От древни предсказатели до берачи на фондове на Уолстрийт, хората винаги са копнели, за да могат да кажат бъдещето. Способността, излишно е да се казва, е предимно завишена.
Но какво ще стане, ако имаше смисъл, в който наистина бихте могли да кажете бъдещето? А какво ще стане, ако можем също така да направим определен резултат по-вероятен, дори сигурен? Възникващата технология, известна като генни дискове, предлага точно такава перспектива за предпочитане на определени черти в бъдещите растения и животни - за увеличаване на селскостопанската продукция, за намаляване на риска от предаване на инфекциозни болести или нещо, което все още не сме си представяли. Всъщност някои вече предлагат използването на генни дискове за елиминиране на определени комари, които могат да разпространят Зика, малария и други неразположения. Но това ли е добра идея? Как трябва да мислим за използването на такава технология по начини, които предвиждат и претеглят нейните ползи и вреди за настоящите и бъдещите поколения?
През последната година, по искане на Националните здравни институти и Фондацията за НЗИ, комисия на Националните академии на науките, инженерството и медицината разглежда тези въпроси. Миналия месец комитетът, с когото председателствах Елизабет Хайтман от Центъра за биомедицинска етика и общество в Медицински център на Университета Вандербилт, публикува своя доклад - „Двигателни движения по хоризонта: Подобряване на науката, навигация на несигурността и привеждане на научните изследвания с обществеността Ценности. ”И какво заключихме? Ще стигна до това след минута, но първо - урок по науката.
Технологията за генетично задвижване позволява на учените да променят нормалните правила - шансове, ако щете - за генетично наследяване при сексуална репродукция. Чрез генетични задвижвания можем значително да повишим шансовете (от 50-50 коефициента на природата при повечето сексуално размножаващи се видове) даден ген да бъде предаден на потомство. Технологията за генетично задвижване съчетава променена генетична черта, като например създаване на мъжки, с повишена вероятност черта да премине в популация.
Това е нов инструмент в добре установен стремеж. Наследяването е област, в която хората влагат много усилия за управление на бъдещи резултати. Развъдчиците могат да работят години или десетилетия, за да гарантират, че знаци като размер на семената на растението или сила или скорост на коня, могат да се предават предвидимо от поколение на поколение. Колко предсказуемо? Е, в цялата история същността на „доброто развъждане“ е да направи преминаването на желана черта между поколенията възможно най-надеждно.
Едва в края на 1800 г. експериментите с грахови растения от австрийски монах Грегор Мендел повдигнаха перспективата управлението на преминаването на черти между поколенията да надхвърли най-добрите практики или дори най-добрите предположения. Мендел демонстрира, че поне за някои родителски черти може да предвиди средната честота, с която те ще се появят при потомството. Например, ако родителските растения в полово размножаващ се вид имат червени цветя или жълти семена, прогнозата може да бъде, че половината от всички потомства ще имат червени цветя или жълти семена. Това беше забележителен напредък. До началото на 20-ти век резултатите на Мендел бяха сред основните прозрения, водещи до науката за генетика.
Генетиците работят за разкриване на правилата за наследяване, като разбират процесите, които свързват ДНК или генотип на индивида с изразяването на определена черта, фенотипа на развиващ се организъм или възрастен. Това изисква разбиране на молекулярните и екологичните променливи, които контролират резултат, като например да имат мъжко или женско потомство. Знаем, че при повечето видове с два пола можем да очакваме средно поколението на потомството да има около половина мъже и половина жени. Това е основно правило за наследяване - при отсъстващи сили като генна мутация или естествен подбор, честотата на много черти в поколението на потомството ще бъде равна на тази на родителското поколение. Но какво ще стане, ако имате технологията да промени това основно правило и да предизвика съотношението в поколението на потомците да бъде 60:40 мъже към жени, или 70:30, или дори 99: 1?
Технологията за задвижване на ген отваря такива възможности. Генният нагон може да бъде проектиран да увеличи вероятността дадена жена да произвежда мъже, за разлика от жените. Освен това, с преминаването на всяко поколение частта от мъжете в популацията се увеличава, докато чертата „се движи” през популация - бъдещето става по-сигурно. В краен случай голяма или цяла популация може да се превърне в мъже и разбира се за вид със сексуална репродукция резултатът би бил намаляване или елиминиране на популация или дори изчезване на вид.
Но трябва ли да се използват генни дискове за промяна на размера на популацията, може би до точката на изчезване? В крайна сметка модифицираните организми, задвижвани от ген, обещават подобряване на човешкото здраве и производителността на селското стопанство, запазване на други видове и подобряване на основните изследвания. Представете си елиминиране на вид комар, който носи малария.
Съществуват обаче възможни недостатъци за освобождаване на модифицирани организми, генериращи ген в естествените екосистеми. Как трябва да обмислим използването на такава мощност на ген? Какво трябва да помислим, преди да вземем решение дали да го използваме?
Докладът на комитета на NIH, публикуван през юни, посвещава много внимание на отговорната наука и необходимостта от непрекъсната оценка и оценка на социалните, екологичните, регулаторните и етичните съображения за освобождаване на модифицирани от генетични фактори организми в околната среда. Всяка стъпка в изследването и внедряването, подчертахме, се основава на ценности, държани от индивиди и общности. Публичният ангажимент в търсене на разкриване и разбиране на тези ценности не може да бъде следствие. Управлението на изследванията на модифицирани от генетични фактори организми трябва да започне с личната отговорност на изследователя и да се разпростира оттам до изследователски институции и регулатори. Но какви регулатори: държавни, федерални, глобални? В края на краищата, след освобождаване, модифициран организъм, модифициран с ген, е проектиран да се разпространява. Границите на частната собственост, държави или държави не са пречки за разпръскването. Ключово послание на доклада е:
„Понастоящем няма достатъчно доказателства, които да подкрепят освобождаването на модифицирани генно-модифицирани организми в околната среда. Въпреки това потенциалните ползи от генните движения за основни и приложни изследвания са значителни и оправдават пристъпването към лабораторни изследвания и силно контролирани полеви изпитвания. . "
Някои от пропуските в разбирането на пълното въздействие на технологията за генетично задвижване включват екологични и еволюционни процеси в естествените екосистеми. Ако намалим или дори елиминираме вид като комар, който предава патоген, който заразява хората, какво ще означава това за стабилността на екосистемата? Това действие може например да отвори възможност за установяване или увеличаване на броя на един или повече допълнителни видове насекоми, които предават още по-малко желани инфекциозни заболявания.
Планът на комитета за придвижване напред включва постепенна рамка за тестване, която се простира от лабораторната разработка до освобождаването на полето и мониторинга на модифицираните с ген-драйв организми. Препоръчахме оценката на екологичния риск като метод за количествено определяне как определена промяна или промени в околната среда ще повлияят на нещо ценно за обществото - като качеството на водата или вероятността да се установи нежелан вид вредител, който предава инфекциозен патоген.
Контролът върху бъдещето на наследството за цели популации и видове е мощен научен напредък, който е трудно да се преувеличи. И както често се случва, съществува риск научните изследвания да изпреварят развитието на по-широка етична рамка, за да се определи дали и как най-добре да се използва тази новопридобита научна сила. Да се надяваме, че учените и правителствата навсякъде са взели под внимание призива на доклада да продължат с повишено внимание. Обещанието за технологията за генетично задвижване е огромно, но когато говорим за силата да изчезнат някои видове, това е технология, която не можем да си позволим да злоупотребяваме.
Джеймс П. Колинс е професор по естествена история и околна среда на Вирджиния М. Улман в училището по природни науки в Аризонския държавен университет в Темпе.
Тази статия е написана за Future Tense, партньор на Zócalo. Future Tense е проект на Аризонския държавен университет, Нова Америка и Шифер. Версия се появи и на Slate.com.
