Inhoud
- Eerste genetische kaart
- Menselijk genoom project
- Visie op realiteit
- Basisparen
- Defecte genbewerking
- Meer onderzoek nodig
- Designer baby's
- Toekomst van genbewerking
De vooruitgang op het gebied van genbewerking in augustus 2017 roept ethische zorgen op dat sommige mensen baby's willen maken die kunnen zingen zoals Adele, dansballet zoals Baryshnikov of pitch als Cy Young. Wetenschappers zeggen dat deze ideeën meer sciencefiction dan feiten zijn, omdat talenten zoals deze niet tot een identificeerbaar gen behoren, maar eerder een combinatie van genen van beide ouders zijn.
Eerste genetische kaart
Genetische manipulatie heeft enkele van zijn vroegste wortels in 1913, toen de Amerikaanse geneticus Alfred Sturtevant voor zijn doctoraatsthesis voor het eerst een genetische kaart op chromosomen ontwikkelde. Sturtevant bewees genetische koppeling - het doorgeven van genetisch materiaal - tijdens de celdelingsfase van seksuele reproductie. Hij ontdekte dat tijdens celdeling, meiose, het aantal chromosomen in oudercellen met de helft verminderde om sperma en eicellen te creëren.
Menselijk genoom project
Na de ontdekking van de dubbele helixstructuur in 1953 door onderzoekers Francis Crick en James Watson, beseften wetenschappers dat er een cruciale stap was gezet om het menselijk genoom volledig in kaart te brengen. Voortbouwend op hun werk, ontdekte Frederick Sanger hoe DNA te sequencen en de volgorde van de vier basen van DNA bepaald door chemische letters A voor adenine, T voor thymine, G voor guanine en C voor cytosine bepalen. In de jaren tachtig was het proces volledig geautomatiseerd.
Visie op realiteit
Het idee om het hele menselijke genoom volledig in kaart te brengen werd een realiteit in 1988 toen het Congres het National Institute of Health en het Department of Energy financierde om "onderzoek en technische activiteiten met betrekking tot het menselijk genoom te coördineren." Verwacht wordt dat het decennia zal duren, bracht het project in 2000 bijna 90 procent van het menselijk genoom in kaart en was het in 2003 volledig voltooid, slechts 50 jaar nadat Crick en Watson de dubbele helix ontdekten.
Basisparen
Er werd ontdekt dat de DNA-basen op dezelfde manier paren op tegenovergestelde strengen, A met T en G met C om twee basenparen te vormen. HGP identificeerde ongeveer 3 miljard basenparen die in de kern van onze cellen bestaan in 23 chromosomenparen.
Defecte genbewerking
Snel vooruit naar augustus 2017, slechts vijf jaar na de publicatie van Crispr-9-technologie die genbewerking mogelijk maakt - bekend als 'geclusterde regelmatig tussenliggende korte palindrome herhalingen' - heeft een groep internationale wetenschappers uit Oregon, Californië, Korea en China met succes een defectief gen in een menselijk embryo dat een aangeboren hartafwijking doorgeeft, hypertrofische cardiomyopathie. Dit defect leidt tot plotselinge dood bij jonge atleten en komt voor bij één op de 500 mensen.
Het internationale team van wetenschappers heeft twee methoden geprobeerd, waarvan de ene succesvoller was dan de andere. De eerste betrof eieren bevrucht door mannelijk sperma met het defecte gen. Ze verwijderden het defecte mannelijke MYBPC3-gen en injecteerden gezond DNA in de cel met het idee dat het mannelijke genoom de gezonde mal in het snijgebied zou invoegen; in plaats daarvan deed het iets onverwachts. Het kopieerde de gezonde cel van het vrouwelijke genoom.
Hoewel deze methode werkte, herstelde het slechts 36 van de 54 geteste embryo's. Terwijl nog eens 13 embryo's de mutatie niet hadden, waren niet alle cellen van de 13 vrij van mutaties. Deze methode werkte niet altijd, omdat sommige embryo's zowel gerepareerde als niet-gerepareerde cellen bevatten.
De tweede methode omvatte het introduceren van genetische ‘schaar’ samen met zaadcellen in de eicel die mitochondriaal DNA bevat vóór de bevruchting. Dit resulteerde in een succespercentage van 72 procent, waarbij alle 42 van 58 geteste embryo's vrij van mutatie waren, hoewel 16 ongewenst DNA droegen. Als deze embryo's zich zouden ontwikkelen tot baby's en later nakomelingen zouden krijgen, zou het defecte gen niet worden geërfd. Embryo's ontworpen voor deze studie werden na drie dagen vernietigd.
Meer onderzoek nodig
Germline-engineering werkt niet als beide ouders hetzelfde defecte gen hebben, en daarom willen veel wetenschappers meer onderzoeken uitvoeren. Volgens de huidige federale wetgeving is overheidsfinanciering van wetenschappelijke proeven en kiembaantechnologie niet toegestaan, wat de hoeveelheid wetenschappers beperkt die wettelijk kunnen worden voltooid. De financiering voor het onderzoek was deels afkomstig van het Institute for Basic Science in Zuid-Korea, Oregon Health and Science University en particuliere stichtingen.
Designer baby's
Het idee van door de ontwerper gemaakte baby's spreekt velen aan, vooral in vergelijking met het tumult over de genetische manipulatie van zaden en voedingsmiddelen. Maar terwijl er enorme stappen worden gezet in het bewerken van defecte genen, is het maken van designerbaby's niet zo eenvoudig.
Wetenschappers stellen dat maar liefst 93.000 genvariaties een rol spelen bij het bepalen van de menselijke lengte. Hank Greely, directeur van het Centre for Law and the Biosciences in Stanford verklaarde in een artikel in de New York Times: 'We kunnen nooit eerlijk zeggen:' Dit embryo ziet eruit als een 1550 op de tweedelige SAT, terwijl individuele talenten voortkomen uit een veelvoud van gencombinaties. "
Toekomst van genbewerking
Op dit punt beweren wetenschappers dat kiembaantechnologie veel voordelen kan bieden aan mensen die een gezin willen stichten, maar drager zijn van defecte aangeboren genen. Gewone Joes en Janes zouden meer dan waarschijnlijk niet eens denken aan genbewerking en in-vitrofertilisatie, tenzij er een specifieke behoefte is, omdat het een duur proces is en "seks leuker is", zegt Dr. R. Alta Charo, een bio-ethicus aan de Universiteit van Wisconsin in Madison.
Maar terwijl de maatschappij zijn duik door het snel voortschrijdende technologische tijdperk voortzet, zullen de ethische implicaties van kiembaantechniek, genbewerking en designerbaby's nog jaren worden besproken en bediscussieerd.