenäoliselt odav. Samuti, kas see ei süvendaks juba olemasolevat tervisepuudujääki, kus rikkad inimesed saavad oma elu pikendada, asendades elundeid, teised aga mitte?
Need meetodid võivad eriti mõjutada ravimite tootmist. Vaktsiinid on särav näide. Paljud vaktsiinid on nüüd valmistatud kanamunade abil, täpselt nagu 70 aastat tagasi. Ootuspäraselt on sellel vanal meetodil oma piirangud; kõige olulisemad viirusetüved tuleb leida kuid enne nende tegelikku levikut, sest ka vaktsiini tootmine võtab mitu kuud. DARPA toetab ettevõtet, mis üritab iga kuu toota kümneid miljoneid gripivaktsiine. Kui proovime ületada järjekordset pandeemiat - sellist, mis võib nõuda miljonite inimeste elu - peame lihtsalt töötama tehnoloogiate kallal, mis võimaldavad meil seda teha.
Kuid mida rohkem inimesi on, seda rohkem ilmnevad riskid. Bioehitus võib toota ebaseaduslikke uimasteid. Veelgi hullem on see, et välja töötatakse tahtlikult või tahtmatult bioinsenereeritud superviirus. Geneetiline teave võiks olla uus valuuta; nii nagu tänane algoritm võib maksta miljoneid või põhjustada kaose, tuleb homse päeva geene kaitsta kõigi vahenditega. Häkkinud arvuti tagajärjed võivad olla pettumust valmistavad; inimese häkkimise tagajärjed võivad olla palju hullemad.
Ilja Khel
