Designer cells: Paggamit ng synthetic biology para i-edit ang aming genetic code

• May-akda:
• pangalan Author

  Quantumrun Foresight
• Nobyembre 12, 2021

Ang mga tagumpay sa synthetic na biology ay nagbigay daan para sa paglikha ng mga designer cell, na nakakaapekto sa maraming sektor mula sa pangangalagang pangkalusugan hanggang sa agrikultura. Ang mga engineered cell na ito, na may kakayahang gumawa ng mga bagong protina, ay maaaring mag-alok ng mga personalized na paggamot sa sakit, mas nababanat na pananim, at napapanatiling solusyon sa enerhiya. Gayunpaman, ang teknolohikal na hakbang na ito ay nagdudulot din ng mga makabuluhang etikal at panlipunang hamon, tulad ng hindi pagkakapantay-pantay ng pag-access at mga potensyal na pagkagambala sa ekolohiya, na nangangailangan ng maingat na pandaigdigang regulasyon at maalalahanin na diskurso.

Konteksto ng mga cell ng designer

Ang mga siyentipiko ay gumugol ng mga dekada sa pagsisikap na gumawa ng buhay. Noong 2016 lumikha sila ng isang sintetikong cell mula sa simula. Sa kasamaang palad, ang cell ay may hindi mahuhulaan na mga pattern ng paglaki, na ginagawang lubhang mahirap na pag-aralan. Gayunpaman, noong 2021, nagawa ng mga siyentipiko na matukoy ang pitong gene na humahantong sa pare-parehong paglaki ng cell. Ang pag-unawa sa mga gene na ito ay mahalaga para sa mga siyentipiko na lumikha ng mga sintetikong selula.

Samantala, ginawang posible ng iba pang mga pagsulong sa siyensya na baguhin ang mga umiiral na mga cell upang gamitin ang "mga function ng taga-disenyo." Sa esensya, ang sintetikong biology ay maaaring gumawa ng mga cell na ito na makakuha ng mga bagong katangian sa pamamagitan ng pagbabago ng mga mekanismo ng synthesis ng protina. Ang synthesis ng protina ay mahalaga sa paglaki at pagbabago ng cellular. 

Ang Symbiogenesis ay ang pinaka-tinatanggap na teorya kung paano gumagana ang mga cell ngayon. Ang teorya ay nagsasaad na nang ang bakterya ay lumamon sa isa't isa dalawang bilyong taon na ang nakalilipas, ang mga selula ay hindi natutunaw. Sa halip, nakabuo sila ng isang relasyong kapwa kapaki-pakinabang, na bumubuo ng eukaryotic cell. Ang eukaryotic cell ay may kumplikadong makinarya sa pagbuo ng protina na maaaring bumuo ng anumang protina na naka-code sa genetic material ng cell. 

Ang mga German scientist ay nagpasok ng mga sintetikong organel na maaaring magbago ng genetic material ng cell upang mag-code para sa ganap na bagong mga protina. Iyon ay nangangahulugan na ang engineered cell ay maaari na ngayong gumawa ng mga bagong protina nang walang anumang pagbabago sa mga nakagawiang pag-andar nito.

Nakakagambala na Epekto

Ang pagdating ng mga designer cell ay maaaring magbago sa paraan ng ating paggamot sa mga sakit at pamamahala sa kalusugan. Ang mga cell ay maaaring idinisenyo upang partikular na i-target at alisin ang kanser, o upang makagawa ng insulin para sa mga may diabetes, na binabawasan ang pangangailangan para sa panlabas na gamot. Ang gawaing ito ay maaaring humantong sa isang makabuluhang pagbabago sa industriya ng parmasyutiko, dahil ang pagtuon ay maaaring lumipat mula sa produksyon ng gamot patungo sa disenyo at paggawa ng mga partikular na cell. Para sa mga indibidwal, ito ay maaaring mangahulugan ng mas personalized at epektibong mga paggamot, na potensyal na mapabuti ang kalidad ng buhay at mahabang buhay.

Para sa mga industriyang lampas sa pangangalagang pangkalusugan, ang mga designer cell ay maaari ding magkaroon ng malalim na implikasyon. Sa agrikultura, ang mga halaman ay maaaring i-engineered gamit ang mga cell na mas lumalaban sa mga peste o malupit na kondisyon ng panahon, na binabawasan ang pangangailangan para sa mga kemikal na pestisidyo at nagpapataas ng seguridad sa pagkain. Sa sektor ng enerhiya, ang mga cell ay maaaring idisenyo upang mahusay na i-convert ang sikat ng araw sa biofuels, na nag-aalok ng isang napapanatiling solusyon sa mga pangangailangan sa enerhiya. Ang mga kumpanyang tumatakbo sa mga sektor na ito ay kailangang umangkop sa mga bagong teknolohiyang ito, na posibleng nangangailangan ng mga bagong kasanayan at kaalaman, at ang mga pamahalaan ay kailangang magtatag ng mga regulasyon upang matiyak ang kaligtasan at etikal na paggamit.

Gayunpaman, ang malawakang paggamit ng mga cell ng taga-disenyo ay nagpapataas din ng mahahalagang tanong sa etika at lipunan na kailangang matugunan. Sino ang magkakaroon ng access sa mga teknolohiyang ito? Ang mga ito ay magiging abot-kaya para sa lahat o para lamang sa mga maaaring magbayad? Higit sa lahat, paano natin matitiyak na ang paggamit ng mga cell ng taga-disenyo ay hindi humahantong sa hindi sinasadyang mga kahihinatnan, tulad ng mga bagong sakit o mga isyu sa kapaligiran? Maaaring kailanganin ng mga pamahalaan na magtatag ng mga pandaigdigang regulasyon upang sapat na matugunan ang mga tanong na ito.

Mga implikasyon ng mga cell ng taga-disenyo 

Maaaring kabilang sa mas malawak na implikasyon ng mga designer cell ang:

• Ang mga selula ng tao ay ini-engineered upang maging immune sa mga epekto ng pagtanda. 
• Ang mga bagong industriya ay nakasentro sa disenyo at pagmamanupaktura ng cell, na humahantong sa paglikha ng trabaho at pagtaas ng pamumuhunan sa biotechnology.
• Ginagamit ang mga designer cell upang linisin ang mga pollutant sa kapaligiran, na humahantong sa isang mas malinis, mas malusog na kapaligiran.
• Ang paggawa ng mas masustansyang pananim na nag-aambag sa pagpapabuti ng kalusugan ng publiko at pagbabawas ng mga gastos sa pangangalagang pangkalusugan.
• Ang paglikha ng mga biofuels na humahantong sa pagbaba ng ating pag-asa sa mga fossil fuel at pagtataguyod ng kalayaan sa enerhiya.
• Mga potensyal na pagkagambala sa mga ecosystem na humahantong sa hindi inaasahang mga kahihinatnan para sa biodiversity.
• Nag-renew ng mga debate tungkol sa mga sanggol na may disenyo, na nagbukas ng mga tanong tungkol sa moralidad ng mga "perpektong" tao sa inhinyero at kung paano nito mapapalala ang mga hindi pagkakapantay-pantay ng socioeconomic.

Mga katanungang dapat isaalang-alang

• Anong mga karagdagang application ang maiisip mo para sa mga designer cell sa iba't ibang industriya? 
• Sa palagay mo ba ay may mga aplikasyon ng mga designer cell sa paghahangad ng imortalidad?