Kemajuan terbaru dalam sains telah membuka jalan masuk ke tempat suci bagi manusia - ke "kod kehidupan", atau DNA, memberikan peluang yang hampir tidak terbatas untuk menyusun semula mana-mana organisma hidup. Adakah kita sudah bersedia untuk menerima hadiah daripada para saintis?
Melihat sekilas pejabat Anthony James, mudah untuk meneka apa yang dia lakukan - semua dinding ditutup dengan gambar nyamuk, dan raknya dilapisi dengan buku mengenai serangga ini.
Di atas meja kerja terdapat poster yang memperlihatkan dengan jelas semua peringkat perkembangan nyamuk Aedes aegypti: penetasan larva dari telur, kelahiran seterusnya dan transformasi menjadi dewasa. Skala gambar akan membuat peminat thriller yang lebih gementar mengenai serangga gergasi yang dahagakan darah gemetar. Di plat nombor kereta Anthony juga dengan bangga dicap dengan gabungan huruf yang tidak dapat difahami - AEDES.
"Selama tiga dekad saya benar-benar terobsesi dengan nyamuk," kata Anthony James, ahli genetik molekul di University of California, Irvine. Terdapat kira-kira 3.5 ribu spesies nyamuk asli di alam semula jadi, tetapi Anthony hanya berminat dengan yang paling mematikan. Salah satu contoh yang mencolok adalah nyamuk Anopheles gambiae, pembawa penyakit yang membunuh ratusan ribu orang setiap tahun.
Ahli biogeografi percaya bahawa nyamuk ini datang ke Amerika dari Afrika dengan kapal hamba pada abad ke-17 dan membawa mereka demam kuning, dari mana berjuta-juta orang mati di Dunia Baru pada masa itu. Hari ini, serangga ini juga menjadi pembawa demam denggi, yang menjangkiti sekitar 400 juta orang setiap tahun, virus chikungunya, West Nile dan Zika. (Yang terakhir mengamuk pada tahun 2015 di Brazil dan Puerto Rico, yang menyebabkan munculnya sejumlah penyakit sistem saraf, termasuk penyakit yang agak jarang berlaku - mikrosefali: anak-anak dilahirkan dengan kepala kecil dan otak yang kurang berkembang.)
Dengan menggunakan teknologi CRISPR, Anthony mengedit genom individu di sebelah kanan sehingga nyamuk dewasa tidak lagi dapat menyebarkan parasit. Penanda protein pendarfluor mengesahkan operasi itu berjaya. Sekiranya sekarang serangga yang "diedit" dilepaskan ke persekitaran semula jadi, keturunannya secara beransur-ansur akan menggantikan pembawa jangkitan yang biasa. Tetapi perkara itu belum mencapai tindakan praktikal.
Larva nyamuk dari makmal Anthony James di University of California, Irvine, menunjukkan bagaimana malaria dapat dibasmi sekali dan selamanya. Kedua-duanya tergolong dalam spesies Anopheles stephensi, pengedar utama Plasmodium malaria di bandar-bandar Asia.
Matlamat utama yang ditetapkan oleh kumpulan Anthony adalah mencari kunci genom nyamuk dan membuatnya sehingga mereka tidak dapat menyebarkan penyakit berbahaya. Sehingga baru-baru ini, pasukannya secara praktikal sendirian dalam jalan teori penyelidikan yang sukar. Semuanya berubah dengan munculnya teknologi revolusi baru - CRISPR / Cas9: Penyelidikan Anthony akhirnya menemui asas praktikal.
Video promosi:
CRISPR / Cas9 adalah dua komponen sistem gen bakteria yang bertanggungjawab terhadap kekebalan makhluk kecil ini. Yang pertama terdiri daripada pengulangan DNA palindromik pendek (dalam bahasa Inggeris, kluster berulang berulang palindromik pendek, atau disingkat CRISPR) yang terletak dalam kumpulan biasa, di mana terdapat spacer (secara harfiah: "pemisah").
Sebenarnya, spacer mewakili bahagian gen virus dan bertindak sebagai sejenis indeks kad "cap jari" genetik musuh utama bakteria ini. Dan Cas9 adalah protein yang, menggunakan RNA panduan - salinan satu atau spacer lain - membandingkan serpihan DNA virus yang sudah ada dalam "indeks kad" dengan molekul asing yang terperangkap di dalam sel. Dan, jika dijumpai, ia akan memotong DNA virus yang cuba menyerang sel, sehingga mustahil untuk membiak.
Ternyata Cas9 dapat disesuaikan untuk bekerja dengan panduan RNA apa pun, yang bermaksud bahawa protein ini dapat disasarkan untuk memotong urutan DNA yang merupakan analog RNA ini. Apabila pemotongan bahagian DNA tertentu dibuat, yang tinggal hanyalah memasukkan gen yang diperlukan ke dalam celah (atau anda tidak dapat memasukkan sesuatu yang baru, hapus yang lama yang tidak perlu). Kemudian sel itu sendiri (dan bukan hanya bakteria!) Melakukan segalanya: untuk itu, penghapusan rehat seperti itu adalah kerja rutin.
Setelah menguasai senjata bakteria melawan virus, ahli genetik telah belajar mengubah DNA organisma hidup di planet ini dengan cepat dan tepat, dan manusia tidak terkecuali. Sebenarnya, teknologi CRISPR adalah pisau bedah di tangan ahli genetik, lebih tajam dan lebih selamat daripada pisau bedah keluli pakar bedah. Dengan bantuan kaedah baru teknik genetik, pakar dapat membetulkan beberapa penyakit genetik - mengedit mutasi yang membawa kepada distrofi otot, fibrosis sista, dan bahkan mengalahkan salah satu bentuk hepatitis. Baru-baru ini, beberapa kumpulan saintis telah mencuba menggunakan kaedah baru untuk "memotong" gen virus imunodefisiensi (HIV) yang tertanam dalam kromosom sel manusia - limfosit. Masih terlalu awal untuk membicarakan penawar keajaiban baru untuk AIDS, tetapi, menurut banyak pakar, ia akan dijumpai dengan tepat melalui teknologi CRISPR.
Satu lagi bidang pencarian aktif adalah memerangi virus babi, karena masih mustahil untuk melakukan pemindahan organ dari haiwan ke manusia. Mereka berusaha mencari aplikasi teknologi CRISPR untuk melindungi spesies yang terancam punah. Mereka mula melakukan eksperimen untuk mengeluarkan gen dari DNA tanaman yang diusahakan untuk menangkis serangga perosak dari mereka. Sekiranya ini dapat dicapai, umat manusia tidak lagi bergantung sepenuhnya kepada racun perosak beracun.
Tidak ada penemuan saintifik abad yang lalu yang menjanjikan begitu banyak faedah - juga tidak menimbulkan begitu banyak masalah etika. Sebagai contoh, bolehkah sel seks diedit? Bagaimanapun, ia mengandungi bahan genetik yang akan diturunkan kepada generasi akan datang - anak-anak, cucu dan cucu dari individu yang diubahsuai secara genetik - dan seterusnya sebagai iklan infinitum. Tidak peduli apa tujuan genetik yang akan dipandu dalam kes ini - sama ada oleh keinginan untuk memperbaiki penyakit kongenital, atau oleh keinginan untuk meningkatkan beberapa harta berguna - tetapi siapa yang berani meramalkan semua akibat gangguan pada asas kehidupan?
"Sekiranya seseorang tiba-tiba berani mengubah sel kuman, dia harus berfikir tiga kali," kata Eric Lander, pengarah Broad Institute of Cambridge, yang memimpin projek Genom Manusia sensasi yang tidak lama dahulu. - Dan sehingga keberanian ini membuktikan kepada masyarakat umum bahawa ada alasan yang baik untuk campur tangan semacam itu dalam sifat manusia, dan masyarakat tidak menerima bukti-bukti, tidak ada pertanyaan tentang perubahan mendalam dalam genom. Walau bagaimanapun, saintis belum berjaya menemui jawapan bagi banyak persoalan etika. Dan saya tidak tahu siapa dan kapan akan dapat memberi mereka."
Dan kelewatan dalam kes ini sama dengan kematian dalam erti kata yang paling benar. Oleh itu, menurut ramalan Pusat Pengawalan dan Pencegahan Penyakit AS, pada saat wabak Zika di Puerto Rico mereda, lebih daripada seperempat dari 3.5 juta penduduk pulau ini akan menjadi pembawa penyakit ini (berdasarkan model penyebaran patogen lain, yang dibawa oleh nyamuk). Ini bermaksud bahawa beribu-ribu wanita hamil berisiko melahirkan anak yang sakit atau tidak dapat diubati.
Penyelesaian yang betul-betul berkesan untuk masalah ini adalah satu - membanjiri seluruh pulau dengan racun serangga yang akan memusnahkan vektor serangga. [Inilah yang dilakukan oleh USSR pada waktunya semasa pembinaan stesen janakuasa hidroelektrik Bratsk. - Catatan editorial Rusia (RRP).] Namun, Anthony James mencadangkan cara lain untuk membasmi penyakit ini sekali-sekala. Untuk melakukan ini, anda hanya perlu mengedit genom nyamuk menggunakan teknologi CRISPR.
Penyuntingan genom secara langsung membolehkan anda memintas undang-undang keturunan "tidak berubah". Secara semula jadi, sudah pasti bahawa semasa pembiakan seksual, ibu bapa menyampaikan kepada keturunan mereka satu salinan gen masing-masing. Walau bagaimanapun, beberapa gen bertuah telah menerima "hadiah" dari evolusi: kemungkinan mereka diwarisi melebihi 50 peratus. Benar, pemilik gen seperti itu tidak mungkin senang dengan pemberian takdir seperti itu: sebagai peraturan, ini adalah gen yang membawa penyakit serius. Sekarang, sekurang-kurangnya secara teori, saintis dapat menggunakan teknologi CRISPR untuk memotong gen yang cacat dari helai DNA. Selanjutnya, genotip yang diubah akan merebak dalam populasi secara semula jadi (secara seksual).
Seorang kakitangan di Pusat Antarabangsa Shenzhen untuk Perubatan Regeneratif sebelum memasuki bilik steril di mana sel-sel kornea mata babi diubah suai untuk pemindahan ke manusia.
Long Haibin dari Institut Penyelidikan Farmaseutikal Guangzhou mengetuk beang Tiangu, salah satu daripada dua anjing yang dibesarkan dari embrio, yang genomnya telah diedit untuk menggandakan jisim ototnya. Eksperimen semacam itu membolehkan para saintis memahami dengan lebih baik mekanisme distrofi otot pada manusia.
Pada tahun 2015, jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences menerbitkan sebuah artikel oleh Anthony James, di mana dia menerangkan penggunaan kaedah CRISPR untuk mengubahsuai nyamuk malaria secara genetik. "Dengan memasukkan gen tertentu, nyamuk tidak akan dapat menyebarkan agen penyebab penyakit mematikan," jelas James. "Tetapi pada masa yang sama, tidak ada yang lain dalam hidup mereka yang akan berubah."
“Saya bekerja dengan tenang dan tenang selama beberapa dekad, tidak ada yang tahu tentang saya. Sekarang telefon saya berdering,”tambahnya sambil menganggukkan kepalanya pada setumpuk surat yang bertumpuk di mejanya. Tetapi Anthony sedia maklum bahawa pelancaran mutasi yang dibuat secara artifisial, yang dirancang untuk menyebar dengan cepat dalam populasi haiwan liar, dapat menyebabkan akibat yang tidak dapat diramalkan dan, mungkin, perubahan alam yang tidak dapat dipulihkan. "Penyebaran serangga dengan genom yang disunting di makmal di persekitaran semula jadi pasti dikaitkan dengan risiko tertentu," kata saintis itu. "Namun, pada pendapat saya, tidak bertindak lebih berbahaya."
Ahli genetik lebih dari 40 tahun yang lalu belajar untuk membuang urutan nukleotida tertentu dari genom beberapa organisma dan memindahkannya ke yang lain untuk mengubah sifat pemilik baru. Ahli biologi molekul menjangkakan peluang besar yang dijanjikan kaedah DNA rekombinan untuk mereka - ini adalah nama teknologi baru. Namun, semangat berkurang ketika mereka menyedari bahawa pemindahan DNA antara spesies yang berlainan dapat menyebabkan penyebaran virus dan patogen lain yang tidak terkawal, dan kemudian munculnya penyakit yang tidak ada mekanisme pertahanan semula jadi. Ini bermaksud bahawa tidak akan ada vaksin siap untuk penyakit ini.
Masa depan yang tidak dapat diramalkan menakutkan para saintis itu sendiri di atas segalanya. Pada tahun 1975, di Persidangan Asilomar di California, ahli biologi molekul dari seluruh dunia membincangkan risiko yang ditimbulkan oleh kejuruteraan genetik dan membentuk kumpulan kerja untuk mengembangkan serangkaian langkah-langkah untuk meningkatkan keselamatan dalam eksperimen genom.
Segera menjadi jelas bahawa tahap keselamatan yang dapat diterima dapat dicapai, dan kemampuan sains baru yang diterapkan melebihi jangkaan paling liar. Kejuruteraan genetik mula mengubah kehidupan berjuta-juta orang secara beransur-ansur menjadi lebih baik. Penghidap diabetes mendapat sumber insulin yang stabil: para saintis memindahkan gen yang bertanggungjawab untuk sintesis insulin dalam tubuh manusia kepada bakteria, dan koloni raksasa bakteria yang diubahsuai secara genetik berubah menjadi kilang insulin sebenar.
Berkat pengubahsuaian genetik tanaman, muncul tanaman baru dengan hasil tinggi, tahan terhadap racun rumpai dan serangga - pusingan baru revolusi hijau bermula.
Sebelum embrio memasuki rahim, diagnosis genetik pra-implantasi menyeluruh (PGD) telah dilakukan - ujian yang membolehkan anda memilih embrio yang sihat sahaja. Ilan Tur-Kasp, seorang doktor di Ohio Institute of Reproductive Genetics and Reproduction, yang melakukan operasi tersebut, menganggarkan bahawa PGD akan membantu mengurangkan kos rawatan fibrosis sista sebanyak $ 2,2 bilion setahun.
Kedua-dua ibu bapa Jack berusia 16 bulan adalah pembawa gen yang cacat yang sama, yang bermaksud bahawa ada kemungkinan 25 peratus anak mereka mewarisi fibrosis sista. Nasib baik, Jack sendiri tidak mudah terkena penyakit ini, tetapi lama kelamaan dia juga dapat menyebarkan penyakit ini secara warisan.
Telah meluas dan dirawat dengan kejuruteraan genetik. Hanya industri makanan yang menghadapi penentangan masyarakat terhadap kaedah saintifik yang sama. Banyak kajian menunjukkan bahawa makan makanan yang berasal dari organisma yang diubahsuai secara genetik (GMO) tidak lebih berbahaya daripada makanan tradisional yang tidak membantu. Histeria di sekitar GMO mengesahkan bahawa orang sudah bersedia untuk menyerah bahkan makanan yang telah diakui selamat oleh komuniti saintifik. [Dan ini terlepas dari kenyataan bahawa kemalangan yang berkaitan dengan penggunaan produk organik "sihat" telah direkodkan, dan tidak ada yang menderita penggunaan makanan yang diubahsuai secara genetik! Namun, terima kasih kepada ahli politik yang berpendidikan rendah, yang kenyataannya segera diambil dan disebarkan di media,orang biasa mempunyai kesan yang bertentangan. - HUBUNGI]
Pada awal penerapan kaedah DNA rekombinan, istilah "transgenik" dan "diubah secara genetik" merujuk kepada organisma yang diciptakan dengan menggabungkan DNA organisma yang diubah dengan serpihan DNA yang diambil dari spesies lain. Mungkin teknologi CRISPR akan membantu para saintis untuk meyakinkan orang awam: dalam beberapa kes, kejuruteraan genetik tidak hanya diperlukan - tetapi perlu. Bagaimanapun, teknologi ini membolehkan anda mengubah genom spesies tertentu tanpa penyertaan DNA asing.
Contoh yang menarik ialah nasi emas. Satu-satunya perbezaan antara varietas padi yang diubahsuai secara genetik dari spesies asli adalah bahawa biji-bijiannya, berkat pengubahsuaiannya, kaya dengan vitamin A. Setiap tahun di negara-negara membangun, sehingga setengah juta kanak-kanak kehilangan penglihatan mereka kerana kekurangan vitamin A, tetapi aktivis menentang GMO, masih menghalang penyelidikan saintifik dan pengeluaran beras emas secara komersial. Sekarang, genetik telah mengubah taktik dan mula berusaha mengubah sifat beras biasa menggunakan CRISPR untuk mencapai hasil yang sama dengan menyunting gen tanaman. Dan sekumpulan saintis yang diketuai oleh Kaisia Gao dari Akademi Sains China berjaya, setelah mengeluarkan ketiga-tiga salinan salah satu gen gandum, untuk mengeluarkan pelbagai jenis tanaman yang tahan terhadap penyakit kulat berbahaya - cendawan tepung.
Selama ribuan tahun, ahli agronomi telah menyaring - tentu saja, tanpa sedar - gen perwakilan dari satu spesies atau spesies lain, menyeberangi berbagai jenis. Teknologi CRISPR, sebenarnya, adalah kaedah pemilihan yang lebih ekonomik - sangat tepat dan pantas. Di beberapa negara, perbedaan antara varietas GMO dan varietas yang diperoleh menggunakan teknologi CRISPR telah secara resmi disahkan oleh pengawal selia, seperti yang telah dilakukan oleh pemerintah Jerman, Sweden dan Argentina.
Sebagai tambahan kepada perubahan dalam industri makanan yang akan datang, sukar untuk menilai secara berlebihan potensi kaedah CRISPR dalam bidang perubatan. Teknologi ini telah mempermudah penyelidikan onkologi - kini lebih mudah bagi para saintis untuk membuat klon eksperimen sel-sel barah di makmal dan menguji pelbagai ubat pada mereka untuk mengenal pasti yang paling berkesan dalam memerangi tumor yang sedang berkembang.
Doktor akan segera menguji kaedah CRISPR untuk merawat penyakit tertentu secara langsung. Sebagai contoh, sel induk dari orang yang menderita hemofilia dapat diedit di luar badan pesakit untuk membetulkan gen mutan yang menyebabkan penyakit ini.
Sel-sel baru yang sihat itu perlu disuntik kembali ke dalam aliran darah pesakit.
Penemuan ilmiah yang lebih menakjubkan menanti kita dalam beberapa tahun akan datang. Sebagai contoh, di Amerika Syarikat, kira-kira 120 ribu orang didaftarkan untuk pemindahan organ, dan barisan ini hanya berkembang. Ribuan orang mati tanpa menunggu operasi menyelamat. (Dan ini tanpa mengambil kira ratusan ribu orang yang, kerana pelbagai alasan perubatan, bahkan tidak dapat masuk dalam senarai pemindahan organ!) Selama bertahun-tahun, para saintis telah berusaha menyelesaikan masalah tersebut - termasuk melalui penggunaan organ haiwan. Babi adalah antara calon untuk menderma, tetapi DNA mereka mengandungi retrovirus babi endogen (PERV), serupa dengan HIV dan berpotensi menjangkiti sel manusia. Tidak ada pengatur pemerintah yang dalam keadaan apa pun akan mengizinkan pemindahan organ yang dijangkiti, dan hingga saat ini, tidak ada yang berhasil menghilangkan retrovirus sepenuhnya dari sel babi.[Organ babi digunakan sebagai transplantasi yang berpotensi kerana ukurannya sebanding dengan manusia dan lebih mudah dibesarkan daripada simpanse dan gorila (belum lagi masalah etika), dan bukan kerana genetik lebih dekat dengan manusia daripada kera. - SAMBUNGAN.] Diharapkan bahawa penyuntingan genom babi dengan CRISPR akan memungkinkan ahli genetik menyediakan transplantasi untuk manusia.
Kumpulan yang diketuai oleh George Church, seorang profesor di Harvard Medical School dan Massachusetts Institute of Technology, telah berjaya memotong semua 62 gen virus PERV dari DNA sel buah pinggang babi - operasi yang kompleks dengan penyuntingan serentak beberapa kawasan genom yang dilakukan untuk pertama kalinya. Ketika sel yang diubahsuai dicampurkan dengan sel manusia di makmal, tidak ada sel manusia yang dijangkiti. Pakar yang sama berjaya mengedit jenis sel babi yang lain, mengeluarkan 20 gen dari mereka yang menyebabkan penolakan tisu asing oleh sistem imun manusia. Ini adalah satu lagi komponen penting dalam pemindahan organ haiwan yang berjaya kepada manusia.
George kini terlibat dalam pengklonan sel yang diubah untuk menumbuhkan embrio babi sepenuhnya dari mereka. Dalam satu atau dua tahun, dia berharap dapat memulai eksperimen pada primata, dan jika, setelah transplantasi ujian, organ-organ tersebut mulai berfungsi tanpa gangguan, dan penolakan tidak terjadi, maka pada tahap berikutnya adalah mungkin untuk melakukan eksperimen dengan penglibatan sukarelawan. Menurut ramalan optimis Gereja, pembedahan manusia seperti itu akan menjadi nyata dalam satu setengah tahun, memandangkan alternatif untuk risiko bagi banyak pesakit adalah kematian yang tidak dapat dielakkan.
Sepanjang karier ilmiahnya, George telah mencari cara untuk membantu orang yang ditolak oleh doktor kerana kadar kejayaan mereka yang rendah. "Keputusan pemindahan organ adalah salah satu yang paling sukar bagi doktor," jelasnya. - Perlu mengambil kira banyak faktor: kehadiran penyakit berjangkit, penyalahgunaan alkohol dan, secara umum, segala sesuatu yang "salah" dengan calon penerima. Penolakan itu biasanya disokong oleh kata-kata bahawa transplantasi tidak akan membawa manfaat yang besar kepada pesakit. Tetapi ini pada asasnya salah: tentu saja, transplantasi memberi peluang kepada sesiapa sahaja! Anda hanya perlu menyediakan jumlah organ penderma yang mencukupi!"
Bidang lain yang tidak dapat digunakan untuk teknologi CRISPR adalah pemulihan populasi spesies terancam. Sebagai contoh, populasi burung di Kepulauan Hawaii menurun dengan cepat - semuanya harus disalahkan kerana jenis plasmodium malaria khas yang mempengaruhi burung. Hingga awal abad ke-19, kapal ikan paus membawa nyamuk ke pulau-pulau, burung-burung lokal tidak pernah menghadapi penyakit yang dibawa oleh dipteran, dan tidak sempat mengembangkan kekebalan terhadap mereka. Hanya 42 spesies Hawaii endemik yang bertahan hingga hari ini, dan tiga perempat daripadanya sudah terancam. Organisasi Amerika untuk pemuliharaan burung berjaya memberikan Hawaii status "ibu kota dunia spesies burung yang terancam." Sekiranya malaria burung tidak dihentikan dengan mengedit genom nyamuk, pulau-pulau cenderung kehilangan semua spesiesnya sendiri.
Usus nyamuk ini dari makmal Anthony James dipenuhi dengan darah lembu. Serangga semacam itu mampu menyebarkan virus Zika dan demam denggi, tetapi genomnya dapat diubah menggunakan teknologi CRISPR sehingga keturunan individu yang diubah itu steril.
Jack Newman, mantan Ketua Saintis di Amyris, yang mempelopori artemisinin sintetik, satu-satunya ubat yang berkesan untuk merawat malaria pada manusia, kini memfokuskan diri untuk memerangi penyakit burung yang dibawa nyamuk. Satu-satunya kaedah yang berkesan untuk melindungi burung hari ini adalah penghapusan vektor sepenuhnya, yang mana ia diperlukan untuk menyemburkan bahan toksik di kawasan yang luas. Relatif - kerana walaupun dengan pendekatan ini, kejayaan sama sekali tidak dijamin. "Agar seekor nyamuk mati, racun serangga mesti memukulnya secara langsung," jelas Newman. Tetapi penghisap darah menghabiskan sebahagian besar hidup mereka bersembunyi di mahkota pokok dan bersembunyi di tertekan batu atau di antara batu. Untuk meracuni sebahagian besar populasi nyamuk, semua pulau Hawaii harus dibanjiri dengan bahan kimia. Sekiranya kita mengikuti jalan mengubah genom dan mensterilkan nyamuk, maka burung dapat diselamatkan tanpa memusnahkan habitatnya. "Kejuruteraan genetik adalah penyelesaian yang sangat tepat untuk beberapa masalah di Hawaii," kata Jack. "Malaria burung terus merosakkan ekosistem pulau-pulau, tetapi kita memiliki kemampuan untuk menghentikannya. Apakah kita hanya akan duduk dan melihat bagaimana alam mati di depan mata kita?"
Benar, tidak semua orang gembira dengan kemajuan pesat. Sebagai contoh, pada bulan Februari 2016, Pengarah Perisikan Nasional AS James Klepper memberi amaran dalam ucapan tahunannya kepada Senat bahawa teknologi kejuruteraan genetik seperti CRISPR dapat digunakan untuk membuat senjata pemusnah besar-besaran. Namun, komuniti saintifik segera menunjukkan tidak berasasnya pernyataan tersebut, dan mengiktirafnya sebagai terlalu radikal. Pengganas mempunyai cara yang lebih mudah dan murah untuk menyerang orang awam daripada menjangkiti ladang dengan penyakit baru atau menghidap virus yang mematikan.
Sudah tentu, seseorang tidak boleh mengecualikan kemungkinan bahaya dari penggunaan teknologi gen baru. "Apa yang boleh menjadi akibat pengendalian genom secara sembrono?" - tanya Jennifer Doudna, profesor kimia dan biologi molekul di University of California (Berkeley).
Pada tahun 2012, Jennifer, bersama rakannya Emmanuelle Charpentier dari Institut Biologi Berjangkit di Berlin (salah satu rangkaian institut penyelidikan Max Planck), pertama kali menggunakan teknologi CRISPR untuk penyuntingan DNA, menjawab soalan ini: "Saya rasa kami tidak cukup tahu mengenai genom manusia, dan genom haiwan lain, tetapi manusia masih akan menggunakan teknologi ini - tidak kira seberapa baik ia dikaji."
Semakin cepat sains berkembang, semakin menakutkan ancaman teknologi yang dihadapi manusia. Biologi menjadi lebih mudah dan mudah diakses, dan tidak lama lagi sesiapa sahaja dapat bereksperimen dengan kit CRISPR di rumah - seperti amatur radio yang mengumpulkan semua jenis penerima dan pemancar di rumah. Oleh itu, kebimbangan mengenai apa yang dapat dilakukan oleh para penggemar di makmal rumah jika mereka menggunakan alat untuk mengubah asas asas genetik haiwan dan tumbuhan adalah wajar.
Namun, kemungkinan kejuruteraan genetik yang luar biasa tidak boleh dilepaskan. Bagaimanapun, jika, misalnya, manusia dapat menyingkirkan malaria dan penyakit lain yang dibawa oleh penghisap darah, ini pasti akan menjadi salah satu pencapaian terbesar sains moden. Dan walaupun masih terlalu awal untuk membicarakan penggunaan teknologi CRISPR untuk menyunting embrio manusia, ada cara lain untuk mengubah genom sel kuman yang dapat menyembuhkan penyakit tanpa mempengaruhi DNA generasi akan datang.
Sebagai contoh, kanak-kanak dengan penyakit Tay-Sachs kekurangan enzim yang diperlukan untuk pemecahan gangliosida, asid lemak yang terkumpul di sel-sel saraf otak, yang menyebabkan kematian sel-sel ini dan, sebagai akibatnya, penghambatan perkembangan mental dan fizikal, dan kemudian ke awal kematian kanak-kanak. Penyakit ini sangat jarang berlaku dan hanya dalam kes di mana kedua ibu bapa memberikan salinan gen yang sama kepada anak-anak mereka (yang khas untuk kumpulan manusia tertutup yang mempunyai kaitan yang erat). Dengan menggunakan teknologi CRISPR, anda dapat membetulkan bahan genetik salah seorang ibu bapa - contohnya, sperma bapa - dan anak itu mungkin tidak akan mewarisi kedua-dua salinan yang rosak itu sekaligus.
Di masa depan, terapi gen seperti itu dapat menyelamatkan nyawa dan mengurangkan kemungkinan penyakit. Kesan yang serupa sudah dapat dicapai - dengan inseminasi tiruan: pemilihan embrio tanpa salinan gen yang rosak memastikan bahawa bayi yang baru lahir tidak mewarisi penyakit itu kepada keturunannya.
"Teknologi pemindahan gen dan CRISPR memberi kita kemungkinan seluas yang tidak dapat diimpikan oleh siapa pun sebelumnya," kata Hank Greeley, pengarah Pusat Ilmu Hukum dan Sains Kehidupan di Sekolah Perubatan Stanford. - Dengan bantuan mereka, kami dapat melakukan banyak kebaikan. Tetapi penting untuk disedari bahawa kita telah memperoleh kekuatan yang sama sekali berbeza, dan perlu memastikan bahawa kita menggunakannya dengan bijak. Sejauh ini kita belum bersedia memikul tanggungjawab seperti itu, tetapi tidak ada satu hari pun yang akan hilang - masih banyak yang harus dilakukan untuk menjamin kehidupan kita yang damai di masa depan"
