Një njoftim i kohëve të fundit se shkencëtarët do të përpiqen të ndërtojnë të gjithë kodin gjenetik të një personi nga e para, ka shumë njerëz që pyesin se cilat janë përfitimet e kësaj teknologjie.

Është si gjërat e fantashkencës.

Nisni kompjuterin tuaj. Zgjidhni tiparet që dëshironi – ndoshta sy kafe ose aftësi muzikore ose rezistencë ndaj kancerit.

Dhe shtypni start.

Një makinë në laboratorin tuaj më pas fillon të bashkojë blloqet kimike të ndërtimit të ADN-së.

Në fund, ju do të keni të gjithë kodin gjenetik – ose gjenomin – të nevojshëm për të krijuar një njeri të krijuar sipas specifikave tuaja të sakta.

Ky skenar nuk është i mundur tani, por një grup shkencëtarësh shpresojnë ta bëjnë atë realitet – ose të paktën teknikisht të realizueshëm – brenda 10 viteve.

Disa kritikë janë të shqetësuar se kjo teknologji mund të çojë në foshnja projektuese ose mbinjerëz gjenetikë.

Por grupi i studiuesve thotë se planet e tyre janë më pak fantastike, edhe pse po ndryshojnë lojën për fushën e inxhinierisë gjenetike.

Lexo më shumë: Çfarë është gjenomika? »

Gjenomi i njeriut përbëhet nga katër nënnjësi kimike – nukleotide – që formojnë kodin gjenetik të ADN-së dhe gjeneve tona.

Rendi specifik i nukleotideve përcakton se si duken dhe funksionojnë trupat tanë – megjithëse kushtet mjedisore gjithashtu kanë një efekt.

Ndryshimet në kodin gjenetik mund të çojnë në sëmundje si sëmundja Tay-Sachs, fibroza cistike dhe madje edhe verbëria e ngjyrave. Modifikimi i këtyre pjesëve të gjenomit mund të kurojë këto sëmundje.

Shkencëtarët tashmë kanë aftësinë për të sintetizuar, ose “shkruar”, segmente të ADN-së nga nukleotidet.

Kjo është bërë me baktere, viruse dhe Maja. Dhe pjesë edhe më të shkurtra të ADN-së njerëzore.

Por jo aq shpejt ose mjaftueshëm e lirë për të sintetizuar 3 miliardë çiftet e bazave që përbëjnë të gjithë gjenomin njerëzor.

Studiuesit shpresojnë se projekti i ri do të ofrojë të njëjtin lloj nxitjeje teknologjike për “shkrimin” e ADN-së që bëri Projekti i Gjenomit Njerëzor për “leximin” e strukturës sonë gjenetike.

“Qëllimi kryesor i HGP-writ është të zvogëlojë kostot e inxhinierisë dhe testimit të gjenomeve të mëdha (0.1 deri në 100 miliardë çifte bazë) në linjat qelizore me mbi 1000 herë brenda 10 viteve,” shkroi grupi më 2 qershor në revistë. Shkenca.

Kjo do të përfshijë jo vetëm gjenomën e njeriut, por edhe organizma të tjerë të rëndësishëm për bujqësinë, shëndetin publik dhe aplikimet mjekësore.

Lexo më shumë: Shkencëtarët tani mund ta modifikojnë gjenomin tuaj një shkronjë në një kohë »

Një nga sfidat e funksionimit të këtij projekti është futja e gjenomit të përfunduar, ose pjesës së gjenomit, në një qelizë pritës. Ky host mund të jetë një qelizë gjitari ose një organizëm tjetër si bakteret E. coli.

Ndërtimi i një gjenomi nga e para është gjithashtu shumë i ndryshëm nga modifikimi i një gjenomi ekzistues – diçka që mund të bëhet tani me teknologji si CRISPR/Cas9.

Shkencëtarët do të duhet të dizajnojnë gjenomin në mënyrë që të mbajë qelizën të funksionojë normalisht. Kjo mund të ndihmohet nga përdorimi i softuerit kompjuterik. Një nga lojtarët kryesorë në projekt është kompania e programeve kompjuterike Autodesk.

Por më e rëndësishmja do të kërkojë një kuptim më të madh të asaj që bën çdo pjesë e gjenomit, dhe shkencëtarët sapo kanë filluar të gërvishtin sipërfaqen.

Megjithatë, grupi shpreson se një qasje “të mësuarit duke ndërtuar” do t’i ndihmojë ata të bëjnë përparim në këtë fushë.

“Ju i dini të gjitha pjesët e nevojshme [to make a chromosome], kështu që ju merrni këto pjesë dhe rindërtoni atë. Nëse është funksionale, e shihni që kishit të drejtë,” tha për Torsten Waldminghaus, Ph.D., një mikrobiolog sintetik në Qendrën LOEWE për Mikrobiologjinë Sintetike në Gjermani, i cili nuk është i përfshirë në projekt. Lajme shkencore.

Siç ndodhi me Projektin e parë të Gjenomit Njerëzor, teknologjitë e reja do të duhet të zhvillohen gjatë rrugës për të përshpejtuar procesin e shkrimit. Dhe për ta bërë më të lirë.

Studiuesit do të fillonin duke shkruar segmente më të vogla të gjenomit dhe do të punonin deri në copa më të gjata. Kjo përfundimisht do të ketë përfitime të përhapura.

“Produktet e prekshme mund të jenë të ngadalta për t’u ndjekur në fillim, por shkrimi i ADN-së më lirë dhe në shkallë të gjerë do t’i bëjë studiuesit më efikas dhe më gjithëpërfshirës në punën e tyre, duke çuar në potencial praktikisht të pakufizuar për produkte indirekte,” Danielle Tullman Ercek, Ph.D. tha një inxhinier biokimik në Universitetin e Kalifornisë, Berkeley Shkencor Amerikan.

Lexo më shumë: Gjenomika kundër Gjenetikës – Një vështrim më i afërt »

Aplikacionet e mundshme që mund të dalin nga ky projekt variojnë nga relativisht normale në të dyshimta nga pikëpamja etike.

Një nga këto projekte pilot është krijimi i qelizave “ultra të sigurta” që janë rezistente ndaj viruseve dhe kancerit.

Këto mund të jenë në formën e qelizave staminale. Këto tashmë janë duke u testuar si një terapi për kushte si artriti reumatoid dhe sëmundjet e mushkërive.

Qelizat staminale punojnë për të trajtuar sëmundjet, sepse ato mund të shumohen me shpejtësi. Por kjo është gjithashtu një tipar i qelizave kancerogjene. Një nga shqetësimet e vazhdueshme lidhur me terapinë me qeliza staminale është se qelizat burimore do të kthehen në kanceroze.

Kjo mund të shmanget duke krijuar qeliza staminale me një gjenom sintetik që ka më pak gjasa të ndryshojë dhe të shkaktojë kancer.

“Një variant i biologjisë sintetike i koduar që të mos bëhet kurrë kanceroz do të ishte i preferueshëm,” tha Paul Freemont, Ph.D., kreu i Seksionit të Biologjisë Strukturore në Imperial College London. Shkencëtar i ri.

Një gjenom sintetik mund të përdoret gjithashtu për të modifikuar gjenomin e një kafshe tjetër. Organet e një derri të “humanizuar” mund të jenë më të përshtatshme për transplantim te njerëzit – më pak gjasa që të refuzohen nga sistemi imunitar i personit.

Një projekt pilot madje kërkon krijimin e një “gjenome referimi” që përfshin variantet më të zakonshme të të gjitha gjeneve.

Kjo mund të përdoret për të testuar variacionet e gjeneve një nga një për të parë se si ato ndikojnë në funksionin e trupit ose zhvillimin e një sëmundjeje.

“Ju mund ta përdorni këtë fletë të zbrazët, këtë kos të thjeshtë të njerëzimit, për të futur në gjene të ndryshme dhe për të zbuluar,” i tha New Scientist George Church, Ph.D., një profesor i gjenetikës në Universitetin e Harvardit.

Lexo më shumë: Terapia me qeliza staminale për artritin reumatoid »

Grupi shpreson të nisë projektin e tyre më vonë këtë vit me 100 milionë dollarë financim nga “burime publike, private, filantropike, industriale dhe akademike nga e gjithë bota”.

Dr. Francis S. Collins, Ph.D., drejtor i Institutit Kombëtar të Shëndetit (NIH), tha se NIH, një nga agjencitë kryesore financuese në Shtetet e Bashkuara, nuk ka plane të financojë këtë lloj projekti në këtë kohë .

Ne nje deklaratë, Collins tha se NIH “nuk e ka konsideruar kohën e duhur për financimin e një projekti të orientuar drejt prodhimit në shkallë të gjerë” si ai që propozohet.

Kostoja e përgjithshme për projektin 10-vjeçar ka të ngjarë të jetë e madhe, por grupi pret që ai të kushtojë më pak se 3 miliardë dollarët e shpenzuara për Projektin e parë të Gjenomit Njerëzor.

Disa studiues thanë Natyra se projekti po centralizonte pa nevojë përpjekjet që tashmë po bëhen në kompanitë që punojnë në këtë fushë.

Kritikë të tjerë pyesin nëse përfitimet e deklaruara të grupit justifikojnë koston.

“Unë mendoj se zhvillimi i mjeteve për të krijuar sekuenca të mëdha gjenetike është një qëllim i rëndësishëm njerëzor. Krijimi i një krejtësisht të re [human] gjenomet – ky është një lloj tjetër projekti,” tha për Science Laurie Zoloth, Ph.D., një bioetike në Universitetin Northwestern.

Në një përpjekje për të zbutur frikën se shkencëtarët do të krijojnë një racë të re mbinjerëzësh, bashkë-udhëheqësi i grupit i tha Scientific American se qelizat që përmbajnë një gjenom sintetik do të projektoheshin në mënyrë që nëse dikush të rritet ndonjëherë në një njeri të plotë, nuk do të jetë në gjendje. për të riprodhuar.

“Ne nuk po përpiqemi të krijojmë një ushtri klonesh ose të fillojmë një epokë të re eugjenike,” tha Jef Boeke, Ph.D., një biolog sintetik në Qendrën Mjekësore të NYU Langone, për Scientific American. “Ky nuk është plani.”