الخلايا المصممة: استخدام البيولوجيا التركيبية لتحرير الكود الجيني الخاص بنا

• كاتب:
• اسم المؤلف

  البصيرة الكمومية
• 12 نوفمبر، 2021

لقد مهدت الإنجازات في مجال البيولوجيا التركيبية الطريق لإنشاء خلايا مصممة، مما أثر على العديد من القطاعات، من الرعاية الصحية إلى الزراعة. ويمكن لهذه الخلايا المهندسة، القادرة على إنتاج بروتينات جديدة، أن تقدم علاجات شخصية للأمراض، ومحاصيل أكثر مرونة، وحلول طاقة مستدامة. ومع ذلك، فإن هذه القفزة التكنولوجية تجلب أيضًا تحديات أخلاقية ومجتمعية كبيرة، مثل عدم المساواة في الوصول والاضطرابات البيئية المحتملة، مما يتطلب تنظيمًا عالميًا دقيقًا وخطابًا مدروسًا.

سياق خلايا المصمم

لقد أمضى العلماء عقودًا من الزمن في محاولة تصنيع الحياة. وفي عام 2016، قاموا بإنشاء خلية اصطناعية من الصفر. ولسوء الحظ، كان للخلية أنماط نمو غير متوقعة، مما يجعل دراستها صعبة للغاية. ومع ذلك، تمكن العلماء في عام 2021 من تحديد سبعة جينات تؤدي إلى نمو ثابت للخلايا. إن فهم هذه الجينات أمر حيوي للعلماء لإنشاء خلايا اصطناعية.

وفي الوقت نفسه، مكنت التطورات العلمية الأخرى من تغيير الخلايا الموجودة لتبني "وظائف التصميم". في جوهر الأمر، يمكن للبيولوجيا التخليقية أن تجعل هذه الخلايا تكتسب صفات جديدة عن طريق تغيير آليات تخليق البروتين. تخليق البروتين ضروري لنمو الخلايا وتعديلها. 

تعتبر نظرية التوالد الحيوي هي النظرية الأكثر قبولًا حول كيفية عمل الخلايا اليوم. تنص النظرية على أنه عندما ابتلعت البكتيريا بعضها البعض قبل ملياري سنة، لم يتم هضم الخلايا. وبدلاً من ذلك، شكلوا علاقة متبادلة المنفعة، وشكلوا الخلية حقيقية النواة. تحتوي الخلية حقيقية النواة على آلات معقدة لبناء البروتين يمكنها بناء أي بروتين مشفر في المادة الوراثية للخلية. 

قام علماء ألمان بإدخال عضيات اصطناعية يمكنها تعديل المادة الوراثية للخلية لتشفير بروتينات جديدة تمامًا. ويعني هذا الإنجاز أن الخلية المهندسة يمكنها الآن إنتاج بروتينات جديدة دون أي تغييرات في وظائفها الروتينية.

التأثير التخريبي

إن ظهور الخلايا المصممة يمكن أن يغير الطريقة التي نتعامل بها مع الأمراض وإدارة الصحة. وقد يتم تصميم الخلايا لاستهداف السرطان والقضاء عليه على وجه التحديد، أو لإنتاج الأنسولين لمرضى السكري، مما يقلل الحاجة إلى أدوية خارجية. يمكن أن يؤدي هذا العمل الفذ إلى تحول كبير في صناعة الأدوية، حيث قد ينتقل التركيز من إنتاج الأدوية إلى تصميم وتصنيع خلايا معينة. بالنسبة للأفراد، قد يعني هذا علاجات أكثر تخصيصًا وفعالية، مما قد يؤدي إلى تحسين نوعية الحياة وطول العمر.

بالنسبة للصناعات التي تتجاوز الرعاية الصحية، يمكن أن يكون للخلايا المصممة أيضًا آثار عميقة. وفي الزراعة، يمكن هندسة النباتات بخلايا أكثر مقاومة للآفات أو الظروف الجوية القاسية، مما يقلل الحاجة إلى المبيدات الحشرية الكيميائية ويزيد من الأمن الغذائي. وفي قطاع الطاقة، يمكن تصميم الخلايا لتحويل ضوء الشمس بكفاءة إلى وقود حيوي، مما يوفر حلاً مستدامًا لاحتياجات الطاقة. وسوف تحتاج الشركات العاملة في هذه القطاعات إلى التكيف مع هذه التكنولوجيات الجديدة، الأمر الذي قد يتطلب مهارات ومعارف جديدة، وسوف تحتاج الحكومات إلى وضع لوائح تنظيمية لضمان السلامة والاستخدام الأخلاقي.

ومع ذلك، فإن الاستخدام الواسع النطاق للخلايا المصممة يثير أيضًا أسئلة أخلاقية واجتماعية مهمة تحتاج إلى معالجة. من سيتمكن من الوصول إلى هذه التقنيات؟ هل ستكون في متناول الجميع أم فقط لأولئك الذين يستطيعون الدفع؟ والأهم من ذلك، كيف يمكننا أن نضمن أن استخدام الخلايا المصممة لا يؤدي إلى عواقب غير مقصودة، مثل أمراض جديدة أو مشاكل بيئية؟ قد تحتاج الحكومات إلى إنشاء لوائح عالمية لمعالجة هذه الأسئلة بشكل مناسب.

الآثار المترتبة على الخلايا المصممة 

قد تشمل الآثار الأوسع للخلايا المصممة ما يلي:

• يتم هندسة الخلايا البشرية لتصبح محصنة ضد آثار الشيخوخة. 
• وتمحورت الصناعات الجديدة حول تصميم الخلايا وتصنيعها، مما أدى إلى خلق فرص العمل وزيادة الاستثمار في التكنولوجيا الحيوية.
• يتم استخدام الخلايا المصممة لتنظيف الملوثات البيئية، مما يؤدي إلى بيئة أكثر نظافة وصحة.
• إنتاج المزيد من المحاصيل المغذية تساهم في تحسين الصحة العامة وخفض تكاليف الرعاية الصحية.
• يؤدي إنشاء الوقود الحيوي إلى تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري وتعزيز استقلال الطاقة.
• الاضطرابات المحتملة في النظم البيئية تؤدي إلى عواقب غير متوقعة على التنوع البيولوجي.
• تجدد المناقشات حول الأطفال المصممين، مما يفتح أسئلة حول أخلاقيات هندسة البشر "المثاليين" وكيف يمكن أن يؤدي ذلك إلى تفاقم عدم المساواة الاجتماعية والاقتصادية.

أسئلة للنظر فيها

• ما هي التطبيقات الإضافية التي يمكنك التفكير بها للخلايا المصممة في الصناعات المختلفة؟ 
• هل تعتقد أن هناك تطبيقات للخلايا المصممة في السعي وراء الخلود؟