لا تعدل الخط الجرثومي البشري؟ لما لا؟

لاحظ فيكتور هوغو ذات مرة ، 'لا يوجد شيء أقوى من فكرة حان وقتها.' منذ وقت ليس ببعيد ، تساءل العالم عما إذا كان بإمكانه قراءة الامتيازات لعرض ملف الحياة الجيني الخاص به. كانت الإجابة ، التي انتزعت من الهيئات التنظيمية والمؤسسات الفاسدة من قبل العملاء الآخذين في التوسع من شركات مثل 23andMe ، نعم مدوية. إن التقدم السريع في القدرة على إجراء تعديلات في ظل نظام الملفات هذا قد أجبر الآن أيدي الباحثين في جميع أنحاء العالم على فرض حظر مؤقت ، وهو حظر مؤقت على تحرير جينات الخط الجرثومي. مرة أخرى يسأل العالم ، إن لم يكن الآن ، فمتى؟

لم يعد الجواب يأتي حصريًا من هيئات التمويل التي تختار الفائزين والخاسرين ، أو من المجلات التي لها تأثير على أي معرفة يمكنهم عزلها ونقلها على النحو الذي تراه مناسبًا. السؤال ببساطة ثري للغاية. نحن بحاجة للنظر أبعد من طبيعة مجلة لمعرفة أن الجداول قد تحولت. الإشارة الأولى في تعليقهم المقروء على نطاق واسع حول هذه القضية ليس لمقال في مجلة أخرى راجعها الزملاء ، بل مقالة من الناس ، مقالة في نشر العلوم الشعبية مراجعة MIT Tech.



يشير المقال إلى أنه بينما استجابت بعض الدول للجدل حول من يمكنه فعل ماذا بجينوم من ، وفي أي المواقف مع حظر غير محدد ، فإن الدول الأخرى ستفعل ذلك ببساطة. في الواقع ، لقد فعلوا ذلك بالفعل في القرود والأجنة البشرية التي تعاني من الاستعدادات الوراثية للإصابة بسرطان المبيض أو الثدي. يمكن لتقنيات تحرير الجينات التي يمكن استخدامها الآن لمراقبة الجينوم بأكمله ، وربما في أي خلية من خلايا الجسم ، أن تصطدم بك أيضًا في جواهر العائلة - الخلايا الجرثومية. التقنيات لها أسماء مثل نوكليازات إصبع الزنك أو التالين، ولكن الذي تسبب في أكبر ضجة يسمى CRISPR (التكرارات المتقطعة القصيرة المتباعدة المنتظمة بشكل منتظم).



السبب الرئيسي للكثير من الضجة هو أن تقنية كريسبر ليست بهذه الصعوبة. يمكن لعلامة RNA الخاصة بها أن تستهدف تسلسلات معينة من الحمض النووي بدقة مناسبة ، ويمكن أن يقطع نوكلياز البروتين الموجود على متنه المنطقة المخالفة ويجهز الجرح لأنظمة الإصلاح في الخلية للعمل. تكمن المشاكل الرئيسية في الوقت الحالي في أنها لا تؤدي وظيفتها دائمًا ، ولا تقوم بذلك دائمًا في الأماكن التي من المفترض أن تقوم بها فقط ، وتستغرق وقتًا محدودًا للقيام بذلك. إذا تم استخدامه ليس فقط في الخلايا الثابتة ، أو الخلايا الجرثومية في الانتظار ، ولكن في الخلايا سريعة الانقسام مثل الجنين النامي ، فإن كل الرهانات تكون متوقفة. لا يزال بإمكانها العمل ، ولكن إذا اصطدمت بخلية مقسمة أثناء الفعل ، عندما تكون سروالها متدليًا إذا جاز التعبير ، تكون القدرة على التنبؤ أقل بكثير.

الأمر المثير للفضول والقلق في الواقع هو أنه وسط كل هذه الجلبة حول تعديل جزء صغير من بروتين واحد في الجينوم النووي الفردي للخلية ، فإن أماكن مثل بريطانيا في طور التمويل ذات الصلة ، ولكنها إجراءات أكثر تهورًا في ظل غطاء الخصوبة - أي إجراءات نقل الميتوكوندريا التي تولد ما هو في الأساس جنين من ثلاثة أبوين. في ظل الخلفية الطبيعية التي تمثل حظنا في إعادة التركيب الجيني ، يسأل الكثير من الأشخاص الذين يحتمل أن يستفيدوا من أشياء مثل كريسبر ، ما هي المشكلة بالضبط؟



في حين أنه من غير القانوني في بريطانيا تعديل زوج أساسي واحد في الأمشاج البشرية (البويضات أو الحيوانات المنوية) ، كما يمكن تخيله في تكوين جنين التلقيح الاصطناعي ، يمكنك الآن التخلص من إعادة إمداد بيضتك بما تريده من الميتوكوندريا . لا يهم أن تقوية البيضة بهذه الطريقة محتمل يقدم 16.5 جيجا أزواج أساسية من الحمض النووي الجديد ، (مقارنة بـ 3.4 جيجا أزواج من الحمض النووي النووي) ، وإن كان ذلك مع وفرة وفيرة.

كريسبر

لفهم بعض المشكلات التي ينطوي عليها هذا النوع من تعديل الجراثيم بشكل أفضل ، أقترح الاستفادة من المقالتين المرتبطين في الجملة التالية. يسلطون الضوء على بعض المخاوف بشأن طفرات الميتوكوندريا ، غير المتجانسة (ماركات مختلفة من الميتوكوندريا في نفس الخلية أو الكائن الحي) ، والمزالق المحتملة في الصياغة الاختيارية لـ أطفال الميتوكوندريا الحرفيين. في قلب هذه القضية ، هناك تقنية جديدة توفرها شركة تسمى OvaScience. لا يأخذ إجراء 'التعزيز' الميتوكوندريا من بويضة غريبة ، أو حتى من الخلايا الجسدية للزوج ، ولكن من الخلايا الداعمة بجوار البويضة داخل مبايض الأم المتخلفة.



يبقى أن نرى ما إذا كان الحمض النووي للميتوكوندريا من هذه الخلايا يتمتع بجودة أفضل بما فيه الكفاية من تلك الموجودة في البيض المجاور. على وجه الخصوص ، ما إذا كانت هذه الخلايا مطلعة على الاختناقات الجينية الانتقائية التي تتعرض لها البيضة في فحص خاطفي الميتوكوندريا ، أو ما إذا كان هذا الاختناق هو السبب الجذري للمشكلة. قام مؤسسو الشركة ببعض الاكتشافات المثيرة للاهتمام بشأن هذه الخلايا ، ليس أقلها تبديد الأسطورة القائلة بأن المرأة تولد بكل البيض الذي ستحصل عليه في أي وقت. عند ذكر العمل الجديد في OvaScience (وأماكن أخرى) ، فإن ما تفتقده مقالة Tech Review ، مثل العديد من المقالات الأخرى ، هو أن القدرة على تحرير جينومات الميتوكوندريا كما هو الحال بالنسبة للنووية بدأت تظهر الآن بشكل كامل.

بدلاً من الحديث عن العمل الجاري في أماكن مثل OvaScience للقيام بأشياء مشابهة لـ CRISPR في الخلايا الجذعية - الخلايا التي يمكن تحويلها إلى بيض (وقد تبدأ في تجنب بعض المشكلات التي تقع تحت عنوان 'قانون الخلايا الجرثومية') - يجب علينا ربما نتحدث عن تحرير نقاط مفردة في الميتوكوندريا. خاصة إذا كان لدينا بالفعل الضوء الأخضر لتحرير ملف كاملالميتوكوندريا كلها مرة واحدة من خلال النقل الكامل. أحد الباحثين الآن في هذه القضايا هو خوان كارلوس إيزبيسوا بيلمونتي من معهد سالك في كاليفورنيا. يقوم بتقييم تقنيات تحرير الجينات لتعديل الميتوكوندريا في البويضات غير المخصبة لاستخدامها لاحقًا في التلقيح الاصطناعي. إذا نجحت ، فستكون لدينا قريبًا مخاوف فورية أكثر من كريسبر في الخلايا الجرثومية.

يكمن جوهر المشكلة في حقيقة أن البروتينات التي تشكل السلسلة التنفسية التي تشغل خلايانا هي الفسيفساء. بعبارة أخرى ، كما قال الباحث نيك لين ، فإن الميتوكوندريا عبارة عن فسيفساء. إنها مبنية من جينومين ، الحمض النووي الخاص بها والحمض النووي النووي ، الذي يعيد تقسيم البروتينات (العديد منها ذات مرة في وقت ما). إن الحصول على هذا المزيج الصحيح هو القضية الرئيسية في الخصوبة وأي تطور لاحق للكائن الحي. عندما تحدث طفرات سلبية في الوحدات الفرعية المكونة لبروتينات الجهاز التنفسي ، يحدث شيء يمكن التنبؤ به: فهي لم تعد متقاربة جدًا بعد الآن ، وبالتالي فإن الإلكترونات التي يجب نقلها من خلالها تواجه صعوبة أكبر في اختراق مراكز التفاعل في محاولة للضغط عليها. كل قطرة طاقة أخيرة.

قام السيد لين بتمرير اقتباس آخر إلينا في كتابه الجديد القادم 'السؤال الحيوي' ، وهو كتاب يجعل الكثير من هذه المناقشة أكثر وضوحًا. إنه يأتي من عالم الفيزياء الحيوية الشهير ألبرت زينت جيورجي ، وهو استنتاج مناسب لملاحظاتنا هنا حول العبث بنظام ملفات الحياة: 'الحياة ليست سوى إلكترون يبحث عن مكان للراحة'.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com