أبطال المستقبل الخارقون: هل سيكونون ممكنين بفضل التكنولوجيا الحيوية؟

 

عندما نلعب لتمضية الوقت بين الخيال العلمي والواقع العلمي، ينتهي بنا الأمر، عاجلاً أم آجلاً، إلى الحديث عن التكنولوجيا الحيوية. في حين أظهرت لنا القصص المصورة والأفلام عالماً حيث يحارب الأبطال الخارقون ذوو القدرات الخارقة قوى الشر، فإن العلم اليوم يثير سؤالاً مزعجاً: هل تستطيع التكنولوجيا الحيوية المتقدمة تحويل هذه الحكايات إلى واقع ملموس؟

لقد كانت الإنسانية دائمًا مفتونة بما هو خارق للطبيعة وغير عادي. لقد كانت الخرافات والأساطير المتعلقة بالأبطال ذوي القدرات الخاصة ثابتة في مختلف الثقافات، وفي العصر الحديث، تجلى هذا الانبهار في شعبية الأبطال الخارقين في القصص المصورة والأفلام والمسلسلات التلفزيونية. ولكن ماذا يحدث عندما يتقدم العلم بما يكفي ليقربنا من إمكانية خلق بشر بقدرات استثنائية؟ قد يكون الجواب على هذا السؤال هو التكنولوجيا الحيوية ، وهو المجال الذي يجمع بين علم الأحياء والتكنولوجيا لمعالجة الأنظمة الحية .

شهدت التكنولوجيا الحيوية تطورات كبيرة في العقود الأخيرة ، بدءاً من تحديد تسلسل الجينوم البشري إلى تحرير الجينات باستخدام تقنيات مثل كريسبر . ومن الممكن جدًا أن تكون هناك إمكانية لتحسين القدرات البشرية إلى مستويات غير عادية، دائمًا في ظل المعضلات الأخلاقية الكلاسيكية والتحديات التقنية المنتشرة في كل مكان والتي لا يمكن تجاهلها.

ما هي التكنولوجيا الحيوية

التكنولوجيا الحيوية هي مجال متعدد التخصصات يدمج مبادئ علم الأحياء والكيمياء والفيزياء والرياضيات والهندسة لمعالجة النظم البيولوجية والحية . هدفها هو تطوير التقنيات والمنتجات التي تعمل على تحسين نوعية الحياة وصحة الإنسان، وكذلك حل المشاكل البيئية والزراعية. على الرغم من وجود التكنولوجيا الحيوية بشكل ما منذ العصور القديمة - كما هو الحال في تخمير الأطعمة والمشروبات - إلا أن نطاقها تطور بشكل ملحوظ مع التقدم في علم الجينوم والمعلوماتية الحيوية وتكنولوجيا النانو.

نطاق التكنولوجيا الحيوية واسع ويغطي مجالات مختلفة، بما في ذلك:

• الطب: تطوير العلاجات الجينية والأدوية الشخصية وتقنيات التشخيص المتقدمة.
• الزراعة:  إنتاج محاصيل معدلة وراثياً لمقاومة الآفات والظروف الجوية السيئة.
• البيئة: تطوير الكائنات الحية الدقيقة المصممة لتحليل الملوثات وتنقية المياه.
• الصناعة:  إنتاج البلاستيك الحيوي والوقود الحيوي والإنزيمات الصناعية من خلال الهندسة الوراثية.
• البحث: استخدام تقنيات تحرير الجينات مثل كريسبر لدراسة الوظائف الجينية وتطوير نماذج حيوانية للبحث.

وهذا النطاق الواسع يجعل التكنولوجيا الحيوية مجالًا له تأثير كبير على جوانب متعددة من المجتمع. ومع ذلك، فإن هذه الإمكانية بالتحديد هي التي تثير أسئلة أخلاقية وفنية، خاصة عندما يتعلق الأمر بتحسين القدرات البشرية.

التطورات الحديثة

في السنوات الأخيرة، شهدت التكنولوجيا الحيوية سلسلة من التطورات التي غيرت بشكل جذري المشهد العلمي والطبي. وفيما يلي بعض من أهمها:

• العلاج الجيني

أثبت العلاج الجيني أنه أداة فعالة لعلاج الأمراض الوراثية عن طريق تعديل الجينات المعيبة أو استبدالها. وهذا يثير إمكانية تصحيح الطفرات الجينية التي تسبب الضعف أو الأمراض، وربما إدخال جينات تمنح القدرات المعززة.

• كريسبر-كاس9

ربما كان أحد أكثر التطورات ثورية هو تقنية تحرير الجينات CRISPR-Cas9. وتسمح هذه التقنية بقطع ولصق شرائح الحمض النووي بدقة غير مسبوقة ، مما يفتح الباب لتصحيح العيوب الجينية وتحسين خصائص معينة. أدناه أقوم بتطوير هذا الموضوع بالتفصيل.

• هندسة الانسجة

إن القدرة على تنمية الأعضاء والأنسجة في المختبر يمكن أن يكون لها تطبيقات في تحسين القدرات البدنية البشرية. على سبيل المثال، يمكن زرع العضلات المصممة لتكون أقوى وأكثر كفاءة في جسم الإنسان.

• واجهات الدماغ والآلة

أصبح الاتصال المباشر بين الدماغ والآلات حقيقة واقعة بفضل الأبحاث في علم الأعصاب وتكنولوجيا المعلومات. يمكن لهذه الواجهات أن تتيح تعزيز القدرات فيما يتعلق بمعالجة المعلومات والتحكم في الأجهزة الخارجية من خلال التفكير.

• تكنولوجيا النانو

توفر تقنية النانو إمكانية معالجة المواد على المستوى الجزيئي والذري . وقد يؤدي ذلك إلى إنشاء آلات نانوية يمكن إدخالها إلى جسم الإنسان لأداء مهام محددة، مثل إصلاح الأنسجة أو تحسين جهاز المناعة.

الانبهار بما هو غير عادي

ومع ذلك، علينا أن نتوقف مؤقتًا لنتذكر ما نحب أن نتحدث عنه عن الأبطال الخارقين. من آلهة وأبطال الأساطير القديمة إلى الأبطال الخارقين المعاصرين في القصص المصورة والأفلام، استحوذت فكرة الأفراد ذوي القوى الاستثنائية على الخيال الجماعي.

إن الانبهار بما هو استثنائي ليس فقط شكلاً من أشكال الترفيه، ولكنه يعكس أيضًا تطلعات الإنسان ومخاوفه. غالبًا ما يجسد الأبطال الخارقون المثل العليا للعدالة والشجاعة والإيثار، ويكونون قدوة في أوقات عدم اليقين.

وهذا الانبهار هو ما يدفع العديد من العلماء إلى مواصلة التقدم في مجال التكنولوجيا الحيوية، على الرغم من أن حل المشكلات القائمة هو الأكثر كشفًا في الدراسات المنشورة حتى الآن.

ماذا يمكن أن نحصل عليه

تقدم التكنولوجيا الحيوية مجموعة من الأدوات التي يمكنها، من الناحية النظرية، أن تجعل بعض القدرات الاستثنائية حقيقة والتي كانت حتى الآن مجالًا حصريًا للخيال. يتم استكشاف بعض هذه الاحتمالات أدناه:

• تحسين القوة والتحمل

يمكن أن يسمح تحرير الجينات بمعالجة الجينات المرتبطة بقوة العضلات وقدرتها على التحمل. قد يؤدي هذا إلى تعزيز القدرات البدنية لدى البشر بشكل كبير، على غرار تلك التي تتمتع بها شخصيات مثل Captain America.

• زيادة الذكاء

في حين أن الذكاء هو سمة معقدة تتأثر بعوامل متعددة، تشير الأبحاث في علم الجينوم المعرفي إلى أن بعض الجينات قد ترتبط بالقدرات الفكرية. ومن الناحية النظرية، فإن التلاعب بهذه الجينات يمكن أن يؤدي إلى زيادة في الذكاء البشري.

• تجديد الأنسجة

يمكن أن تسمح هندسة الأنسجة والعلاج الجيني بتجديد الأنسجة التالفة أو المفقودة، على غرار القدرات التجددية لشخصيات مثل ولفيرين.

• الحواس المعززة

تعديل الجينات المرتبطة بالحواس يمكن أن يؤدي إلى تعزيز القدرات الحسية. على سبيل المثال، يمكن تحقيق الرؤية الليلية أو تحسين السمع من خلال التلاعب الجيني.

• التحكم في الآلات بالفكر

تتقدم واجهات الدماغ والآلة نحو إمكانية التحكم في الأجهزة الإلكترونية من خلال الفكر، وهي قدرة تذكرنا بشخصيات مثل جان جراي أو البروفيسور إكس من X -Men .

• الحصانة ضد الأمراض

ومن الممكن استخدام تحرير الجينات لمنح مقاومة لمختلف الأمراض، من الالتهابات الفيروسية إلى الحالات المزمنة، وهو ما يمكن اعتباره شكلاً من أشكال "المناعة" بالمعنى العملي.

• طول العمر

تستكشف الأبحاث في علم الشيخوخة الحيوية المسارات الجينية والتمثيل الغذائي التي يمكن أن تطيل عمر الإنسان، مما يجعلنا أقرب إلى الشخصيات التي تتمتع بطول عمر استثنائي.

ومن المهم أن نلاحظ أن العديد من هذه الاحتمالات لا تزال نظرية وتخضع لقيود فنية وأخلاقية.

كيف يمكننا الحصول عليه

كان أحد أهم التطورات في مجال التكنولوجيا الحيوية في العقد الماضي هو تطوير تقنية كريسبر-كاس9 لتحرير الجينات. لقد أحدثت هذه الطريقة ثورة في الطريقة التي يمكن للعلماء من خلالها التفاعل مع الجينوم البشري، مما يوفر مستوى من الدقة والكفاءة لم يكن من الممكن تحقيقه من قبل.

كريسبر (التكرارات المتناوبة القصيرة المتجمعة والمتباعدة بانتظام) هو نظام نشأ كآلية دفاع في البكتيريا. يستخدم نظام CRISPR-Cas9 إنزيمًا يسمى Cas9 يعمل مثل "المقص الجزيئي" لقطع الحمض النووي في مواقع محددة.

وقد وجدت تقنية كريسبر تطبيقات فورية في المجال الطبي، بما في ذلك إمكانية تصحيح الطفرات الجينية المسببة للأمراض. وقد أدى ذلك إلى إجراء تجارب سريرية لعلاج حالات مثل ضمور العضلات، والتليف الكيسي، وأشكال معينة من العمى.

وبعيدًا عن التطبيقات العلاجية، يثير كريسبر أيضًا إمكانية تعديل الجينات لتحسين الخصائص البشرية، مثل الذكاء أو القوة البدنية أو طول العمر. هذه التطبيقات أكثر إثارة للجدل وتثير عددًا من المعضلات الأخلاقية.

وكانت الحالة الأكثر شهرة لاستخدام كريسبر لتحرير الجينات البشرية هي حالة العالم الصيني هي جيانكوي، الذي أعلن في عام 2018 عن ولادة فتاتين توأم معدلتين وراثيا لتكونا مقاومتين لفيروس نقص المناعة البشرية. أثارت هذه الحالة جدلاً أخلاقيًا عالميًا حول حدود تحرير الجينات.

على الرغم من أن كريسبر أداة قوية، إلا أنها لا تخلو من القيود. يمكن أن يكون لتحرير الجينات تأثيرات غير مقصودة، مثل الطفرات غير المستهدفة، والتي قد يكون لها عواقب غير مقصودة.

كل هذا ليس سوى غيض من فيض فيما يتعلق بما قد يكون ممكنا في المستقبل.

سنكون في حالة تأهب.

مراجع:

• Ormond KE(1), Mortlock DP(2), Scholes DT(3), Bombard Y(4), Brody LC(5), Faucett WA(6), Garrison NA(7), Hercher L(8), Isasi R (9), Middleton A(10), Musunuru K(11), Shriner D(12), Virani A(13), Young CE(3). Human Germline Genome Editing . Am J Hum Genet. 2017 Aug 3;101(2):167-176. PubMed: 28777929. Free full-text available from PubMed Central: PMC5544380.
• Gupta RM, Musunuru K. Expanding the genetic editing tool kit: ZFNs, TALENs, and CRISPR-Cas9. J Clin Invest. 2014 Oct;124 (10):4154-61. doi:10.1172/JCI72992. Epub 2014 Oct 1. Review. PubMed: 25271723. Free full-text available from PubMed Central: PMC4191047.
• Hsu PD, Lander ES, Zhang F. Development and applications of CRISPR-Cas9 for genome engineering . Cell. 2014 Jun 5;157(6):1262-78. doi:10.1016/j.cell.2014.05.010. Review. PubMed: 24906146. Free full-text available from PubMed Central: PMC4343198.
• Creating a Pro-Regenerative Tissue Microenvironment: Local Control is the Key Front . Bioeng. Biotechnol., 21 July 2021 Sec. Tissue Engineering and Regenerative Medicine Volume 9 - 2021 | https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.712685