Cyborg
Cyborg #23 - 02/2022

#23 - 02/2022

gene drive (σχεδιασμένη γενετική απαλλοτρίωση)

Η επιστήμη, η βιολογία και οι τεχνικές των gene drives [1Προσβάσιμο στο https://ensser.org/publications/2019-publications/gene-drives-a-report-on-their-science-applications-social-aspects-ethics-and-regulations/]

Η μηχανική γενετική καθοδήγηση (engineered gene drives) είναι μια καινούργια μορφή γενετικής τροποποίησης που παρέχει τα μέσα για την οριστική τροποποίηση ή εν δυνάμει ακόμα και την εξαφάνιση φυσικών ειδών ή πληθυσμών. Σε διαφοροποίηση με τους ως πρόσφατα γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς (genetically modified organisms / GMOs) οι οργανισμοί γενετικής καθοδήγησης (GDOs) δεν προορίζονται να μείνουν εκεί που απελευθερώνονται, αλλά αντίθετα είναι σχεδιασμένοι σκόπιμα για να διασπαρούν και μεταφέρουν τα τροποποιημένα γονίδιά τους όσο πιο μακριά και πλατιά γίνεται μέσα στους αντίστοιχους πληθυσμούς....
Η πραγματοποίηση λειτουργικών μηχανισμών γενετικής καθοδήγησης έγινε εφικτή μόνο με την καθιέρωση της τεχνικής γενετικής κοπτοραπτικής CRISPR/Cas. Αυτή η τεχνική προσέφερε μια αίσθηση απλότητας και ευκολίας κι αυτά, με τη σειρά τους, προκάλεσαν ελπίδες, προβλέψεις, δηλώσεις - και χρηματοδοτήσεις. Ωστόσο οι προθέσεις και οι υποσχέσεις πρέπει να υποστούν τον έλεγχο της πραγματικότητας, δηλαδή της βαθιάς κατανόησης των μέσων και των μηχανισμών που εμπλέκονται, συμπεριλαμβανόμενης της εστίασης στους κινδύνους και στους περιορισμους τους.

Ο πιο εξελιγμένος τύπος της γενετικής καθοδήγησης μέσω CRISPR/Cas χαρακτηρίζεται απ’ την δυνατότητά του να τροποποιήσει ή να εξαφανίσει όλους τους οργανισμούς τους οποίους έχει σαν στόχο. Αυτό σημαίνει ότι δεν πρέπει να γίνουν λάθη, ούτε σε σχέση με τα είδη που γίνονται στόχος ούτε σε σχέση με τα οικοσυστήματα που επηρεάζονται. Δεν πρέπει να πάνε (οι GDOs) εκεί που δεν πρέπει, δεν πρέπει να διαφύγουν τυχαία απ’ τα κλουβιά στα εργαστήρια, ούτε να έχουν μη επιθυμητά αποτελέσματα στα είδη/στόχο, στα οικοσυστήματα, στην βιοποικιλότητα και στην ανθρώπινη υγεία. Πολλοί κίνδυνοι αυτού του είδους έχουν διατυπωθεί στην σχετική αρθρογραφία, όπως επίσης στη “σύμβαση για την βιοποικιλότητα” (convention on biological diversity / CBD) και άλλους παρόμοιους οργανισμούς. Επιπλέον υπάρχουν σοβαροί περιορισμοί στη λειτουργία αυτής της τεχνολογίας, όπως η αναποτελεσματικότητά της σε πολλούς οργανισμούς, η γρήγορη ανάδυση αντιστάσεων εναντίον της, η μη αντιστρέψιμότητά της κι η αδυναμία να περιοριστεί ή να ανακληθεί άπαξ και χρησιμοποιηθεί.

Όπως είναι αυτή η τεχνολογία δεν πρέπει να εφαρμοστεί. Έχουν αντιμετωπιστεί τα πιο πάνω ζητήματα; Έχουν λυθεί; Διάφορες προσπάθειες έχουν γίνει για να περιοριστεί ή και να ξεπεραστεί η βιολογική αντίσταση σ’ αυτήν την τεχνολογία. Τα υπόλοιπα ζητήματα που είναι σημαντικά είναι κολλημένα ως τώρα στο στάδιο των θεωρητικών μοντέλων και σχεδιασμών... Όλες αυτές οι προσπάθειες δεν έχουν επιδείξει ακόμα αποτελέσματα και συχνά υπάρχουν μόνο σαν μαθηματικά μοντέλα, με τους όποιους δικούς τους περιορισμούς. Είναι επιπλέον σημαντικό να αναγνωριστεί πως κάθε καινούργιο στρώμα “λύσεων” θα κουβαλάει τους δικούς του κινδύνους και περιορισμούς, και θα πρέπει να ελεγχθεί ξανά...
Αυτές οι εξελίξεις έχουν επεκτείνει αξιοσημείωτα την γνώση στο γενετικό επίπεδο. Δυστυχώς είναι λυπηρή η άγνοια για την συνθετότητα της πραγματικής ζωής, σε εντελώς διαφορετικές περιβάλλουσες συνθήκες με έντονη γενετική ποικιλία σε πληθυσμούς της φύσης και το σύνθετο δίκτυο των αλληλεπιδράσεων του κάθε είδους με άλλα. Η συμπεριφορά της γενετικής καθοδήγησης και των γενετικά καθοδηγούμενων οργανισμών μπορεί να είναι τελείως διαφορετική απ’ ότι στα εργαστηριακά πειράματα και στις προβλέψεις των μοντέλων, προσθέτοντας επιπλέον κινδύνους. Αυτή η ισχυρή τεχνολογία δεν έχει αποδειχθεί ως τώρα ούτε αντιστρέψιμη ούτε ελέγξιμη. Αυτό σημαίνει ... πως δεν πρέπει να κάνουμε λάθη.

Έτσι ξεκινούσε μια έκθεση περί των γενετικά καθοδηγούμενων οργανισμών 380 σελίδων, που εκδόθηκε τον Μάη του 2019 απ’ το ευρωπαϊκό δίκτυο επιστημόνων για την κοινωνική και περιβαλλοντική ευθύνη (European Network of Scientists for Social andEnvironmental Responsibility / ENSSER).
Είναι οι γενετικά καθοδηγούμενοι οργανισμοί τόσο προ των πυλών έτσι ώστε να χρειάζεται (και γι’ αυτές τις εφαρμογές, όχι μόνον γι’ αυτές!) ισχυρή κοινωνική αντίσταση; Ή είναι ένα θέμα “επιστημονικό” οπότε καλύτερα να το αφήσουμε στους “ειδικούς” (κι όποιος ασχολείται μ’ αυτό είναι “ψέκα”); Εν τέλει: περί τίνος πρόκειται;

Cyborg #23

Με την “παλιά” τεχνολογία η μετάλλαξη δεν κληρονομείται... Με την καινούργια κυριαρχεί...

Πρόκειται για την γενετική τροποποίηση ικανού αριθμού μελών ενός είδους με τέτοιο τρόπο ώστε τα καινούργια γενετικά χαρακτηριστικά να μεταφέρονται στις επόμενες γενιές. Μπορούμε να μιλήσουμε για πειρατεία στην κληρονομικότητα, αν και οι λέξεις δεν αποδίδουν ακριβώς την έκταση του κινδύνου (ή, αν το θέλετε αλλιώς, την έκταση των επιχειρηματικών ευκαιριών). Από πρώτη ματιά αυτή η γενετική τροποποίηση γίνεται “για καλό σκοπό”: για να εξαφανιστεί, για παράδειγμα, κάποιο φυσικό είδος που μεταφέρει ένα επικίνδυνο για το ανθρώπινο είδος βακτήριο ή ιό· ή να τροποποιηθεί έτσι ώστε να μην μπορεί να κάνει αυτήν την “μεταφορά”.
Τον Οκτώβρη του 2019 είχαμε περιγράψει την εποποιία και την παταγώδη αποτυχία μιας τέτοιας εκστρατείας γενετικής καθοδήγησης προς την εξαφάνιση του κουνουπιού Aedes aegypti, στη βραζιλία, που είχε κατηγορηθεί για την μεταφορά του ιού Zika [2Cyborg 16, ο ευνουχισμός των μυγών.]. Αλλά οι παταγώδεις αποτυχίες και οι κίνδυνοι των βιοτεχνολογικών ταχυδακτυλουργιών δείχνουν να έχουν μπει σε καινούργια φάση αποσιώπησης μετά την τρομοεκστρατεία που επέβαλε στο ανθρώπινο είδος τις mRNA πλατφόρμες γενετικής μηχανικής. Συνεπώς χρειάζεται να καταλάβουμε ακόμα καλύτερα αυτήν την συγκεκριμένη εξέλιξη, την κατασκευή γενετικά καθοδηγούμενων οργανισμών. Την καταγωγή της και τις συνέπειές της.

Στις 9 Ιούλη του 2019, κάτω απ’ τον τίτλο Αυτοκαταστρέφομενα κουνούπια και αποστειρωμένα ποντίκια: οι υποσχέσεις της γενετικής καθοδήγησης, η γνωστή επιθέωρηση nature έγραφε: [3Προσβάσιμο στο https://www.nature.com/articles/d41586-019-02087-5]

Ο Austin Burt [4Καθηγητής εξελιγκτικής γενετικής στο Imperial College του Λονδίνου.] και ο Andrea Crisanti [5Καθηγητής μικροβιολογίας στο πανεπιστήμιο της Πάντοβα, και της μοριακής παρασιτολογίας στο Imperial College του Λονδίνου.] προσπαθούσαν επί 8 χρόνια να χακάρουν το γονιδίωμα του κουνουπιού. Ήθελαν να προσπεράσουν την φυσική επιλογή και να φυτέψουν ένα γονίδιο που θα μεταφερόταν στον πληθυσμό γρηγορότερα μέσω κληρονομικότητας απ’ ότι μια μετάλλαξη που θα είχε επιτευχθεί με την συνηθισμένη διαδικασία. Στο μυαλό τους ήταν να ελέγξουν την ελονοσία μέσω της διασποράς ενός γονιδίου που θα έκανε τους πληθυσμούς κουνουπιών ανίκανους να μεταδώσουν την αρρώστια.
Τελικά το 2011 οι δύο γενετιστές του Imperial College έλαβαν τα αποτελέσματα DNA στα οποία ήλπιζαν: ένα γονίδιο που είχαν εισάγει στο γονιδίωμα του κουνουπιού είχε διασπαρεί στον πληθυσμό, φτάνοντας το 85% των απογόνων.

Αυτή ήταν η πρώτη περίπτωση τεχνητής γενετικής καθοδήγησης: μια γενετική μετάλλαξη σχεδιασμένη για να απλωθεί σ’ έναν πληθυσμό με ρυθμό ταχύτερο απ’ ότι ο συνηθισμένος της κληρονομικότητας. Η γενετική καθοδήγηση έγινε γρήγορα τεχνολογία ρουτίνας σε κάποια εργαστήρια· οι επιστήμονες μπορούν τώρα να φτιάξουν στο άψε σβήσε μια γενετική καθοδήγηση, μέσα σ’ ένα μήνα. Η τεχνική βασίζεται στην μέθοδο γενετικής κοπτοραπτικής Cripsr και κάποια κομμάτια RNA για να τροποποιηθεί ή να κατασταλεί η έκφραση ενός συγκεκριμένου γονιδίου, ή για να γίνει εισαγωγή ενός καινούργιου. Στην επόμενη γενιά, τα αντίγραφα της γενετικής καθοδήγησης εισάγονται στο χρωματόσωμα, οπότε το γονιδίωμα δεν είναι πια η φυσική εκδοχή που ήταν πριν, αλλά αντίθετα έχει δυο αντίγραφα του τεχνητού γονιδίου. Μ’ αυτόν τον τρόπο η αλλαγή μεταφέρεται στο 100% των απογόνων αντί για το 50% όπως πριν.

Από το 2014 οι επιστήμονες έχουν εισάγει τεχνητή γονιδιακή καθοδήγηση μέσω Crispr σε κουνούπια, μύγες των φρούτων και μύκητες, και τώρα αναπτύσσουν την τεχνική σε ποντίκια...

Είναι άραγε τόσο σπουδαίο το να αρχίσει η γενετική καθοδήγηση διαφόρων ζωϊκών ειδών με την φιλοδοξία να εξαφανιστούν οι φυσικές εκδοχές τους;

[...]

...η συνέχεια στο έντυπο τεύχος του Cyborg.
[ σημεία διακίνησης ]

Ziggy Stardust

Σημειώσεις

1 - Προσβάσιμο στο https://ensser.org/publications/2019-publications/gene-drives-a-report-on-their-science-applications-social-aspects-ethics-and-regulations/
[ επιστροφή]

2 - Cyborg 16, ο ευνουχισμός των μυγών.
[ επιστροφή]

3 - Προσβάσιμο στο https://www.nature.com/articles/d41586-019-02087-5
[ επιστροφή]

4 - Καθηγητής εξελιγκτικής γενετικής στο Imperial College του Λονδίνου.
[ επιστροφή]

5 - Καθηγητής μικροβιολογίας στο πανεπιστήμιο της Πάντοβα, και της μοριακής παρασιτολογίας στο Imperial College του Λονδίνου.
[ επιστροφή]

κορυφή