Isi
- Peta Genetik Pertama
- Proyek Genom Manusia
- Visi untuk Realitas
- Pasangan Basis
- Pengeditan Gen Cacat
- Dibutuhkan Lebih Banyak Penelitian
- Bayi Desainer
- Editing Masa Depan Gene
Kemajuan pengeditan gen pada bulan Agustus 2017 menimbulkan kekhawatiran etis bahwa beberapa orang mungkin ingin membuat bayi yang bisa bernyanyi seperti Adele, menari balet seperti Baryshnikov atau melenggang seperti Cy Young. Para ilmuwan mengatakan ide-ide ini lebih dari fiksi ilmiah daripada fakta karena bakat seperti ini bukan milik salah satu gen yang dapat diidentifikasi, tetapi lebih merupakan kombinasi gen dari kedua orang tua.
Peta Genetik Pertama
Rekayasa genetika memiliki beberapa akar paling awal pada tahun 1913, ketika ahli genetika Amerika Alfred Sturtevant pertama kali mengembangkan peta genetik pada kromosom untuk tesis doktornya. Sturtevant membuktikan keterkaitan genetik - perpindahan materi genetik - selama tahap pembelahan sel reproduksi seksual. Dia menemukan bahwa selama pembelahan sel, meiosis, jumlah kromosom dalam sel induk berkurang setengahnya untuk membuat sel sperma dan sel telur.
Proyek Genom Manusia
Setelah penemuan struktur heliks ganda pada tahun 1953 oleh peneliti Francis Crick dan James Watson, para ilmuwan menyadari bahwa langkah penting telah dibuat untuk memungkinkan pemetaan penuh genom manusia. Membangun pada pekerjaan mereka, Frederick Sanger menemukan cara mengurutkan DNA, menentukan urutan empat basa DNA yang didefinisikan oleh huruf kimia A untuk adenin, T untuk timin, G untuk guanin dan C untuk sitosin. Pada 1980-an, proses itu sepenuhnya otomatis.
Visi untuk Realitas
Gagasan untuk sepenuhnya memetakan seluruh genom manusia menjadi kenyataan pada tahun 1988 ketika Kongres mendanai Institut Kesehatan Nasional dan Departemen Energi untuk "mengoordinasikan penelitian dan kegiatan teknis yang berkaitan dengan genom manusia." Diperkirakan akan membutuhkan waktu puluhan tahun, proyek ini memetakan hampir 90 persen genom manusia pada tahun 2000 dan sepenuhnya selesai pada tahun 2003, hanya 50 tahun setelah Crick dan Watson menemukan double helix.
Pasangan Basis
Ditemukan bahwa basa DNA berpasangan dengan cara yang sama pada untaian yang berlawanan, A dengan T dan G dengan C untuk membentuk dua pasangan basa. HGP mengidentifikasi sekitar 3 miliar pasangan basa yang ada di inti sel kita dalam 23 pasangan kromosom.
Pengeditan Gen Cacat
Maju cepat hingga Agustus 2017, hanya lima tahun setelah penerbitan teknologi Crispr-9 yang memungkinkan pengeditan gen - dikenal sebagai 'pengelompokan palindromik pendek bertingkat secara teratur' - sekelompok ilmuwan internasional dari Oregon, California, Korea, dan China berhasil mengedit gen yang cacat pada embrio manusia yang menyebabkan cacat jantung kongenital, kardiomiopati hipertrofik. Cacat ini menyebabkan kematian mendadak pada atlet muda dan terjadi satu dalam setiap 500 orang.
Tim ilmuwan internasional mencoba dua metode, yang salah satunya lebih sukses daripada yang lain. Yang pertama melibatkan sel telur yang dibuahi oleh sperma pria yang membawa gen yang cacat. Mereka memotong gen MYBPC3 jantan yang rusak, dan menyuntikkan DNA sehat ke dalam sel dengan gagasan bahwa genom jantan akan menyisipkan templat sehat ke dalam area potongan; sebaliknya itu melakukan sesuatu yang tidak terduga. Itu disalin sel sehat dari genom wanita.
Sementara metode ini berhasil, itu hanya memperbaiki 36 dari 54 embrio yang diuji. Sementara 13 embrio tambahan tidak memiliki mutasi, tidak semua sel dari 13 bebas mutasi. Metode ini tidak selalu berhasil, karena beberapa embrio mengandung sel yang diperbaiki dan yang tidak diperbaiki.
Metode kedua melibatkan memperkenalkan 'gunting' genetik bersama dengan sel sperma ke dalam sel telur yang mengandung DNA mitokondria sebelum pembuahan. Ini menghasilkan tingkat keberhasilan 72 persen, dengan semua 42 dari 58 embrio diuji bebas mutasi, meskipun 16 membawa DNA yang tidak diinginkan. Jika embrio-embrio ini berkembang menjadi bayi, dan kemudian menciptakan keturunan, gen yang rusak tidak akan diwariskan. Embrio yang direkayasa untuk penelitian ini dihancurkan setelah tiga hari.
Dibutuhkan Lebih Banyak Penelitian
Rekayasa Germline tidak berfungsi ketika kedua orang tua membawa gen cacat yang sama, itulah sebabnya banyak ilmuwan ingin menyelesaikan lebih banyak percobaan. Di bawah undang-undang federal saat ini, pendanaan uji coba ilmiah dan rekayasa germline berbasis pemerintah tidak diperbolehkan, yang membatasi berapa banyak yang dapat diselesaikan secara hukum oleh para ilmuwan. Pendanaan untuk penelitian ini sebagian berasal dari Institute for Basic Science di Korea Selatan, Oregon Health and Science University, dan yayasan swasta.
Bayi Desainer
Gagasan bayi buatan desainer banyak yang menggemparkan, terutama jika dibandingkan dengan kegemparan tentang rekayasa genetika benih dan makanan. Tetapi sementara langkah-langkah raksasa sedang dilakukan dalam mengedit gen yang rusak, membuat bayi desainer tidak mudah.
Para ilmuwan berpendapat bahwa sebanyak 93.000 variasi gen ikut berperan dalam menentukan tinggi manusia. Hank Greely, direktur Center for Law dan Biosciences di Stanford menyatakan dalam sebuah artikel di New York Times, “Kami tidak akan pernah bisa mengatakan, jujur, 'Embrio ini terlihat seperti 1550 pada dua bagian SAT, karena bakat individu meningkat dari banyak kombinasi gen. "
Editing Masa Depan Gene
Pada titik ini, para ilmuwan berpendapat bahwa rekayasa germline dapat sangat bermanfaat bagi orang yang ingin membesarkan keluarga, tetapi merupakan pembawa gen bawaan yang cacat. Regular Joes dan Janes kemungkinan besar tidak akan berpikir tentang pengeditan gen dan fertilisasi in-vitro, kecuali ada kebutuhan khusus, karena ini adalah proses yang mahal dan "seks lebih menyenangkan," kata Dr. R. Alta Charo, seorang ahli bioetika di University of Wisconsin at Madison.
Namun, ketika masyarakat terus terjun melalui era teknologi yang berkembang pesat, implikasi etis dari rekayasa germline, pengeditan gen dan bayi perancang akan terus dibahas dan diperdebatkan selama bertahun-tahun yang akan datang.