การก่อกวนของยีน: การแก้ไขยีนผิดพลาด

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• March 2, 2023

สรุปข้อมูลเชิงลึก

การก่อกวนของยีนหรือที่เรียกว่ามลพิษของยีนหรือผลกระทบนอกเป้าหมาย เป็นผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นจากการแก้ไขจีโนมที่ได้รับความสนใจอย่างมาก ความผิดปกตินี้เกิดขึ้นเมื่อกระบวนการแก้ไขดัดแปลงยีนอื่นโดยไม่ได้ตั้งใจ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่คาดไม่ถึงและอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต

บริบทการก่อกวนของยีน

การทำซ้ำ palindromic สั้น ๆ แบบคลัสเตอร์อย่างสม่ำเสมอ (CRISPR) เป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันแบคทีเรียที่รับผิดชอบในการทำลาย DNA ต่างประเทศ นักวิจัยเล็งใช้ตัดต่อ DNA ปรับปรุงแหล่งอาหารและอนุรักษ์สัตว์ป่า ที่สำคัญกว่านั้น การตัดต่อยีนอาจเป็นวิธีที่ดีในการรักษาโรคในมนุษย์ เทคนิคนี้ประสบความสำเร็จในการทดสอบกับสัตว์และกำลังถูกสำรวจในการทดลองทางคลินิกสำหรับโรคต่างๆ ในมนุษย์ รวมถึงโรคเบต้าธาลัสซีเมียและโรคโลหิตจางชนิดเคียว การทดลองเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการนำเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดซึ่งผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงจากผู้ป่วย มาตัดต่อในห้องปฏิบัติการเพื่อแก้ไขการกลายพันธุ์ และนำเซลล์ที่ดัดแปลงกลับคืนสู่ผู้ป่วยรายเดิม ความหวังคือการซ่อมแซมเซลล์ต้นกำเนิด เซลล์ที่ผลิตขึ้นจะมีสุขภาพดีซึ่งนำไปสู่การรักษาโรคได้

อย่างไรก็ตาม การดัดแปลงพันธุกรรมโดยไม่ได้วางแผนพบว่าการใช้เครื่องมือนี้อาจทำให้เกิดการบิดเบือน เช่น การลบหรือการเคลื่อนที่ของส่วนดีเอ็นเอที่อยู่ห่างไกลจากตำแหน่งเป้าหมาย ทำให้เกิดโอกาสในการเกิดโรคต่างๆ อัตรานอกเป้าหมายสามารถประเมินได้ว่าจะอยู่ระหว่างหนึ่งถึงห้าเปอร์เซ็นต์ อัตราต่อรองมีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ CRISPR ในการบำบัดด้วยยีนที่กำหนดเป้าหมายเซลล์หลายพันล้านเซลล์ นักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าอันตรายนั้นเกินจริงเนื่องจากไม่มีสัตว์ใดที่ทราบว่าเป็นมะเร็งหลังจากตัดต่อพันธุกรรมด้วย CRISPR ยิ่งไปกว่านั้น เครื่องมือนี้ยังประสบความสำเร็จในการทดลองหลายครั้ง ดังนั้นจึงยังไม่มีการสรุปผลสรุปทางวิทยาศาสตร์

ผลกระทบก่อกวน 

สตาร์ทอัพที่ทำงานเกี่ยวกับการรักษาด้วย CRISPR อาจเผชิญกับฟันเฟืองที่เพิกเฉยต่อความผิดปกติและไม่รายงานถึงอันตรายที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้า เมื่อความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นเพิ่มขึ้น ความพยายามมากขึ้นในการวิจัยผลกระทบที่เป็นไปได้ของการใช้ CRISPR สามารถคาดหวังได้ ความเป็นไปได้ที่เซลล์จะเปลี่ยนเป็นมะเร็งอาจหยุดความคืบหน้าในบางพื้นที่ หากเอกสารเพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อกวนของยีนปรากฏขึ้น นอกจากนี้ ความต้องการโปรโตคอลด้านความปลอดภัยที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและระยะเวลาที่ยาวขึ้นเมื่อออกแบบเครื่องมือแก้ไขยีนอาจเพิ่มมากขึ้น 

ผลที่อาจเกิดขึ้นอีกประการหนึ่งของการก่อกวนยีนคือการเกิดขึ้นของสิ่งที่เรียกว่า "สุดยอดศัตรูพืช" ในปี 2019 การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เปิดเผยว่าความพยายามในการดัดแปลงพันธุกรรมของยุงเพื่อลดการแพร่กระจายของไข้เหลือง ไข้เลือดออก ชิคุนกุนยา และไข้ซิกา นำไปสู่การเกิดยุงสายพันธุ์ที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมเพิ่มขึ้นและความสามารถในการ อยู่รอดในที่ที่มีการปรับเปลี่ยน ปรากฏการณ์นี้เพิ่มความเป็นไปได้ที่ความพยายามที่จะควบคุมศัตรูพืชผ่านการตัดต่อยีนอาจส่งผลย้อนกลับ นำไปสู่การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ที่ยืดหยุ่นและยากต่อการควบคุม

การก่อกวนของยีนยังมีศักยภาพที่จะทำลายระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่น การปล่อยสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมสู่สิ่งแวดล้อมอาจนำไปสู่การถ่ายทอดยีนดัดแปลงโดยไม่ได้ตั้งใจไปยังประชากรป่า ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงการสร้างพันธุกรรมตามธรรมชาติของสปีชีส์ การพัฒนานี้อาจส่งผลโดยไม่ได้ตั้งใจต่อความสมดุลของระบบนิเวศและการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตบางชนิด

ผลกระทบของการทำลายล้างยีน

นัยที่กว้างขึ้นของการก่อกวนยีนอาจรวมถึง:

• การเพิ่มผลกระทบต่อสุขภาพโดยไม่ได้ตั้งใจสำหรับผู้ที่ผ่านการตัดต่อยีน นำไปสู่การฟ้องร้องและกฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้น
• ศักยภาพในการแก้ไขยีนเพื่อใช้ในจุดประสงค์ที่น่าสงสัย เช่น การสร้างทารกที่เป็นนักออกแบบหรือการเพิ่มพูนความสามารถของมนุษย์ การวิจัยที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับเครื่องมือแก้ไขยีน รวมถึงวิธีทำให้แม่นยำยิ่งขึ้น
• สายพันธุ์ดัดแปลงที่สามารถแสดงการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักของระบบนิเวศทั่วโลก
• พืชดัดแปลงพันธุกรรมที่อาจส่งผลระยะยาวต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์

คำถามที่ต้องพิจารณา

• ความคิดหรือข้อกังวลแรกเริ่มของคุณเกี่ยวกับการก่อกวนของยีนคืออะไร?
• คุณคิดว่านักวิจัยและผู้กำหนดนโยบายกำลังจัดการกับความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการก่อกวนของยีนอย่างเพียงพอหรือไม่?