19 Zalety i wady inżynierii genetycznej

Inżynieria genetyczna polega na celowej modyfikacji cech organizmu. Proces ten zachodzi, gdy dochodzi do bezpośredniej manipulacji materiałem genetycznym poprzez wykorzystanie biotechnologii.

Paul Berg stworzył pierwszą rekombinowaną cząsteczkę DNA w 1972 roku, łącząc wirusa lambda z małpim wirusem SV40. W tym procesie można albo wprowadzić geny do sekwencji genetycznych, albo je usunąć. Inżynierowie genetyczni mogą wstawiać informacje losowo lub celować w określone części genomu.

Pierwszą rozpoznaną formą życia stworzoną dzięki modyfikacji genetycznej jest bakteria wykonana przez Herberta Boyera i Stanleya Cohena w 1983 roku. Obce DNA zostało wprowadzone do myszy przez Rudolfa Jaenischa w 1974 roku. Od tego czasu na rynek trafiło wiele różnych genetycznie zmodyfikowanych zwierząt, w tym Enviropig i nagie kurczaki.

Istnieje kilka zalet i wad inżynierii genetycznej, które musimy rozważyć przy ocenie tej nauki.

Lista zalet inżynierii genetycznej

1. Inżynieria genetyczna pozwala nam osiągnąć szybsze tempo wzrostu.
Rośliny i zwierzęta, które otrzymują inżynierię genetyczną poprzez biotechnologię, mogą dojrzewać z większą szybkością niż gdyby proces ten przebiegał w sposób naturalny. Możemy zmodyfikować nasze uprawy, aby zwiększyć ich plony, smak i atrakcyjność wizualną w celu osiągnięcia większych zysków w łańcuchu żywnościowym. Ta praca pozwala nam na tworzenie farm w obszarach o niskim poziomie światła lub nadmiernym upale. Ta przewaga daje sektorowi rolniczemu większą rentowność, dodatkowe zasoby na aktywa i szybszy czas dotarcia na rynek.

Ta przewaga nie dotyczy tylko produktów spożywczych. Inżynieria genetyczna w przypadku owiec może pomóc im w szybszym uprawie wełny, tak aby możliwe było wielokrotne strzyżenie w ciągu roku.

2. Biotechnologia pozwala nam tworzyć genetyczne poziomy odporności na szkodniki.
Genetyczne modyfikacje roślin i zwierząt dają nam możliwość tworzenia wyższych poziomów odporności na szkodniki. Proces ten pozwala genom każdego organizmu przejść przez proces zmian, który czyni je mniej podatnymi na określone spotkania w środowisku. Wbudowane repelenty mogą powstrzymać uprawy przed konsumpcją bez konieczności stosowania pestycydów i innych środków chemicznych. Zwierzęta mogą stać się bardziej odporne na choroby bez potrzeby podawania antybiotyków i innych leków.

Ta zaleta zapewnia drugorzędną korzyść, którą warto rozważyć. Ponieważ z powodu inżynierii genetycznej potrzeba mniej środków chemicznych i nawozów, dzięki biotechnologii możemy lepiej chronić nasze zasoby słodkiej wody.

3. Możemy tworzyć nowe rodzaje roślin i zwierząt.
Inżynierowie genetyczni mogą pobierać geny z różnych gatunków i łączyć je tak, aby z połączenia powstawały nowe opcje. Biotechnologia umożliwia dodanie większej ilości składników odżywczych do produktów, które znajdują się w naszym łańcuchu pokarmowym, zwiększając ich wartość dla przeciętnego konsumenta bez zmiany procesów rolniczych potrzebnych do stworzenia opłacalnych elementów.

4. Inżynieria genetyczna może przynieść korzyści ludzkiemu zdrowiu.
Inżynieria genetyczna daje nam szansę na wzmocnienie ludzkiego zdrowia, ponieważ możemy poprawić chromosomy i sekwencje, które prowadzą do poważnych schorzeń zdrowotnych u niektórych ludzi. Technologia ta daje nam możliwość przekształcania genotypów zanim ktoś się urodzi jako sposób na manipulowanie określonymi cechami w tej przyszłej ludzkiej potencjalności.

Może ona wyeliminować chorobę genetyczną zanim się zacznie, skorygować wady wrodzone lub stać się podstawą leczenia, aby pomóc tym, którzy już mają możliwe do skorygowania schorzenia.

5. Biotechnologia pozwala nam zwiększyć liczbę pozytywnych cech w organizmach.
Celem inżynierii genetycznej jest zaprojektowanie lepszego świata poprzez wspieranie pozytywnych cech każdej formy życia na poziomie komórkowym. Trzymalibyśmy te wzmocnione zmiany, jednocześnie zmniejszając lub porzucając te, które dodają do naszych słabości jako gatunku. Chociaż proces leczenia dotyczyłby w pierwszej kolejności kwestii genetycznych, wykorzystalibyśmy również biotechnologię do zmniejszenia problemów z rakiem, poprawy naszego sposobu życia i produkcji leków na choroby takie jak ALS, choroba Parkinsona czy choroba Alzheimera.

6. Możemy poprawić jakość naszych pól uprawnych poprzez inżynierię genetyczną.
Jednym ze sposobów, w jaki przemysł rolniczy promuje wyższy poziom dostępu do żywności, jest stosowanie sztucznych nawozów w glebie pól uprawnych. Dodawanie azotanów i innych składników odżywczych umożliwia uprawę produktów żywnościowych w miejscach, w których zwykle byłoby to nieodpowiednie. Kiedy zbyt wiele z tych elementów dostać się do gleby, sole przemyć do lokalnych zasobów wodnych.

Tworząc upraw, które naturalnie opierają się szkodników i chwastów, możemy poprawić tabele wód gruntowych. Ta korzyść jest możliwa, ponieważ każdy uprawiany przedmiot jest precyzyjnie zaprojektowany, aby dostosować się do obecnych warunków.

7. Biotechnologia może zmniejszyć koszty dostępu do żywności dla wielu rodzin.
Inżynieria genetyczna pozwala nam rozszerzyć ilość żywności, która jest dostępna dla społeczności na całym świecie. Daje nam również szansę na stworzenie produktów, które mają dłuższy okres przydatności do spożycia, zmniejszając koszty strat związanych z marnotrawstwem w przemyśle rolniczym. Ta kombinacja czynników wpływa na prawo podaży i popytu na naszym rynku spożywczym. Kiedy jest więcej żywności dostępnej do zakupu, wtedy cena za każdą pozycję będzie mniejsza.

To oznacza, że kraje, w których 10% lub więcej uznaniowego dochodu gospodarstw domowych jest wydawane na zakupy spożywcze, mogłyby zacząć kierować zasoby w stronę innych potrzeb. Poprawiłoby to ich PKB, stworzyłoby więcej możliwości wydatkowania i promowałoby lepszy styl życia.

8. Inżynieria genetyczna poprawia naszą farmaceutyczną pracę badawczą.
Możemy wykorzystać metody inżynierii genetycznej jako sposób na opracowanie nowych leków, które mogą pomóc pacjentom z różnymi warunkami zdrowotnymi. Nauka stojąca za tym podejściem może pomóc uczynić te opcje farmaceutyczne bardziej niezawodne i skuteczne.

Już widzimy korzyści z tego narzędzia z rozwojem HGH (ludzki hormon wzrostu) leczenia. Kiedy inżynieria genetyczna ma zastosowanie do tysięcy potencjalnych środków, które ludzie używają każdego dnia, może stać się możliwe leczenie problemów zdrowotnych przy użyciu mniejszej ilości zasobów. Ta zaleta może ostatecznie obniżyć koszty opieki dla wszystkich.

9. Ludzie mają więcej opcji dla naturalnych metod leczenia.
Nawet jeśli nauki medyczne szybko się rozwijają, wciąż napotykamy na jeden zasadniczy problem. Kiedy ktoś wymaga przeszczepu organu, wtedy system immunologiczny może zdecydować się na odrzucenie nowej części ciała jako obcego najeźdźcy. Każda metoda leczenia, która obejmuje różnicę w materiale genetycznym, stwarza taki potencjał.

Obecnie leczymy pacjentów w tej sytuacji lekami immunosupresyjnymi jako sposobem na zachęcenie ich do odzyskania życia. Kiedy przyjmiemy podejście, które wykorzystuje inżynierię genetyczną, możemy stworzyć wyniki dla ludzi poprzez wykorzystanie ich własnych komórek. Ta zaleta zmniejszyłaby szansę na odrzucenie w przyszłości.

10. Inżynieria genetyczna tworzy nowe produkty i rynki dla gospodarki.
Gdy uprawy zaczynają przynosić większe plony, wtedy możliwe jest produkowanie dodatkowych towarów, które nie mieszczą się w łańcuchu pokarmowym człowieka. Kiedy na rynku dostępny jest nadmiar trzciny cukrowej lub kukurydzy, uprawy te są przydatne do produkcji paliw, takich jak etanol. Stany Zjednoczone i Brazylia są liderami w tej przewadze, wnosząc ponad 90% rynku biopaliw w tym obszarze.

Możemy produkować wystarczająco dużo żywności, aby generować surowce dla zwierząt, które jednocześnie wspierają zdrowy profil żywnościowy. Ponieważ mamy dostęp do większej liczby upraw jako podstawy na naszym rynku, ta przewaga pozwala nam tworzyć nowe, innowacyjne towary lub usługi, które mogą pomóc planecie na wiele sposobów.

11. Ta dziedzina nauki może zapewnić, że nasz łańcuch pokarmowy pozostanie stabilny.
Suchy dotknęły Teksas i Kalifornię przez kilka lat w latach 2000. Te przedłużone wydarzenia pogodowe okradł zbiorniki wody, zmniejszenie wyników rolniczych i spowodował wzrost cen produktów. Straty ekonomiczne wyniosły ponad 5 miliardów dolarów w każdym z tych stanów. Nie możemy przewidzieć, jakie będą roczne cykle pogodowe, ale możemy podjąć agresywne działania w celu ustabilizowania naszego łańcucha pokarmowego poprzez naukę inżynierii genetycznej.

Widzieliśmy już, jaki może być wynik takich wysiłków dzięki Trzeciej Rewolucji Rolniczej. W latach 50. i 60. XX wieku w krajach rozwijających się nastąpił ogromny wzrost produkcji roślinnej dzięki szeregowi inicjatyw związanych z transferem technologii badawczych. Inżynieria genetyczna może stanowić podstawę dla czwartej Zielonej Rewolucji, która ma nastąpić na naszej roślinie w najbliższych miesiącach i latach.

Lista wad inżynierii genetycznej

1. Wzrost roślin i zwierząt poprzez inżynierię genetyczną może tworzyć mniej wartości odżywczych.
Jednym z podstawowych powodów, dla których wysiłki biotechnologiczne koncentrują się na roślinach i zwierzętach jest to, że praca może przynieść korzyści ludzkiemu łańcuchowi dostaw. Posiadanie zasobów, które mogą rosnąć większe i szybsze oznacza, że możemy zacząć przeciwdziałać problemom głodu na naszej planecie. Kiedy naukowcy dokonują zmian w genomie organizmu, aby stworzyć szybsze tempo wzrostu, ma tendencję do bycia mniej wartości odżywczych w tym produkcie żywnościowym.

Jednym z przykładów tej wady jest jakość mięsa kurczaka, który jest sprzedawany w Stanach Zjednoczonych. Produkty te zawierają o 224% więcej tłuszczu niż w przeszłości. Prawie 90% kurcząt brojlerów ma miopatie mięśniowe dzisiaj, które prowadzą do białego paskowania, co prowadzi do tłustego mięsa mięśni, które zawiera 9% mniej białka. Kurczaki stanowią 95% zwierząt hodowanych na żywność w Stanach Zjednoczonych.

2. Natura nieustannie dostosowuje się do naszych wysiłków w zakresie inżynierii genetycznej.
Bakterie i wirusy nieustannie dostosowują się do otaczającego je środowiska. Ich zdolność do adaptacji oznacza, że z czasem mogą nastąpić zmiany w ich biologicznym makijażu. Naturalna odporność zaczyna się budować przeciwko zmianom genetycznym w roślinach i zwierzętach, tworząc z czasem problemy, które negatywnie wpływają na zdrowie zwierząt tego samego gatunku, które nie otrzymują ulepszeń biotechnologicznych.

Około 2 miliony ludzi w Stanach Zjednoczonych zapada co roku na infekcje odporne na antybiotyki. 23 000 osób przegra swoją walkę z tą infekcją. Zmiany wprowadzane przez inżynierię genetyczną mogą zwiększyć szybkość ewolucji bakterii i wirusów do niebezpiecznego poziomu.

3. Istnieją niepożądane skutki uboczne, które występują w przypadku inżynierii genetycznej.
Biotechnologia rozwiązuje problemy poprzez przeniesienie genów do organizmu, aby mógł on rozpocząć walkę z problemem, przed którym stoi. Cel ten może czasami powodować niekorzystne skutki uboczne, które są szkodliwe dla gatunku i otaczającego go środowiska. Można zaprojektować rośliny tak, by działały na polach, gdzie mniej wody jest niezbędne do przetrwania, ale potem trzeba przeciwdziałać temu problemowi, zabierając uprawy z bezpośredniego światła słonecznego, ponieważ stają się one wrażliwe na promienie UVA/UVB.

Biotechnologowie mają rozsądne pojęcie o tym, co może się stać, gdy zaczną dokonywać zmian genów w roślinach lub zwierzętach. Natura ma również sposób na tworzenie spontanicznych zmian, które są nieprzewidywalne.

4. Zmienia poziom różnorodności w gatunku.
Rośliny i zwierzęta potrzebują pewnego poziomu różnorodności w obrębie swojego gatunku, aby zagwarantować przetrwanie. Kiedy inżynieria genetyczna zaczyna się pojawiać, wtedy zaczynamy sprawiać, że rośliny i zwierzęta stają się bardziej podobne do siebie. Oznacza to, że zmodyfikowane gatunki stają się silniejsze, przejmując rynek lub środowisko od tych, które nie otrzymały ulepszenia. Ta wada ostatecznie prowadzi do braku różnorodności w obrębie profilu genetycznego gatunku.

Wtedy gatunek staje się bardziej podatny na choroby lub szkodniki, które mogą obejść mechanizmy obronne wbudowane w organizm dzięki biotechnologii. Grzyb, który dewastował uprawy bananów od 2016 roku, przedostał się do Ameryki Środkowej i Południowej, zagrażając bananowi Cavendish, ponieważ całe plantacje mają tę samą odmianę. Ten problem miał miejsce z bananami Gros Michel do lat 60. XX wieku.

5. Biotechnologia może prowadzić do praw autorskich opartych na żywności.
Nasze obecne prawa autorskie umożliwiają organizacjom zajmującym się inżynierią genetyczną uzyskanie patentu na tworzone przez nie struktury, ponieważ jest to proces sztuczny. Ochrona praw autorskich została wprowadzona jako sposób pomocy przedsiębiorstwom w odzyskaniu ich strat związanych z R&D poprzez stworzenie struktury dla przyszłych zysków.

Gdy kwestia ta dotyczy dostaw żywności, musimy przejść przez określone przedsiębiorstwa, aby uzyskać to, czego potrzebujemy do podstawowego przetrwania, chyba że istnieją alternatywne zasoby do wykorzystania. Korporacja mogłaby odmówić komukolwiek użycia ich produktu z tą strukturą, co umożliwiłoby odcięcie całej branży jako sposób na rozwinięcie własnego programu.

6. Praktyki inżynierii genetycznej mogłyby stworzyć nowe choroby.
Gdy leczymy warunki genetyczne, zawsze istnieje możliwość, że wynik nie wystąpi. Wiele z nowoczesnych podejść w tej dziedzinie stworzyło tymczasowe korzyści w najlepszym przypadku. Wtedy jest kwestia rozwoju nowych chorób, które mogą wystąpić. Grypa cieszy się złą sławą ze względu na swoją zdolność do zmiany sposobu zarażania ludzi. Nasze wysiłki zmierzające do ograniczenia chorób mogą w końcu spowodować rozwój kolejnych z nich.

Inżynieria genetyczna może stworzyć zmiany w roślinach lub zwierzętach, które mogą wywołać nieoczekiwane reakcje alergiczne u ludzi. Wstawienie genów ze zwierzęcia do rośliny mogłoby stworzyć społeczne lub duchowe problemy dla niektórych stylów życia. Jest nawet możliwe, że biotechnologia może spowodować, że organizmy staną się toksyczne dla ludzi.

7. Nauka ta może być wykorzystywana do egoistycznych celów.
Obecnie patrzymy na metody inżynierii genetycznej jako na sposób ochrony ludzi przed różnymi dolegliwościami, które mogą im zaszkodzić nie z ich własnej winy. Użycie narzędzi terapeutycznych do naprawy problemu chromosomalnego u płodu zwiększa potencjał tego ludzkiego życia. Problem z tą wadą polega na tym, że te same narzędzia mogą być ukierunkowane na konkretne sekwencje, które mogą zmienić wygląd dziecka. Ta kwestia może sprawić, że zmiany fizyczne łatwiejsze, takie jak kolor oczu, lub jeśli mają kręcone włosy.

Może być również możliwe, aby zmienić inteligencję jednostki poprzez ten proces. Gdy wynik, w którym „designer babies” jest realną możliwością, proces ten może stworzyć nowe klasy społeczne w naszym świecie, które mogą zmienić to, jak postrzegamy siebie jako ludzi.

8. Może spowodować, że pracownicy rolni zaczną tracić pracę.
Analitycy ekonomiczni obawiają się, że do 40% obecnych miejsc pracy może zostać zastąpionych przez sztuczną inteligencję i technologie automatyzacji w ciągu najbliższych 10 lat. Kiedy patrzymy na pracę inżynierów genetycznych z roślin i zwierząt, możliwości zatrudnienia dla przemysłu rolnego są zagrożone przez ich działania.

Ponad połowa światowego rynku nasion komercyjnych jest kontrolowana przez zaledwie 3 firmy: DuPont, Syngenta i Monsanto.

Monsanto pozwało już dziesiątki rolników, którzy uprawiają nasiona, które firma zmodyfikowała genetycznie bez pozwolenia, uzyskując wyroki opiewające na sumę ponad 20 milionów dolarów. W niektórych przypadkach, nasiona pochodziły z uprawnionego rolnika i wiał do sąsiednich pól z powodu regularnych warunków wzrostu w okolicy. W prawie 30 stanach złożono już ponad 140 pozwów o naruszenie patentów przeciwko ponad 400 rolnikom.

Konkluzja

Inżynieria genetyczna zawsze może być kontrowersyjną gałęzią przemysłu biotechnologicznego. Jej zdolność do dostarczania na rynek nowych produktów do konsumpcji, od żywności po leki, jest zaletą, której nie możemy ignorować.

To, w jaki sposób zmieniamy organizmy poprzez manipulację ich DNA, zarówno roślin, jak i zwierząt, może powodować nieprzewidziane konsekwencje, które mogą nie być pozytywne.

W miarę jak dowiadujemy się więcej o tej dziedzinie naukowej, będziemy dowiadywać się więcej o potencjalnych konsekwencjach dokonywanych przez nas wyborów. Oznacza to, że korzyści płynące z inżynierii genetycznej mogą się z czasem zmienić. Dopóki ten dzień nie nastąpi, te istotne punkty pomogą nam zrozumieć, gdzie istnieją różne obszary ryzyka.