«امانوئل شارپنتیه» و «جنیفر دودنا»؛ این دو نفر در سال 2020 برنده جایزه نوبل شیمی شدند. این جایزه به خاطر توسعه روشی در ادیت کردن DNA به آنها اعطا شده که CRISPR خوانده می شود. این روش طلیعه ای ست که می تواند سرنوشت بشر را به لحاظ جسمی، اقتصادی و اجتماعی کاملن تغییر دهد.
به بیان ساده در این روش یک آنزیم به نام cas9 مانند یک قیچی مولکولی عمل میکند. این مولکول می تواند به دقت برنامه ریزی شود که یک رشته RNA را به همراه خود برداشته، به سراغ ژن مورد نظر می رود، رشته DNA را از هم باز می کند، بخش مورد نظر را جدا کرده و با پروتئین مورد نظر جایگزین کرده و دوباره رشته را به هم متصل می کند. البته ناگفته نماند از دهه 70 میلادی دانشمندان می توانستند ژن ها را ادیت کنند. مشکل میزان دقت و هزینه بسیار بالا بود که امکان کلینیکی شدن روش ها را نمیداد. کریسپر فعلن ارزان ترین و موثرترین روش دستکاری ژنتیکی ست که سرعت کاربرد بسیار بالایی پیدا کرده است و از سال 2012 که ابداع شده است، به سرعت در آزمایشگاه های مختلف برای مقاصد متنوعی به کار گرفته شده است.
کمی پیچیده ترش این است که وقتی ویروس یک سلول را آلوده می کند، در واقع DNA خود را به آن تزریق می کند. DNA ویروس به بخشی از کروموزوم سلول می رود که Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats یا به اختصار همان CRISPR خوانده می شود. این مکانیزم به سلول کمک میکند که یک هیستوری از ویروس هایی که به آنها آلوده شده نگه دارد و این اطلاعات به نسل های بعدی سلول هم منتقل می شود.
حالا داستان جالب تر می شود. یک نوع مولکول خاص به نام cas9 در باکتری ها وجود دارد که می تواند آن DNA ویروس را بصورت یک رشته RNA کپی کند و با خود داشته باشد. از این به بعد cas9 به دنبال DNA های می گردد که عینن شبیه آنچه که خودش کپی کرده باشد. و اگر چنین DNA ی را بیابد دقیقن آن را از محلی که خودش کپی کرده قیچی می کند. سپس سلول شروع به ترمیم آن بخش قیچی شده میکند و اگر بتوان توالی DNA مورد نظر را دقیق در محل پاره شده به سلول معرفی کرد، سلول آن را به عنوان ترمیم استفاده می کند و می توان یک بخش جدید دقیقن در همان مکان ایجاد کرد.
این کار مثل گزینه Replace در نرم افزار Word میماند! شما می توانید یک اشتباه املایی در کل متن را با پیدا کردن متن اشتباه و جایگزین کردن آن با درست، اصلاح کنید.
اگر حوصله دارید و میخاهید جزئی تر در مورد این روش بدانید، ویدئوی زیر از TED Ed را ببینید:
این پست ویرگولی هم از یک دانشجوی زیست شناسی می تواند برای علاقمندان تخصصی تر جالب باشد.
داستان چیست؟
کاربرد اصلی کریسپِر در حال حاضر درمان بیماری های ناشی از جهش های ژنیتیکی ست و در این زمینه به سرعت در حال پیشرفت است. اما نکته ای که برای ما جالبست اینکه به نظر نمی رسد این روش به درمان بیماری محدود شود. اساسن کدام تکنولوژی به کاربرد اولیه اش محدود شد؟!
کاربرد بالقوه دیگر آن بهبود ژنتیکی ست (Gene Enhancement). در سال 2018 سه دانشمند چینی موفق شدند با این روش دو جنین را طوری تغییر دهند که نسبت به ایدز مصون باشند. به صورت تئوریک هر تغییر دیگری نیز می شود در جنین انجام داد. تصور کنید که بتوانید رنگ چشم، قد، هوش و سایر ویژگی های فرزندان خود را تعیین کنید! (Designer Babies)
احتمالن یکی از تصمیمات سخت والدین این خواهد بود که برای فرزندشان چه ظاهری را انتخاب کنند. تصور کنید که هنگام بارداری، به کمک یک نرم افزار چهره فرزندتان را طراحی میکنید و سپس از یک منوی بلند بالا، ویژگی های شخصیتی (که ژنتیکی هستند) و یا استعدادهای وی را تیک می زنید. عجب وضعی خواهد بود!
داستان پیچیده تر هم میشود. تغییر در DNA وقتی در جنین انجام می شود محدود به همان فرد خواهد بود و با مرگ وی تمام می شود. اما وقتی تغییر در نطفه (یا حتی اسپرم و تخمک) انجام شود، به وراثت خواهد رسید. یعنی همه نسل های بعدی هم همان ویژگیها را به ارث می برند! حالا تصور کنید که یک اشتباهی هم این وسط رخ دهد و یک ژن اشتباهی جهش کند.
یک مشکل دیگر احتمالی کاهش تنوع ژن های بشر خواهد بود که ذخیره ژنتیکی ما را محدود می کند و در بلند مدت برای تکامل نسل بشر مشکلاتی ایجاد می نماید.
من اینجا به مسائل اخلاقی پیرامون این تکنولوژی نمی پردازم، چون معتقدم در بلندمدت اخلاقیات از اقتصاد می بازد. ولی اگر شما اگر به مباحث اخلاقی و فلسفی مربوط به کریسپر علاقمندید مناظره زیر را در سایت Doha Debates حتمن ببینید.
اقتصاد این وسط چه کاره است؟ تکرار کاست های طبقاتی
مسلمن این گونه روش ها در ابتدا بسیار گران و هزینه بر خواهد بود و تنها ثروتمندان توان استفاده از آن را دارند. این می تواند باعث ایجاد یک نسل برتر از انسان های با ویژگی های خاص و نیز دارای ثروت شود که باز به کسب قدرت و ثروت بیشتر توسط آنها منجر می شود.
در گذشته دور جوامع به شدت طبقاتی بودند و هر طبقه کاملن از طبقات دیگر متمایز بود و امکان حرکت از یک طبقه به طبقه دیگر تقریبن غیرممکن بود. (مفهومی که اکنون با عنوان پویایی اجتماعی یکی از شاخص های توسعه محسوب می شود) این نظام طبقاتی در هند نظام "کاست" خوانده می شد.
می توان تصور کرد که کم کم دیگر نظام کاست به تفاوت در ثروت و رفاه و دسترسی اجتماعی محدود نمی شود و فقط یک مفهوم انتزاعی بر آمده از وضعیت جامعه نیست. بلکه قضیه به ویژگی های جسمی و روانی هم کشیده می شود و در واقع طبقات اقتصادی، گونه های جانوری مختلفی را شکل خواهند داد! تا حدی که انسان های یک طبقه به طور بنیادی با انسان های طبقه دیگر تفاوت دارند.
تصور کنید که همین الان نگاه ما به افرادی که IQ کمتر از 70 دارند چگونه است؟ آیا آنها را به کار می گماریم؟ یا با آنها ازدواج می کنیم؟ یا چه القابی به آنها می دهیم؟ نهایتن اگر خیلی اخلاقی باشیم از آنها نگهداری می کنیم تا از بین نروند! گمان نمی کنم وقتی افرادی با IQ فرضی بالای 300 (اصلن نمی دانم در مقیاس IQ چنین عددی ممکن هست یا نه، فقط جهت مقایسه این عدد را می گویم) وجود داشته باشند، برخوردی متفاوت از آنچه گفتم با بقیه که متوسط IQ آنها 100 است، داشته باشند. حتی دیگر مسابقات ورزشی هر کاست نیز محدود به خودش خواهد بود!
همین الان هم نشانه هایی را می شود به خصوص در رفتار سیاستمداران دید که نشان می دهد، حتی در بهترین دموکراسی ها در نهایت منافع عموم جامعه ارجحیتش را از دست می دهد. این روند به همراه تغییرات دیگری که در تکنولوژی به خصوص در هوش مصنوعی ایجاد شده است راه به کجا خواهد برد و سیستم اجتماعی نوع بشر را به چه شکل در خواهد آورد؟ امیدوارم در یک پست دیگر به این مساله بپردازم.
در ویدئوی زیر از Doha Debates توضیحات خوبی در مورد کریسپر و خطرات آن توسط نیلوفر هدایت ارائه شده است.
توضیحات بیشتری هم در مورد تکنولوژی کریسپر و تاثیرات آن بر زندگی ما در این ویدئوی Kurzgesagt وجود دارد:
