Il piano per fabbricare un genoma solleva domande sui designer umani

La proposta di un gruppo di scienziati e uomini d'affari di sintetizzare un genoma umano da zero sta attirando aspre critiche per aver evitato le grandi questioni etiche sollevate da un tale passo.

La proposta, descritta oggi in una lettera di due pagine e mezzo pubblicata in Scienza , è mettere insieme un DNA sintetico e da esso formare un genoma umano in grado di alimentare una cellula in un piatto, secondo gli autori principali Jef Boeke del Langone Medical Center della New York University e il biotecnologo George Church della Harvard Medical School.

Un altro team ha precedentemente prodotto batteri con geni prodotti in laboratorio, ma il genoma umano è molto più grande. I sostenitori del nuovo piano, chiamato HGP-write, sostengono che un mega-progetto potrebbe far precipitare il costo di fabbricazione del DNA di 1.000 volte in 10 anni, provocando progressi rivoluzionari nella scienza e nell'industria. Ma i 25 autori del documento rimangono in silenzio sull'incombente dibattito etico: saremo in grado di creare persone con genomi artificiali e, in tal caso, dovremmo?

Prima di lanciarsi in un progetto così importante, è necessario porsi delle domande, incluso se dovrebbe anche verificarsi, afferma il biologo sintetico della Stanford University Drew Endy. Gli autori non riescono a porre queste domande essenziali. Infatti, nella loro proposta, non pongono alcuna domanda.

La George Church della Harvard Medical School ha scritto un libro del 2012 che prevede che la biologia sintetica potrebbe portare a esseri umani ingegnerizzati resistenti a tutti i virus.

Fortunatamente, Church, un esuberante futurista il cui lavoro è visibile sul giornale, in precedenza non solo poneva le grandi domande, ma rispondeva. Nel suo libro del 2012, Regenesi: come la biologia sintetica reinventerà la natura e noi stessi , Church descrive il culmine della biologia sintetica come la produzione di esseri umani con genomi fabbricati in laboratorio che sono immuni a tutti i virus, inclusi HIV e herpes.

La Chiesa è un figura colorata e influente i cui studenti dominano ampi settori della tecnologia genomica e dell'innovazione. Inoltre, non è stato timido nel dichiararsi a favore delle persone geneticamente modificate, incluso l'uso dell'editing genetico per riparare geni particolari prima della nascita.

Ma la produzione di interi genomi apre una porta a tipi di alterazioni più grandi e diversi. L'unica cosa di cui la Chiesa è stata più entusiasta si chiama ricodifica, in cui le lettere di un genoma sono ampiamente rimodellate per impedire l'ingresso di virus. Proponiamo... di cambiarlo, scriveva Chiesa del codice che tutta la vita condivide. Sì, suona come arroganza, va bene.

I creatori di Scrittura HGP affermano che il loro obiettivo è raccogliere $ 100 milioni per sintetizzare un genoma umano entro 10 anni, ma solo in un piatto di laboratorio. Lo scopo di questo progetto è sviluppare e testare grandi genomi nelle cellule, ed è qui che si ferma, afferma Nancy Kelley, una raccolta fondi che è tra gli autori del documento ed è descritta come la dirigente principale del progetto. Lo sforzo finora, inclusi due incontri di pianificazione, è stato pagato con una sovvenzione di $ 250.000 dalla società di software Autodesk a un'organizzazione chiamata Center of Excellence for Engineering Biology, gestita da Kelley.

Hanno chiarito che faranno cellule di mammifero in coltura, afferma Peter Carr, un biologo sintetico dei Lincoln Labs, che ha partecipato a una riunione di pianificazione il mese scorso ad Harvard. Ma allora dove va la storia da lì? Ovviamente parte dell'eccitazione è che ci sarebbero esseri umani con genomi sintetici. Sullo sfondo di tutto questo c'è questo sogno eccitante: e se potessimo creare esseri umani immuni ai virus?

La cosa strana per i critici è che il Scienza la carta non menziona queste possibilità. Parla in dettaglio di come le cellule potrebbero essere rese resistenti ai virus o al cancro o avere tratti migliorati. Ma chi vuole cellule umane così? Nel libro di Church, dice esattamente le stesse cose sul fare persone .

In una e-mail, Church ha convenuto che le proposte descritte nel suo libro potrebbero seguire se la tecnologia di scrittura del genoma fosse stata sviluppata, anche se non sono l'obiettivo della scrittura HGP. Il nostro progetto sta prestando attenzione a queste implicazioni a lungo termine, ha affermato.

Tali possibilità inespresse sono preoccupanti per Laurie Zoloth, professoressa di religione e bioetica alla Northwestern University. Non è chiaro se capiscano che il primo passo, che deve essere l'inizio del progetto, è chiedersi: è una buona idea? dice Zoloth. Nota che creare nuovi genomi attraverso il sesso è una delle ultime cose che le persone fanno da sole, con gioia e fede, e non lo fanno a scopo di lucro. Se è fatto in laboratorio, è una merce.

Zoloth teme anche che una proposta così monumentale sia guidata da Autodesk, una società di software a media capitalizzazione con credenziali biomediche stravaganti. Oggi Autodesk ha pubblicato due post medi ( qui e qui ) in cui ha respinto l'idea di persone fatte in laboratorio. Mi dispiace deludere, ma qui non verranno prodotti esseri umani sintetici, scrive il futurista di Autodesk Andrew Hessel.

Ricodificare la vita

Secondo Church, tuttavia, creare nuovi tipi di persone è in realtà lo scopo ultimo di tale tecnologia. La Chiesa è una transumanista che vede l'obiettivo dell'umanità come un'ulteriore evoluzione di se stessa e del resto della natura con essa, secondo principi scientifici. Nel suo libro, Church afferma che tali idee non sono così blasfeme come potrebbero apparire a prima vista.

Per comprendere la grande idea della Chiesa di ricodificare, è importante sapere che le lettere del DNA forniscono informazioni in un codice di tre lettere. Quando le cellule producono proteine, questi codoni di tre lettere indicano quale amminoacido aggiungere alla proteina che si srotola. Altri codoni gli dicono quando fermarsi.

Quasi ogni aspetto del nostro corpo, e della vita in generale, si basa su proteine ​​prodotte utilizzando questo codice DNA. Anche se nessuno lo sa ancora con certezza, il codice è sorto diversi miliardi di anni fa, forse in una pozza primordiale fumante sotto un vulcano da qualche parte, e da allora non è cambiato. Nel 1968 tre ragazzi intelligenti hanno vinto il premio Nobel per capire come funzionava. (Nota in calce: per farlo, hanno dovuto creare i primi geni sintetici.)

Una caratteristica importante del codice è che alcuni codoni sono ridondanti: specificano lo stesso amminoacido. L'idea di ricodifica di Church implica la rielaborazione di un genoma per eliminare i codoni ridondanti e, insieme a loro, alcuni altri geni di cui questi codoni hanno bisogno per aiutare nella produzione di proteine. Senza quel macchinario, i virus invasori non sarebbero in grado di copiare se stessi, poiché si basano sui codoni mancanti.

Quindi dì addio all'HIV, all'herpes e al comune raffreddore. È un'idea che farebbe sobbalzare Louis Pasteur. Una chiave inglese, la chiama Church.

Il laboratorio di Church ha già iniziato a rivedere i codoni in E. coli . In effetti, questo progetto è a buon punto. In un'intervista ha detto che il suo laboratorio ha sintetizzato l'equivalente dell'intero E. coli genoma e ha sostituito sette dei suoi 64 codoni. Questi insetti probabilmente non possono essere infettati da virus che predano i batteri. E questo potrebbe effettivamente essere piuttosto utile. Non si tratta di chiacchiere a tavola, ma vengono fabbricati molti farmaci e prodotti importanti E. coli , e qualche volta infezioni furiose colpiscono le biofabbriche e chiudono le linee di produzione .

Questo è un cambiamento radicale. Non c'è organismo sul pianeta che non usi tutti i 64 codoni diversi da quello che abbiamo creato, dice Church.

Dopo i batteri potrebbero esserci applicazioni agricole. Che ne dici di una pianta di pomodoro che respinge i virus? O le mucche da latte le cui mammelle non soffrono di infezioni? Il Scienza il documento suggerisce che potremmo produrre organi o cellule umane resistenti ai virus per il trapianto.

Nel suo libro, Church permette all'idea di correre alla sua conclusione. Se tali applicazioni preliminari funzionassero, allora ci sarebbe la tentazione di applicare la stessa tecnica agli esseri umani. E ci sarebbero delle buone ragioni per farlo. Potresti rendere le persone resistenti al cancro riempiendo i loro genomi di geni oncosoppressori. Oppure potresti renderli resistenti alle radiazioni in modo che possano viaggiare nello spazio e popolare nuovi mondi, nel caso in cui il nostro si trovasse nei guai.

Sembra tutto qualcosa di una galassia lontana, molto lontana.

Ma con la scrittura HGP, si avvicinerà.

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