Alates iidsetest võlukeppidest kuni Wall Streeti aktsiate korjajateni on inimesed alati igatsenud, et oskavad tulevikku öelda. Võime, iseenesest mõistetav, on enamasti ülehinnatud.
Aga mis siis, kui oleks olemas mõte, milles võiksite tõesti tulevikku öelda? Ja mis siis, kui suudame ka konkreetse tulemuse tõenäolisemaks, isegi kindlamaks muuta? Tekkiv tehnoloogia, mida tuntakse geeniajamina, pakub just sellist väljavaadet tulevaste taimede ja loomade konkreetsete omaduste eelistamisel - põllumajandusliku toodangu suurendamiseks, nakkushaiguste leviku riski vähendamiseks või milleks me veel pole ette kujutanud. Tõepoolest, mõned on juba soovitanud kasutada geenivahendeid, et kõrvaldada teatud sääsed, mis võivad levitada Zikat, malaariat ja muid vaevusi. Kuid kas see on hea mõte? Kuidas peaksime mõtlema sellise tehnoloogia kasutamisele viisil, mis prognoosib ja kaalub selle eeliseid ja kahju praegustele ja tulevastele põlvkondadele?
Möödunud aasta jooksul arutas neid küsimusi Rahvuslike Terviseinstituutide ja NIH Fondi taotlusel Riiklike Teaduste, Inseneriteaduse ja Meditsiini Akadeemiate komisjon. Eelmisel kuul avaldas komisjon, mille kaasesimees koos Elizabeth Heitmaniga Vanderbilti ülikooli meditsiinikeskuse biomeditsiinilise eetika ja ühiskonna keskusest, avaldas oma raporti - „Gene Drives on the Horizon: teaduse edendamine, ebakindluse navigeerimine ja teadusuuringute vastavusse viimine avalikkusega Väärtused. ”Mida me siis järeldasime? Jõuan selleni mõne minutiga, kuid kõigepealt on loodusteaduste tund.
Geeniülekande tehnoloogia võimaldab teadlastel muuta seksuaalse paljunemise geneetilise pärimise tavapäraseid reegleid - kui tõenäoline on. Geenivaramute kaudu saame märkimisväärselt suurendada tõenäosust, et konkreetne geen järglastele saab (alates looduse 50-50 koefitsiendist enamikus sugulisel teel paljunevates liikides). Geenitehnoloogia ühendab endas muudetud geneetilist tunnust, näiteks isase tootmist, suurema tõenäosusega, et see tunnus läbib kogu populatsiooni.
See on väljakujunenud jälitamise uus vahend. Pärimine on valdkond, kus inimesed panevad tulevaste tulemuste haldamiseks palju vaeva. Tõuaretajad võivad aastaid või aastakümneid töötada selle nimel, et sellised omadused nagu taime seemne suurus või hobuse tugevus või kiirus kanduksid prognoositavalt põlvest põlve. Kui ennustatavalt? Noh, kogu ajaloo vältel on „hea aretuse” põhielementideks põlvkondade vahel soovitava tunnuse läbimine võimalikult usaldusväärne.
Alles 1800. aastate lõpus tõid Austria munga Gregor Mendeli katsed hernetaimedega välja võimaluse, et põlvkondade vahelise iseloomuomaduste ülekandmine võib kaugeneda parimatest tavadest või isegi parimatest arvamistest. Mendel näitas, et vähemalt mõne vanemliku tunnuse osas oskas ta ennustada keskmist esinemissagedust järglastel. Näiteks kui seksuaalselt paljuneva liigi vanematel taimedel olid punased õied või kollased seemned, võib eeldada, et pooltel kõigist järglastest on punased õied või kollased seemned. See oli märkimisväärne edasiminek. 20. sajandi alguseks olid Mendeli tulemused peamiste teadmiste hulka, mis viisid geneetikateaduseni.
Geneetikud püüavad paljastada pärimisreegleid, mõistes protsesse, mis seovad inimese DNA või genotüübi konkreetse tunnuse, areneva organismi fenotüübi või täiskasvanu avaldumisega. See eeldab tulemust kontrollivate molekulaarsete ja keskkonnamuutujate mõistmist, näiteks isaste või emaste järglaste saamist. Me teame, et enamikus kahe sooga liikides võib keskmiselt oodata, et järglaste põlvkonnas on umbes pooled isased ja pooled emased. See on pärandi põhireegel - puuduvate jõudude, näiteks geenimutatsioonide või loodusliku valiku korral, on järglaste põlvkonnas paljude tunnuste sagedus võrdne vanemate põlvkonna omadega. Aga mis siis, kui teil oleks tehnoloogiat selle põhireegli muutmiseks ja järglaste põlvkonna suhte suurendamiseks 60:40 meeste ja naiste vahel või 70:30 või isegi 99: 1?
Sellised võimalused avavad geeniseadmete tehnoloogia. Geenivajam võiks olla kavandatud selleks, et suurendada tõenäosust, et emane produtseerib mehi, mitte naisi. Lisaks suureneb iga põlvkonna möödudes meeste osakaal populatsioonis, kui omadus "läbib" elanikkonna - tulevik muutub kindlamaks. Äärmisel juhul võib suur osa või kogu populatsioon muutuda isasteks ja seksuaalse paljunemisega liikide puhul oleks tulemuseks muidugi populatsiooni vähendamine või kaotamine või isegi liigi väljasuremine.
Kuid kas geenivahendeid tuleks kasutada populatsiooni suuruse muutmiseks, võib-olla kuni väljasuremiseni? Pealegi on geenipõhiselt muundatud organismide lubadus parandada inimeste tervist ja põllumajanduse tootlikkust, kaitsta teisi liike ja edendada alusuuringuid. Kujutage ette sääseliigi elimineerimist, mis kannab malaariat.
Looduslikes ökosüsteemides geenide abil modifitseeritud organismide vabastamine on aga ka negatiivne külg. Kuidas peaksime kaaluma sellise geenipõhise jõu kasutamist? Mida peaksime kaaluma enne selle kasutamise üle otsustamist?
NIH-i juunis avaldatud aruandes pühendatakse palju tähelepanu vastutustundlikule teadusele ja vajadusele geenimootori abil modifitseeritud organismide keskkonda viimise pidevate sotsiaalsete, keskkonna-, regulatiivsete ja eetiliste kaalutluste pideva hindamise järele. Rõhutasime, et iga teadusuuringute ja juurutamise etapp põhineb üksikisikute ja kogukondade väärtustel. Avalik kaasamine nende väärtuste avastamise ja mõistmise poole ei saa olla järelmõte. Geenitehnoloogia abil modifitseeritud organismide teadusuuringute juhtimine peaks algama uurija isiklikul vastutusel ja ulatuma sealt teadusasutuste ja regulaatoriteni. Millised regulaatorid: osariiklikud, föderaalsed, globaalsed? Lõppude lõpuks on geeni ajamiga modifitseeritud organism pärast vabanemist kavandatud levima. Eraomandi, riikide või riikide piirid ei ole levikut takistavad tegurid. Aruande põhisõnum on:
"Geenitehnoloogial põhinevate muundatud organismide keskkonda viimise toetamiseks ei ole praegu piisavalt tõendeid. Siiski on geenivahendite potentsiaalne kasu põhi- ja rakendusuuringute jaoks märkimisväärne ning õigustab laboriuuringute ja kõrgelt kontrollitud välikatsete jätkamist. . "
Mõned puudused geenitehnoloogia täieliku mõju mõistmisel hõlmavad looduslike ökosüsteemide ökoloogilisi ja evolutsioonilisi protsesse. Kui vähendame või isegi kõrvaldame selliseid liike nagu sääsk, mis edastab inimesi nakatavat patogeeni, mida see ökosüsteemi stabiilsuse jaoks tähendab? Näiteks võib see toiming avada võimaluse ühe või mitme täiendava putukaliigi, kes edastavad veelgi vähem soovitavaid nakkushaigusi, saamiseks või nende arvu suurenemiseks.
Komisjoni edasiliikumise plaan sisaldab järkjärgulist testimisraamistikku, mis ulatub laboratooriumide väljatöötamisest põllul vabanemiseni ja geenipõhiselt muundatud organismide jälgimiseni. Me soovitasime ökoloogilise riski hindamist kui meetodit, mille abil kvantifitseerida, kuidas konkreetsed keskkonnamuutused või muutused mõjutavad midagi ühiskonnale väärtuslikku - näiteks veekvaliteeti - või võimalust nakkusohtlikku patogeeni edastada soovimatutele kahjuriliikidele.
Pärandi tuleviku kontrollimine kogu populatsioonide ja liikide lõikes on võimas teaduse areng, seda on raske ülehinnata. Ja nagu sageli juhtub, on oht, et teadusuuringud väljuvad laiema eetikaraamistiku väljatöötamisest, et teha kindlaks, kas ja kuidas kõige paremini seda äsja omandatud teaduslikku jõudu rakendada. Loodame, et teadlased ja valitsused kõikjal arvestavad raporti üleskutsega tegutseda ettevaatlikult. Geeniülekande tehnoloogia lubadus on tohutu, kuid kui me räägime võimest panna teatud liigid väljasurema, on see tehnoloogia, mida me ei saa lubada väärkasutamiseks.
James P. Collins on Virginia M. Ullman Temise Arizona osariigi ülikooli loodusteaduste kooli loodusloo ja keskkonna professor.
See artikkel on kirjutatud Zócalo partneri Future Tense jaoks. Future Tense on Arizona State University, New America ja Slate'i projekt. Versioon ilmus ka saidil Slate.com.
