Ontwerperselle: Gebruik sintetiese biologie om ons genetiese kode te wysig

• Author:
• Author naam

  Quantumrun Foresight
• November 12, 2021

Die deurbrake in sintetiese biologie het die weg gebaan vir die skepping van ontwerperselle, wat talle sektore van gesondheidsorg tot landbou beïnvloed. Hierdie gemanipuleerde selle, wat in staat is om nuwe proteïene te produseer, kan persoonlike siektebehandelings, veerkragtiger gewasse en volhoubare energie-oplossings bied. Hierdie tegnologiese sprong bring egter ook beduidende etiese en maatskaplike uitdagings, soos toegangsongelykheid en potensiële ekologiese ontwrigtings, wat noukeurige globale regulering en deurdagte diskoers vereis.

Ontwerper selle konteks

Wetenskaplikes het dekades lank probeer om lewe te vervaardig. In 2016 het hulle 'n sintetiese sel van nuuts af geskep. Ongelukkig het die sel onvoorspelbare groeipatrone gehad, wat dit uiters moeilik gemaak het om te bestudeer. In 2021 het wetenskaplikes egter daarin geslaag om sewe gene vas te stel wat tot konsekwente selgroei lei. Om hierdie gene te verstaan ​​is noodsaaklik vir wetenskaplikes om sintetiese selle te skep.

Intussen het ander wetenskaplike vooruitgang dit moontlik gemaak om bestaande selle te verander om "ontwerperfunksies" aan te neem. In wese kan sintetiese biologie hierdie selle nuwe eienskappe laat verkry deur proteïensintesemeganismes te verander. Proteïensintese is noodsaaklik vir sellulêre groei en modifikasie. 

Simbiogenese is die mees aanvaarde teorie van hoe selle vandag werk. Die teorie sê dat toe bakterieë mekaar twee biljoen jaar gelede verswelg het, die selle nie verteer is nie. In plaas daarvan het hulle 'n wedersyds voordelige verhouding gevorm en die eukariotiese sel gevorm. Die eukariotiese sel het komplekse proteïenboumasjinerie wat enige proteïen kan bou wat in die sel se genetiese materiaal gekodeer is. 

Duitse wetenskaplikes het sintetiese organelle ingevoeg wat die sel se genetiese materiaal kan verander om vir heeltemal nuwe proteïene te kodeer. Dié prestasie beteken dat die gemanipuleerde sel nou nuwe proteïene kan produseer sonder enige veranderinge in sy roetine-funksies.

Ontwrigtende impak

Die koms van ontwerperselle kan die manier waarop ons siektes behandel en gesondheid bestuur, verander. Selle kan ontwerp word om kanker spesifiek te teiken en uit te skakel, of om insulien te produseer vir diegene met diabetes, wat die behoefte aan eksterne medikasie verminder. Hierdie prestasie kan lei tot 'n beduidende verskuiwing in die farmaseutiese industrie, aangesien die fokus van geneesmiddelproduksie na die ontwerp en vervaardiging van spesifieke selle kan beweeg. Vir individue kan dit meer persoonlike en doeltreffende behandelings beteken, wat moontlik lewenskwaliteit en langlewendheid kan verbeter.

Vir nywerhede buite gesondheidsorg kan ontwerperselle ook diepgaande implikasies hê. In die landbou kan plante gemanipuleer word met selle wat meer bestand is teen plae of strawwe weerstoestande, wat die behoefte aan chemiese plaagdoders verminder en voedselsekerheid verhoog. In die energiesektor kan selle ontwerp word om sonlig doeltreffend in biobrandstof om te skakel, wat 'n volhoubare oplossing vir energiebehoeftes bied. Maatskappye wat in hierdie sektore werksaam is, sal by hierdie nuwe tegnologieë moet aanpas, wat moontlik nuwe vaardighede en kennis benodig, en regerings sal regulasies moet instel om veiligheid en etiese gebruik te verseker.

Die wydverspreide gebruik van ontwerperselle laat egter ook belangrike etiese en samelewingsvrae ontstaan ​​wat aangespreek moet word. Wie sal toegang tot hierdie tegnologieë hê? Sal dit vir almal bekostigbaar wees of net vir diegene wat kan betaal? Nog belangriker, hoe sal ons verseker dat die gebruik van ontwerperselle nie tot onbedoelde gevolge, soos nuwe siektes of omgewingskwessies, lei nie? Regerings sal dalk wêreldwye regulasies moet instel om hierdie vrae voldoende aan te spreek.

Implikasies van ontwerperselle 

Wyer implikasies van ontwerperselle kan die volgende insluit:

• Menslike selle word gemanipuleer om immuun teen die gevolge van veroudering te word. 
• Nuwe nywerhede het gesentreer rondom selontwerp en -vervaardiging, wat gelei het tot werkskepping en verhoogde investering in biotegnologie.
• Ontwerperselle word gebruik om omgewingsbesoedeling skoon te maak, wat lei tot 'n skoner, gesonder omgewing.
• Die produksie van meer voedsame gewasse wat bydra tot verbeterde openbare gesondheid en die vermindering van gesondheidsorgkoste.
• Die skepping van biobrandstof wat lei tot 'n afname in ons afhanklikheid van fossielbrandstowwe en die bevordering van energie-onafhanklikheid.
• Potensiële ontwrigtings in ekosisteme wat lei tot onvoorsiene gevolge vir biodiversiteit.
• Hernude debatte oor ontwerpersbabas, wat vrae laat ontstaan ​​oor die moraliteit van ingenieurswerk "perfekte" mense en hoe dit sosio-ekonomiese ongelykhede kan vererger.

Vrae om te oorweeg

• Aan watter bykomende toepassings kan jy dink vir ontwerperselle in verskillende industrieë? 
• Dink jy daar is toepassings van ontwerperselle in die strewe na onsterflikheid?