• Wat is genetische manipulatie?
• Soorten genetische manipulatie
• Voorbeelden van genetische manipulatie
• Voor- en nadelen van genetische manipulatie
• Ethische aspecten van genetische manipulatie
• Juridische aspecten van genetische manipulatie

We leggen uit wat genetische manipulatie is, de voor-, nadelen en ethische aspecten ervan. Ook voorbeelden van vandaag.

Genetische manipulatie voegt genen toe, verandert of verwijdert genen.

Wat is genetische manipulatie?

Het staat bekend als genetische manipulatie of genetische manipulatie voor de verschillende technieken en wetenschappelijk-technologische procedures die de mens de wijzigen of opnieuw combineren DNA en anderen nucleïnezuren van de levende wezens, met als doel levensvormen te verkrijgen die aan bepaalde behoeften voldoen. Om dit te doen, worden ze toegevoegd, gewijzigd of verwijderd genen van genetische code van levende wezens, ook wel genetische bewerking genoemd.

De menselijke verandering van de genetische inhoud van levende wezens vindt plaats sinds het begin van de beschaving. Door processen als domesticatie en selectieve veredeling wordt de mens toegepast a kunstmatige selectie aan het lot van de verschillende hondenrassen, vee of voedselplanten.

Deze worden echter beschouwd als indirecte vormen van genetische verandering, die heel anders zijn dan die welke beschikbaar zijn in een laboratorium dankzij de biochemie toch de genetica, waarvan de interventie op het genoom direct is.

Directe genetische manipulatie vond zijn oorsprong in de 20e eeuw, dankzij de vooruitgang van de biochemie en genetica, maar vooral dankzij de ontdekking in 1968 van de enzymen beperking (restrictie-endonuclease), een type eiwit in staat om specifieke segmenten van de genetische code te herkennen en op een bepaald punt DNA te "knippen".

Deze bevinding van de Zwitserse biochemicus Werner Arber (1929-) werd later ontwikkeld en verfijnd door de Amerikanen Hamilton Smith (1931-) en Daniel Nathans (1928-1999).

Hierdoor zetten de Amerikaanse biochemici Stanley N. Cohen en Herbert W. Boyer in 1973 de eerste historische stap in de genetische manipulatie van een individu: ze sneden een DNA-molecuul in stukjes, combineerden de stukjes en injecteerden het later in een bacterie. escherichia coli, die zich normaal voortplantte.

Tegenwoordig zijn er verschillende genetische manipulatietechnieken, zoals DNA-amplificatie, sequencing en recombinatie, de polymerasekettingreactie (PCR), plasmacytose, moleculaire klonering of genblokkering, onder andere. Zo is het mogelijk om specifieke segmenten of specifieke stoffen in het diepe biochemische functioneren van een levend wezen te veranderen, het te kunnen "programmeren" om taken uit te voeren of het bepaalde kenmerken te geven.

Het is duidelijk dat dit soort kennis een belangrijk ethisch dilemma met zich meebrengt, aangezien de veranderingen die in het genoom worden aangebracht later worden geërfd op de afstammelingen van levende wezens en daarom in de soort blijven bestaan.

Genetische manipulatie kan plantensoorten opleveren die bijvoorbeeld beter bestand zijn tegen plagen, muizen met aangeboren ziekten voor medische experimenten, of zelfs therapieën voor ongeneeslijke ziekten; maar ook om ziekten te ontwerpen voor een eventuele bacteriologische oorlogsvoering.

Soorten genetische manipulatie

De belangrijkste vormen van genetische manipulatie zijn tegenwoordig de volgende:

• DNA sequentie. Het omvat de toepassing van verschillende biochemische methoden en technieken op de molecuul van DNA van een levend wezen, om te bepalen wat de specifieke sequentie van nucleotiden (Adenine, Guanine, Thymine en Cytosine) is waaruit het bestaat, iets dat essentieel is om de natuurlijke "programmering" van de biochemische processen die plaatsvinden tijdens het leven te ontcijferen . DNA-sequencing is een kolossale taak omdat het enorme hoeveelheden informatie met zich meebrengt, zelfs in het geval van microscopische wezensMaar dankzij automatisering kan het tegenwoordig snel.
• Recombinant DNA. Deze techniek bestaat uit het genereren van een kunstmatig DNA-molecuul door middel van methoden in vitroen injecteer het dan in een organisme en hun prestaties evalueren. Dit wordt over het algemeen uitgevoerd door bepaalde informatie van een levend wezen te extraheren en in een ander op te nemen, en maakt het mogelijk specifieke eiwitten te verkrijgen (voor medische of farmacologische doeleinden), vaccins te verkrijgen of de economische prestaties van voedselsoorten te verbeteren.
• De polymerasekettingreactie (PCR). Ook wel PCR genoemd, voor zijn acroniem in het Engels, is een DNA-amplificatietechniek ontwikkeld in 1986, die bestaat uit het verkrijgen van talloze kopieën van een DNA-"sjabloon" -molecuul, van een reeks enzymen die polymerasen worden genoemd. Deze methode wordt momenteel op heel verschillende gebieden gebruikt, zoals DNA-identificatie in forensisch onderzoek of de genetische identificatie van pathogenen (virus ja bacteriën) van nieuwe ziekten.
• De CRISPR. Zijn naam is een acroniem in het Engels (geclusterde regelmatige tussenruimten korte palindroomherhalingen) van gegroepeerde en regelmatig tussen elkaar liggende korte palindroomherhalingen, wat het vermogen van bacteriën wordt genoemd om in hun genoom een ​​deel van het DNA van de virussen die ze hebben geïnfecteerd op te nemen, en van hun nakomelingen het vermogen te erven om het binnendringende DNA te herkennen en in staat te zijn om zich bij toekomstige gelegenheden te verdedigen. Met andere woorden, het maakt deel uit van het immuunsysteem van prokaryoten. Maar sinds 2013 wordt dit mechanisme gebruikt als een middel voor genetische manipulatie, gebruikmakend van de methode waarmee bacteriën hun eigen DNA "knippen" en "plakken" om nieuwe informatie op te nemen, met behulp van een enzym genaamd Cas9.

Voorbeelden van genetische manipulatie

Genetische manipulatie maakt het mogelijk om voedsel te creëren dat beter bestand is tegen het verstrijken van de tijd.

Enkele voorbeelden van de toepassing van genetische manipulatie vandaag zijn:

• Gentherapie. Dit type therapie wordt gebruikt om genetische ziekten te bestrijden en bestaat uit het vervangen van een defect segment van het DNA van een persoon door een gezonde kopie, waardoor de ontwikkeling van aangeboren ziekten wordt voorkomen.
• Het kunstmatig verkrijgen van eiwitten. De farmaceutische industrie haalt veel van haar eiwitten en stoffen voor medisch gebruik dankzij de genetische verandering van bacteriën en gist (paddestoelen), als de Saccharomyces cerevisiae. Deze levende wezens zijn genetisch "geprogrammeerd" om enorme hoeveelheden organische verbindingen te produceren, zoals menselijke chitinase of menselijke pro-insuline.
• Het verkrijgen van "verbeterde" diersoorten. Om honger te bestrijden of gewoon om de productie van bepaalde voedsel Groenten of dieren, het genoom van runderen, varkens of zelfs eetbare vissen is veranderd, zodat ze meer melk geven of gewoon sneller groeien.
• De zaden van transgene voedingsmiddelen". Op dezelfde manier als de vorige zijn fruit-, groente- of groenteplanten genetisch gewijzigd om ze meer te maken winstgevend en hun productie te maximaliseren: gewassen die beter bestand zijn tegen droogte, die zich verdedigen tegen ongedierte, die grotere vruchten produceren of met minder zaden, of gewoon vruchten die langzamer rijpen en daardoor langer naar de consument vervoerd kunnen worden zonder zichzelf schade te berokkenen.
• Het verkrijgen van recombinante vaccins. Veel huidige vaccins, zoals het vaccin dat ons beschermt tegen hepatitis B, worden verkregen door middel van genetische manipulatietechnieken, waarbij de genetische inhoud van de ziekteverwekker wordt gewijzigd om de reproductie ervan te belemmeren of te voorkomen, zodat ze de ziekte niet kunnen veroorzaken, maar ze kunnen laat de immuunsysteem verdedigingsmechanismen voorbereiden tegen toekomstige daadwerkelijke infecties. Dit maakt het ook mogelijk om specifieke genen te isoleren om te injecteren in de Lichaam mens en verwerven zo immuniteit tegen verschillende ziekten.

Voor- en nadelen van genetische manipulatie

Zoals we hebben gezien, maakt genetische manipulatie het mogelijk om voorheen ondenkbare taken uit te voeren, dankzij een diep begrip van de belangrijkste mechanismen van het leven. We kunnen dus wijzen op een van de voordelen:

• Het massaal en snel verkrijgen van essentiële biochemische stoffen, in staat om ziekten te bestrijden en de Gezondheid van de de mensheid. Dit geldt voor zowel medicijnen, vaccins als andere verbindingen.
• De mogelijkheid om de aanzienlijk te verbeteren voedselindustrie en bestrijding van honger en ondervoeding in de wereld, door gewassen die beter bestand zijn tegen het klimaat of die grotere en voedzamere vruchten produceren.
• De mogelijkheid om genetische defecten die ziekte veroorzaken te "corrigeren" door middel van specifieke genbewerking.

De nadelen zijn echter:

• Ze brengen ethische en morele dilemma's met zich mee die ons dwingen de plaats van de mens in de orde der dingen te heroverwegen, aangezien een fout in genetische manipulatie een hele soort kan ruïneren of een ecologische ramp kan veroorzaken.
• De "verbeterde" soorten concurreren met voordeel ten opzichte van de natuurlijke soorten, zodat ze deze beginnen te vervangen, waardoor de genetische variëteit van de soort verarmt, omdat bijvoorbeeld dezelfde verbeterde zaden worden gebruikt voor gewassen in verschillende wereldgeografieën.
• Het langetermijneffect van de inname van genetisch gemanipuleerd voedsel op de menselijke bevolking is onbekend, dus er kunnen zich later nog onvoorziene complicaties voordoen.

Ethische aspecten van genetische manipulatie

Genetische manipulatie kan onvoorziene gevolgen hebben voor mensen en andere soorten.

Zoals alle wetenschappelijke oefeningen is genetische manipulatie amoreel, dat wil zeggen dat het zowel heilzame als mogelijk schadelijke krachten heeft, afhankelijk van hoe we ze gebruiken. Dit impliceert een noodzakelijk debat ethisch over het ingrijpen van de mens in de natuur op zulke diepe en onomkeerbare niveaus, die in de tijd van de ene generatie op de andere worden overgedragen.

Een van deze dilemma's heeft te maken met de grenzen van menselijk ingrijpen in het biologisch functioneren van soorten. Moet het welzijn van de mensheid of, erger nog, het welzijn van de voedingsindustrie of het systeem? kapitalistisch wereld, boven het welzijn van dier- of plantensoorten staan? Is het de moeite waard om de genetische erfenis van de enige bekende planeet te verarmen met? leven, om meer winstgevende gewassen te produceren?

Hieraan moet de mogelijkheid worden toegevoegd om, bewust of per ongeluk, nieuwe soorten levende wezens te doen ontstaan, in het bijzonder micro-organismen. Hoe zeker zijn we dat we geen ziekteverwekkers bouwen die wereldwijd lijden kunnen veroorzaken, niet alleen voor mensen, maar ook voor andere soorten?

Ten slotte is er het menselijke aspect. Hoeveel moeten we als soort ingrijpen in ons eigen genoom? Het behandelen van ziekten en aangeboren afwijkingen is een prijzenswaardig doel, maar een doel dat aandacht verdient, omdat het gevaarlijk dicht bij de "verbetering" van de soort staat.

Dit laatste kan tal van toekomstige ongemakken met zich meebrengen, van onvoorspelbare ziekten die worden doorgegeven aan toekomstige generaties, tot samenlevingen die gebaseerd zijn op de discriminatie genetica, zoals sciencefiction bij talloze gelegenheden heeft gewaarschuwd.

Juridische aspecten van genetische manipulatie

Als het ethische dilemma dat genetische manipulatie met zich meebrengt eenmaal is begrepen, is het begrijpelijk dat er behoefte is aan een specifiek wettelijk kader op dit gebied, dat niet alleen de bescherming van het milieu garandeert, maar ook de waardigheid van het menselijk leven, nu en in de toekomst.

De meeste van deze wettelijke en ethische codes proberen de grens te trekken tussen het therapeutische - de strijd tegen ziekten en de strijd om de gezondheid te verbeteren. kwaliteit van het leven van het volk - van het ideologische, esthetische of politieke. Het is duidelijk dat deze wettelijke bepalingen verschillen naargelang het wettelijk kader van elk land.

Echter, acties zoals: klonen Het inbrengen van erfelijke eigenschappen in het genoom en de directe behandeling van het embryo voor andere dan strikt medische doeleinden zijn verboden en worden als immoreel en riskant voor de mensheid beschouwd, in overeenstemming met de bepalingen van de Universele Verklaring over het menselijk genoom. mensenrechten (VN), en door het International Bioethics Committee van de UNESCO.

Toch zijn er stemmen die eisen dat deze multilaterale organisaties een krachtiger en explicieter statement maken over de kwestie, vooral nadat de eerste twee menselijke tweelingmeisjes in 2012 in China zijn geboren, vrij van elk risico op hiv-virusinfectie, dankzij de applicatie -totaal illegaal- van de CRISPR-methode in hun embryo's. Dat wil zeggen, de eerste twee genetisch gemodificeerde mensen.