Celulele de proiectare: Folosind biologia sintetică pentru a edita codul nostru genetic

CREDIT DE IMAGINE:
Imagine de credit
iStock

Celulele de proiectare: Folosind biologia sintetică pentru a edita codul nostru genetic

Celulele de proiectare: Folosind biologia sintetică pentru a edita codul nostru genetic

Textul subtitlului
Progresele recente în biologia sintetică înseamnă că mai sunt doar câțiva ani până când putem schimba structura genetică a celulelor noastre - în bine sau în rău.
    • Autor:
    • Numele autorului
      Previziune Quantumrun
    • Noiembrie 12, 2021

    Descoperirile biologiei sintetice au deschis calea pentru crearea de celule de designer, care afectează numeroase sectoare de la sănătate la agricultură. Aceste celule modificate, capabile să producă noi proteine, ar putea oferi tratamente personalizate pentru boli, culturi mai rezistente și soluții energetice durabile. Cu toate acestea, acest salt tehnologic aduce, de asemenea, provocări etice și societale semnificative, cum ar fi inegalitatea de acces și potențialele perturbări ecologice, care necesită o reglementare globală atentă și un discurs atent.

    Contextul celulelor de proiectare

    Oamenii de știință au petrecut zeci de ani încercând să producă viață. În 2016 au creat o celulă sintetică de la zero. Din păcate, celula avea modele de creștere imprevizibile, ceea ce făcea extrem de dificil de studiat. Cu toate acestea, în 2021, oamenii de știință au reușit să identifice șapte gene care duc la o creștere consistentă a celulelor. Înțelegerea acestor gene este vitală pentru ca oamenii de știință să creeze celule sintetice.

    Între timp, alte progrese științifice au făcut posibilă schimbarea celulelor existente pentru a adopta „funcții de proiectant”. În esență, biologia sintetică poate face ca aceste celule să câștige calități noi prin modificarea mecanismelor de sinteză a proteinelor. Sinteza proteinelor este esențială pentru creșterea și modificarea celulară. 

    Simbiogeneza este cea mai acceptată teorie despre modul în care funcționează celulele astăzi. Teoria afirmă că atunci când bacteriile s-au înghițit reciproc acum două miliarde de ani, celulele nu au fost digerate. În schimb, au format o relație reciproc avantajoasă, formând celula eucariotă. Celula eucariotă are mașini complexe de construire a proteinelor care pot construi orice proteină codificată în materialul genetic al celulei. 

    Oamenii de știință germani au introdus organele sintetice care pot modifica materialul genetic al celulei pentru a codifica proteine ​​complet noi. Această performanță înseamnă că celula proiectată poate produce acum proteine ​​noi fără nicio modificare a funcțiilor sale de rutină.

    Impact perturbator

    Apariția celulelor designer ar putea schimba modul în care tratăm bolile și gestionăm sănătatea. Celulele pot fi proiectate pentru a viza și elimina în mod specific cancerul sau pentru a produce insulină pentru cei cu diabet, reducând nevoia de medicamente externe. Această performanță ar putea duce la o schimbare semnificativă în industria farmaceutică, deoarece accentul s-ar putea muta de la producția de medicamente la proiectarea și fabricarea de celule specifice. Pentru indivizi, acest lucru ar putea însemna tratamente mai personalizate și mai eficiente, potențial îmbunătățind calitatea vieții și longevitatea.

    Pentru industriile dincolo de asistența medicală, celulele de designer ar putea avea, de asemenea, implicații profunde. În agricultură, plantele ar putea fi proiectate cu celule care sunt mai rezistente la dăunători sau condiții meteorologice dure, reducând nevoia de pesticide chimice și sporind securitatea alimentară. În sectorul energetic, celulele ar putea fi proiectate pentru a converti eficient lumina solară în biocombustibili, oferind o soluție durabilă pentru nevoile energetice. Companiile care operează în aceste sectoare ar trebui să se adapteze la aceste noi tehnologii, potențial necesitând noi competențe și cunoștințe, iar guvernele ar trebui să stabilească reglementări pentru a asigura siguranța și utilizarea etică.

    Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă a celulelor de designer ridică, de asemenea, întrebări etice și societale importante care trebuie abordate. Cine va avea acces la aceste tehnologii? Vor fi accesibile pentru toată lumea sau doar pentru cei care pot plăti? Mai important, cum ne vom asigura că utilizarea celulelor de proiectare nu duce la consecințe nedorite, cum ar fi noi boli sau probleme de mediu? Este posibil ca guvernele să fie nevoite să stabilească reglementări globale pentru a aborda în mod adecvat aceste întrebări.

    Implicațiile celulelor de proiectare 

    Implicațiile mai largi ale celulelor de proiectare pot include:

    • Celulele umane sunt proiectate pentru a deveni imune la efectele îmbătrânirii. 
    • Noile industrii s-au concentrat pe proiectarea și fabricarea celulelor, ceea ce duce la crearea de locuri de muncă și la creșterea investițiilor în biotehnologie.
    • Celulele de design sunt folosite pentru a curăța poluanții de mediu, ceea ce duce la un mediu mai curat și mai sănătos.
    • Producerea de culturi mai hrănitoare contribuind la îmbunătățirea sănătății publice și la reducerea costurilor de îngrijire a sănătății.
    • Crearea de biocombustibili care duce la o scădere a dependenței noastre de combustibilii fosili și la promovarea independenței energetice.
    • Potențiale perturbări ale ecosistemelor care duc la consecințe neprevăzute pentru biodiversitate.
    • Dezbateri reînnoite asupra bebelușilor de designer, deschizând întrebări despre moralitatea ingineriei oamenilor „perfecți” și despre modul în care acest lucru ar putea agrava inegalitățile socioeconomice.

    Întrebări de luat în considerare

    • La ce aplicații suplimentare vă puteți gândi pentru celulele de designer din diferite industrii? 
    • Crezi că există aplicații ale celulelor de designer în căutarea nemuririi?

    Referințe de perspectivă

    Următoarele linkuri populare și instituționale au fost menționate pentru această perspectivă: