เซลล์ของนักออกแบบ: การใช้ชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อแก้ไขรหัสพันธุกรรมของเรา

เครดิตภาพ:
เครดิตภาพ
iStock

เซลล์ของนักออกแบบ: การใช้ชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อแก้ไขรหัสพันธุกรรมของเรา

เซลล์ของนักออกแบบ: การใช้ชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อแก้ไขรหัสพันธุกรรมของเรา

ข้อความหัวข้อย่อย
ความก้าวหน้าล่าสุดในชีววิทยาสังเคราะห์หมายความว่าเหลือเวลาอีกไม่กี่ปีจนกว่าเราจะสามารถเปลี่ยนองค์ประกอบทางพันธุกรรมของเซลล์ของเราให้ดีขึ้นหรือแย่ลงได้
    • เขียนโดย:
    • ชื่อผู้เขียน
      มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
    • November 12, 2021

    ความก้าวหน้าทางชีววิทยาสังเคราะห์ได้ปูทางไปสู่การสร้างเซลล์ผู้ออกแบบ ซึ่งส่งผลกระทบต่อภาคส่วนต่างๆ มากมายตั้งแต่การดูแลสุขภาพไปจนถึงการเกษตร เซลล์ที่ได้รับการออกแบบเหล่านี้ ซึ่งสามารถผลิตโปรตีนชนิดใหม่ได้ สามารถรักษาโรคเฉพาะบุคคล พืชผลที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้น และโซลูชั่นด้านพลังงานที่ยั่งยืน อย่างไรก็ตาม การก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีนี้ยังนำมาซึ่งความท้าทายที่สำคัญด้านจริยธรรมและสังคม เช่น การเข้าถึงความไม่เท่าเทียมและการหยุดชะงักของระบบนิเวศที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องมีกฎระเบียบระดับโลกอย่างรอบคอบและวาทกรรมที่รอบคอบ

    บริบทเซลล์ตัวออกแบบ

    นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลาหลายทศวรรษในการพยายามสร้างสิ่งมีชีวิต ในปี 2016 พวกเขาได้สร้างเซลล์สังเคราะห์ตั้งแต่เริ่มต้น น่าเสียดายที่เซลล์มีรูปแบบการเติบโตที่คาดเดาไม่ได้ ทำให้การศึกษาเป็นเรื่องยากมาก อย่างไรก็ตาม ในปี 2021 นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุยีน XNUMX ยีนที่นำไปสู่การเจริญเติบโตของเซลล์ได้อย่างสม่ำเสมอ การทำความเข้าใจยีนเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการสร้างเซลล์สังเคราะห์

    ในขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ ทำให้สามารถเปลี่ยนเซลล์ที่มีอยู่ให้เป็น "ฟังก์ชันของนักออกแบบ" ได้ โดยพื้นฐานแล้ว ชีววิทยาสังเคราะห์สามารถทำให้เซลล์เหล่านี้มีคุณสมบัติใหม่ๆ ได้โดยการเปลี่ยนแปลงกลไกการสังเคราะห์โปรตีน การสังเคราะห์โปรตีนมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ 

    Symbiogenesis เป็นทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดว่าเซลล์ทำงานอย่างไรในปัจจุบัน ทฤษฎีระบุว่าเมื่อแบคทีเรียกลืนกินกันเมื่อสองพันล้านปีก่อน เซลล์ต่างๆ จะไม่ถูกย่อย แต่พวกเขากลับสร้างความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันโดยสร้างเซลล์ยูคาริโอต เซลล์ยูคาริโอตมีกลไกการสร้างโปรตีนที่ซับซ้อนซึ่งสามารถสร้างโปรตีนใดๆ ก็ตามที่มีรหัสอยู่ในสารพันธุกรรมของเซลล์ 

    นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้ใส่ออร์แกเนลล์สังเคราะห์ที่สามารถปรับเปลี่ยนสารพันธุกรรมของเซลล์เพื่อสร้างรหัสโปรตีนใหม่ทั้งหมดได้ ความสำเร็จดังกล่าวหมายความว่าเซลล์ที่ได้รับการออกแบบสามารถผลิตโปรตีนชนิดใหม่ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงการทำงานประจำของมัน

    ผลกระทบก่อกวน

    การเกิดขึ้นของเซลล์นักออกแบบสามารถเปลี่ยนวิธีการรักษาโรคและการจัดการสุขภาพได้ เซลล์อาจได้รับการออกแบบเพื่อกำหนดเป้าหมายและกำจัดมะเร็งโดยเฉพาะ หรือเพื่อผลิตอินซูลินสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้ยาภายนอก ความสำเร็จนี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในอุตสาหกรรมยา เนื่องจากการมุ่งเน้นอาจเปลี่ยนจากการผลิตยาไปสู่การออกแบบและการผลิตเซลล์เฉพาะ สำหรับบุคคล นี่อาจหมายถึงการรักษาที่เป็นส่วนตัวและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งอาจช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตและอายุยืนยาวได้

    สำหรับอุตสาหกรรมที่นอกเหนือจากการดูแลสุขภาพ เซลล์นักออกแบบอาจมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งเช่นกัน ในการเกษตร พืชสามารถได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมด้วยเซลล์ที่ทนทานต่อศัตรูพืชหรือสภาพอากาศที่รุนแรง ลดความจำเป็นในการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช และเพิ่มความมั่นคงทางอาหาร ในภาคพลังงาน เซลล์สามารถออกแบบให้เปลี่ยนแสงแดดเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นโซลูชั่นที่ยั่งยืนสำหรับความต้องการพลังงาน บริษัทที่ดำเนินงานในภาคส่วนเหล่านี้จะต้องปรับตัวให้เข้ากับเทคโนโลยีใหม่เหล่านี้ ซึ่งอาจต้องใช้ทักษะและความรู้ใหม่ๆ และรัฐบาลจะต้องสร้างกฎระเบียบเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและการใช้งานอย่างมีจริยธรรม

    อย่างไรก็ตาม การใช้เซลล์นักออกแบบอย่างแพร่หลายยังทำให้เกิดคำถามสำคัญด้านจริยธรรมและสังคมที่ต้องได้รับการแก้ไข ใครจะสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีเหล่านี้ได้? พวกเขาจะราคาไม่แพงสำหรับทุกคนหรือเฉพาะสำหรับผู้ที่สามารถจ่ายได้? ที่สำคัญกว่านั้น เราจะมั่นใจได้อย่างไรว่าการใช้เซลล์ออกแบบจะไม่นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ได้ตั้งใจ เช่น โรคใหม่ๆ หรือปัญหาสิ่งแวดล้อม รัฐบาลอาจจำเป็นต้องจัดทำกฎระเบียบระดับโลกเพื่อตอบคำถามเหล่านี้อย่างเพียงพอ

    ผลกระทบของเซลล์นักออกแบบ 

    ผลกระทบที่กว้างขึ้นของเซลล์ตัวออกแบบอาจรวมถึง:

    • เซลล์ของมนุษย์ได้รับการออกแบบให้มีภูมิคุ้มกันต่อผลกระทบของความชรา 
    • อุตสาหกรรมใหม่ๆ มีศูนย์กลางอยู่ที่การออกแบบและการผลิตเซลล์ ซึ่งนำไปสู่การสร้างงานและเพิ่มการลงทุนในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ
    • เซลล์นักออกแบบถูกใช้เพื่อทำความสะอาดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม นำไปสู่สภาพแวดล้อมที่สะอาดและดีต่อสุขภาพยิ่งขึ้น
    • การผลิตพืชที่มีคุณค่าทางโภชนาการมากขึ้น มีส่วนช่วยปรับปรุงการสาธารณสุขและลดค่าใช้จ่ายด้านการรักษาพยาบาล
    • การสร้างเชื้อเพลิงชีวภาพ ส่งผลให้การพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลลดลงและส่งเสริมความเป็นอิสระด้านพลังงาน
    • การหยุดชะงักที่อาจเกิดขึ้นในระบบนิเวศซึ่งนำไปสู่ผลกระทบที่ไม่คาดคิดต่อความหลากหลายทางชีวภาพ
    • การอภิปรายครั้งใหม่เกี่ยวกับเด็กทารกที่เป็นนักออกแบบ โดยเปิดคำถามเกี่ยวกับศีลธรรมของวิศวกรรมมนุษย์ที่ "สมบูรณ์แบบ" และสิ่งนี้จะทำให้ความไม่เท่าเทียมกันทางเศรษฐกิจและสังคมแย่ลงได้อย่างไร

    คำถามที่ต้องพิจารณา

    • คุณนึกถึงการใช้งานเพิ่มเติมอะไรบ้างสำหรับเซลล์ของนักออกแบบในอุตสาหกรรมต่างๆ 
    • คุณคิดว่ามีการประยุกต์ใช้เซลล์ผู้ออกแบบเพื่อแสวงหาความเป็นอมตะหรือไม่?

    ข้อมูลอ้างอิงเชิงลึก

    ลิงก์ที่เป็นที่นิยมและลิงก์สถาบันต่อไปนี้ถูกอ้างอิงสำหรับข้อมูลเชิงลึกนี้: