Tế bào thiết kế: Sử dụng sinh học tổng hợp để chỉnh sửa mã di truyền của chúng ta

TÍN DỤNG HÌNH ẢNH:
Tín dụng hình ảnh
iStock

Tế bào thiết kế: Sử dụng sinh học tổng hợp để chỉnh sửa mã di truyền của chúng ta

Tế bào thiết kế: Sử dụng sinh học tổng hợp để chỉnh sửa mã di truyền của chúng ta

Văn bản tiêu đề phụ
Những tiến bộ gần đây trong sinh học tổng hợp có nghĩa là chỉ còn vài năm nữa là chúng ta có thể thay đổi cấu trúc gen của tế bào - tốt hơn hay xấu đi.
    • tác giả:
    • tên tác giả
      Tầm nhìn lượng tử
    • Tháng Mười Một 12, 2021

    Những đột phá trong sinh học tổng hợp đã mở đường cho việc tạo ra các tế bào thiết kế, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực từ chăm sóc sức khỏe đến nông nghiệp. Những tế bào được biến đổi gen này, có khả năng sản xuất các protein mới, có thể cung cấp các phương pháp điều trị bệnh cá nhân hóa, cây trồng có khả năng phục hồi tốt hơn và các giải pháp năng lượng bền vững. Tuy nhiên, bước nhảy vọt về công nghệ này cũng mang đến những thách thức đáng kể về đạo đức và xã hội, chẳng hạn như sự bất bình đẳng trong tiếp cận và những gián đoạn sinh thái tiềm ẩn, đòi hỏi phải có quy định toàn cầu cẩn thận và diễn ngôn chu đáo.

    Bối cảnh ô thiết kế

    Các nhà khoa học đã dành nhiều thập kỷ để cố gắng tạo ra sự sống. Năm 2016, họ đã tạo ra một tế bào tổng hợp từ đầu. Thật không may, tế bào này có mô hình tăng trưởng không thể đoán trước, khiến việc nghiên cứu trở nên vô cùng khó khăn. Tuy nhiên, vào năm 2021, các nhà khoa học đã xác định được bảy gen dẫn đến sự phát triển tế bào ổn định. Hiểu được những gen này là điều quan trọng để các nhà khoa học tạo ra các tế bào tổng hợp.

    Trong khi đó, những tiến bộ khoa học khác đã giúp thay đổi các tế bào hiện có để áp dụng “chức năng thiết kế”. Về bản chất, sinh học tổng hợp có thể làm cho các tế bào này đạt được những đặc tính mới bằng cách thay đổi cơ chế tổng hợp protein. Tổng hợp protein là điều cần thiết cho sự tăng trưởng và sửa đổi tế bào. 

    Sự cộng sinh là lý thuyết được chấp nhận nhiều nhất về cách hoạt động của tế bào ngày nay. Lý thuyết cho rằng khi vi khuẩn nhấn chìm nhau hai tỷ năm trước, các tế bào không bị tiêu hóa. Thay vào đó, chúng hình thành mối quan hệ đôi bên cùng có lợi, hình thành nên tế bào nhân chuẩn. Tế bào nhân chuẩn có bộ máy tạo protein phức tạp có thể tạo ra bất kỳ protein nào được mã hóa trong vật liệu di truyền của tế bào. 

    Các nhà khoa học Đức đã chèn các bào quan tổng hợp có thể sửa đổi vật liệu di truyền của tế bào để mã hóa các protein hoàn toàn mới. Thành tích đó có nghĩa là tế bào được thiết kế giờ đây có thể tạo ra các protein mới mà không có bất kỳ thay đổi nào trong các chức năng thông thường của nó.

    Tác động gây rối

    Sự ra đời của các tế bào thiết kế có thể thay đổi cách chúng ta điều trị bệnh tật và quản lý sức khỏe. Các tế bào có thể được thiết kế để nhắm mục tiêu và loại bỏ ung thư một cách cụ thể hoặc sản xuất insulin cho những người mắc bệnh tiểu đường, giảm nhu cầu sử dụng thuốc bên ngoài. Thành tựu này có thể dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong ngành dược phẩm, vì trọng tâm có thể chuyển từ sản xuất thuốc sang thiết kế và sản xuất các tế bào cụ thể. Đối với các cá nhân, điều này có thể có nghĩa là các phương pháp điều trị hiệu quả và cá nhân hóa hơn, có khả năng cải thiện chất lượng cuộc sống và tuổi thọ.

    Đối với các ngành công nghiệp ngoài chăm sóc sức khỏe, các tế bào được thiết kế cũng có thể có ý nghĩa sâu sắc. Trong nông nghiệp, cây trồng có thể được tạo ra các tế bào có khả năng kháng sâu bệnh hoặc điều kiện thời tiết khắc nghiệt hơn, giảm nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu hóa học và tăng cường an ninh lương thực. Trong lĩnh vực năng lượng, tế bào có thể được thiết kế để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiên liệu sinh học một cách hiệu quả, mang lại giải pháp bền vững cho nhu cầu năng lượng. Các công ty hoạt động trong các lĩnh vực này sẽ cần phải thích ứng với những công nghệ mới này, có khả năng đòi hỏi những kỹ năng và kiến ​​thức mới, đồng thời các chính phủ sẽ cần thiết lập các quy định để đảm bảo an toàn và sử dụng có đạo đức.

    Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi các tế bào thiết kế cũng đặt ra những câu hỏi quan trọng về đạo đức và xã hội cần được giải quyết. Ai sẽ có quyền truy cập vào các công nghệ này? Chúng sẽ có giá cả phải chăng cho tất cả mọi người hay chỉ dành cho những người có khả năng chi trả? Quan trọng hơn, làm thế nào chúng ta có thể đảm bảo rằng việc sử dụng tế bào thiết kế không dẫn đến những hậu quả không lường trước được, chẳng hạn như các bệnh mới hoặc các vấn đề về môi trường? Các chính phủ có thể cần thiết lập các quy định toàn cầu để giải quyết thỏa đáng những câu hỏi này.

    Ý nghĩa của các tế bào thiết kế 

    Ý nghĩa rộng hơn của các tế bào thiết kế có thể bao gồm:

    • Tế bào của con người được thiết kế để trở nên miễn dịch với tác động của lão hóa. 
    • Các ngành công nghiệp mới tập trung vào thiết kế và sản xuất tế bào, dẫn đến tạo việc làm và tăng cường đầu tư vào công nghệ sinh học.
    • Các tế bào thiết kế đang được sử dụng để làm sạch các chất gây ô nhiễm môi trường, dẫn đến một môi trường sạch hơn, lành mạnh hơn.
    • Việc sản xuất các loại cây trồng giàu dinh dưỡng hơn góp phần cải thiện sức khỏe cộng đồng và giảm chi phí chăm sóc sức khỏe.
    • Việc tạo ra nhiên liệu sinh học giúp giảm sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch và thúc đẩy sự độc lập về năng lượng.
    • Những gián đoạn tiềm ẩn trong hệ sinh thái dẫn đến những hậu quả không lường trước được đối với đa dạng sinh học.
    • Các cuộc tranh luận mới về những đứa trẻ được thiết kế, mở ra những câu hỏi về đạo đức của những con người "hoàn hảo" về mặt kỹ thuật và làm thế nào điều này có thể làm trầm trọng thêm sự bất bình đẳng về kinh tế xã hội.

    Các câu hỏi cần xem xét

    • Bạn có thể nghĩ đến những ứng dụng bổ sung nào cho các tế bào thiết kế trong các ngành công nghiệp khác nhau? 
    • Bạn có nghĩ rằng có những ứng dụng của tế bào thiết kế trong việc theo đuổi sự bất tử không?

    Tham khảo thông tin chi tiết

    Các liên kết phổ biến và liên kết thể chế sau đây đã được tham chiếu cho thông tin chi tiết này: