เมื่อปลายเดือนพฤศจิกายน 2018 ทั่วโลกต่างตกตะลึงกับคำกล่าวอ้างของ He Jianku นักวิทยาศาสตร์ชาวจีน เขาระบุว่าทารกแรกเกิดที่แก้ไขยีนโดยใช้ CRISPR-cas9
โดยไม่คำนึงถึงหลักจรรยาบรรณในโลกทางการแพทย์เกี่ยวกับการทดลองแก้ไขยีนในมนุษย์การทดลองนี้ถือเป็นยุคใหม่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะทำการวิจัยเพิ่มเติม
ในความเป็นจริงเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมถูกค้นพบมานานแล้ว แต่สำหรับการทดลองในมนุษย์มันชวนให้ถกเถียง
ก่อนที่จะพูดถึงพันธุวิศวกรรมควรรู้เกี่ยวกับยีน
มนุษย์สัตว์พืชและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ประกอบด้วยเซลล์เล็ก ๆ หลายพันล้านเซลล์ ในแต่ละเซลล์มีนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยดีเอ็นเอ
ดีเอ็นเอนี้ถูกส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปสู่รุ่นต่อไปและมีข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาสิ่งมีชีวิต
ในขณะที่ยีนเป็นหน่วยของการถ่ายทอดลักษณะเหล่านี้ ยีนถูกส่งต่อจากบุคคลหนึ่งไปยังลูกหลานโดยผ่านกระบวนการสืบพันธุ์ร่วมกับดีเอ็นเอที่เป็นพาหะ
ถ้าเปรียบ DNA เหมือนกับห้องสมุดที่มีข้อมูลยีนก็คือหนังสือซึ่งเป็นแหล่งที่มาของข้อมูล
ดังนั้นการปรับเปลี่ยนยีนจึงหมายถึงความพยายามในการจัดการยีนของสิ่งมีชีวิตโดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ ยีนได้รับการออกแบบโดยการเปลี่ยนแปลงการสร้างเซลล์ทางพันธุกรรมโดยการซ่อมแซมเพิ่มหรือใส่ดีเอ็นเอใหม่เข้าไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
หนึ่งในเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมที่กล่าวถึงเมื่อเร็ว ๆ นี้คือ CRISPR-cas9
CRISPR-cas9 เป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพที่ช่วยให้นักพันธุศาสตร์และนักวิจัยทางการแพทย์สามารถแก้ไขส่วนต่างๆของลำดับยีนได้โดยการลบเพิ่มหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนของดีเอ็นเอ
ปัจจุบัน CRISPR-cas9 เป็นวิธีการทางพันธุวิศวกรรมที่ง่ายที่สุดและหลากหลายที่สุด
ระบบ CRISPR-cas9 ประกอบด้วยโมเลกุลหลักสองโมเลกุลเพื่อทำงานวิศวกรรมยีน
อ่านเพิ่มเติม: เพลงที่ยังคงหมุนอยู่ในใจเรียกว่า INMIครั้งแรกเรียกว่า Cas9 Cas9 เป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่เป็น "กรรไกรโมเลกุล" คู่หนึ่งที่สามารถตัดดีเอ็นเอสองเส้นที่ตำแหน่งเฉพาะในอาร์เรย์ของยีนซึ่งสามารถเพิ่มหรือลบชิ้นส่วนของดีเอ็นเอได้
อย่างที่สองคือชิ้นส่วนของ RNA ที่เรียกว่าGuide RNA (gRNA) gRNA ประกอบด้วยเกลียว RNA สั้น ๆ (ยาวประมาณ 20 ฐาน) gRNA นี้จะนำทาง cas9 ไปยัง RNA เป้าหมาย เพื่อให้แน่ใจว่าเอนไซม์ cas9 ตัดตรงจุดที่เหมาะสมในจีโนม
gRNA ถูกออกแบบมาเพื่อค้นหาและเชื่อมโยงกับลำดับเฉพาะใน DNA ซึ่งหมายความว่าในทางทฤษฎีอย่างน้อย gRNA จะผูกกับเป้าหมายเท่านั้นและไม่เชื่อมโยงกับภูมิภาคอื่น ๆ ของจีโนม
หลังจากระบุชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่ต้องแก้ไขแล้ว cas9 จะตัดตรงตำแหน่งเป้าหมาย
หลังจากตัดดีเอ็นเอแล้วนักวิจัยใช้แบบจำลองการซ่อมแซมดีเอ็นเอของเซลล์เพื่อเพิ่มหรือลบชิ้นส่วนของสารพันธุกรรมหรือทำการเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอโดยแทนที่ส่วนที่มีอยู่ด้วยลำดับดีเอ็นเอที่ปรับแต่ง
พันธุวิศวกรรมมีความสนใจอย่างมากในการป้องกันและรักษาโรคของมนุษย์ ปัจจุบันงานวิจัยเกี่ยวกับการแก้ไขจีโนมส่วนใหญ่ทำเพื่อทำความเข้าใจโรคโดยใช้เซลล์สัตว์และแบบจำลอง
นักวิทยาศาสตร์ยังคงทำการทดลองเพื่อตรวจสอบว่าแนวทางนี้ปลอดภัยและใช้ได้ผลกับมนุษย์หรือไม่ กำลังมีการสำรวจในการวิจัยเกี่ยวกับโรคที่หลากหลายรวมถึงความผิดปกติของยีนเดี่ยวเช่นโรคซิสติกไฟโบรซิสโรคฮีโมฟีเลียเป็นต้น
นอกจากนี้พันธุวิศวกรรมยังให้คำมั่นว่าจะรักษาและป้องกันโรคที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นมะเร็งโรคหัวใจความเจ็บป่วยทางจิตและการติดเชื้อไวรัสเอชไอวี (HIV) ของมนุษย์
สำหรับการวิจัยด้วย CRISPR เอง Jennifer Doudna หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์จากอเมริกาเคยทำการทดลองโดยการเปลี่ยน DNA ของหนูดำและหนูที่เกิดมาจะเป็นสีขาว
อ่านเพิ่มเติม: เหตุใดท้องฟ้าจึงมืดในเวลากลางคืนนักวิทยาศาสตร์ชาวจีนที่โดดเด่นกว่ามากกำลังทำการทดลองทางพันธุวิศวกรรมด้วยเทคโนโลยี CRISPR-cas9 กับตัวอ่อนของมนุษย์
พวกเขาอ้างว่าพวกเขาได้เปลี่ยน DNA ในตัวอ่อนและผลลัพธ์ก็คือทารกเกิดมาเพื่อให้รอดจากการโจมตีของไวรัสเอชไอวี
He Jianku หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ชาวจีนอ้างว่าใช้ CRISPR-cas9 ซึ่งสามารถแทรกและปิดการใช้งานยีนบางชนิดได้ และสิ่งที่พวกเขากำลังทำคือการปิดทางเข้าสู่ไวรัสเอชไอวีแม้ว่าข้อเรียกร้องเหล่านี้จะยังไม่ได้รับการตรวจสอบและทบทวนเพิ่มเติม
ยังไม่แน่ใจว่าพันธุวิศวกรรมในมนุษย์ปลอดภัยหรือไม่ หากทำกับตัวอ่อนจะส่งผลเสียต่อทารกในอนาคตได้หรือไม่?
การใช้ CRISPR-cas9 ในมนุษย์แน่นอนจะเชิญข้อดีข้อเสียจากหลายฝ่าย
เป็นไปไม่ได้เลยที่เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมในอนาคตอาจเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดในการรักษาโรคต่างๆเช่นเอชไอวีเอดส์มะเร็งและอื่น ๆ
หรือแม้แต่พ่อแม่ในอนาคตก็สามารถสั่งให้นักวิจัยออกแบบลูกตามความปรารถนาได้
นี่คือสิ่งที่ Stephen Hawking ได้ทำนายการเกิดขึ้นของเผ่าพันธุ์เหนือมนุษย์ด้วยเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม ด้วยเทคโนโลยีนี้พวกเขาสามารถปรับเปลี่ยน DNA เพื่อเพิ่มความฉลาดหรือความสามารถ
อ้างอิง:
- เทคโนโลยี CRISPR-cas9 เขา Jianku
- พันธุวิศวกรรมโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน
- พันธุวิศวกรรมทำงานอย่างไร
- CRISPR-cas9 คืออะไร
- CRISPR สร้าง DNA ของเราอย่างไร