Inhoud
- Genetische engineering: basisproces
- Genetic Engineering Ethics: Overzicht
- Genetische engineering: sociale gevolgen
- Gemeenschappelijke toepassingen van genetische manipulatie
- CRISPR en genbewerking
- Verschillende ethische effecten van genetische manipulatie
Genetische manipulatie, ook wel genetische modificatie genoemd en ook door een aantal andere losse identificatiemiddelen gaat, is de doelgerichte manipulatie van deoxyribonucleïnezuur (DNA) om de genen van organismen te veranderen met behulp van laboratoriumtechnieken.
Het heeft betrekking op gen klonen, of de reproductie van een veelvoud van kopieën van een specifieke DNA-sequentie die de genetische code voor een specifiek eiwitproduct bevat.
Als het betreffende genetische materiaal eenmaal is geïsoleerd uit het ouder-DNA, moet het worden ingebracht in een streng bestaand DNA van een andere bron om het te kunnen gebruiken.
Deze streng van "gemengd" DNA wordt genoemd recombinant DNA. In wezen maakt het "geënte" DNA gebruik van de cellulaire machinerie van de omgeving waarin het is geïntroduceerd, en wordt het gekloneerde gen tot expressie gebracht (d.w.z. het eiwit waarvoor het codeert wordt gesynthetiseerd) in de hybride DNA-streng.
De komst van de moleculaire celbiologie maakte al snel plaats voor de onderneming en de voltooiing van de Menselijk genoom project. Sinds het begin van het 'nieuwe millennium' is het begrip van de mensheid van toegepaste genetica en de instrumenten waarover onderzoekers wereldwijd beschikken, enorm toegenomen.
Maar met verhoogde mogelijkheden op gebieden zoals klonen komen verhoogde verantwoordelijkheden, gezien wat er voor toekomstige generaties op het spel staat. Wat zijn de ethische problemen met deze technologie en wat is de ethische status van genetische manipulatie als discipline?
Genetische engineering: basisproces
Een voorbeeld van genetische verandering zoals toegepast op microben geeft een goed overzicht van het algemene DNA-engineeringproces.
Ten eerste, als u de leiding hebt over een dergelijk project, moet uw engineeringteam een gen vinden dat de moeite waard is om te amplificeren - met andere woorden, repliceren - of te integreren in een nieuw organisme.
Wat als je bijvoorbeeld bepaalde kikkers de mogelijkheid zou kunnen geven om in het donker te gloeien? Hiervoor moet je eerst een ander organisme identificeren dat deze eigenschap bezit en vervolgens de precieze DNA-sequentie of gen bepalen die dit vermogen verleent, zoals door te coderen voor een fotoluminescent eiwit.
U moet dan beslissen waar in het doel-DNA (d.w.z. dat van de kikker) het gen zal gaan. Je moet ook een vector vinden om het gen naar het doelwit te krijgen. Een vector is een stuk DNA waarin het gen kan worden ingebracht voor overdracht in het ontvangende organisme. Vaak is deze vector afkomstig van bacteriën of gist.
U moet ook een geschikte vinden restrictie-endonucleasen, enzymen die korte (vier tot acht basen) DNA-segmenten wegsnijden zodat andere lengtes van DNA op hun plaats kunnen worden ingevoegd. Ten slotte worden het doel- en vector-DNA gemengd in aanwezigheid van DNA-ligase, een enzym dat ze met elkaar verbindt om recombinant DNA te produceren.
Over het algemeen is het proces zeer eenvoudig, althans vanuit een theoretisch standpunt.
Genetic Engineering Ethics: Overzicht
Genetische manipulatie is elk proces waarbij een gen wordt gemanipuleerd, gewijzigd, verwijderd of aangepast om een bepaald kenmerk van een organisme te amplificeren, te veranderen of aan te passen. Met andere woorden, het omvat een zeer breed scala aan unieke chemische veranderingen, gezien het aantal beschikbare eigenschappen voor manipulatie in eukaryotische organismen (dieren, planten en schimmels).
De tegenhangers van eukaryoten in de levende wereld, de prokaryoten, zijn bijna allemaal eencellig en hebben een relatief kleine hoeveelheid DNA. Zoals je zou verwachten, is het vanuit technisch oogpunt veel gemakkelijker om het genoom (de som van alle DNA in de chromosomen van een organisme) van een bacterie te manipuleren dan het is van bijvoorbeeld een geit.
Maar tegelijkertijd vermeed gentechnisch onderzoek naar bacteriën niet alleen datgene wat echt mogelijk was in de begindagen van genetische modificatie, maar vermeed het ook vrijwel alle ethische kwesties omdat niemand zich zorgen maakte over het welzijn van bacteriën.
Maar de snelle benadering van de dag waarop het mogelijk zal zijn om hele mensen te repliceren, leidt tot allerlei nieuwe ethische debatten in de wetenschappelijke gemeenschap en daarbuiten.
Genetische engineering: sociale gevolgen
Hoewel genetische manipulatie toepassingen heeft die, per saldo, gunstig zijn voor de samenleving, kunnen bepaalde toepassingen ethische problemen veroorzaken, vooral met betrekking tot dieren- en mensenrechten.
Hoewel het luchthartige voorbeeld van een glow-in-the-dark-kikker bijvoorbeeld voor de grap was bedoeld, is het waar dat het creëren van zo'n dier echt ethische problemen met zich meebrengt. Waarom bijvoorbeeld een dier gevoeliger maken voor nachtelijke roofdieren door het beter zichtbaar te maken?
Tegen het einde van het eerste decennium van de 21ste eeuw wogen bio-ethici, sociologen, antropologen en andere waarnemers al op kwesties die hun hoofd nog niet volledig hadden moeten opheffen vanwege praktische of technologische barrières die naar verwachting langszij zouden vallen als genetische engineering werd geavanceerder en verfijnder.
Veel van deze waren vrij eenvoudig voor te stellen (bijvoorbeeld het klonen van mensen); anderen waren veel subtieler. Weinigen hebben natuurlijk gemakkelijke of duidelijke antwoorden.
Sommige van de gevolgen van het kunnen testen voor, veel minder na te bootsen, bepaalde genen worden niet gemakkelijk geconfronteerd. Als de medische wetenschap je bijvoorbeeld toestond om te bepalen of een kind dat je net hebt verwekt en nu in de baarmoeder van je of je partner zit, het gen voor een dodelijke ziekte draagt, hoe zou je dan reageren?
Zou het iets van de ziekte veranderen die later in het leven begon? Zou u een ethische verantwoordelijkheid voelen om het kind tijdens zijn of haar leven te vertellen of de zwangerschap resulteerde in de levende geboorte van een ogenschijnlijk gezonde baby?
Gemeenschappelijke toepassingen van genetische manipulatie
Mensen zijn vaak geneigd om over genetische manipulatie te praten alsof het een toekomstgericht concept is. Maar in feite is het al aanwezig en diep verankerd in een aantal dagelijkse toepassingen. Als gevolg hiervan zijn er al ethische raadsels op de wereld.
Landbouw: Je hoeft geen high-end nieuwsjunkie te zijn om je bewust te zijn van de voortdurende controverse over genetisch gemodificeerd voedsel. vaak genoemd GGO (voor "genetisch gemodificeerde organismen"). Een volledige behandeling van dit onderwerp alleen al zou meerdere artikelen vereisen, minstens zo lang als deze.
Kunstmatige selectie (fokken): De genetische manipulatie van de reproductie van dieren in de moderne menselijke geschiedenis heeft traditioneel geen gerichte microbiologische technieken nodig. Selectief fokken tussen honden wier DNA-complement voor bepaalde eigenschappen al vele generaties in kaart is gebracht, is een vorm van genetische manipulatie op organisme-niveau.
Gentherapie: Genetische manipulatie maakt het mogelijk werkgenen af te leveren aan patiënten wier eigen DNA deze genen niet bevat. Zie de bronnen voor een artikel over een onderzoek waarbij gebruik wordt gemaakt van deze techniek bij de ziekte van Parkinson, een neurodegeneratieve aandoening die ongeveer een half miljoen Amerikanen treft.
Klonen: Dit verwijst in het algemeen naar het maken van een exacte kopie van een DNA-streng, maar het kan ook worden gebruikt om een heel organisme te klonen (dat wil zeggen dupliceren).
Farmaceutische industrie: Genetische modificatie kan worden gebruikt om prokaryotische micro-organismen te maken die chemische stoffen (bijvoorbeeld eiwitten of hormonen) kunnen maken om medicijnen of behandelingen voor menselijk voordeel te maken. Dit maakt gebruik van de zeer korte generatietijden (dat wil zeggen de reproductiesnelheid) van de meeste bacteriën.
CRISPR en genbewerking
Misschien is het meest opdoemende probleem op het gebied van genetische manipulatie, dat zelfs GMO-voedsel overtreft, de opkomst van CRISPRwat staat voor clustered regularly iknterspaced short palindromic repeats.
Deze korte DNA-sequenties van bacteriën kunnen worden gebruikt om overeenkomstige RNA-sequenties te creëren en kunnen, met behulp van een enzym genaamd Cas9, worden gebruikt om DNA-sequenties in het menselijk genoom te "sluipen" of anderen te verwijderen. Vandaar dat de term "genbewerking" vaak wordt gezien in de con met discussies van CRISPR.
De echte implicatie van CRISPR is dat de procedure niet alleen kan worden gebruikt om de genen van mensen op zichzelf aan te passen en te manipuleren, maar ook van menselijke embryo's, waardoor de mogelijkheid bestaat voor 'designerbaby's'. Dit kan leiden tot de "vervaardiging" van alleen bepaalde soorten mensen (bijvoorbeeld mensen met een specifieke oogkleur, etnisch profiel, intelligentieniveau, algehele uiterlijk en sterkte, enzovoort). Terwijl iedereen sterke, gezonde baby's wil, is biotechnologie om ethisch verantwoord te komen?
Ook is het, net als bij elke nieuwe technologie, niet mogelijk om de langetermijnimpact te kennen van het op deze manier veranderen van iemands (of andere organismen) DNA.
Dus, naast zorgen over "God spelen" en het overschrijden van de grenzen die sommige mensen voelen dat de natuur van nature heeft ingevoerd, zijn er praktische gezondheidsproblemen: genetisch gemanipuleerde organismen gemaakt met ontdekkingen zoals CRISPR zien er geweldig uit als ze gloednieuw zijn, maar hoe zullen ze doorstaan basistests van tijd?
Verschillende ethische effecten van genetische manipulatie
Landbouw impact: De genetische modificatie van bepaalde planten (en de patenten voor die planten) betekent dat boeren die deze zaden niet gebruiken eerder failliet gaan. Ook als hun zaden per ongeluk worden gekruist met gepatenteerde zaden, kunnen ze worden aangeklaagd, zelfs al was het gewoon vanwege het milieu of onvermijdelijke kruisbestuiving.
Veel van deze planten zijn resistent tegen de herbiciden die worden gebruikt om onkruid en concurrerende planten te doden, maar sommige van deze herbiciden zijn ook giftig voor mensen, waardoor een ander ethisch probleem ontstaat.
GGO-planten kunnen ook invloed hebben op het natuurlijke ecosysteem door deze nieuwe genen over te dragen naar andere planten; de langetermijneffecten op het milieu zijn nog niet bekend.
Dierenrechten: Bepaalde vormen van genetische manipulatie lijken op hun gezicht schendingen van dierenrechten te zijn. Vee dieren zoals kippen zijn vaak ontworpen om grotere borsten te laten groeien, wat bestaand en levend pijnlijk en bijna onmogelijk maakt. Dit soort modificaties maakt het vlees beter voor menselijke consumenten, maar voegt ongetwijfeld moeilijkheden en pijn toe aan het leven van dieren.
Het is moeilijk om dit samen te vatten met "ethisch" gedrag in de geest van iedereen die belang hecht aan het idee van bewuste wezens die onnodig lijden ondergaan.
Eerder werd fokken genoemd als een vorm van genetische manipulatie. Het fokken van honden is een gebied waarop de gevaren van deze praktijk goed bekend zijn gemaakt, hoewel het fokken van honden nog steeds populair is. Fokkers proberen vaak genetisch beperkte specimens te gebruiken om "rasechte" lijnen te maken (en nogmaals, kunstmatige selectie is een vorm van genetische manipulatie, gebaseerd op dezelfde evolutionaire principes die natuurlijke selectie doet).
Deze dieren hebben vaak te maken met gezondheidsproblemen, voornamelijk vanwege het behoud van schadelijke genen die van nature uit de populatie zouden zijn gevallen, maar blijven bestaan vanwege het fokken van honden.
Het elimineren van "slechte" genen: De basisallergie van genetische manipulatie voor veel mensen is niet dat het iets super zou kunnen creëren, maar dat het iets zou kunnen elimineren dat er al is, maar ongewenst. CRISPR en aanverwante technologieën kunnen leiden tot het vermogen om schadelijke genen te verwijderen of, nog erger, mensen of organismen te verwijderen met genen die leiden tot chronische ziekten of die leiden tot psychische aandoeningen.
Is dit ethisch? Wat als deze oppervlakkig "slechte" genen eigenlijk een goed doel dienen, zoals het "sikkelcel" -gen in zijn heterozygote vorm, vaak bescherming bieden tegen malaria? Het is niet verkeerd om van geestesziekte af te komen, maar de idee om mensen te elimineren die mogelijk ontwikkelen geestesziekte later, maar vandaag vrij zijn, zou het bloed van elke burger moeten koelen.
En zelfs als het zeker is dat sommige mensen vreselijke psychische aandoeningen zouden ontwikkelen, betekent dit dat dergelijke mensen, die nooit om hun DNA hebben gevraagd en geen hand hebben bij het veroorzaken van problemen in hun eigen genomen, een kans moeten worden ontzegd in het leven? Wie zijn de ethici die degenen vertegenwoordigen die door geboorte-ongelukken naar een zeer onrustig leven zijn gestuurd?
Veranderingen in genetische diversiteit: Het elimineren van "slechte genen" en het selecteren van alleen voor "goede eigenschappen" kan ertoe leiden dat planten, dieren en mensen te genetisch vergelijkbaar zijn. Dit maakt mensen en andere organismen kwetsbaarder voor ziekten en het risico van ziekte waarbij grotere zwaden van de bevolking worden opgenomen. Het interfereert ook met natuurlijke selectie, evolutionaire processen en populatiegeneticadie allemaal, hoe langzaam en soms onhandig ook, de neiging hebben om de biosfeer op orde te houden.