- การดัดแปลงพันธุกรรมคืออะไร?
- ประเภทของการจัดการทางพันธุกรรม
- ตัวอย่างของการดัดแปลงพันธุกรรม
- ข้อดีและข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรม
- ด้านจริยธรรมของการดัดแปลงพันธุกรรม
- แง่มุมทางกฎหมายของการดัดแปลงพันธุกรรม
เราอธิบายว่าการดัดแปลงพันธุกรรมคืออะไร ข้อดี ข้อเสีย และด้านจริยธรรมคืออะไร ตัวอย่างวันนี้ด้วย
การดัดแปลงพันธุกรรมคืออะไร?
เป็นที่รู้จักกันในชื่อการดัดแปลงพันธุกรรมหรือพันธุวิศวกรรมที่แตกต่างกัน เทคนิค และขั้นตอนทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ช่วยให้ มนุษย์ แก้ไขหรือรวมกันใหม่ ดีเอ็นเอ และคนอื่น ๆ กรดนิวคลีอิก ของ สิ่งมีชีวิตโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ได้มาซึ่งรูปแบบชีวิตที่สนองความต้องการบางอย่าง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จะเพิ่ม เปลี่ยนแปลง หรือตัดออก ยีน ของ รหัสพันธุกรรม ของสิ่งมีชีวิตที่เรียกว่าการตัดต่อพันธุกรรม
การเปลี่ยนแปลงเนื้อหาทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตของมนุษย์เกิดขึ้นตั้งแต่จุดเริ่มต้นของอารยธรรม ผ่านกระบวนการต่าง ๆ เช่น การเลี้ยงและการเพาะพันธุ์คัดเลือก มนุษย์ถูกประยุกต์ a การคัดเลือกเทียม ต่อชะตากรรมของสุนัข ปศุสัตว์ หรือพืชอาหารต่าง ๆ นานาพันธุ์
อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ถือเป็นรูปแบบทางอ้อมของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ซึ่งแตกต่างจากที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการอย่างมากเนื่องจาก ชีวเคมี ยัง พันธุศาสตร์ซึ่งมีการแทรกแซงจีโนมโดยตรง
การดัดแปลงพันธุกรรมโดยตรงมีต้นกำเนิดในศตวรรษที่ 20 ต้องขอบคุณความก้าวหน้าของชีวเคมีและพันธุศาสตร์ แต่เฉพาะสำหรับการค้นพบในปี 1968 ของ เอนไซม์ ข้อจำกัด (จำกัด endonuclease) ประเภทของ โปรตีน สามารถจำแนกส่วนเฉพาะของรหัสพันธุกรรมและ "ตัด" DNA ได้ ณ จุดหนึ่ง
การค้นพบนี้โดยนักชีวเคมีชาวสวิส แวร์เนอร์ อาร์เบอร์ (1929-) ได้รับการพัฒนาและปรับแต่งในภายหลังโดยชาวอเมริกัน แฮมิลตัน สมิธ (1931-) และแดเนียล นาธานส์ (1928-1999)
ด้วยเหตุนี้ในปี 1973 นักชีวเคมีชาวอเมริกัน สแตนลีย์ เอ็น. โคเฮน และเฮอร์เบิร์ต ดับเบิลยู. บอยเยอร์ จึงเริ่มก้าวแรกในประวัติศาสตร์ในการจัดการกับการจัดการทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคล: พวกเขาตัดโมเลกุลดีเอ็นเอออกเป็นชิ้นๆ รวมกันใหม่ และฉีดเข้าไปในแบคทีเรียในเวลาต่อมา escherichia coliซึ่งดำเนินการขยายพันธุ์ตามปกติ
ปัจจุบันมีเทคนิคทางพันธุวิศวกรรมหลายอย่าง เช่น การขยาย DNA, การหาลำดับและการรวมตัวใหม่, ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR), พลาสมาไซโทซิส, การโคลนโมเลกุลหรือการปิดกั้นยีน เป็นต้น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนแปลงส่วนเฉพาะหรือสารเฉพาะในการทำงานทางชีวเคมีเชิงลึกของสิ่งมีชีวิต โดยสามารถ "โปรแกรม" ให้ทำงานหรือมีลักษณะเฉพาะบางอย่างได้
เห็นได้ชัดว่าความรู้ประเภทนี้เกี่ยวข้องกับประเด็นขัดแย้งทางจริยธรรมที่สำคัญ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่นำมาใช้กับจีโนมนั้นได้รับสืบทอดมาสู่ลูกหลานของสิ่งมีชีวิตในเวลาต่อมาและดังนั้นจึงคงอยู่ในสายพันธุ์
พันธุวิศวกรรมสามารถทำให้พืชมีความทนทานต่อศัตรูพืชมากขึ้น ตัวอย่างเช่น หนูที่มีโรคประจำตัวสำหรับการทดลองทางการแพทย์ หรือแม้แต่การรักษาโรคที่รักษาไม่หาย แต่ยังรวมถึงการออกแบบโรคสำหรับการทำสงครามแบคทีเรียในที่สุด
ประเภทของการจัดการทางพันธุกรรม
รูปแบบหลักของการจัดการทางพันธุกรรมในปัจจุบันมีดังต่อไปนี้:
- ลำดับดีเอ็นเอ มันเกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้วิธีการและเทคนิคทางชีวเคมีที่แตกต่างกันกับ โมเลกุล ของ DNA ของสิ่งมีชีวิต เพื่อกำหนดลำดับเฉพาะของนิวคลีโอไทด์ (Adenine, Guanine, Thymine และ Cytosine) ที่ประกอบขึ้นเป็นองค์ประกอบ ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการถอดรหัส "การเขียนโปรแกรม" ตามธรรมชาติของกระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในช่วงชีวิต . การจัดลำดับดีเอ็นเอเป็นงานใหญ่โตเนื่องจากเกี่ยวข้องกับข้อมูลจำนวนมหาศาล แม้ในกรณีของ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กแต่วันนี้สามารถทำได้อย่างรวดเร็วด้วยการใช้คอมพิวเตอร์
- ดีเอ็นเอลูกผสม เทคนิคนี้ประกอบด้วยการสร้างโมเลกุลดีเอ็นเอเทียมด้วยวิธีต่างๆ ในหลอดทดลองแล้วฉีดเข้าไปใน สิ่งมีชีวิต และประเมินผลการปฏิบัติงาน โดยทั่วไปจะดำเนินการโดยการดึงข้อมูลบางอย่างจากสิ่งมีชีวิตและรวมเข้ากับสิ่งมีชีวิตอื่น และอนุญาตให้ได้รับโปรตีนเฉพาะ (เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์หรือเภสัชวิทยา) รับวัคซีน หรือปรับปรุงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของชนิดอาหาร
- ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) เรียกอีกอย่างว่า PCR สำหรับตัวย่อในภาษาอังกฤษ มันเป็นเทคนิคการขยาย DNA ที่พัฒนาขึ้นในปี 1986 ซึ่งประกอบด้วยการได้รับสำเนาของโมเลกุล "แม่แบบ" ของ DNA จากชุดของเอนไซม์ที่เรียกว่าพอลิเมอเรส ปัจจุบันวิธีนี้ใช้ในด้านที่แตกต่างกันมาก เช่น การระบุ DNA ในการตรวจสอบทางนิติเวช หรือการจำแนกยีนของเชื้อโรค (ไวรัส Y แบคทีเรีย) โรคใหม่ๆ
- CRISPR ชื่อของเขาเป็นตัวย่อในภาษาอังกฤษ (กระจุกตัวกันสม่ำเสมอสลับกันสั้น ๆ palindromic) ของการทำซ้ำ palindromic สั้น ๆ ที่จัดกลุ่มและเว้นวรรคเป็นประจำซึ่งเป็นความสามารถของแบคทีเรียที่จะรวมเข้าไปในส่วนจีโนมของ DNA ของไวรัสที่ติดเชื้อนั้นเรียกว่าสืบทอดความสามารถในการรับรู้ DNA ที่บุกรุกจากลูกหลานและสามารถ เพื่อป้องกันตนเองในโอกาสต่อไป กล่าวอีกนัยหนึ่งคือเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันของ โปรคาริโอต. แต่ตั้งแต่ปี 2013 กลไกนี้ถูกใช้เป็นเครื่องมือในการดัดแปลงพันธุกรรม โดยใช้ประโยชน์จากวิธีการที่แบคทีเรีย "ตัด" และ "เกาะติด" ดีเอ็นเอของพวกมันเองเพื่อรวมข้อมูลใหม่เข้าด้วยกัน โดยใช้เอนไซม์ที่เรียกว่า Cas9
ตัวอย่างของการดัดแปลงพันธุกรรม
ตัวอย่างบางส่วนของการประยุกต์ใช้พันธุวิศวกรรมในปัจจุบันคือ:
- ยีนบำบัด. ใช้ในการต่อสู้กับโรคทางพันธุกรรม การบำบัดประเภทนี้ประกอบด้วยการแทนที่ส่วนที่บกพร่องของ DNA ของแต่ละบุคคลด้วยสำเนาที่ดีต่อสุขภาพ จึงเป็นการป้องกันโรคที่มีมาแต่กำเนิดจากการพัฒนา
- การได้รับโปรตีนเทียม อุตสาหกรรมยาได้รับโปรตีนมากมายและ สาร สำหรับการใช้งานทางการแพทย์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของแบคทีเรียและ ยีสต์ (เห็ด) ในขณะที่ Saccharomyces cerevisiae. สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ถูก "โปรแกรม" ทางพันธุกรรมเพื่อผลิตสารประกอบอินทรีย์จำนวนมาก เช่น ไคติเนสของมนุษย์หรือโพรอินซูลินของมนุษย์
- ได้รับสัตว์ที่ "ดีขึ้น" เพื่อต่อสู้กับความหิวโหยหรือเพียงเพื่อเพิ่มการผลิตบางอย่าง อาหาร ผักหรือสัตว์ จีโนมของวัว สุกร หรือแม้แต่ปลาที่กินได้มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้นมมากขึ้นหรือโตเร็วขึ้น
- เมล็ดพันธุ์ของ อาหารดัดแปลงพันธุกรรม". ในทำนองเดียวกันกับพืชผัก ผลไม้ หรือพืชผัก ได้มีการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้มีมากขึ้นเช่นเดียวกัน ได้กำไร และเพิ่มผลผลิตสูงสุด ได้แก่ พืชที่ทนต่อความแห้งแล้งได้ดีกว่า พืชที่ป้องกันตนเองจากศัตรูพืช ให้ผลขนาดใหญ่ขึ้นหรือเมล็ดน้อยลง หรือเพียงแค่ผลไม้ที่สุกช้ากว่า ดังนั้นจึงมีระยะเวลาขนส่งนานขึ้นเพื่อส่งถึงผู้บริโภคโดยไม่ทำอันตรายต่อตนเอง
- การได้รับวัคซีนรีคอมบิแนนท์ วัคซีนในปัจจุบันจำนวนมาก เช่น วัคซีนที่ปกป้องเราจากไวรัสตับอักเสบบี ได้มาจากเทคนิคการดัดแปลงพันธุกรรม ซึ่งเนื้อหาทางพันธุกรรมของเชื้อโรคจะเปลี่ยนแปลงไปเพื่อขัดขวางหรือป้องกันการแพร่พันธุ์ เพื่อไม่ให้เกิดโรคได้ แต่สามารถ อนุญาตให้ ระบบภูมิคุ้มกัน เตรียมการป้องกันการติดเชื้อที่เกิดขึ้นจริงในอนาคต นอกจากนี้ยังทำให้สามารถแยกยีนเฉพาะเพื่อฉีดเข้าไปใน ร่างกาย มนุษย์จึงได้รับภูมิคุ้มกันต่อโรคต่างๆ
ข้อดีและข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรม
ดังที่เราได้เห็น พันธุวิศวกรรมช่วยให้สามารถทำงานที่ไม่คาดคิดมาก่อนได้ ด้วยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งในกลไกสำคัญของชีวิต ดังนั้น เราสามารถชี้ให้เห็นข้อดีของมันได้:
- การรับสารชีวเคมีที่จำเป็นจำนวนมากและรวดเร็ว สามารถต่อสู้กับโรคและปรับปรุง สุขภาพ ของ มนุษยชาติ. สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้งยา วัคซีน และสารประกอบอื่นๆ
- ความเป็นไปได้ของการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ อุตสาหกรรมอาหาร และต่อสู้กับความหิวโหยและภาวะทุพโภชนาการในโลกด้วยพืชผลที่ทนทานต่อสภาพอากาศหรือให้ผลที่ใหญ่ขึ้นและมีคุณค่าทางโภชนาการมากกว่า
- โอกาสในการ "แก้ไข" ความบกพร่องทางพันธุกรรมที่ก่อให้เกิดโรคผ่านการแก้ไขยีนเฉพาะ
อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของมันรวมถึง:
- สิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับประเด็นขัดแย้งทางจริยธรรมและศีลธรรมที่บังคับให้เราคิดใหม่เกี่ยวกับสถานที่ของมนุษย์ในลำดับของสิ่งต่าง ๆ เนื่องจากข้อผิดพลาดในการปรับแต่งทางพันธุกรรมสามารถทำลายสายพันธุ์ทั้งหมดหรือก่อให้เกิดภัยพิบัติทางนิเวศวิทยา
- สายพันธุ์ที่ "พัฒนาแล้ว" แข่งขันกันด้วยความได้เปรียบเหนือสายพันธุ์ธรรมชาติ ดังนั้นพวกมันจึงเริ่มแทนที่พวกมัน ทำให้ความหลากหลายทางพันธุกรรมของสายพันธุ์แย่ลง ยกตัวอย่าง เมล็ดพันธุ์ที่ปรับปรุงแล้วแบบเดียวกันนี้ถูกใช้สำหรับพืชผลในภูมิศาสตร์ต่างๆ ของโลก
- ไม่ทราบผลกระทบระยะยาวของการบริโภคอาหารดัดแปลงพันธุกรรมต่อประชากรมนุษย์ ดังนั้นจึงอาจมีภาวะแทรกซ้อนที่คาดไม่ถึงได้ในภายหลัง
ด้านจริยธรรมของการดัดแปลงพันธุกรรม
เช่นเดียวกับแบบฝึกหัดทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด การดัดแปลงพันธุกรรมเป็นเรื่องผิดศีลธรรม กล่าวคือ มีทั้งพลังที่เป็นประโยชน์และอาจเป็นอันตราย ขึ้นอยู่กับวิธีที่เราใช้พวกมัน นี่แสดงถึงการอภิปรายที่จำเป็น จริยธรรม เกี่ยวกับการแทรกแซงของมนุษย์ในธรรมชาติในระดับที่ลึกและไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งถ่ายทอดในเวลาจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง
หนึ่งในประเด็นขัดแย้งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับขีดจำกัดของการแทรกแซงของมนุษย์ในการทำงานทางชีววิทยาของสปีชีส์ หากสวัสดิการของมนุษยชาติหรือที่แย่ไปกว่านั้นคือสวัสดิการของอุตสาหกรรมอาหารหรือระบบ นายทุน โลกอยู่เหนือสวัสดิภาพสัตว์หรือพันธุ์พืช? มันคุ้มค่าหรือไม่ที่จะทำลายมรดกทางพันธุกรรมของดาวเคราะห์ดวงเดียวที่รู้จักด้วย ชีวิตเพื่อผลิตพืชผลที่ทำกำไรได้มากขึ้น?
จะต้องเพิ่มความเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ไม่ว่าจะโดยรู้ตัวหรือโดยบังเอิญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจุลินทรีย์ เราแน่ใจแค่ไหนว่าเราไม่ได้สร้างเชื้อโรคที่สามารถก่อให้เกิดความทุกข์ทรมานทั่วโลก ไม่เพียงต่อมนุษย์เท่านั้น แต่สำหรับสายพันธุ์อื่นๆ ด้วย?
สุดท้ายมีแง่มุมของมนุษย์ เราควรเข้าไปแทรกแซงในจีโนมของเราเองในฐานะสปีชีส์มากแค่ไหน? การรักษาโรคและความพิการแต่กำเนิดเป็นเป้าหมายที่น่ายกย่อง แต่เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การดูอย่างใกล้ชิด เนื่องจากอยู่ใกล้ "การพัฒนา" ของสายพันธุ์อย่างอันตราย
อย่างหลังอาจนำมาซึ่งความไม่สะดวกมากมายในอนาคต ตั้งแต่โรคที่คาดเดาไม่ได้ที่ส่งต่อไปยังรุ่นต่อๆ ไป ไปจนถึงสังคมที่อิงจาก การเลือกปฏิบัติ พันธุศาสตร์ดังที่นิยายวิทยาศาสตร์ได้เตือนหลายครั้ง
แง่มุมทางกฎหมายของการดัดแปลงพันธุกรรม
เมื่อเข้าใจถึงภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกทางจริยธรรมที่พันธุวิศวกรรมแสดงให้เห็น เป็นที่เข้าใจได้ว่ามีความจำเป็นสำหรับกรอบกฎหมายเฉพาะในเรื่องนี้ ซึ่งรับประกันไม่เพียงแต่การป้องกันสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงศักดิ์ศรีของชีวิตมนุษย์ ทั้งในปัจจุบันและอนาคต
ประมวลกฎหมายและจริยธรรมเหล่านี้ส่วนใหญ่พยายามขีดเส้นแบ่งการรักษา - การต่อสู้กับโรคและการต่อสู้เพื่อปรับปรุงสุขภาพ คุณภาพชีวิต ของประชาชน - เกี่ยวกับอุดมการณ์ สุนทรียะ หรือการเมือง เห็นได้ชัดว่าข้อกำหนดทางกฎหมายเหล่านี้แตกต่างกันไปตามกรอบกฎหมายของแต่ละประเทศ
อย่างไรก็ตาม การกระทำเช่น การโคลนนิ่ง การแนะนำลักษณะทางพันธุกรรมในจีโนมและการรักษาตัวอ่อนโดยตรงเพื่อวัตถุประสงค์อื่นนอกเหนือจากวัตถุประสงค์ทางการแพทย์อย่างเคร่งครัดถือเป็นสิ่งผิดศีลธรรมและมีความเสี่ยงต่อมนุษยชาติตามบทบัญญัติของปฏิญญาสากลว่าด้วยจีโนมมนุษย์ และ สิทธิมนุษยชน (UN) และโดยคณะกรรมการจริยธรรมทางชีวภาพระหว่างประเทศของ ยูเนสโก.
ถึงกระนั้น ก็ยังมีเสียงออกมาเรียกร้องให้องค์กรพหุภาคีเหล่านี้แสดงแถลงการณ์ที่เข้มแข็งและชัดเจนยิ่งขึ้นในเรื่องนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่เด็กหญิงฝาแฝดสองคนแรกเกิดในประเทศจีนในปี 2555 ปราศจากความเสี่ยงในการติดเชื้อไวรัสเอชไอวี -ผิดกฎหมายโดยสิ้นเชิง- ของวิธี CRISPR ในตัวอ่อนของพวกมัน นั่นคือสองคนแรกที่ดัดแปลงพันธุกรรม