Inhalt
- Erste genetische Karte
- Humangenomprojekt
- Vision zur Realität
- Basispaare
- Defekte Genbearbeitung
- Mehr Forschung nötig
- Designer-Babys
- Zukunft des Geneditings
Fortschritte bei der Gen-Bearbeitung im August 2017 lassen ethische Bedenken aufkommen, dass manche Menschen Babys herstellen möchten, die wie Adele singen, wie Baryshnikov Ballett tanzen oder wie Cy Young Pech haben. Wissenschaftler sagen, dass diese Ideen eher Science-Fiction als Fakt sind, da Talente wie diese zu keinem identifizierbaren Gen gehören, sondern eine Kombination von Genen beider Eltern sind.
Erste genetische Karte
Die Gentechnik hat einige ihrer frühesten Wurzeln im Jahr 1913, als der amerikanische Genetiker Alfred Sturtevant für seine Doktorarbeit erstmals eine genetische Karte auf Chromosomen entwickelte. Sturtevant bewies die genetische Verknüpfung - die Weitergabe von genetischem Material - während der Zellteilungsphase der sexuellen Fortpflanzung. Er fand heraus, dass während der Zellteilung, Meiose, die Anzahl der Chromosomen in den Elternzellen um die Hälfte reduziert wurde, um Spermien und Eizellen zu erzeugen.
Humangenomprojekt
Nach der Entdeckung der Doppelhelixstruktur im Jahr 1953 durch die Forscher Francis Crick und James Watson stellten die Wissenschaftler fest, dass ein entscheidender Schritt zur vollständigen Kartierung des menschlichen Genoms gemacht worden war. Aufbauend auf ihrer Arbeit entdeckte Frederick Sanger, wie man DNA sequenziert und die Reihenfolge der vier DNA-Basen bestimmt, die durch die chemischen Buchstaben A für Adenin, T für Thymin, G für Guanin und C für Cytosin definiert werden. In den 1980er Jahren war der Prozess vollständig automatisiert.
Vision zur Realität
Die Idee, das gesamte menschliche Genom vollständig abzubilden, wurde 1988 Wirklichkeit, als der Kongress das National Institute of Health und das Department of Energy finanzierte, um "Forschung und technische Aktivitäten im Zusammenhang mit dem menschlichen Genom zu koordinieren". Es wird erwartet, dass das Projekt Jahrzehnte dauern wird. Bis zum Jahr 2000 wurden fast 90 Prozent des menschlichen Genoms kartiert. Es wurde 2003 vollständig abgeschlossen, nur 50 Jahre nachdem Crick und Watson die Doppelhelix entdeckt hatten.
Basispaare
Es wurde herausgefunden, dass die DNA-Basen ähnlich an entgegengesetzten Strängen gepaart waren, A mit T und G mit C, um zwei Basenpaare zu bilden. HGP identifizierte ungefähr 3 Milliarden Basenpaare, die in 23 Chromosomenpaaren im Zellkern unserer Zellen vorkommen.
Defekte Genbearbeitung
Nur fünf Jahre nach der Veröffentlichung der Crispr-9-Technologie, die es ermöglicht, Gene zu bearbeiten, die als "geclusterte, regelmäßig verteilte, kurze palindromische Wiederholungen" bezeichnet werden, hat eine Gruppe internationaler Wissenschaftler aus Oregon, Kalifornien, Korea und China erfolgreich a defektes Gen in einem menschlichen Embryo, der einen angeborenen Herzfehler, eine hypertrophe Kardiomyopathie, weitergibt. Dieser Defekt führt bei jungen Sportlern zum plötzlichen Tod und tritt bei jedem 500. Menschen auf.
Das internationale Wissenschaftlerteam versuchte zwei Methoden, von denen eine erfolgreicher war als die andere. Das erste Problem betraf Eier, die von männlichen Spermien befruchtet wurden, die das defekte Gen tragen. Sie schnitten das defekte männliche MYBPC3-Gen aus und injizierten gesunde DNA in die Zelle mit der Idee, dass das männliche Genom die gesunde Schablone in den Schnittbereich einfügen würde; stattdessen tat es etwas Unerwartetes. Es kopierte die gesunde Zelle aus dem weiblichen Genom.
Während diese Methode funktionierte, reparierte sie nur 36 von 54 getesteten Embryonen. Während weitere 13 Embryonen keine Mutation aufwiesen, waren nicht alle Zellen der 13 mutationsfrei. Diese Methode funktionierte nicht immer, da einige Embryonen sowohl reparierte als auch nicht reparierte Zellen enthielten.
Die zweite Methode bestand darin, vor der Befruchtung eine genetische „Schere“ zusammen mit Spermien in die Eizelle einzubringen, die mitochondriale DNA enthält. Dies führte zu einer Erfolgsrate von 72 Prozent, wobei alle 42 von 58 getesteten Embryonen mutationsfrei waren, obwohl 16 unerwünschte DNA trugen. Wenn sich diese Embryonen zu Babys entwickeln und später Nachkommen hervorbringen würden, würde das defekte Gen nicht vererbt. Für diese Studie hergestellte Embryonen wurden nach drei Tagen zerstört.
Mehr Forschung nötig
Das Keimbahn-Engineering funktioniert nicht, wenn beide Eltern das gleiche defekte Gen tragen. Deshalb möchten viele Wissenschaftler weitere Versuche durchführen. Nach geltendem Bundesrecht ist eine staatliche Förderung von wissenschaftlichen Versuchen und Keimbahnverfahren nicht zulässig, was die Zahl der Wissenschaftler einschränkt, die legal abgeschlossen werden können. Die Finanzierung der Forschung erfolgte zum Teil durch das Institut für Grundlagenforschung in Südkorea, die Oregon Health and Science University und private Stiftungen.
Designer-Babys
Die Idee von Designer-Babys ist fürchterlich, vor allem im Vergleich zu dem Aufruhr über die Gentechnik von Saatgut und Lebensmitteln. Aber während bei der Bearbeitung defekter Gene riesige Schritte unternommen werden, ist es nicht so einfach, Designer-Babys zu schaffen.
Wissenschaftler gehen davon aus, dass bis zu 93.000 Genvariationen bei der Bestimmung der Körpergröße des Menschen eine Rolle spielen. Hank Greely, Direktor des Zentrums für Recht und Biowissenschaften in Stanford, erklärte in einem Artikel der New York Times: „Wir werden niemals ehrlich sagen können:‚ Dieser Embryo sieht aus wie ein 1550 auf dem zweiteiligen SAT. als einzelne Talente entstehen aus einer Vielzahl von Genkombinationen. "
Zukunft des Geneditings
Wissenschaftler gehen an dieser Stelle davon aus, dass das Keimbahn-Engineering Menschen, die eine Familie gründen wollen, aber Träger defekter angeborener Gene sind, große Vorteile bringen kann. Regelmäßige Joes und Janes würden höchstwahrscheinlich nicht einmal an Gen-Editing und In-vitro-Fertilisation denken, es sei denn, es besteht ein spezifischer Bedarf, da dies ein teurer Prozess ist und „Sex mehr Spaß macht“, sagt Dr. R. Alta Charo, a Bioethiker an der University of Wisconsin in Madison.
Doch während die Gesellschaft ihren Sprung durch das sich rasant weiterentwickelnde technologische Zeitalter fortsetzt, werden die ethischen Implikationen von Keimbahn-Engineering, Gen-Editing und Designerbabys auch in den kommenden Jahren diskutiert und diskutiert.