Jak przygotować się na przyszłość niemowląt edytowanych przez genów - bo to nadchodzi

„Wydaje mi się, że świat science fiction i science science pod wieloma względami są zbieżne” - mówi Jamie Metzl. Polimath powinien wiedzieć - jest ekspertem od azjatyckich stosunków zagranicznych, który służył w Departamencie Stanu, futurystą, który został niedawno powołany do komitetu doradczego Światowej Organizacji Zdrowia ds. Zarządzania edycją ludzkiego genomu, i tak, autor dwóch naukowców napędzanych biotechnologią powieści fantastyczne. Ale jego najnowszy projekt, Hacking Darwin, to czysta literatura faktu. W książce Metzl nakreśla, w jaki sposób rzeczywiste trendy w genetyce, technologii i polityce doprowadzą nas do szybko zbliżającej się przyszłości, która wydaje się wyrwana z science fiction, ale, jak przekonuje Metzl, jest nie tylko możliwa, ale nieunikniona: globus, w którym ludzie wzięli ładunek ewolucji naszego gatunku poprzez zmianę naszego DNA.

W hakowaniu Darwina Metzl sortuje według naukowego i historycznego precedensu, aby prognozować daleko idące konsekwencje tej zmiany technologicznej, od haniebnej popularności eugeniki na początku XX wieku po kontrowersje dotyczące pierwszego „dziecka z probówki” wymyślonego poprzez zapłodnienie in vitro ponad 40 lat temu. Potencjalne skutki uboczne tego szczególnego cudu medycyny mogą obejmować konflikt geopolityczny dotyczący regulacji ulepszenia genetycznego i potok pytań etycznych, które my, jak pisze Metzl, rozpaczliwie musimy rozważyć. Hakowanie Darwina ma na celu edukację i wywołanie tego, co Metzl nazywa „rozmowami o gatunkach na temat przyszłości inżynierii genetycznej”. Smithsonian.com rozmawiał z futurystą i Senior Fellow Atlantic Council o śmiałych przewidywaniach, etycznych wątpliwościach, jakie stawia inżynieria genetyczna i ścieżka naprzód.

Jamie Metzl przewiduje, że szybko rozwijające się dziedziny genetyki i biotechnologii opartej na danych poprowadzą społeczeństwo w swojej nowej książce Hacking Darwin . (Esther Horvath)

Jaki jest harmonogram, według ciebie, niektórych kluczowych postępów technologicznych w inżynierii genetycznej?

W tej chwili osoba idzie do kliniki in vitro. Mogą oczywiście pobierać jaja, nawozić je i badać pod kątem zaburzeń mutacji jednego genu, zaburzeń chromosomalnych i niewielkiej liczby cech, takich jak kolor oczu i kolor włosów. Za 10 lat, ponieważ więcej ludzi zostanie [genetycznie] zsekwencjonowanych, będziemy mogli użyć analizy dużych zbiorów danych do porównania ich sekwencji genetycznej z informacjami fenotypowymi - o tym, jak te geny są wyrażane w ciągu ich życia. Dowiemy się znacznie więcej o złożonych zaburzeniach genetycznych i chorobach, takich jak genetyczne predyspozycje do chorób serca lub wczesnej choroby Alzheimera. Ale dowiemy się także więcej o cechach, które nie mają nic wspólnego ze statusem zdrowotnym, takich jak wzrost lub składnik genetyczny IQ Ludzie będą mieli tę informację przy podejmowaniu decyzji o tym, który zarodek ma zostać wszczepiony.

Może za 10, może za 20 lat zaczniemy wchodzić w świat, w którym będziemy w stanie wygenerować bardzo dużą liczbę jaj z dorosłych komórek macierzystych. Im większa liczba jaj, tym większy będzie wybór przy wyborze zarodka do implantacji. To byłby fundamentalny zmieniacz gier. W tym samym przedziale czasowym, a właściwie jeszcze wcześniej [przed 2050 r.], Będziemy w stanie dokonać stosunkowo niewielkiej liczby edycji wcześniej wszczepionych zarodków przy użyciu precyzyjnych narzędzi do edycji genów; jest bardzo prawdopodobne, że będzie on bardziej precyzyjny niż CRISPR, który jest dziś używany.

Z pewnością uważam, że za 40 lub 50 lat poczęcie dzieci w laboratorium będzie normalnym sposobem, w jaki ludzie w zaawansowanych krajach poczną swoje dzieci, i z pewnością widzę siebie zmierzającego w kierunku, w którym poczęcie poprzez seks będzie postrzegane jako naturalne, ale niebezpieczne. W pewnym sensie równoznaczne z niezaszczepieniem dziś dzieci jest postrzegane jako coś bardzo naturalnego, a jednocześnie podejmującego niepotrzebne ryzyko.

Jedną z obaw związanych z modyfikacją genetyczną zarodków jest to, że jeśli rodzice otrzymają moc wyboru cech swoich dzieci, ich wybór może odzwierciedlać uprzedzenia zakorzenione w naszym społeczeństwie. Przywołujesz możliwość wybrania określonej orientacji seksualnej lub pigmentacji skóry lub niepełnosprawności. Jak myślisz, jak te problemy zostaną rozwiązane w miarę postępu technologii?

Różnorodność to nie tylko dobry sposób na posiadanie interesujących i produktywnych uniwersytetów i miejsc pracy. Różnorodność poprzez losową mutację jest jedyną strategią przetrwania naszego gatunku. Ale przez 3, 8 miliarda lat naszej ewolucji różnorodność była czymś, co po prostu przydarzyło się nam, zgodnie z zasadą darwinowską. Ale teraz, gdy coraz bardziej przejmujemy kontrolę nad naszą własną biologią, będziemy musieli pamiętać o tym, co rozumiemy przez różnorodność, gdy różnorodność jest wyborem. Musimy bardzo uważać na niebezpieczeństwo zmniejszenia różnorodności w całej populacji.

Musimy również bardzo uważać, aby w trakcie korzystania z tych technologii nie odczłowieczaliśmy siebie, naszych dzieci ani innych osób. Spotykam się z wieloma osobami ze społeczności osób niepełnosprawnych i ludzie mówią: „Hej, moje dziecko ma zespół Downa i kocham moje dziecko. Czy mówisz, że w przyszłości nie będzie zbyt wielu ludzi - przynajmniej w rozwiniętym świecie - z zespołem Downa? Czy dokonujecie dorozumianego osądu? Czy coś jest nie tak z samym zespołem Downa? I zawsze mówię, że: „Każdy, kto istnieje, ma równe prawo do prosperowania, a my musimy rozpoznać wszystkich i musimy zadbać o to, aby każdy, kto istnieje, miał naszą miłość i nasze wsparcie i miał wszystko, czego potrzebuje”.

Ale pytanie w przyszłości będzie inne. Na przykład przyszła matka ma 15 zarodków i być może wie, że dwa z nich cierpią na zaburzenia genetyczne, które prawdopodobnie zabiją je w bardzo młodym wieku, a być może jeden z nich będzie miał zespół Downa. A potem jest 12 innych wcześniej wszczepionych zarodków [które dały wynik negatywny zarówno pod kątem śmiertelnych zaburzeń genetycznych, jak i zespołu Downa], a pytanie brzmi, jeśli przy takim wyborze, jak pomyślelibyśmy o potencjale kontynuowania tego, co postrzegamy jako niepełnosprawność ? Myślę, że kiedy ludzie się nad tym zastanowią, może powiedzą: „Jeśli wybieramy te zarodki, a one staną się dziećmi, które mają te zaburzenia genetyczne, i istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że zaburzenia te doprowadzą do przedwczesnej śmierci, może to nie jest dobry pomysł na wszczepienie tych zarodków.

Wiemy, że tak zrobią rodzice, ponieważ teraz, w przypadku badań prenatalnych, prawie 100 procent osób [w niektórych krajach] w Europie Północnej, które przeprowadzają badania prenatalne i otrzymują diagnozę zespołu Downa, decyduje się na przerwanie ciąży. Nawet w Stanach Zjednoczonych, które mają bardzo odmienne poglądy na te kwestie niż w Europie, dwie trzecie ludzi dokonuje takiego wyboru. Będziemy musieli naprawdę pamiętać o tym, jak wdrażamy te technologie, które mogą poprawić zdrowie ludzi oraz zdrowie i dobre samopoczucie ich dzieci, ale robiąc to w sposób, który nie umniejsza naszego człowieczeństwa ani nie zmniejsza naszej miłości i szacunku dla ludzie wokół nas, którzy już istnieją.

Hakowanie Darwina: inżynieria genetyczna i przyszłość ludzkości

Jamie Metzl, wiodący ekspert geopolityczny i futurysta technologiczny, dokonuje przełomowej eksploracji wielu sposobów, w jakie inżynieria genetyczna wstrząsa podstawowymi podstawami naszego życia - seksu, wojny, miłości i śmierci.

Kupować

Co z cechami, które niekoniecznie są związane ze zdrowiem i samopoczuciem, ale nadal mają pewne uwarunkowania genetyczne?

Wspomniałeś o kolorze skóry. To wszystko jest naprawdę wrażliwe i będą społeczeństwa, które powiedzą: „To jest tak delikatne, że sprawimy, że będzie to nielegalne”. Ale w wielu społeczeństwach wybiorą na podstawie dostępnych im informacji. Jeśli jest tylko 15 zarodków, bardzo trudno będzie wybrać wszystko. Ale jeśli jest 10 000 zarodków, masz dużą opcjonalność. Wszystkie te rzeczy będą wyborem i możemy udawać, że tak się nie stanie, ale to nam nie pomoże. Musimy powiedzieć: „Wiemy, że wiemy, dokąd zmierza nasz świat i jakie wartości chcemy zastosować w tej przyszłości?”. A jeśli wyobrażamy sobie te wartości w przyszłości, lepiej zacznijmy je teraz żyć, aby kiedy nadejdzie ta zupełnie inna przyszłość, dowiemy się, kim jesteśmy i za czym stoimy.

Porozmawiajmy o bliźniakach CRISPR. Co narodziny pierwszych genetycznie zmodyfikowanych ludzi, którzy przekażą te zmiany genetyczne swoim dzieciom, a także reakcja na zapowiedź ich narodzin, mówią nam o przyszłości zarodków inżynierii genetycznej?

Zanim to się stało, czułem się bardzo pewnie, że tak się stanie i tak będzie w Chinach. Proces, którego użył dr He [Jiankui], moim zdaniem, był wyjątkowo nieetyczny. Był niezwykle skryty. Zgoda rodziców była bardzo wadliwa. Jego wniosek do szpitalnej rady ds. Etyki dotyczył komisji ds. Etyki nie szpitala, w którym faktycznie pracował, ale innego szpitala, w którym był inwestorem. A interwencja nie polegała na wyleczeniu lub zapobieganiu nieuchronnej chorobie, ale na zwiększeniu zwiększonej odporności na HIV. Gdyby doktor nie zrobił tego, co zrobił… za dwa lub pięć lat, rozmawialibyśmy o lepszym pierwszym zastosowaniu [technologii CRISPR na zarodkach, które były następnie przenoszone do terminu], prawdopodobnie w celu edycji genów wstępnie wszczepiony zarodek, który był dominującym nosicielem niebezpiecznej lub śmiertelnej choroby Mendla. To byłby lepszy pierwszy krok.

Powiedziawszy to, ten błąd i ta kontrowersja obudziły ludzi. Uświadomił ludziom, że to prawda, to nie jest science fiction. Jest to nieuchronne i nie mamy czasu czekać na globalną rozmowę o przyszłości edycji ludzkiego genomu. Nie mamy czasu czekać, aby naprawdę zacząć aktywnie pracować nad ustanowieniem ram etycznych, regulacyjnych i prawnych, które mogą pomóc zapewnić optymalizację korzyści i zminimalizować potencjalne szkody tych potężnych technologii.

Chiński genetyk He Jiankui z Południowego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Shenzhen w Chinach przemawiał podczas drugiego międzynarodowego szczytu poświęconego edycji ludzkiego genomu na Uniwersytecie w Hongkongu w listopadzie 2018 r. (SOPA Images / Getty Images)

Piszesz o tym, że USA i Chiny walczą o innowacje technologiczne i genetyczne: „Niezależnie od tego, które społeczeństwo podejmie właściwą decyzję, stanie na czele przyszłości innowacji”. Jak myślisz, w jakim kraju jest to możliwe? wygrywający zakład już teraz i dlaczego?

Podstawowa nauka w Stanach Zjednoczonych jest wciąż znacznie lepsza niż w Chinach i w większości innych krajów na świecie. Ale Chiny mają narodowy plan, aby przewodzić światu pod głównymi technologiami do 2050 roku, a na pewno są wśród nich genetyka i biotechnologia. Mają ogromną ilość pieniędzy. Mają niezwykle utalentowaną populację i kilku światowej klasy naukowców. I chociaż Chiny mają dość dobrze napisane prawa, istnieje mentalność Dzikiego Zachodu, która przenika wiele środowisk biznesowych i naukowych.

Tak więc, podczas gdy sama nauka prawdopodobnie będzie nadal nieco bardziej zaawansowana średnio w Stanach Zjednoczonych niż w Chinach, jej zastosowania będą znacznie bardziej agresywne w Chinach niż w Stanach Zjednoczonych. Już to widzieliśmy. Drugi problem polega na tym, że genomika opiera się na analizie dużych zbiorów danych, ponieważ w ten sposób zdobywamy wiedzę na temat złożonych chorób genetycznych, zaburzeń i cech. Mamy trzy modele. Mamy europejski model bardzo wysokiego poziomu prywatności. Mamy model Chin o bardzo niskim poziomie prywatności, a model amerykański w środku. Każda z tych jurysdykcji stawia zakłady na przyszłość.

Wierzę, że kraje z największymi, największymi, najbardziej otwartymi i wysokiej jakości zestawami danych będą najlepiej przygotowane do zapewnienia przewagi konkurencyjnej na poziomie krajowym w XXI wieku, a Chiny bardziej niż Stany Zjednoczone patrzą na ten cel Państwa tak.

Jaką rolę powinni odgrywać historycy i nauki humanistyczne w rozwijającej się dziedzinie edycji genetycznej?

Nauka inżynierii genetycznej rozwija się w niewiarygodnym tempie. Ale wszystkie technologie same w sobie są agnostyczne. Mogą być używane na dobre lub na złe lub do wszystkiego pomiędzy. Mówienie o etyce i wartościach, mówienie o całym zestawie kwestii, które generalnie zaliczamy do kategorii nauk humanistycznych, musi znajdować się w samym centrum tego, co robimy, i musimy upewnić się, że jest miejsce przy stole dla ludzi z różnych środowisk i różnych przekonań. Jeśli uznamy to za kwestię naukową, pominiemy istotę tego, czym tak naprawdę jest, a więc kwestią społeczną.

I czy wykonujemy teraz dobrą robotę?

Wykonujemy okropną robotę. W tej chwili te pule danych, których używamy do prognozowania, są głównie białe, głównie dlatego, że Wielka Brytania ma najbardziej użyteczny zestaw danych genetycznych. Ludzie, którzy są sekwencjonowani, przyjdą lepiej odzwierciedlić społeczeństwo jako całość, ale teraz jest okres, w którym tak nie będzie. Wszystkie te kwestie różnorodności, integracji, naprawdę musimy postrzegać je jako absolutnie niezbędne. To jeden z powodów, dla których napisałem książkę. Chcę, żeby ludzie przeczytali książkę i powiedzieli: „W porządku, teraz wiem wystarczająco dużo, że mogę rozpocząć rozmowę”. To, o czym mówimy, to przyszłość naszego gatunku i to powinien być interes każdego.