Designerceller: Brug af syntetisk biologi til at redigere vores genetiske kode

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• November 12, 2021

Gennembruddene inden for syntetisk biologi har banet vejen for skabelsen af ​​designerceller, der påvirker adskillige sektorer fra sundhedspleje til landbrug. Disse konstruerede celler, der er i stand til at producere nye proteiner, kunne tilbyde personlige sygdomsbehandlinger, mere modstandsdygtige afgrøder og bæredygtige energiløsninger. Dette teknologiske spring bringer imidlertid også betydelige etiske og samfundsmæssige udfordringer, såsom adgangsulighed og potentielle økologiske forstyrrelser, der kræver omhyggelig global regulering og tankevækkende diskurs.

Kontekst for designerceller

Forskere har brugt årtier på at forsøge at fremstille liv. I 2016 skabte de en syntetisk celle fra bunden. Desværre havde cellen uforudsigelige vækstmønstre, hvilket gjorde det ekstremt vanskeligt at studere. Men i 2021 lykkedes det forskerne at udpege syv gener, der fører til konsekvent cellevækst. At forstå disse gener er afgørende for, at forskere kan skabe syntetiske celler.

I mellemtiden har andre videnskabelige fremskridt gjort det muligt at ændre eksisterende celler til at vedtage "designerfunktioner." I det væsentlige kan syntetisk biologi få disse celler til at opnå nye kvaliteter ved at ændre proteinsyntesemekanismer. Proteinsyntese er afgørende for cellulær vækst og modifikation. 

Symbiogenese er den mest accepterede teori om, hvordan celler fungerer i dag. Teorien siger, at da bakterier opslugte hinanden for to milliarder år siden, blev cellerne ikke fordøjet. I stedet dannede de et gensidigt fordelagtigt forhold, der dannede den eukaryote celle. Den eukaryote celle har komplekst proteinbyggende maskineri, der kan bygge et hvilket som helst protein kodet i cellens genetiske materiale. 

Tyske forskere har indsat syntetiske organeller, der kan modificere cellens genetiske materiale til at kode for helt nye proteiner. Den bedrift betyder, at den konstruerede celle nu kan producere nye proteiner uden ændringer i dens rutinefunktioner.

Forstyrrende påvirkning

Fremkomsten af ​​designerceller kan ændre den måde, vi behandler sygdomme og styrer sundhed på. Celler kan være designet til specifikt at målrette og eliminere kræft eller til at producere insulin til dem med diabetes, hvilket reducerer behovet for ekstern medicin. Denne bedrift kan føre til et markant skift i den farmaceutiske industri, da fokus kan flytte sig fra lægemiddelproduktion til design og fremstilling af specifikke celler. For enkeltpersoner kan dette betyde mere personlige og effektive behandlinger, der potentielt forbedrer livskvalitet og levetid.

For industrier ud over sundhedspleje kan designerceller også have dybtgående konsekvenser. I landbruget kunne planter konstrueres med celler, der er mere modstandsdygtige over for skadedyr eller barske vejrforhold, hvilket reducerer behovet for kemiske pesticider og øger fødevaresikkerheden. I energisektoren kunne celler designes til effektivt at omdanne sollys til biobrændstoffer, hvilket tilbyder en bæredygtig løsning på energibehov. Virksomheder, der opererer i disse sektorer, vil skulle tilpasse sig disse nye teknologier, hvilket potentielt kræver nye færdigheder og viden, og regeringer ville være nødt til at etablere regler for at sikre sikkerhed og etisk brug.

Den udbredte brug af designerceller rejser dog også vigtige etiske og samfundsmæssige spørgsmål, som skal behandles. Hvem vil have adgang til disse teknologier? Vil de være overkommelige for alle eller kun for dem, der kan betale? Endnu vigtigere, hvordan sikrer vi, at brugen af ​​designerceller ikke fører til utilsigtede konsekvenser, såsom nye sygdomme eller miljøproblemer? Regeringer kan være nødt til at etablere globale regler for at løse disse spørgsmål tilstrækkeligt.

Implikationer af designerceller 

Bredere implikationer af designerceller kan omfatte:

• Menneskelige celler bliver konstrueret til at blive immune over for virkningerne af aldring. 
• Nye industrier centreret omkring celledesign og -fremstilling, hvilket førte til jobskabelse og øgede investeringer i bioteknologi.
• Designerceller bruges til at rense miljøforurenende stoffer, hvilket fører til et renere, sundere miljø.
• Produktion af mere nærende afgrøder, der bidrager til forbedret folkesundhed og reducerede sundhedsomkostninger.
• Skabelsen af ​​biobrændstoffer fører til et fald i vores afhængighed af fossile brændstoffer og fremmer energiuafhængighed.
• Potentielle forstyrrelser i økosystemer, der fører til uforudsete konsekvenser for biodiversiteten.
• Fornyede debatter om designerbørn, der åbner spørgsmål om moralen ved at konstruere "perfekte" mennesker, og hvordan dette kunne forværre socioøkonomiske uligheder.

Spørgsmål at overveje

• Hvilke yderligere applikationer kan du tænke på til designerceller i forskellige industrier? 
• Tror du, der er anvendelser af designerceller i jagten på udødelighed?