جایزه نوبل ۲۰۲۰ در رشته شیمی به جنیفر دودنا و ایمانوئل شارپنتر بانیان روش ویرایش ژنی کریسپر-کس ۹ اهدا شد.
اهدای جایزه نوبل به جنیفر دودنا و ایمانوئل شارپنتر شاید یکی از تاریخیترین تصمیمهای کمیته نوبل تا کنون بوده باشد.
این دو دانشمند به دلیل ابداع روش ویرایش ژنی دقیق، ارزان و کارآمدی به نام کریسپر-کس۹ موفق به دریافت این جایزه شدند. در ادامه این مطلب شما بیشتر با چیستی کریسپر و اهمیت آن آشنا می شوید.
اما قبل از آن باید تاکید کرد که این حوزه فناوری زیستی یکی از معدود حوزههایی است که به معنی واقعی کلمه توان تغییر اساسی در روش زیست ما را دارد. کمیته نوبل با اهدای این جایزه در حالی که تنها هشت سال از انتشار اولین مقاله معرفی این روش می گذرد، مهر تایید دوبارهای بر اهمیت این روش و نقش بنیادی و همچنین روند سریع تغییراتی که به همراه آورده و خواهد آورد، زده است.
این شاید یکی از معدود دفعاتی است که نوبل به پروژهای اهدا میشود که فوق العاده جوان و البته در میان انبوهی از مناقشات است که در ادامه به برخی از آن ها اشاره می کنم.
اهدای این جایزه به دو زن دانشمند برجسته معاصر روز خوبی را برای جامعه علمی و به طور خاص زنان دانشمند جهان رقم زد.
داستان کریسپر
متن زیر پیشتر در مجله دانستنیها منتشر شده بود. همچنین در ادامه متن از بخش هایی از نوشتههای پیشینم درباره کریسپر استفاده کردهام.
«ما طبیعت را نابود کردهایم. انسان همچون ویروسی همهگیر جهان طبیعی را از بین برده است. دیگر خبری از آن زندگی هماهنگ با طبیعت نیست. ما حتی محصولات غذایی خود را دستکاری کردهایم آنها را با کمک فناوری ژنتیک به نفع بازار سرمایه تغییر میدهیم و این امر در آینده ما را مسموم و نابود میکند. ما باید به آغوش طبیعت برگردیم و از دست کاری در آن خودداری کنیم. بیایید برای شروع استفاده از مواد غذایی و محصولاتی غیر ارگانیک را تحریم کنیم.»
اگر شما در سالهای اخیر مخاطب مستقیم یا غیر مستقیم، بحث و گفتههایی مانند آنچه در بالا آمده است نبوده باشید، جای تعجب فراوانی دارد.
تغییراتی که انسان صنعتی شده در طبیعت به وجود آورده است به قدری بزرگ و وسیع بوده که با دیدن برخی از آثار منفی آن و برای مقابله با اثراتش، طرز فکری شبیه به آنچه در بالا اشاره شد قدرت گرفته است. طرز فکری که اگرچه ایده مهم و درستی را دنبال میکند اما به دلیل سادهسازی بیش از حد امری پیچیده احتمالا در ارائه راهکارهای خود و ترسیم چهره واقعی از دنیای ما به خطا میرود.
این دیدگاه به طور ساده جهان ما را به زندگی طبیعی و مصنوعی تقسیم میکند. در این تقسیم بندی، هر چیزی یا طبیعی است یا مصنوعی. غذایی که میخورید، یا ارگانیک و طبیعی و بدون دخالت هر دست آورد بشری به دست آمده، یا مصنوعی و در نتیجه مسموم است. دارویی که مصرف میکنید یا گیاهی و طبیعی است یا مصنوعی و در نتیجه مسموم. همینطور لباسی که میپوشید، رفتاری که میکنید. یا غذایی که برای سگ خانگی خود تهیه میکنید.
این ایده جذابی است با این تفاوت که چنین مرزی در جهان در هم تنیده ما وجود ندارد. انسان و هر جاندار و غیر جانداری در طبیعت در حال تعاملی دائمی با هم هستند و بر هم اثر میگذارند.
در این جهان همه چیز طبیعی است و تقریباً هیچ چیزی طبیعی نیست. در مورد خاص انسان و تغییراتی که او در طبیعت گذاشته است، داستانی به قدمت حضور بر این سیاره وجود دارد. آیا به دنبال گندم «ارگانیک» می گردید؟ چیزی که هیچ دخالت انسانی در آن رخ نداده باشد؟ مطمئن هستید که آنچه را به دست خواهید آورد میشناسید؟ ما در طول حضورمان بر این سیاره و به واسطه فرآیندی که با تساهل اهلی کردن نامیده میشود، گیاهان، جانوران و محیط خود را تغییر داده و خودمان نیز تغییر کردهایم.
شاید معروفترین نمونه این داستان تولید گونه جدید جانوری به دست انسان باشد. ما در تاریخ «طبیعی» خود نشانی از موجودی به نام سگ نداشتیم. ما در طول تاریخ با اهلی کردن گرگها و سپس مراقبت و حفاظت از فرزندانی که بیشتر با سلیقه ما هماهنگ بودند نژادی به نام سگ و انواع آن را به وجود آوردهایم. در این فرآیند ما به مرور زمان و شاید نادانسته و با هزینهای بسیار بالا تغییراتی در الفبای ژنتیکی موجودی (گرگ، پنبه، گندم یا ذرت) دادیم. این تغییرات به حدی است که امروز شاید در برخی از موارد حتی نمی توانیم بین آنچه امروز به نام آن موجود میشناسیم با نمونه آغازینش شباهتی پیدا کنیم.
در چند دهه گذشته اما داستان کمی متفاوتتر شده است. ما به دانشی از رفتار جانوران و گیاهان یا اگر بهتر بیان کنیم، به دانشی از نقشه سازنده موجودات دست یافتهایم که به کمک آن می توانیم عوامل موثر در رفتارها و بروزهای متفاوت هر جانور را بررسی کرده و حتی در مواردی دست به اصلاح و تغییر آن بزنیم.
روشی که به نام ویرایش ژنتیکی شناخته میشود و البته کسانی که به دوگانه ساده سازی شده طبیعت علیه مصنوعِ مسموم اعقاد دارند، دشمنی تازه در حضور آن یافتهاند.
ویرایش ژنتیکی موضوع تازهای نیست و چندین دهه است که از سوی انسانها در بخشهای مختلف دنبال میشود اما در کمتر از یک دهه گذشته، یک فناوری که کشفش به نوعی حاصل تصادف بود، بازی را دگرگون کرده است.
روش ویرایش ژنتیکی به نام کریسپرکس-۹ (CRISPR Cas-9) ابزار زیستی تازهای است که به اما امکان میدهد دست به ویرایشهای دقیق بزنیم. فناوری که شاید در رده معدود مواردی باشد که بتوان در باره آن گفت یک شبه زندگی ما را دگرگون کرده است.
ساختار دستگاه زیستی CRISPR-Cas9 الهام گرفته از ساختار دفاعی موجود در برخی از باکتریها است. در واقع کشف این سیستم زمانی بود که دانشمندان در حال بررسی ساختار دفاعی باکتری ها در برابر تهاجم ویروسی بودند. بعد از حمله یک ویروس، باکتری بخشی از DNA ویروس را ثبت میکند و با کمک آن توالی ژنتیکی را طراحی کرده و میسازد که به نام آرایه کریسپر معروف است. واژه کریسپر سرواژه عبارت clustered regularly interspaced short palindromic repeats است که به فارسی معادلش عبارتی شبیه به تناوبهایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصلهدارِ منظمِ خوشهای میشود اما بیایید با همان نام خلاصه کریسپر از آن یاد کنیم. این آرایه کریسپری به باکتری اجازه میدهد تا ویروس مهاجم را به خاطر بسپارد. بنابراین وقتی این ویروس بار دیگر به باکتری حمله میکند، باکتری بخشی از رشته RNA را از این آرایه کریسپر تولید میکند که مطابق و منطبق با ویژگیهای ویروس مهاجم است و این رشته راهنمای RNA به جستجوی نمونه مشابه DNA ویروس مهاجم میگردد و به محض اینکه آن را پیدا کرد و مطمئن شد که آن بخش از DNA با ویژگیهای ثبت شده روی RNA راهنما هماهنگی دارد، با استفاده از آنزیمی به نام Cas9 یا نمونه مشابهی از آن، مانند یک قیچی این حروف مربوط به ویروس را از رشته DNA جدا میکند و بدین ترتیب از DNA باکتری در برابر ویروس مهاجم محافظت میکند.
محققان تلاش داشتند تا ببینند آیا از این ماشین خارج از باکتری میتوانند استفاده کنند یا نه؟ نتیجه خارق العاده بود. این ماشین ساده توانایی شناسایی و تغییر در هر DNA هدفی را داشت.
برای اینکه تصویر بهتری از عملکرد این ماشین داشته باشید، ژنوم انسان را در نظر بگیرید. این نقشه ژنتیکی ما از حدود ۳٫۲ میلیارد حرف تشکیل شده است. توالی قرار گرفتن این حروف (در واقع تنها چهار حرف Aو C و G و T)، عملاً تعیین کننده همه ویژگیهای ما است. از رنگ چشم و بافت عضلانی گرفته تا قد و سیستم ایمنی و هر ویژگی زیستی دیگری که میتوانید تصور کنید. حال بیایید فرض کنیم که این ژنوم یا مجموعه این حروف را همانند یک متن در یک برنامه واژهپرداز مانند ورد نوشته باشیم. ماشین کریسپر – کس ۹ میتواند به شکل ترکیبی از عملکردهای جستجو، برش و جایگزاری (پیست) عمل کند.
رشته RNA راهنما همانند دستوری است که در بخش جستجوی متن وارد میکنید. این دستور شروع به جستجو در توالی حروف در متن میکند و وقتی به نسخه مشابه رسید به شما خبر میدهد. حال شما می توانید این واژه پیدا شده – توالی حروف مورد نظرتان – را با کمک دستور بریدن از متن حذف کنید. این کاری است که این ماشین زیستی با کمک آنزیمی مانند Cas9 انجام میدهد. اما حالا قطعهای از متن شما بریده شده است و رشته DNA تقسیم شده و باید ترمیم شود. به طور طبیعی در نرم افزار واژه پرداز شما، متن با حذف این فاصله و اتصال حروف قبلی و بعدی ترمیم می شود. در شرایط زیستی DNA سعی در ترمیم خود با استفاده از ساز و کار تکثیر DNA میکند. اما گاهی شما فقط متن را نمیبرید بلکه میخواهید واژه قطع شده را (که احتمالا اشتباهی تایپی بوده است) با واژه درست جایگزین کنید. این ماشین به شما اجازه میدهد که این کار را با DNA انجام دهید. به عبارتی وقتی توالی مورد نظر حروف از رشته DNA حذف شد، ماشین کریسپر کس۹ میتواند توالی تازهای از حروف را به ماشین ترمیم DNA وارد کرده کرده و بدین ترتیب DNA تازه نه تنها فاقد حروفی است که مطابق نظر نبود که توالی مورد نظر ما را در خود جای میدهد.
جنیفر دودنا و امانوئلا شرپینتر، در سال ۲۰۱۲ در حالیکه مشغول مطالعه روی ساختار دفاعی باکتری ها بودند متوجه کاربردهای بالقوه این ماشین شدند و توانستند آن را برای استفاده در موجودات زنده دیگر برنامه ریزی کنند. این آغاز انقلابی بود که به یکی از اثرگذارترین نقاط عطف تاریخ زیست شناسی بدل شده است. دو سال بعد از آن گروهی از دانشمندان به رهبری فنگ ژانگ، در دانشگاه هاروارد نشان دادند که این سیستم امکان عمل روی سلولهای انسانی را دارد.
رقابت این دو گروه در عین حال بخشی دیگری از داستان کریسپر کس ۹ را رقم زد و آن اختلاف نظر در بین نقش هر گروه در پیش برد این فناوری است. همچنین دانشگاههای میزبان این دو گروه تحقیقاتی وارد جدالی حقوقی برای ثبت حقوق این اختراع شدند که خود خبر از بازار داغ تجاری این فناوری دارد.
از سال ۲۰۱۵ فناوری کریسپر به طور چشمگیری در زمینه های مختلف به کار گرفته شده است. یکی از ویژگیهای این ماشین زیستی این است که تقریبا هیچ نمونه ای از موجودات زنده تا کنون یافت نشده است که این ماشین برروی آن عمل نکند.
یکی دیگر از ویژگی های این ماشین سادگی ساختار و طراحی آن است. در حدی که افرادی با اندک آشنایی یا حتی بدون هیچ پیش زمینه ای در ژنتیک میتوانند آن را طراحی و استفاده کنند. همین سادگی باعث شده است تا روند نگران کننده ای از گروهی که خود را هکرهای زیستی مینامند ایجاد شود که با امکانات اندک و بدون دانش در زیرزمین خانههای خود اقدام به ساخت و آزمایش و حتی فروش کیتهای کریسپر میکنند.
این فناوری در عین حال فوق العاده ارزان است. شما میتوانید با هزینهای کمتر از ۵۰ دلار نمونه اولیه این ماشین را مطابق با هدف خود سفارش داده و با پست دریافت کنید.
نکته مهمتر اما دقت بالای این روش است. روش های رایج ویرایش ژن بازه خطای نسبتا بالایی داشت. به طوریکه در کنار حروف هدف ممکن بود حروف دیگری از زنجیره حروف DNA را نیز تغییر دهد. این در واقع یکی از دلایل اصلی برخی از مخالفان ویرایش ژنتیکی بود که معتقد بودند به دلی برخی از تغییرات غیر عمدی در این فرآیند ممکن است محصولاتی که این ویرایش را تجربه می کنند، همزمان شاهد تغییراتی مضر نیز باشند.
در روش کریسپر کس ۹ (که البته باید در نظر داشت خود به زیر شاخهها و مدل های جزییتری نیز تقسیم می شود) دقت این تغییرات فوق العاده بالا است و تقریبا با اطمینان میتوان گفت دقیقا همان حروف هدف دستخوش تغییر می شوند و تغییر ناخواسته ای در DNA هدف اتفاق نمی افتد.
نکته مهم دیگری که باعث شده است تا این روش به عنوان رویدادی انقلابی معرفی شود به توانایی آن در تغییر ویژگیهای ژنتیکی مربوط میشود که از طریق وراثت به نسل بعدی منتقل میشوند.
عمده روش های ویرایش ژنی معمولا تنها امکان تغییر در DNA سلول هایی را دارند که تغییرشان تنها بر موجود مورد نظر اثر می گذارد. اما بخشی از سلولهای بدن ما در بردارنده DNA مرجعی هستند که نه تنها الگوی اصلی DNA در بخش های مختلف بدن به شمار میروند که از طریق وراثت به نسل بعدی منتقل می شوند.
این سلول ها و DNA درون آن ها به سلول های جرملاین (Germline) معروف هستند. برای مثال سلول های اسپرم یا تخمکها در رده این سلولهای وراثتی به شمار میروند. کریسپر-کس ۹ به شما اجازه میدهد دست به تغییری دقیق در DNA این سولوها بزنید. بدین ترتیب میتوانید تغییری را در موجودی زنده ایجاد کنید که نسل اندر نسل بین آن رده منتقل شود. و شاید همین مساتله یکی از چالش برانگیزترین ویژگیهای این فناوری باشد.
در سال های اخیر از فناوری کریسپر در حوزههای مختلفی استفاده شده است. از طراحی ژنتیکی بذرهای گندم که به آفت ها مقاومتر هستند ،گوجه فرنگیهایی که مدت بیشتری طول میکشد تا پس از چیدن از بوته رسیده شوند، خوکهایی که ابعاد کوچکتری دارند و می توان به عنوان حیوان خانگی از آن ها نگهداری کرد، خوکهای دیگری که وقتی از اعضای بدن مانند دریچه قلب آن ها در پیوند به انسان استفاده می شود پیوند را رد نکنند تا بزهایی که همزمان بافت عضلانی بیشتر و موهای بلندتری دارند.
تا کنون صدها طرح برای ساخت داروهای متفاوت با کمک این فناوری مطرح شده است. داروهایی که می تواند عصر تازه ای را در ژن درمانی ایجاد کند.
در ماههای گذشته نتایج اولیه مثبت برای درمان نوع نابینایی، درمان بخشی از سرطانها و همینطور مثبت بودن اولیه تلاش های برای درمان ایدز مورد استفاده قرار گرفته است.
در موردی مانند ایدز کریسپر کس ۹ می تواند کمک کند تا پزشک DNA ویروس را در بدن شناسایی کرده و آن را قطع کند و یا با تغییری در ساختار DNA ما سیستم دفاعی را در برابر این ویروس امن کند.
آزمایش ها روی انسان ها نیز آغاز شده است. البته بخش بزرگی از این طرح ها موارد غیر مستقیمی بوده است که سلولهای انسان از بدن خارج و بعد از اعمال این ماشین در آن، دوباره نتیجه به بدن تزریق می شده است تا برای مثال نوعی ایمنی درمقابل بیماری خاصی ایجاد شود. اما چند سال قبل بود که پزشکی تجربی در چین اعلام کرد برای نخستین بار آزمایشی روی جنین یک دوقلو انجام داده است تا بتواند مانع ابتلای آن ها به ایدز شود. این آزمایش به شدت از سوی جامعه علمی مورد انتقاد قرار گرفت و در نهایت به زندانی شدن این دانشمند منجر شد. دلیل مخالفت البته تنها این نبود که آزمایش روی انسان صورت گرفته است بلکه به این موضع بر می گشت که در این آزمایش استانداردهای رسمی پزشکی رعایت نشده بود و اصول اخلاقی آزمایش انسانی به طور کامل انکار شده بود.
با این وجود دیر نیست که این ماشین برای استفاده در بدن انسان و به خصوص روی جرملاین او مورد استفاده قرار گیرد و این جا است که بحثی عمیق میان دانشمندان در جریان است.
برخی از چهره های برجسته این حوزه همانند جنیفر دودنا که خود بانی و مخترع این روش است معتقد است باید در این مسیر با احتیاط گام برداشت.
سخنرانی جنیفر دودنا در کنفرانس جهانی روزنامه نگاران علم – سان فرانسیسکو، ۲۰۱۷
من در سال ۲۰۱۷ در کنفرانسی که درباره روزنامه نگاری علم در شهر سانفرانسیسکو برگزار شده بود، جنیفر دودنا را دیدم. بخش مهمی از آن کنفرانس به این فناوری اختصاص داشت و هیچ کس بهتر از کاشف این ماشین نمی توانست درباره چشم انداز پیش رو و نگرانی هایی که دربارهاش وجود دارد اشاره کند. جنیفر دودنا در سخنرانی اصلی خود در این کنفرانس و در گپ کوتاهی که بعد از آن با شرکت کنندگان داشت، در عین اینکه نسبت به آینده درخشان این فناوری با شور و هیجان سخن می گفت نگران بود که مبادا استفاده شتاب زده از این فناوری در انسان و به خصوص بر روی ویژگیهای وراثتی او باعث شود تا این فناوری به حاشیه کشیده شود.
این جنس مخالفت با مخالفت های رایج این روزها نسبت به تراریخته و محصولات ویراسته ژنتیکی شده متفاوت است. او معتقد بود این فناوری هنوز در حال توسعه است و تا الان از توانایی بی نظیرش ناآگاهیم. توانایی که می تواند ما را در بسیاری از زمینه ها نجات دهد، در مورد انسان و این فناوری نادانسته های زیادی وجود دارد که اگر به طور غیر اصولی به سراغ آن برویم، اولا ممکن است باعث نتیجه نامطلوب شود و دوم اینکه بهانه ای به دست فناوری هراسان مختلفی دهد که همان کاری که با توسعه تحقیقات سلول های بنیادی در دوران جرج بوش در ایالات متحده کردند را در این مورد تکرار و حتی باعث ممنوعیت این فناوری شوند. اتفاقی که به دلیل ارزان و ساده بودن این فناوری منجر به توسعه استفاده زیرزمینی و بی نظارت این فناوری شود.
دودنا هم در این گفتگو با ما و هم در بسیاری از فرصت های دیگر به داستانی اشاره کرده است که از نگرانی عمیق او پرده می دارد. او از کابوسی می گوید که در آن خود را در میانه شب در مقابل آینه ای می بینید که پشت او هیتلر ایستاده است و نوعی با تایید به او نگاه می کند. به همین دلیل هم او از سال ۲۰۱۵ به این سو جریانی برای عمومی سازی این فناوری و افزایش آگاهی مردم از آن ایجاد کرده استن و در عین حال برنامه هایی برای بحث بر سر ویژگی های اخلاقی تازه که این فناوری به همراه می آورد راه انداخته است. جنیفر دادنا نمونه بارزی از یک مثال نقض بر کلیشه دانشمند بی مسئولیت است که گاه بخش های بیرون از علم سعی می کنند به جامعه القا کنند. او تنها نیست اما نمونه ای ا زدانشمندی است که توان عظیمش را برای مهار و رام کردن روند توسعه فناوری ساخته خودش خرج می کند.
اما این تمام داستان نیست.
اگر به داستان کریسپر علاقه دارید یکی از بهترین منابع کتاب «شکافی در خلقت» نوشته جنیفر دودنا و ساموئل استرنبرگ است.
چند دقیقه بعد از گفتگو با جنیفر دودنا من به سالن دیگری در این کنفرانس رفتم که در آن جمعی از متخصصان ژنتیک و اخلاق علم به بحثی داغ درباره اخلاق در دنیای کریسپر پرداخته بودند.
این بحث شاید یکی از مهمترین بحث های اخلاقی معاصر ما باشد. نکته مهم در این بحث این است که بخش بزرگی از هر ساختار اخلاقی ساخته هنجارها و مقبولیت های هر زمانه و هر جامعه ای است و با تغییر ساختار جامعه تغییر میکند و اینک فناوری به نام کریسپر – کس ۹ چنان توانایی دارند که امکان تغییر این هنجارها را به دست آوردهاند.
برای اینکه پیچیدگی بحث اخلاقی ناشی از این فناوری و فناوری مشابه آشکار شود، بیایید تمرکز خود را بر اصلاح ژنتیکی جرملاین در انسان قرار دهیم و به بحث درباره این بپردازیم که آیا دستکاری ویژگیهای نسلی ک هنوز به وجود نیامده است اخلاقی است؟
مخالفان این دخالت استدلال منطقی دارند. آنها بیان میکنند با استفاده از این فناوری و اعمال آن برای اصلاح ویژگیهایی وراثتی ما نه تنها در فرآیند طبیعی دخالت میکنیم که حق افرادی که هنوز به دنیا نیامدهاند بر ویژگیهای شخصی خود را از آنها میگیریم. برای مثال شاید شما دوست داشته باشید فرزندانتان رنگ پوست مشخصی داشته باشند یا رنگ چشمانشان سبز باشد، شما با این دستکاری برای نسلی که هنوز وجود ندارد که حتی بتواند نظرش را در این باره بیان کند، تصمیم می گیرید. ما این روزها شاهد تلاش عمدهای برای به رسمیت شناختن حق افراد بر بدن و رفتار خویش هستیم و در چنین فضایی چطور میتوان به افرادی اجازه داد که نه تنها برا بدن و رفتار و ظاهر فرزندانشان که نسلهای بعد از آن تصمیم بگیرند. از سوی دیگر این افراد استدلال میکنند با توسعه این فناوری احتمالا چنین ساختاری در اختیار اقشار مرفه و طبقات اقتصادی مرفه قرار میگیرد. کسانی که میتوانند هنجارهای خود را با کمک این فناوری تقویت کرده و در قالب نسل بعدی که در دنیای برساخته آنها موفق تر هستند بر دیگران تحمیل کنند. در این صورت ما با شکل گیری طبقه ساخته شده و به طور مصنوعی توانایی مواجه می شویم که به سرعت نه تنها این بار به دلیل مزیت اجتماعی و مالی که به دلیل مزیت برتریهای ذهنی، بدنی و امثال آن که حاصل دستکاری ژنتیکی والدینشان است، سرنوشت جامعه را در دست گرفته و طبقه الیت یا نخبگانی را میسازند که بر سرشت و سرنوشت جامعه حاکم خواهند شد. شاید این همان نگرانی است که در کابوس های جنیفر دودنا خود را به شکل نمادین هیتلر بروز داده است و هشداری به امکان بالقوه این فناوری برای ساخت انسان، طبقه و نژاد برتر باشد.
منتقدان همچنین بیان می کنند که اگر این فناوری را بتوان برای بهبود ویژگیهای زیستی انسان به کار برد حتما میتوان از آن برای تضعیف این ویژگی ها استفاده کرد. اگر ما با کمک این فناوری می توانیم ژن انسان را در برابر برخی از بیماری ها ایمن کنیم میتوانیم آن را در برابر برخی از موارد تضعیف کنیم. از آن بدتر این که می توانیم این ضعف را به صورت انتقال پذیر میان نسل ها در نظر بگیریم. تصور کنید چنین فناوری در دست نژادپرستان و قدرتهای درگیر جنگ های قومیتی چه اثر فاجعه باری می تواند داشته باشد. کافی است این تغییر را در جامعه ای کوچک از جامعه بسته هدف و معرفی کنید که مثلا دربرابر ویروس سرماخوردگی آسیب پذیر بوده و این ویروس بی خطر تبدیل به عاملی مرگ بار شود. اندکی که زمان بگذارد و طی چند نسل عملا چیزی از آن گروه باقی نخواهد ماند.
سریال یک انتخاب غیر طبیعی نت فلیکس نگاهی به دنیای کریسپر می اندازد
همه این موارد موضوعات قالب توجهی هستند اما سوی دیگری نیز در این گفتگو مشارکت دارد که نه تنها بر اخلاقی بودن این فناوری تاکید دارد که انکار آنرا غیر اخلاقی می داند.
این گروه فارغ از استدلال های رایجی که درباره توان بی نظیر چنین فناوری برای درمان بیماری ها، افزایش طول عمر، کمک به حل مشکل کمبود مواد غذایی و غیره ارائه می کند از شما این سوال را می پرسد که به عنوان والدین کودک خود تا چه خود را در برابر سلامت و موفقیت او مسئول می دانید؟
آیا شما در دوره بارداری کاری می کنید که احتمال آسیب رساندن به کودک به دنیا نیامده خود را افزایش دهد؟ یا اینکه برخی از عادات پیش از بارداری را به نفع کودک خود تغییر می دهید (برای مثال استعمال دخانیات یا نوشیدن الکل)؟ آیا اگر فرزند شما به شکل نارس و زودتر از موعد به دنیا آید ،اجازه می دهید که او در دستگاه کمکی قرار گیرد؟ آیا اگر با وجود در دسترس بودن این ابزار که سلامت فرزند شما را تضمین می کند علیه استفاده زا آن تصمیم بگیرید و این منجر به از بین رفتن کودک تازه متولد شما شود، آیا عمل شما را می توان غیر اخلاقی و حتی مجرمانه طبقه بندی کرد؟ اگر کودک شما در کودکی دچار بیماری سختی شود برای درمان او حاضرید چه کاری انجام دهید؟ سوال بهتر این است که آیا حاضرید کاری را که می دانید منجر به بهبود او می شود انجام ندهید؟ حال اگر بدانید در مجموعه ویژگی های وراثتی شما از جمله ترکیبی وجود دارد که ممکن است فرزند شما را در ابتلا به سرطان پستان، در خطر قرار دهد، با احتمال بالا او را در معرض آلزایمر یا بیماری فلج اعصاب حرکتی قرار دهد و به شما گفته شود که روشی وجود دارد که می توانید حتی پیش از اینکه به فرزند شما به دنیا آید نه تنها این بخش از میراث ناخوشآیند خود را قطع کرده و اطمینان داشته باشید که فرزند شما و نوادگان شما لازم نیست با چنین نگرانی زندگی کنند، اگر شما این کار را انجام ندهید آیا مرتکب امری غیر اخلاقی نشده اید؟
وقتی فرزند شما به دنیا می آید برای کمک به رشد او در جامعه چه می کنید؟ آیا سعی نیم کنید در حد توانتان بهترین آموزش را برای او فراهم کنید؟ آیا سعی نمی کنید او را در درس هایش کمک کنید و تلاش کنید تا در جامعه ای که قرار است وارد آن شود موفق تر شود؟ حال اگر به شما گفته شود شما می توانید حتی پیش از تولد فرزندی که قرار است وارد جامعه ای به شدت رقابتی شود، به او کمک کنید تا ضریب هوشی بالاتری داشته باشد، بافت عضلانی و استخوانی مستحکم تری پیدا کند و از مجموعه ای از بیماری ها در امان باشد، آیا عدم اقدام به چنین ویرایشی آیا اخلاقی است؟ و به یاد داشته باشید در اینجا صحبت از بحث فلسفی و رده های مختلف تاریخ اخلاق نیست. منظور دقیقا چیزی است که شما به عنوان خواننده این متن و بر اساس برداشت خود اخلاقی می دانید.
نتیجه این بحث احتمالا این است که بحث و استدلال های متعددی در این بین وجود دارد و باید به بحث درباره آن نشست. باید مسیرهای خوش بینانه و بدبینانه را مورد توجه قرار داد و در نهایت احتمالا مسیر درست در جایی میان این دو طیف ظهور خواهد کرد.
اما نکته نگران کننده این است که حرکت شتابدار و ناپخته برای به کار گیری این فناوری در انسان و به خصوص در بخش ویژگی های وراثتی آن می تواند مسیر بحث را منحرف کند همین طور هشدارهای هراسناک و آخر الزمانی مخالفان این کار که ممکن است با تحریک احساسات جامعه منجر به توقف آن شود در نهایت به ضرر همه ما خواهد بود.
ما با فناوری جدید موثر و احتمالا نقطه عطفی در تاریخ معاصر مواجه هستیم. کمتر از ده سال از کشف این روش و کمتر از ۵ سال از شناخته شدن قابلیت هیا بزرگش می گذرد و تا همین الان نشانه های حضور آن در بخش های مختلف دیده می شود. تعداد زیادی از شرکت های خصوصی این فناوری را به شکل تجاری دنبال می کنند و تا همین الان بازاری چند میلیارد دلاری و دارای رشد سریع را ایجاد کرده است.
ما شاهد دوران هیجان انگیزی در فناوری زیستی هستیم که شاید مسیر آینده ما بر این سیاره را با تغییر مواجه کند.
کریسپر در کانون مناقشه اقتصادی
کریسپر همچنین در محل تقاطع مناقشه های سیاسی، اخلاقی، فناوری، اقتصادی و تجاری قرار دارد.
همین الان مسابقه ای چندین میلیارد دلاری برای تجاری سازی روش کریسپر در حوزه های مختلف آغاز شده است و انتظار می رود تا پایان این دهه رقم ارزش تجاری شرکت های تجاری مبتنی بر کریسپر به بیش از ۲۰ میلیارد دلار برسد.
به خصوص با نزدیک شدن استفاده از این روش بر سوژه های انسانی یا مرتبط به درمان های انسانی برای تشخیص مولفان و کاشفان جامعه علمی از کمیته داوران کاولی گرفته تا احتمالا داوران جایزه نوبل باید با فشارهای زیادی برای تعریف میزان و خط زمانی مشارکت دانشمندان مختلف در این زمینه دست و پنجه نرم کنند.
سابقه عجیب کشف (ابداع) کریسپر Cas9
دنیای کپی رایت و رابطه آن با دنیای علم و فناوری رابطه غریبی است و یکی از شواهد آن هم این است که یکی از دانشمندانی که کمترین تعداد جوایز و اعتبار ناشی از کشف کریسپر برای ویرایش ژن در انسان را به خود اختصاص داده است یعنی فنگ ژانگ (Feng Zhang) از موسسه براد وابسته به دانشگاه های MIT و هاروارد در حال حاضر کلید و امتیاز حق مولف بخش مهمی از این تکنیک را در اختیار دارد.
همین امر هم باعث شده است تا دانشگاه برکلی (دانشگاه دادنا و شارپنتر) در زمینه به دست آوردن این کپی رایت نبردی حقوقی و سنگین را با این موسسه آغاز کند.
گروهی پژوهشی به رهبری جنیفر دودنا، شارپنتر و گروهی مستقل به رهبری سیکسنیس برای نخستین بار نشان دادند که سیستم ایمنی باکتری کریسپر می تواند با آنزیم Cas 9 جفت شده تا در محیط آزمایشگاهی DNA موجود در خارج از سلول را تغییر دهد.
دست آورد اولیه آنها این بود که نشان دادند بخش مشخص و ویژه ای از ترکیب مولکولی و از جمله یک RNA برای تبدیل کردن CRISPR به یک ویرایشگر ژنتیکی ضروری است.
دلیلی که سیکسنیس به چهره گمنام تر داستان کریسپر بدل شد بدشانسی محض بود.
مجله علوم زیستی سلول (Cell) مقاله او را در این زمینه در آوریل سال ۲۰۱۲ بدون آنکه آن را برای مرور همرده ها (Peer Review) ارسال کند بازگشت داد. در سوی دیگر وقتی مقاله دودنا و شارپنتر و همکاران آن ها که نشان می داد Cas9 می تواند برای بریدن DNA برنامه ریزی شود به ژورنال ساینس ارسال شد، دبیران این نشریه، فرآیند بازبینی آن را تسریع کردند و در ژوئن ۲۰۱۲ آن را به صورت آنلاین منتشر کردند.
در همین حال سیکسنیس و همکارانش به دنبال ژورنال دیگری بودند تا مقاله آن ها را منتشر کند و در نهایت مقاله خود را سه ماه بعد از انتشار کار گروه برکلی توانستند در ژورنال شرحنامه آکادمی ملی علوم آمریکا (PNAS) منتشر کنند.
به نوشته نیو ساینتیست هر دو این گروه ها دقیقا می دانستند چه کاری کرده اند و چه به دست آورده اند. گروه سیکسنیس بیان می کرد که یافته آن ها: «راه را برای مهندسی یک روش جهانی و عمومی برنامه ریزی آنزیمِ برش DNA به کمک یک RNA راهنما هموار کرده است.» گروه دودنا اشاره می کرد که « CRISPR می تواند برای ویرایش ژن با کمک RNA قابل برنامه ریزی» مورد استفاده قرار گیرد.
این آغاز داستان پیچیده اعتبار کاشفان کریسپر بود. در اوایل سال ۲۰۱۳ یکی از زیست شناسان دانشگاه هاورارد به نام جورج چرچ و ژانگ از موسسه براد به طور همزمان مقاله هایی را منتشر کردند که نشان می داد می توان CRISPR را برای برش ژنوم درون سلول انسان برنامه ریزی کرد.
این گام مهمی به سوی باز کردن مسیر استفاده از این تکنیک در توسعه و تولید داروهای تازه به شمار می رفت.
در آن زمان موجی برای ثبت کپی رایت تکنیک های علمی وجود داشت و ژانگ هم درخواست ثبت حق مولف برای یافته خود را مطرح کرد و بر این گمان بود که پیش از او گروه برکلی ثبت ایده خود را انجام داده اند. با این وجود کمیسیون ثبت اختراعات امتیاز بنیادی استفاده از کریسپر را به ژانگ اهدا کرد و این آغاز یک دوره تلخ و پرحاشیه از دعاوی حقوقی میان برکلی، هاروارد و ام آی تی بر سر حقوق مالکیت معنوی (و البته مادی) این روش بوده است. دوره ای تلخ که به نظر می رسد در آستانه به انجام رسیدن قرار دارد .
در بخش حقوقی داستان تا کنون گروه موسسه براد برنده عمده دعواهای حقوقی بوده است اما اوضاع در بخش بدنه جامعه علمی متفاوت است و همین هم باعث شده است تا بسیاری این پرونده را نشانه ای از فاصله میان دنیای تجارت و اقتصاد علم و دنیای دانشمندان قلمداد کنند.
کریسپر: حق امتیاز درمقابل اعتبار جامعه علمی
گروه دانشگاه برکلی شامل دودنا و شارپنتر، تا کنون عمده جوایز و اعتبارهای علمی را از آن خود کرده اند. آنها در سال ۲۰۱۵ جایزه پیشگامان (Breakthrough) را به خود اختصاص دادند در همان سال جایزه گروبر در ژنتیک، در سال ۲۰۱۶ جایزه وارن آلپرت ( به همراهی سیکسنیس و رادلف بارانگو و فیلیپ هوروات) و چندین جایزه دیگر را به خاطر نقش پیشگامانه خود در فناوری کریسپر را کسب کردند.
در سوی مقابل ژانگ در سال ۲۰۱۶ جایزه بین المللی گیردنر را به طور مشترک با دودنا و شارپنتر و دو دانشمند دیگر به دلیل توسعه CRISPR – Cas 9 را به خود اختصاص داد. در سال ۲۰۱۴ بار دیگر به همراه دودنا و شارپنتر جایزه گبی و در سال ۲۰۱۶ جایزه تنگ را به طور مشترک به دست آوردند.
تنها جایزه مستقلی که ژانگ به دست آورده است جایزه لملسون MIT است که دو سال گذشته به او اهدا شد.
تا پیش از اهدای جایزه نوبل شیمی به جنیفر دودنا و امانوئل شارپنتر این دو جایزه مهم کاولی را نیز به خود اختصاص داده بودند که تا پیش از امروز بالاترین و معتبرترین جایزه اهدا شده به کریسپر-کس ۹ به شمار می رفت.
امروز اما شاید گروه تحقیقاتی سیکسنیس در حالی که از اهدای جایزه به موضوع تحقیق خود خوشحال باشند اما از اینکه کار آن ها مورد توجه قرار نگرفته است ناخوش باشند.
موضوع کریسپر کس-۹ ممکن است مورد توجه بیشتری قرار بگیرد و این مورد از ضروریات دوران ما و آینده ای است که به سمت آن حرکت می کنیم.
کتابی رو که معرفی کردید در ایران قابل دسترس است؟
مطمئن نیستم. اما نسخه انگلیسی قابل دانلود دارد