Дызайнерскія клеткі: выкарыстанне сінтэтычнай біялогіі для рэдагавання нашага генетычнага кода

КРЭДЫТ ВЫЯВЫ:
Крэдыт малюнка
Istock

Дызайнерскія клеткі: выкарыстанне сінтэтычнай біялогіі для рэдагавання нашага генетычнага кода

Дызайнерскія клеткі: выкарыстанне сінтэтычнай біялогіі для рэдагавання нашага генетычнага кода

Тэкст падзагалоўка
Апошнія дасягненні ў сінтэтычнай біялогіі азначаюць, што засталося ўсяго некалькі гадоў, пакуль мы не зможам змяніць генетычны склад нашых клетак - да лепшага ці да горшага.
    • аўтар:
    • імя аўтара
      Quantumrun Foresight
    • Лістапада 12, 2021

    Прарыў у сінтэтычнай біялогіі праклаў шлях для стварэння дызайнерскіх клетак, закрануўшы шматлікія сектары ад аховы здароўя да сельскай гаспадаркі. Гэтыя сканструяваныя клеткі, здольныя вырабляць новыя вавёркі, могуць прапанаваць персаналізаваныя метады лячэння хвароб, больш устойлівыя культуры і ўстойлівыя энергетычныя рашэнні. Аднак гэты тэхналагічны скачок таксама нясе значныя этычныя і сацыяльныя праблемы, такія як няроўнасць у доступе і патэнцыйныя экалагічныя парушэнні, што патрабуе ўважлівага глабальнага рэгулявання і прадуманага дыскурсу.

    Кантэкст вочак канструктара

    Навукоўцы дзесяцігоддзямі спрабавалі стварыць жыццё. У 2016 годзе з нуля стварылі сінтэтычную клетку. На жаль, клетка мела непрадказальныя схемы росту, што зрабіла яе надзвычай цяжкай для вывучэння. Аднак у 2021 годзе навукоўцам удалося дакладна вызначыць сем генаў, якія прыводзяць да стабільнага росту клетак. Разуменне гэтых генаў жыццёва неабходна навукоўцам для стварэння сінтэтычных клетак.

    Між тым, іншыя навуковыя дасягненні дазволілі змяніць існуючыя клеткі, каб прыняць «дызайнерскія функцыі». Па сутнасці, сінтэтычная біялогія можа прымусіць гэтыя клеткі атрымаць новыя якасці, змяняючы механізмы сінтэзу бялку. Сінтэз бялку неабходны для росту і мадыфікацыі клетак. 

    Сімбіягенез - гэта найбольш прынятая сёння тэорыя таго, як працуюць клеткі. Тэорыя сцвярджае, што калі бактэрыі паглынулі адна адну два мільярды гадоў таму, клеткі не пераварыліся. Замест гэтага яны ўтварылі ўзаемавыгадныя адносіны, утварыўшы эукарыятычную клетку. Эўкарыятычная клетка мае складаны механізм пабудовы бялку, які можа будаваць любы бялок, закадаваны ў генетычным матэрыяле клеткі. 

    Нямецкія навукоўцы ўставілі сінтэтычныя арганоіды, якія могуць мадыфікаваць генетычны матэрыял клеткі для кадавання цалкам новых бялкоў. Гэты подзвіг азначае, што сканструяваная клетка цяпер можа вырабляць новыя бялкі без якіх-небудзь змяненняў у сваіх звычайных функцыях.

    Разбуральнае ўздзеянне

    З'яўленне дызайнерскіх клетак можа змяніць наш спосаб лячэння хвароб і кіравання здароўем. Клеткі могуць быць распрацаваны для спецыяльнага нацэльвання і ліквідацыі рака або для вытворчасці інсуліну для тых, хто пакутуе дыябетам, памяншаючы патрэбу ў знешніх леках. Гэты подзвіг можа прывесці да істотных зрухаў у фармацэўтычнай прамысловасці, паколькі ўвага можа перамясціцца з вытворчасці лекаў на распрацоўку і вытворчасць пэўных клетак. Для людзей гэта можа азначаць больш персаналізаваныя і эфектыўныя метады лячэння, патэнцыйна паляпшаючы якасць жыцця і працягласць жыцця.

    Для галін, акрамя аховы здароўя, дызайнерскія клеткі таксама могуць мець сур'ёзныя наступствы. У сельскай гаспадарцы расліны могуць быць сканструяваны з клеткамі, больш устойлівымі да шкоднікаў або суровых умоў надвор'я, што зніжае патрэбу ў хімічных пестыцыдах і павышае харчовую бяспеку. У энергетычным сектары элементы могуць быць распрацаваны для эфектыўнага пераўтварэння сонечнага святла ў біяпаліва, прапаноўваючы ўстойлівае рашэнне для задавальнення энергетычных патрэб. Кампаніі, якія працуюць у гэтых сектарах, павінны будуць адаптавацца да гэтых новых тэхналогій, патэнцыйна патрабуючы новых навыкаў і ведаў, а ўрадам трэба будзе ўсталяваць правілы для забеспячэння бяспекі і этычнага выкарыстання.

    Аднак шырокае выкарыстанне дызайнерскіх вочак таксама выклікае важныя этычныя і грамадскія пытанні, якія неабходна вырашыць. Хто будзе мець доступ да гэтых тэхналогій? Ці будуць яны даступныя ўсім ці толькі тым, хто можа плаціць? Што яшчэ больш важна, як мы гарантуем, што выкарыстанне дызайнерскіх клетак не прывядзе да непрадбачаных наступстваў, такіх як новыя захворванні або праблемы з навакольным асяроддзем? Каб адэкватна вырашыць гэтыя пытанні, урадам можа спатрэбіцца ўсталяваць глабальныя правілы.

    Значэнне дызайнерскіх вочак 

    Больш шырокія наступствы дызайнерскіх вочак могуць уключаць:

    • Чалавечыя клеткі сканструююцца так, каб стаць неўспрымальным да наступстваў старэння. 
    • Новыя галіны, сканцэнтраваныя вакол распрацоўкі і вытворчасці клетак, прывялі да стварэння працоўных месцаў і павелічэння інвестыцый у біятэхналогіі.
    • Дызайнерскія клеткі выкарыстоўваюцца для ачысткі навакольнага асяроддзя ад забруджвальных рэчываў, што прыводзіць да больш чыстага і здаровага навакольнага асяроддзя.
    • Вытворчасць больш пажыўных культур спрыяе паляпшэнню здароўя насельніцтва і скарачэнню выдаткаў на ахову здароўя.
    • Стварэнне біяпаліва вядзе да зніжэння нашай залежнасці ад выкапнёвага паліва і спрыяе энергетычнай незалежнасці.
    • Патэнцыйныя парушэнні ў экасістэмах, якія прыводзяць да непрадбачаных наступстваў для біяразнастайнасці.
    • Адноўленыя дэбаты аб немаўлятах-дызайнерах, якія адкрываюць пытанні маральнасці стварэння "ідэальных" людзей і таго, як гэта можа пагоршыць сацыяльна-эканамічную няроўнасць.

    Пытанні для разгляду

    • Якія дадатковыя прыкладанні для канструктарскіх вочак у розных галінах прамысловасці вы можаце прыдумаць? 
    • Як вы думаеце, ці ёсць прымяненне дызайнерскіх клетак у пагоні за бессмяротнасцю?

    Спасылкі Insight

    Наступныя папулярныя і інстытуцыйныя спасылкі былі выкарыстаны для гэтай інфармацыі: