תאים מעצבים: שימוש בביולוגיה סינתטית כדי לערוך את הקוד הגנטי שלנו

• מְחַבֵּר:
• שם היוצר

  Quantumrun Foresight
• 12 בנובמבר 2021

פריצות הדרך בביולוגיה סינתטית סללו את הדרך ליצירת תאים מעוצבים, והשפיעו על מגזרים רבים, מטיפולי בריאות ועד חקלאות. תאים מהונדסים אלה, המסוגלים לייצר חלבונים חדשים, יכולים להציע טיפולי מחלות מותאמים אישית, יבולים עמידים יותר ופתרונות אנרגיה ברי קיימא. עם זאת, קפיצה טכנולוגית זו מביאה גם אתגרים אתיים וחברתיים משמעותיים, כגון אי שוויון בגישה ושיבושים אקולוגיים פוטנציאליים, הדורשים רגולציה גלובלית זהירה ושיח מתחשב.

הקשר של תאים מעצבים

מדענים השקיעו עשרות שנים בניסיון לייצר חיים. ב-2016 הם יצרו תא סינטטי מאפס. לרוע המזל, לתא היו דפוסי גדילה בלתי צפויים, מה שמקשה מאוד על המחקר. עם זאת, בשנת 2021 מדענים הצליחו לאתר שבעה גנים שמובילים לצמיחת תאים עקבית. הבנת הגנים הללו חיונית עבור מדענים ליצור תאים סינתטיים.

בינתיים, התקדמות מדעית אחרת אפשרה לשנות תאים קיימים כדי לאמץ "פונקציות מעצב". למעשה, ביולוגיה סינתטית יכולה לגרום לתאים אלה לזכות באיכויות חדשות על ידי שינוי מנגנוני סינתזת חלבון. סינתזת חלבון חיונית לצמיחה ושינוי תאי. 

סימביוגנזה היא התיאוריה המקובלת ביותר על אופן פעולת התאים כיום. התיאוריה קובעת שכאשר חיידקים בלעו זה את זה לפני שני מיליארד שנה, התאים לא התעכלו. במקום זאת, הם יצרו מערכת יחסים מועילה הדדית, ויצרו את התא האיקריוטי. לתא האוקריוטי יש מנגנון מורכב לבניית חלבונים שיכול לבנות כל חלבון המקודד בחומר הגנטי של התא. 

מדענים גרמנים הכניסו אברונים סינתטיים שיכולים לשנות את החומר הגנטי של התא כדי לקודד לחלבונים חדשים לגמרי. הישג זה אומר שהתא המהונדס יכול כעת לייצר חלבונים חדשים ללא שינויים בתפקודים השגרתיים שלו.

השפעה משבשת

הופעתם של תאים מעצבים עשויה לשנות את הדרך בה אנו מטפלים במחלות ומנהלים בריאות. תאים עשויים להיות מתוכננים באופן ספציפי לכוון ולחסל סרטן, או לייצר אינסולין עבור חולי סוכרת, להפחית את הצורך בתרופות חיצוניות. הישג זה עשוי להוביל לשינוי משמעותי בתעשיית התרופות, שכן ההתמקדות עשויה לעבור מייצור תרופות לתכנון וייצור של תאים ספציפיים. עבור אנשים, זה יכול להיות טיפולים מותאמים אישית ויעילים יותר, העלולים לשפר את איכות החיים ואריכות החיים.

עבור תעשיות מעבר לבריאות, לתאי מעצבים יכולות להיות גם השלכות עמוקות. בחקלאות, ניתן להנדס צמחים עם תאים עמידים יותר בפני מזיקים או תנאי מזג אוויר קשים, להפחית את הצורך בחומרי הדברה כימיים ולהגביר את הביטחון התזונתי. בתחום האנרגיה, תאים יכולים להיות מתוכננים להמיר ביעילות את אור השמש לדלק ביולוגי, המציע פתרון בר-קיימא לצרכי האנרגיה. חברות הפועלות במגזרים אלה יצטרכו להסתגל לטכנולוגיות החדשות הללו, שעלולות לדרוש מיומנויות וידע חדשים, וממשלות יצטרכו לקבוע תקנות כדי להבטיח שימוש בטיחותי ואתי.

עם זאת, השימוש הנרחב בתאי מעצבים מעלה גם שאלות אתיות וחברתיות חשובות שיש להתייחס אליהן. למי תהיה גישה לטכנולוגיות הללו? האם הם יהיו נוחים לכולם או רק למי שיכול לשלם? חשוב מכך, כיצד נבטיח שהשימוש בתאים מעוצבים לא יוביל להשלכות לא רצויות, כמו מחלות חדשות או בעיות סביבתיות? ייתכן שממשלות יצטרכו לקבוע תקנות גלובליות כדי לתת מענה הולם לשאלות הללו.

השלכות של תאים מעצבים 

השלכות רחבות יותר של תאי מעצבים עשויות לכלול:

• תאים אנושיים מתוכננים להיות חסינים מפני השפעות ההזדקנות. 
• תעשיות חדשות התרכזו סביב עיצוב וייצור תאים, מה שהוביל ליצירת מקומות עבודה והגדלת ההשקעה בביוטכנולוגיה.
• תאים מעוצבים המשמשים לניקוי מזהמים סביבתיים, מה שמוביל לסביבה נקייה ובריאה יותר.
• ייצור של גידולים מזינים יותר התורמים לשיפור בריאות הציבור ולהפחתת עלויות שירותי הבריאות.
• יצירת דלק ביולוגי מוביל לירידה בהסתמכות שלנו על דלקים מאובנים וקידום עצמאות אנרגטית.
• שיבושים פוטנציאליים במערכות אקולוגיות המובילות להשלכות בלתי צפויות על המגוון הביולוגי.
• ויכוחים מחודשים על תינוקות מעצבים, פותחים שאלות על המוסר של בני אדם "מושלמים" הנדסיים וכיצד זה יכול להחמיר את אי השוויון החברתי-כלכלי.

שאלות שכדאי לקחת בחשבון

• על אילו יישומים נוספים אתה יכול לחשוב עבור תאים מעצבים בתעשיות שונות? 
• האם אתה חושב שיש יישומים של תאים מעצבים במרדף אחר אלמוות?