L'innovazione Biotech apre i bambini porta a designer Ecco cosa devi sapere

Una delle più importanti scoperte della biologia è avvenuta nel 2013 e probabilmente non ne hai sentito parlare.

L'innovazione è nata dalla ricerca sui batteri “sistemi immunitari”, che consentono ai batteri di identificare il DNA virale e modificarlo in modo innocuo. Gli scienziati hanno adattato quella ricerca a CRISPR, uno strumento che permette loro di scambiare pezzi arbitrari di DNA - in quasi tutti gli organismi - con sequenze sintetiche. Funziona così:

Per capire perché questo è solo un grosso problema, devi capire quanto sia stata limitata la modificazione genetica. Fino ad ora, la tecnica standard per consegnare il DNA in una cellula è stata quella di usare un virus come una siringa minuscola, spruzzando materiale genetico nella cellula. Una volta all'interno della cellula, il DNA sintetico viene inserito nel genoma in una posizione casuale.

Questo non è l'ideale Per cominciare, il comportamento della sequenza può variare a seconda di dove finisce nel genoma. Se viene inserito nel mezzo di un gene oncosoppressore, potrebbe addirittura causare il cancro. A causa di questi limiti, la nostra capacità di modificare geneticamente gli organismi è stata limitata a lungo. Siamo stati in grado di fare qualcosa di impressionante con esso, ma solo da prove ed errori senza fine.

È finita ora. CRISPR (Ripetute ripetizioni palindromiche a intervalli regolari con intervalli separati) ci consente di trovare l'accesso per sostituire l'intero genoma di un organismo. In questo momento, il tasso di successo di CRISPR è basso, ed è difficile da usare su un'intera persona. Una volta risolti questi problemi, CRISPR potrebbe consentirci di curare tutti malattia genetica - tutto, da Huntington's a FOP, una malattia rara e orribile che trasforma il tessuto molle in osso. La ricerca fondamentale è già in corso: gli scienziati del MIT hanno curato una grave malattia genetica in un topo adulto utilizzando CRISPR. Secondo il professor Daniel Anderson, uno degli scienziati responsabili del progetto:

“Fondamentalmente abbiamo dimostrato che si poteva usare il sistema Crispr in un animale per curare una malattia genetica, e quello che abbiamo scelto era una malattia nel fegato che è molto simile a quella riscontrata negli esseri umani [...] La malattia è causata da una singola mutazione puntiforme e abbiamo dimostrato che il sistema Crispr può essere consegnato in un animale adulto e portare a una cura.

Pensiamo che sia una prova importante del principio che questa tecnologia possa essere applicata agli animali per curare le malattie [...] Il vantaggio fondamentale è che si sta riparando il difetto, in realtà si sta correggendo il DNA stesso. Ciò che è eccitante in questo approccio è che possiamo effettivamente correggere un gene difettoso in un animale adulto vivente.”

Eseguire lo stesso trucco in un essere umano è un po 'lungo la strada, ma CRISPR apre alcune porte interessanti nel prossimo futuro.

Come fare un bambino

Modificare il genoma di una singola cellula con CRISPR è semplice, anche se gli scienziati vogliono fare un lotto di modifiche. Se quella singola cellula è un uovo, allora gli scienziati hanno carta bianca per rivedere il genoma dell'organismo che l'uovo diventa.

Considera le implicazioni per la medicina della fertilità. Un medico potrebbe prendere un uovo fecondato da due genitori speranzosi, farlo gemellare, sequenziare un uovo e usare quell'informazione per modificare il genoma dell'altro uovo. Il medico, sotto la guida dei genitori e della legge, potrebbe apportare tutti i cambiamenti desiderati, quindi impiantare l'uovo e portarlo a termine. Il risultato è chiamato a “designer bambino”.

La tecnologia è ancora nuova e ha problemi di affidabilità che dovranno essere elaborati, ma gli scienziati stanno già chiedendo un dibattito nazionale sulla questione. La professoressa biologa Robin Lovell-Badge, pensa che potrebbe essere necessario cambiare la legge per riflettere ciò che è ora possibile.

“C'è stato un divieto generalizzato alla terapia della linea germinale, quindi ci deve essere un dibattito su questo e qualche pensiero razionale, piuttosto che reazioni istintive che, "No, non puoi farlo."”

Vuoi avere un bambino con gli occhi verdi? CRISPR può farlo. Vuoi un bambino alto un metro e ottanta con un cuore forte e una naturale propensione per l'atletismo? Anche CRISPR può farlo (con qualche lavoro per isolare i geni rilevanti). Avere un figlio senza malattie genetiche non è nemmeno una domanda.

Ma cosa succede se vuoi un bambino con un 180 IQ, che vivrà fino a centotrenta? Bene, è qui che inizia a diventare un po 'più complicato.

Benefici

I benefici dell'ingegneria genetica terapeutica sono difficili da esagerare. Anche coloro che si oppongono al suo uso non negano il potenziale potere della tecnica. Da una coalizione di scienziati che sollecitano cautela nel suo uso:

“[...] Questa limitazione è stata recentemente ribaltata dal rapido sviluppo e dall'adozione diffusa di un metodo di ingegneria genomica semplice, economico ed estremamente efficace noto come CRISPR-Cas9 [...] La semplicità del sistema CRISPR-Cas9 consente a qualsiasi ricercatore di conoscere le molecole molecolari. la biologia per modificare i genomi, rendendo fattibili molti esperimenti che prima erano difficili o impossibili da condurre.”

Oltre a rimuovere qualsiasi predisposizione alle malattie genetiche, potremmo anche aggiungere geni benefici che non sono presenti nei genitori, come il gene che ti dà un'immunità all'HIV. Come altro esempio, potremmo parzialmente disabilitare il gene che produce la miostatina, una proteina che inibisce la crescita muscolare. Ciò replicherebbe una mutazione rara e naturale che fa rimanere le persone magre e muscolose, indipendentemente dall'esercizio o dalla dieta.

I medici potrebbero anche utilizzare tecniche di dati di grandi dimensioni per apportare miglioramenti più sottili - cambiamenti maggiori rispetto a un singolo gene. Dai sondaggi genetici sappiamo che alcuni geni possono contribuire al cancro, alle malattie cardiache e alla demenza. Sappiamo anche che i disturbi mentali come la depressione e la schizofrenia hanno forti componenti genetiche. Stiamo già utilizzando tecniche di big data per identificare quei geni e le combinazioni più efficaci potrebbero essere inserite nell'uovo per garantire una vita lunga e sana. A parte gli ovvi benefici della riduzione della sofferenza, una generazione di persone che ha bisogno di meno cure sanitarie e è più indipendente nella loro vecchiaia sarebbe un miracolo economico.

I genitori potrebbero anche richiedere modifiche estetiche. In un certo senso, tu sei i tuoi geni: il tuo alito cattivo, l'attaccatura dei capelli, i denti storti, il pene piccolo o le strane tette sono tutti i risultati di una manciata di geni che potremmo identificare e sostituire, creando persone che, pur non essendo ridicolmente attraenti , avrebbe avuto vite più facili di quelle dei loro genitori.

Niente di tutto questo è controverso: è chiaro che questi sono obiettivi realizzabili nel prossimo futuro e poche persone sono abbastanza meschine da opporsi a dare ai nostri figli questo tipo di vantaggi rispetto ai loro genitori. In molti modi, questo è un transumanesimo semplice Come la tecnologia può influenzare l'evoluzione umana Come la tecnologia può influenzare l'evoluzione umana Non c'è un singolo aspetto dell'esperienza umana che non sia stato toccato dalla tecnologia, compresi i nostri stessi corpi. Per saperne di più, tranne che a differenza di tecnologie come il potenziamento cibernetico Plugging In Your Brain e Body - Il futuro dei computer impiantati che collegano il cervello e il corpo - Il futuro dei computer impiantati Con l'attuale tendenza dell'innovazione tecnica e del progresso, ora è un buon momento per esplorare lo stato dell'arte nelle tecnologie computer-umane. Leggi di più può essere applicato solo ai nuovi bambini, e non a quelli vivi oggi. Alla maggior parte delle persone piacerebbe un futuro di Star Trek pieno di persone sane, longevi e attraenti che non debbano temere le devastazioni della malattia.

La parte in cui le persone iniziano a innervosirsi è quando inizi a parlare di intelligenza.

Un po 'più del 50% della varianza in QI è genetica - in altre parole, la natura conta poco più della crescita nel determinare l'intelligenza. Esistono combinazioni specifiche di geni che contribuiscono a un'attitudine alla matematica, alla logica, alla creatività, alla pulsione interna e ad altre caratteristiche che pensiamo come intelligenza.

Le stesse tecniche di big data utilizzate per cercare geni correlati al cancro potrebbero essere utilizzate per cercare le basi genetiche dell'intelligenza e creare bambini che sono in media più intelligenti, più creativi e più motivati ​​dei loro genitori. Un'azienda cinese sta già facendo la ricerca genetica di base, ed è solo una questione di tempo prima che altre nazioni avviino progetti simili. L'intelligenza potrebbe finire per essere la corsa agli armamenti del 21 ° secolo.

Uno psicologo evoluzionista e docente della NYU, Geoffrey Miller, ha espresso un'opinione simile a Vice Magazine:

“Anche se [l'ingegneria genetica umana] aumenta solo il bambino medio di cinque punti QI, questa è un'enorme differenza in termini di produttività economica, competitività del paese, quanti brevetti ottengono, come gestiscono le loro imprese e quanto innovativa è la loro economia è.”

Etica

I bambini di stilisti hanno tirato su le hackle da quando Brave New World ha portato l'idea nel mainstream. Il nome, che evoca “droghe di marca” e la presunzione di ricchezza non aiuta le cose.

La reazione negativa a questa tecnologia non sorprende. Se le persone vanno nel panico per un semplice trapianto di mitocondri Il Regno Unito ha appena legalizzato i bambini "tre genitori" Il Regno Unito ha appena legalizzato i bambini "tre genitori" Le malattie mitocondriali uccidono migliaia di persone all'anno. Un nuovo trattamento controverso sta sollevando le hackles - ma le paure tengono l'acqua? Per saperne di più, non sorprende che l'idea di creare super-ragazzi geneticamente modificati stia per provocare un po 'di schiuma. Il film (eccellente) Gattaca riassume alcuni dei timori sulla tecnologia.

Molte delle ovvie obiezioni ai bambini designer non sono interessanti. Le persone hanno l'abitudine di confondere i dilemmi etici con cose che li fanno sentire a disagio. Una delle intuizioni cruciali dell'etica è che l'universo raramente ti dà domande trabocchetto. Se le persone criticano qualcosa sulla base di “la dignità dell'uomo”, o “far finta di essere Dio”, è perché non riescono a pensare a qualcosa di più concreto e sbagliato.

Questo è un peccato, perché ci sono alcune questioni interessanti sollevate dalla prospettiva di bambini designer. Mi piacerebbe prendere un momento per far apparire alcuni di loro e come potremmo affrontarli. Per chiarire, questi problemi sono fuori discussione: al momento, CRISPR ha problemi di affidabilità che renderebbero molto laboriosa la creazione di un gran numero di modifiche genetiche. Inoltre, non abbiamo fatto la ricerca di base necessaria per isolare le basi genetiche di molti tratti. Il resto di questo articolo assumerà che siamo in grado di superare questi ostacoli nel prossimo decennio.

Demografia di genere

Una paura che emerge è che, se le persone possono scegliere geneticamente il sesso dei propri figli, le preferenze sociali potrebbero causare uno squilibrio sessuale. C'è qualche base per questa paura. La politica della Cina per un bambino-per-famiglia, intrapresa per frenare la crescita della popolazione, porta ad un forte aumento dell'aborto di feti femmine. Il risultato è che ora ci sono circa 111 ragazzi per ogni 100 ragazze, uno squilibrio di genere che causerà problemi sociali lungo la linea.

L'argomento qui è che se i genitori possono scegliere il sesso dei loro figli (più facilmente che con aborti), potremmo vedere uno squilibrio simile - e, alla fine, una catastrofe demografica. Di conseguenza, la selezione del sesso è già illegale nel Regno Unito (sebbene non nella maggior parte degli altri paesi).

C'è qualche motivo di ottimismo. La grande contro-argomentazione è che la selezione del sesso è già possibile, altri modi di selezione di genere sono più semplici dell'editing del genoma e la maggior parte dei genitori che perseguono la fecondazione in vitro non lo fanno. Le statistiche sono complicate e contrastanti, ma non c'è una buona ragione per credere che gli americani abbiano una forte preferenza di genere in entrambe le direzioni. La nostra cultura è egualitaria sotto molti aspetti e ci manca la pressione artificiale della politica del figlio unico per costringere i genitori a scegliere.

Disordini utili

Un problema che potrebbe sorgere è che alcuni disturbi hanno benefici per la società. La modificazione genetica consente ai genitori di escludere i loro bambini da questi disturbi, il che è positivo per i bambini, ma potrebbe essere dannoso per la civiltà.

Si pensa che molti geni nel corso della storia abbiano avuto una qualche forma di autismo ad alto funzionamento. Nella sua forma più grave, l'autismo è una malattia paralizzante che lascia i sofferenti incapaci di prendersi cura di se stessi. L'autismo lieve causa ancora problemi sociali e infelicità, ma può anche fornire un focus univoco che (in combinazione con il genio di base) può produrre risultati notevoli. La rivista Time riporta che un'indagine sui bambini prodigio ha mostrato un livello sproporzionatamente elevato di tratti autistici,

“Gli autori hanno scoperto che i prodigi hanno ottenuto punteggi elevati nelle caratteristiche autistiche, in particolare nella loro feroce attenzione ai dettagli. Hanno segnato punteggi ancora più alti su questo tratto rispetto a quelli che hanno diagnosticato la sindrome di Asperger, una forma di autismo ad alto funzionamento che di solito include l'ossessione per i dettagli.”

Ci sono anche i collegamenti consolidati tra la grande arte e la malattia mentale. Se guardi chi è chi è il mondo dell'arte, ti imbatti in una terribile depressione, schizofrenia, mania e suicidio. I meccanismi del collegamento non sono chiari, ma corriamo il rischio che, eliminando la disfunzione mentale, potremmo perdere il prossimo Van Gogh o Hemmingway.

Questo è un problema difficile da considerare. Siamo disposti a rinunciare all'arte e alla scienza per il comfort? D'altro canto, vogliamo diventare un'Omelas di persone che soffrono di malattie curabili? Come si assegnano i numeri a quel trade-off utilitario?

Geni Trade-Off

È improbabile che la maggior parte dei geni che contribuiscono all'intelligence sia inequivocabilmente positiva. Molti di loro offriranno benefici in alcune aree, ma impongono costi in altri. Invece di presentarci un modo semplice per creare geni, la ricerca sull'intelligenza potrebbe finire per chiederci una domanda molto più complessa: che tipo di genio vuoi e che cosa sei disposto a rinunciare per ottenerlo?

Il dottor Temple Grandin, professore alla CSU e attivista dell'autismo ha scritto un lungo saggio sostenendo che il genio profondo è un'anomalia neurologica, e quasi sempre viene accompagnato da compromessi in altre aree.

“È probabile che il genio in qualsiasi campo sia un'anormalità. I bambini e gli adulti che eccellono in un'area, come la matematica, sono spesso molto poveri in altre aree. Le abilità sono molto irregolari. Einstein era un povero ortografico e faceva male in lingua straniera. [...] Una revisione della letteratura indica che essere veramente eccezionali in qualsiasi campo può essere associato a qualche tipo di anormalità. Kay Redfield Jamison, della Johns Hopkins School of Medicine, ha esaminato molti studi che mostrano il legame con la malattia depressiva maniaca e la creatività. [...] Uno studio di doti matematiche, condotto presso la Iowa State University da Camilla Persson, ha rilevato che il talento matematico era correlato con l'essere miope e con un'aumentata incidenza di allergie.”

Questo vale per coloro che desiderano ingegnerizzare geneticamente i propri figli. Se puoi comprare una deviazione standard del genio matematico per tuo figlio, a costo, per esempio, della sordità del tono, è giusto prendere quel tipo di decisione che modifica la vita per un bambino che potrebbe voler crescere per diventare un musicista ? Non possiamo raggiungere il futuro e chiedere loro cosa vogliono. Queste modifiche devono essere apportate senza consenso.

Fino ad ora, abbiamo avuto il lusso morale di non essere in grado di scegliere. Finché non è stato possibile scegliere il genoma di tuo figlio, potremmo lasciare il problema nelle mani della lotteria genetica e metterlo fuori di testa. Ora che possiamo fare qualcosa al riguardo, ci troviamo con un'enorme responsabilità sulle nostre mani. Scegliere di non intervenire non ci assolve da questa responsabilità - significa che stiamo scegliendo male.

Sul lato positivo, ci sono alcune ragioni per credere che, indipendentemente da eventuali strazianti compromessi che dobbiamo fare, l'esistenza della tecnologia di editing genetico fornirà un vantaggio, e non solo una migliore specializzazione. L'esistenza di persone ben adattate come Feynman, che ha mostrato il suo genio in molti campi diversi, implica che molti geni siano, in effetti, vittorie univoche. Là è frutta a bassa attaccatura che può essere raccolta.

Creazione di un divario di classe

Uno dei più grandi timori che le persone hanno di questa tecnologia è quello espresso nel film Gattaca. Questa tecnologia creerà una sottoclasse genetica? Finiremo con una popolazione geneticamente modificata che domina e reprime una popolazione non modificata? Per giocare su pregiudizi più concreti, possiamo immaginare che questa tecnologia potrebbe essere costosa all'inizio e sproporzionatamente disponibile per i ricchi. Un futuro di superumani ricchi, brillanti, sani, belli che rubano tutti i nostri lavori sembra un po 'come una distopia.

Direi, tuttavia, che ci sono un sacco di buchi da colpire in quella narrazione.

Innanzi tutto, la nozione di divisione di classe nella tecnologia GM si scontra con una verità di base sulla tecnologia, che è che migliora e diminuisce nel tempo, rapidamente. Non c'è una ragione fondamentale per il costo di “CRISPRizing” un uovo deve essere alto. A lungo termine, crescerà così a buon mercato che si perde nei costi di base di avere un bambino. Nel breve termine, i governi potrebbero scegliere di sovvenzionare (e, in alcuni regimi particolarmente oppressivi, il mandato) la procedura per mantenere il loro vantaggio intellettuale competitivo.

Questo racconto fa anche molte supposizioni sul mondo in cui viviamo. Se l'economia fosse un gioco a somma zero, e ogni dollaro in più che i designer guadagnavano uscisse dalle tasche di qualcun altro, allora sarebbe saggio vietare la tecnologia. Ma non è il caso nel mondo reale.

Nel mondo reale, la maggior parte delle persone contribuisce più al mondo di quanto consumano, e ai geni molte volte. I colleghi accademici di Einstein erano un po 'peggio per aver dovuto competere con lui per il lavoro, ma è assurdo immaginare che il mondo nel suo complesso sarebbe stato meglio se Einstein fosse stato più stupido. I contributi di Einstein sono presenti in tutto, dai software di controllo satellitare ai rilevatori di fumo e pannelli solari. Il valore che ha prodotto è molto maggiore dei costi del suo genio. Lo stesso sarebbe presumibilmente vero per i nostri bambini geneticamente modificati.

Viviamo in un mondo con problemi ben oltre la concorrenza interna. Cambiamenti climatici, impatti di asteroidi, crescita della popolazione, esplosioni di raggi gamma, pandemie globali, intelligenza artificiale Ecco perché gli scienziati pensano che dovresti essere preoccupato per l'intelligenza artificiale Ecco perché gli scienziati pensano che dovresti essere preoccupato per l'intelligenza artificiale Pensi che l'intelligenza artificiale sia pericolosa? L'intelligenza artificiale può rappresentare un serio rischio per la razza umana. Questi sono alcuni motivi per cui potresti voler essere preoccupato. Leggi di più, e lo spettro ricorrente della guerra nucleare minaccia tutti di interrompere bruscamente l'esperimento umano. Siamo fuori misura e abbiamo bisogno di ogni vantaggio che possiamo strappare dalla terra nuda se vogliamo sopravvivere.

Centinaia di milioni di Einstein sarebbero un potente strumento per risolvere i problemi di vita o di morte che l'umanità sta affrontando. Il futuro in cui abbracciamo questa tecnologia volontà essere più ricco, più avanzato, più felice e più sicuro del futuro in cui non lo facciamo. Vale la pena prendere un momento per essere spaventato dalla possibilità che il futuro in cui vietiamo CRISPR potrebbe non avere persone in esso.

Infine, vale la pena ricordare che questa tecnologia non creerà una sottoclasse genetica, perché la sottoclasse genetica esiste già e probabilmente ne farai parte.

Lo accettiamo, implicitamente, ogni giorno. Non puoi andare in punta di piedi con Stephen Hawking in matematica. Non puoi toccare Michael Phelps a nuoto. Non sei un bravo uomo d'affari come Elon Musk Elon Musk contro Richard Branson: The Race for Cheap Internet Satellite Elon Musk contro Richard Branson: The Race for Cheap Satellite Internet Oltre quattro miliardi di persone non hanno accesso a Internet. Come lo ripariamo? La risposta giace sulle nostre teste ... Leggi altro. Non avrai un bell'aspetto come George Clooney quando avrai cinquanta anni. Sei surclassato da un margine così grande che sarebbe ridicolo persino provare. Questi tratti erano per lo più parcellizzati dai tuoi geni al momento del concepimento. Questo non significa che tu non abbia valore, o che non ci siano cose in cui sei bravo, ma significa che il campo di gioco non è nemmeno a livello remoto, e abbiamo già imparato ad affrontarlo fatto. Il fatto che queste caratteristiche siano distribuite dalla lotteria e non dalla modificazione genetica non ti conforta.

La tecnologia del bambino di design non creerà una sottoclasse genetica - ridurrà il numero di persone che nascono in essa.

Costruire il futuro

CRISPR è una delle tecnologie che avrà uno dei più grandi impatti culturali ed economici sul mondo nei prossimi cinquant'anni, ed è una di cui nessuno sta parlando. La capacità di prendere il controllo del nostro genoma è potente e senza precedenti. Sta andando a fare un'enorme quantità di bene, e ci costringerà anche a confrontarci con nuovi scenari che i nostri sensi morali non hanno mai dovuto affrontare prima.

La discussione su questa tecnologia dovrebbe essere iniziata vent'anni fa. Dal momento che non ha, “adesso” dovrà fare. Puoi iniziare nei commenti.

Intendi ingegnerizzare geneticamente i tuoi figli? Pensi che dovrebbe essere illegale? Sei impazzito per l'intera faccenda? Parla nei commenti.

Crediti immagine: “DNA,” Jorge Jaramillo, “Neurone,” da Wikimedia, “Babayaugen,” da Wikimedia, “Cervello,” da Wikimedia, “Isaac Newton Stamp,” Wikimedia

Scopri di più su: Biotecnologie, Ingegneria genetica.