الناشطة البيئية ليز أونيل لا تستهزأ بكلماتها حول محركات الجينات – الجيل القادم من تكنولوجيا التعديل الجيني .
“إنه أمر مقلق للغاية” ، كما يقول مدير مجموعة الضغط البريطانية المضادة للآفات المعدلة وراثيًا ، GM تجميد. “إن إطلاق شيء تم إنشاؤه خصيصًا في المختبر لمحاربة الطبيعة ، وانتشاره دون استثناء بين المجموعات البرية ، هو غطرسة غير عادية.
“وبمجرد أن يخرج الجني من القمقم ، لا يمكنك إعادته إلى الداخل.”
تبدو طريقة عمل الجينات وكأنها شيء من رواية خيال علمي ، لكنها تُستخدم بالفعل في الاختبارات المعملية. إنها أشياء معقدة ، لكن هنا شرح بسيط.
بينما تقدم جنرال موتورز القياسية جينًا جديدًا تم تعديله في المختبر في الكائن الحي ، فإن تقنية محرك الجينات تذهب إلى مرحلة أخرى. إنه يقدم محركًا جينيًا – جينًا تم إنشاؤه في المختبر يمكنه أيضًا تكرار نفسه تلقائيًا – والذي يستهدف ويزيل جينًا طبيعيًا معينًا.
هذه هي الطريقة التي تعمل بها: إذا كان الحيوان (الوالد أ) الذي يحتوي على محرك الجين يتزاوج مع واحد لا (الوالد ب) ، فعندئذٍ في الجنين الذي يبدأ في الجمع بين مادتهما الجينية ، يبدأ محرك الجين أ للوالد على الفور الشغل.
يتعرف على النسخة الجينية الطبيعية لنفسه في الكروموسوم المقابل من الأصل B ، ويدمرها ، عن طريق قطعها من سلسلة DNA. ثم يقوم كروموسوم الوالد B بإصلاح نفسه – ولكنه يفعل ذلك ، عن طريق نسخ محرك الجين الخاص بالوالد A.
لذلك ، فإن الجنين والنسل الناتج ، مضمونان جميعًا أن يكون لديه الدافع الجيني ، بدلاً من فرصة بنسبة 50 ٪ مع GM القياسي – لأن الجنين يأخذ نصف جيناته من كل والد.
المقص الجيني
يتم إنشاء محركات الجينات عن طريق إضافة شيء يسمى كريسبر ، تسلسل ديه ان ايه قابل للبرمجة ، إلى الجين. هذا يخبرها أن تستهدف النسخة الطبيعية من نفسها في الحمض النووي للوالد الآخر في الجنين الجديد. يحتوي محرك الجينات أيضًا على إنزيم يقوم بالقطع الفعلي.
إذن ، ما هو الهدف من هذه التكنولوجيا المعقدة؟ من المأمول أن يتم استخدام محركات الجينات لتقليل أعداد البعوض الملاريا والآفات الأخرى أو الأنواع الغازية بشكل كبير.
هذه العملية أكثر فاعلية من الحمض النووي القياسي لأنه نظرًا لأن كل نسل لديه سمة الجين التي تم إدخالها ، فإنه ينتشر بشكل أسرع وأكثر.
إحدى المنظمات الرائدة في هذا المجال هي منظمة الهدف الملاريا ، التي طورت محركات جينية تمنع البعوض من إنتاج ذرية إناث. هذا مهم لسببين – لدغة الإناث فقط ، وبدون الإناث ، ستنخفض أعداد البعوض.
الهدف الأساسي هو الحد بشكل كبير من عدد الأشخاص الذين يموتون بسبب الملاريا – الذين بلغ عددهم للأسف 627000 في عام 2020 ، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية.
يمكن أن يقلل أيضًا من التأثير الاقتصادي للمرض. مع وجود 241 مليون حالة في عام 2020 ، معظمها في إفريقيا ، تشير التقديرات إلى أن الملاريا تكلف القارة 12 مليار دولار (9.7 مليار جنيه إسترليني) في انخفاض الناتج الاقتصادي كل عام.
التأثير المالي للأنواع الغازية – كل شيء من ضفادع القصب ، إلى سمكة الأسد ، والثعابين البنية ، وذباب الفاكهة ، وبلح البحر الوحشي ، والأعشاب اليابانية – أعلى. إنها تكلف الولايات المتحدة وكندا 26 مليار دولار (21 مليار جنيه إسترليني) سنويًا ، وفقًا لمركز معلومات الأنواع الغازية التابع لوزارة الزراعة الأمريكية. على الصعيد العالمي ، فقد قدر التأثير عند 1.29 تريليون دولار على مدى السنوات الخمسين الماضية.
ومع ذلك ، يقول نشطاء مثل ليز أونيل إن مخاطر العواقب غير المتوقعة ، مثل الدافع الجيني الذي يؤدي إلى طفرات ضارة وغير متوقعة وتأثيرات غير متوقعة ، مرتفعة للغاية.
“محركات الجينات تكون معدلة وراثيًا على المنشطات فائقة الشحن” ، كما تقول. “كل قلق قد يكون لدى المرء بشأن استخدام أي تعديل جيني هو أكثر إثارة للقلق بشكل كبير عند الحديث عن محركات الجينات بسبب مدى اتساعها وانتشارها.”
ومع ذلك ، في حين أن التكنولوجيا لم يتم التصريح باستخدامها في البرية حتى الآن ، فلا يوجد حظر على مواصلة الأبحاث المختبرية فيها. بعد مناقشة جادة في عام 2018 ، قررت اتفاقية الأمم المتحدة للتنوع البيولوجي أن هذا قد يستمر.
الدكتور جوناثان كايوندو هو باحث رئيسي في Target Malaria في أوغندا. ويشير إلى أن محركات الجينات الطبيعية موجودة بالفعل – جينات مسيطرة أو “جينات أنانية” تتجاوز الجينات الأضعف. ويشدد أيضًا على أن الاستمرار في تطوير محركات الجينات المهندسة تظل السلامة هي الشغل الشاغل.
يقول: “الملاريا هي واحدة من أقدم الأمراض على هذا الكوكب ، وعلى الرغم من عقود من الجهود ، لا يزال الطفل يموت بسبب الملاريا كل دقيقة”.
هناك حاجة ماسة إلى الأساليب المبتكرة حيث أصبح كل من بعوض الملاريا وطفيلي الملاريا يقاومان بشكل متزايد الأساليب الحالية. يمكن أن تكون مناهج الدفع الجيني جزءًا من نهج متكامل لمكافحة الملاريا ، يكمل التدخلات الحالية.”
يضيف الدكتور كايونود أن الهدف الملاريا تواصل اختبار محركات الجينات على البعوض في الكلية الإمبريالية في لندن ، وفي شركة الأبحاث الإيطالية بولو جي جي بي.
ويضيف: “يسير المشروع خطوة بخطوة ، وفي كل مرحلة يتم تقييم سلامة التكنولوجيا.
“يتم السعي للحصول على مشورة علمية خارجية وتقييم خارجي مستقل للمخاطر لكل مرحلة ومرحلة من البحث ، ولن يمضي المشروع إلى أبعد من ذلك إذا كان الدليل على وجود قلق بشأن صحة الإنسان أو الحيوان أو السلامة البيئية يجعل التكنولوجيا غير مقبولة للمجتمعات المشاركة والوطنية. الحكومات.”
عالم الأحياء الأمريكي كيفين إيسفلت ، أستاذ مساعد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، هو أحد رواد مطوري محركات الجينات في العالم. ابتكر التكنولوجيا لأول مرة في عام 2013.
يقول البروفيسور إيسفلت إن السلامة هي الشغل الشاغل ، ويتم دمجها في أحدث تقنيات الدفع الجيني.
ويقول: “نظرًا لإمكانية قيام محركات الجينات بتغيير مجموعات برية بأكملها ، وبالتالي النظم البيئية ، فإن تطوير هذه التكنولوجيا يجب أن يشمل إجراءات وقائية قوية وطرق تحكم”.
يضيف البروفيسور Esvelt أن هذه التكنولوجيا يتم توفيرها من خلال ما يسمى “سلسلة الأقحوان”. هذا هو المكان الذي تم فيه تصميم محرك الجينات ليصبح خاملًا بعد بضعة أجيال. أو خفض انتشاره إلى النصف كل جيل حتى يتوقف في النهاية.
باستخدام هذه التكنولوجيا ، يقول إنه من الممكن التحكم في انتشار محركات الجينات وعزلها.
يقول: “يمكن لبلدة أن تطلق كائنات معدلة وراثيًا بحدودها لتغيير السكان المحليين [لكائن حي معين] مع التأثير بشكل ضئيل على المدينة المجاورة”.
