عصر الأعجوبة الوراثية

أدوات التعديل الجيني مثل كرسبر تمكننا من برمجة الحياة في أحسن مستوياتها الأساسية. لكن هذا يثير بعض الأسئلة الملحة: إذا استطعنا توليد أنواع جديدة بداية من الصفر، فما الذي يجب أن نبنيه؟ هل يجب علينا إعادة تصميم الإنسانية التي نعرفها ؟ يتنبأ خوان إنريكي بالمستقبل المحتمل للتعديل الوراثي، مستكشفاً حالة عدم اليقين الهائلة والفرص المتاحة لهذه المرحلة العلمية التالية.

إذاً اسمحوا لي بأن أبدأ ب روي أمارا

حجة روي هي أن معظم التكنولوجيات
الجديدة تميل إلى أن يكون مبالغا

في تأثيرها عند البداية

ثم يتم التقليل من شأنها على المدى الطويل

لأننا اعتدنا عليها

"هذه حقا أيام المعجزة و العجب..."

هل تذكرون تلك الأغنية الرائعة ل بول سيمون؟

كان هناك سطرين فيها

إذن ما الذي اعتبر معجزا في ذلك الوقت؟

تبطيء الأشياء --الحركة البطيئة--

و المكالمات البعيدة المدى

لأنه، بالطبع، اعتدت على مقاطعتك

من قبل العاملين

الذين سيقولون،
" يتم الإتصال بمسافة بعيدة،

هل تود إقفال الخط؟"

والآن لا نفكر إطلاقا في
الإتصال بجميع أنحاء العالم.

حسنا،ربما يحدث الآن شيئ مماثل

مع القراءة و البرمجة

لكن قبل أن أتحدث عن ذلك

لنتحدث عن التلسكوبات

لقد تمت المبالغة في تأثير التلسكوبات

هذا أحد نماذج غاليليو الأولى

ظن الناس أنه فقط سيفسد الديانة

(ضحك)

لذا فنحن لا نهتم كتيرا بالتليسكوبات

لكن، بالطبع، بدأت التلسكوبات

قبل 10 سنوات،

كما سمعتم للتو،

يمكن أن تأخذ هذه السيارة،
تطير بها إلى القمر،

ويمكنك رؤية أضواء تلك السيارة على القمر.

وهذا هو نوع قدرة الميز الذي يسمح لك برؤية

بقع صغيرة من الغبار تطفو

حول الشموس البعيدة.

تخيل لثانية أن هذه شمس تبعد

مليار سنة ضوئية،

وجاءت أمامها بقعة صغيرة من الغبار

هذا ما يبدو عليه الكشف عن كوكب خارجي

والشيء الجميل هو أن التلسكوبات

التي يتم إطلاقها الآن

سوف تسمح لك برؤية

شمعة مضاءة على القمر.

وإن قمت بفصلها بصفيحة واحدة،

تستطيع أن ترى شمعتين
على حدة في تلك المسافة.

وهذا نوع الميز الذي ستحتاجه

لترى تلك الذرة الصغيرة من الغبار

أثناء عبورها حول الشمس

وتحقق إن كانت تحمل التوقيع الأزرق والأخضر

واذا كان لديها
التوقيع الأزرق والأخضر،

فهذا يعني أن الحياة شيء شائع في الكون.

عندما ترى التوقيع الأخضر والأزرق
للمرة الأولى على كوكب بعيد،

فهذا يعني وجود عملية تركيب ضوئي هناك

وجود ماء هناك،

وإحتمالات أنك رأيت
الكوكب الوحيد الآخر مع التركيب الضوئي

هي حوالي صفر

وهذا حدث يغيّر التقويم.

هناك قبل وبعد
كوننا وحدنا في الكون:

لننسى إكتشاف أي قارة،

وأنتم تفكرون في هذا،

نحن الآن نستطيع تصور معظم الكون.

وهذا حقا وقت معجزة وعجب.

ونحن نأخذ ذلك على أنه أمر مسلم به.

يحدث شيء مماثل في الحياة الآن .

لذلك نحن نسمع عن الحياة في هذه
الوحدات والقطع الصغيرة.

نسمع عن كريسبر ،
ونسمع عن هذه التكنولوجيا،

وهذه التكنولوجيا،

لكن بيت القصيد هو أن
الحياة ليست إلا شيفرة.

والحياة كشيفرة هي حقا
مفهوم مهم لأن هذا يعني

أنه بنفس الطريقة التي تمكنك من كتابة جملة

باللغة الإنجليزية أو الفرنسية أو الصينية،

بنفس الطريقة التي تمكنك من نسخ جملة،

بنفس الطريقة التي تمكنك من تعديل جملة،

بنفس الطريقة التي تمكنك من طباعة جملة،

أنت تستطيع فعل نفس الشيء في الحياة.

هذا يعني أننا نبدأ
تعلم كيفية قراءة هذه اللغة.

وهذه، بالطبع، هي اللغة
التي تستعملها هذه البرتقالة.

إذن كيف تنفذ هذه البرتقالة الشيفرة ؟

هي لا تفعل ذلك بالوحدات
والأصفار مثلما يفعل الكمبيوتر

تبقى على شجرة، وفي يوم من الأيام:

تسقط !

وهذا يعني: تنفيذ.

AATCAAG: اصنع لي جذرًا صغيرًا.

TCGACC: اصنع لي ساقًا صغيرًا.

GAC: اصنع لي بعض الأوراق.
AGC: اصنع لي بعض الزهور.

ثم GCAA: إصنع لي المزيد من البرتقال.

إذا قمت بتعديل جملة باللغة
الإنجليزية على معالج الكلمات،

ما يحدث هو أنه يمكنك أن
تذهب من هذه الكلمة لتلك الكلمة.

إذا قمت بتعديل شيء في هذه البرتقالة

ووضع GCAAC ، باستخدام كريسبر
أو أي شيء آخر سمعتم به،

فتصبح هذه البرتقالة ليمونًا،

أو يصبح ليمونا هنديا،

أو تصبح مندرينا.

وإذا قمت بتعديل حرف واحد في ألف حرف،

تصبح الشخص الذي يجلس إلى جانبك اليوم .

كونوا أكثر حذراً أين تجلسون.

(ضحك)

ما يحدث هو أنه كان جد مكلفا عند البداية.

كان مثل المكالمات البعيدة المدى.

لكن تكلفته تنخفض الآن 50
في المئة أسرع من قانون مور.

أول مجين كامل بقيمة 200 دولار
تم الإعلان عليه أمس من قبل فيريتاس.

إذن و أنتم تنظرون إلى هذه الأنظمة،

لا يهم، لا يهم،
لا يهم ، وبعد ذلك يهم.

لذا دعوني فقط أريكم
لكم خريطة عرض لهذه الأشياء.

هذا اكتشاف كبير.

هناك 23 صبغي.

رائع.

لنبدأ الآن باستخدام التلسكوب،
ولكن بدلا من استخدام التلسكوب،

دعونا نستخدم المجهر للتكبير

على أصغر الصبغيات،

الذي هو الصبغي Y.

إنه ثلث حجم X.
انه متنحي ومتحول.

ولكن مهلا،

مجرد ذكر

وأنت تنظر إلى هذه الأشياء،

هنا مثل عرض بلد

عند مستوى دقة 400،

ثم تكبر إلى 550،
ثم تكبر إلى 850،

وبعدها يمكنك تحديد جينات
أكثر فأكثر كلما قربت أكثر.

ثم تكبر حتى مستوى الحالة المطلوب،

ثم يمكنك البدء في معرفة من لديه اللوكيميا

كيف أصيبوا باللوكيميا،
أي نوع من اللوكيميا لديهم،

ما تم تحويله من مكان ما الى مكان آخر.

ثم تقوم بالتكبير حتى إلى مستوى
عرض الشوارع الخاص بغوغل

إذن هذا ما يحدث إذا كان لديك سرطان القولون

لدى مريض محدد بتحليل دقيق حرفا بحرف.

إذن ما نفعله هو أننا نجمع المعلومات

ونقوم بإنتاج كميات هائلة من المعلومات.

هذا واحد من أكبر
قواعد البيانات على هذا الكوكب

وهو ينمو بسرعة أكبر
مما يمكننا بناء أجهزة الكمبيوتر لتخزينه.

يمكنك إنشاء خرائط لا تصدق
باستعمال هذه الأشياء.

تريدون أن تفهموا الطاعون
و لماذا يكون طاعون دبلي،

والآخر نوع مختلف من الطاعون

والآخر نوع مختلف من الطاعون

حسنا ، هنا نجد خريطة للطاعون.

بعضها مميت قطعا للبشر،

البعض لا.

ولاحظوا، وأنتم في الطريق إلى أسفل هذا،

كيف يقارن مع السل؟

هذا هو الفرق بين
السل وأنواع مختلفة من الأوبئة،

ويمكنك لعب دور المحقق مع هذه الاشياء

لأنه يمكنك أن تأخذ نوعا
جد محدد من الكوليرا

التي أثرت على هايتي،

ويمكنك البحث عن البلد الذي أتت منه

المنطقة التي جاءت منها،

وربما الجندي الذي أخذه من
ذلك البلد الأفريقي إلى هايتي.

تصغير.

لا يقتصر الأمر على التكبير.

هذه واحدة من أروع الخرائط
التي تم صنعها من قبل البشر

ما قاموا به هو أخذ كل
المعلومات الجينية لديهم

التي تخص جميع الأنواع،

ووضعوا ذلك في شجرة حياة على صفحة واحدة

التي يمكنك تكبيرها وتصغيرها.

إذن هذا هو ما جاء أولاً
كيف تنوعت ، كيف تفرعت،

كم هو حجم هذا المجين،

على صفحة واحدة

إنه كون من الحياة على الأرض

ويجري تحديثه
واستكماله باستمرار.

و أنت تنظر إلى هذه الأشياء،

التغيير المهم حقا هو أن
البيولوجيا القديمة كانت تفاعلية.

اعتدنا على رؤية الكثير من
علماء الأحياء التي لديها مجاهر،

و لديهم نظارات مكبرة ويراقبون الحيوانات.

علم الأحياء الجديد هو استباقي.

انت لا تلاحظ الأشياء فقط
أنت تصنع الأشياء.

وهذا تغيير كبير حقًا

لأنها تسمح لنا للقيام بأشياء كهذه.

وأنا أعلم أنكم حقا متحمسون
عند رؤية هذه الصورة.

(ضحك)

استغرق الأمر منا أربع سنوات فقط
و 40 مليون دولار

لنستطيع التقاط هذه الصورة.

(ضحك)

وماذا فعلنا؟

أخذنا الخبر الوراثي الكامل من خلية--

ليس المورثة ، وليس الجينات،
بل الخبر الوراثي الكامل للخلية

و بنينا خبرا وراثيا جديدا كليا،

أدخلناه في الخلية،

ثم وجدنا طريقة لجعل الخلية تنفذ هذا الخبر

وبنينا نوعا جديدا تماما.

لذلك هذا هو الشكل الأول
للحياة الاصطناعية في العالم

إذن ماذا تفعل بهذه الأشياء؟

حسنا ، هذه الاشياء ستغير العالم.

دعوني أعطيكم ثلاثة اتجاهات قصيرة المدى

من حيث كيف ستغير العالم.

الأول هو أننا سنرى
ثورة صناعية جديدة.

وأنا في الواقع أعني ذلك حرفيا.

هكذا كما فعلت سويسرا وألمانيا وبريطانيا

الذين غيروا العالم بالآلات
التي ترون مثلها في هذا المكان

القوة التي تم إنشاؤها--

بنفس الطريقة التي تغير بها
سيرن العالم الآن،

باستخدام أدوات جديدة
ومفهومنا للكون --

أشكال الحياة القابلة للبرمجة
سوف تغير العالم أيضًا

لأنه بمجرد تمكننا من برمجة الخلايا

بنفس الطريقة التي تبرمج بها
رقاقة الكمبيوتر الخاص بك،

عندها يمكنك صنع أي شيء تقريبًا.

لذلك فشريحة الكمبيوتر الخاص بك
يمكن أن تنتج الصور،

يمكن أن تنتج الموسيقى،
و أن تنتج الأفلام،

أن تنتج رسائل حب،
و أن تنتج جداول البيانات.

إنها مجرد وحدات و أصفار تحلق هناك.

إذا كنت تستطيع تمرير عدة ATGC عبر الخلايا،

إذن هذا البرنامج يصنع أجهزته الخاصة،

ما يعني أنه يتوسع بسرعة كبيرة.

بغض النظر عما يحدث،

إذا تركت هاتفك الخلوي
بجانب سريرك،

لن يكون لديك مليار هاتف محمول في الصباح.

ولكن إذا فعلت ذلك مع الكائنات الحية،

فسيمكنك صنع الكثير من هذه الأشياء.

واحدة من الأشياء التي يمكنك
فعلها هي أنه يمكنك البدء بالإنتاج

بالقرب من الوقود المحايدة الكربون

على نطاق تجاري بحلول عام 2025،

هذا ما نفعله مع شركة إكسون.

ولكن يمكنك أيضا استبدال
ذلك بالأراضي الزراعية.

بدلا من امتلاك 100 هكتار
لصنع زيوت أو لصنع بروتينات،

يمكنك صنعها في هذه الأوعية

مضاعفا الإنتاجية 10 أو 100 مرة لكل هكتار.

أو يمكنك تخزين المعلومات،
أو يمكنك صنع كل لقاحات العالم

في هذه الأوعية الثلاثة.

أو يمكنك تخزين معظم المعلومات لدى
سيرن في تلك الأوعية الثلاثة.

الحمض النووي هو جهاز
تخزين معلومات قوي حقا.

الدور الثاني:

أنتم تلاحظون الإرتفاع
الذي يعرفه علم الأحياء النظري.

لذا ، فإن أقسام المدارس الطبية واحدة
من أكثر الأماكن تحفظًا على وجه الأرض.

الطريقة التي يعلمون بها علم التشريح
مشابهة للتي يقومون بها بالتشريح

قبل 100 سنة.

"مرحبا أيها الطالب. ها هي جثتك."

واحدة من الأشياء غير الجيدة في المدارس
الطبية هي فشلها في إنشاء فروع جديدة،

وهذا غير عادي البثة

إسحق كوهن أنشأ الآن فرعا مبنيا
على المعلوماتية والبيانات والمعرفة،

في كلية الطب بجامعة هارفارد.

وبمعنى ما، ما على وشك الحدوث هو

أن البيولوجيا ستبدأ في
الحصول على بيانات كافية

التي ستمكنها من اتباع خطوات الفيزياء،

التي اعتادت أن تكون فيزياء ملاحظة

وفيزيائيين تجريبيين،

ثم ستبدأ في إنشاء علم الأحياء النظري.

حسنًا ، هذا ما بدأتم برؤيته

لأن لديكم الكثير من السجلات الطبية،

لأنكم تملكون الكثير من البيانات عن الناس;

لديكم جيناتهم، لديكم كافة
الفيروسات التي أصابتهم،

لديكم الميكروبات التي أصابتهم.

ومع تكدس هذه المعلومات،

يمكنكم البدء في طرح توقعات.

الشيء الثالث الذي يحدث
هو أن هذا قادم للمستهلك.

إذاً أنتم أيضًا تستطيعون
الحصول على تسلسل جيناتكم.

وهذا هو بداية خلق شركات مثل 23andMe،

والشركات مثل 23andMe سيعطونكم

المزيد والمزيد من البيانات،

ليس فقط عن أقاربك،

ولكن عنك وعن جسمك،

وستقوم بمقارنة أشياء

وستقوم بمقارنة أشياء مع مرور الوقت

وهذه سوف تصبح
قواعد بيانات كبيرة جدا.

لكنها ستبدأ أيضا في التأثير
على سلسلة من الشركات الأخرى

بطرق غير متوقعة.

عادة، عندما تقوم بالإعلان عن شيء ما،
أنت حقا لا تريد المستهلك

أن يأخذ إعلانك إلى الحمام ليتبول عليه.

ما لم تكن، بالطبع، إذا كنت من ايكيا.

لأنه عندما تمزق هذا من مجلة و تتبول عليها،

سوف تتحول إلى اللون الأزرق إذا كنت حاملاً.

(ضحك)

و سيعطونك خصما على سرير طفلك

(ضحك)

أليس كذلك؟ لذلك فعندما
أقول تمكين المستهلك،

وهذا ينتشر خارج التكنولوجيا الحيوية،

أنا حقا أعني ذلك.

نحن الآن نبدأ في إنتاج ، داخل مجين صناعي،

طابعات مكتبية

ستسمح لك بتصميم خلية،

طبع خلية

تنفيذ البرنامج على الخلية.

يمكننا الآن طباعة اللقاحات

في الوقت التي تأخذه طائرة لتقلع

حتى تهبط.

نحن نشحن 78 آلة منها هذا العام.

هذا ليس علم الأحياء النظري.
هذا طباعة علم الأحياء.

دعوني أتحدث عن اتجاهين طويلي المدى

قادمين إليكم في مدة زمنية أطول.

أول واحد، نحن نبدأ بإعادة تصميم الأنواع.

وقد سمعتم عن ذلك، صحيح؟

نحن نعيد تصميم الأشجار.
نحن نعيد تصميم الزهور.

نحن نعيد تصميم الزبادي،

الجبن، أي شيء آخر تريده.

وهذا، بالطبع،
يجلب السؤال المثير للاهتمام:

كيف ومتى يجب علينا إعادة تصميم البشر؟

والكثير منا يفكر،
"أوه لا ، نحن لا نريد إعادة تصميم البشر."

ما لم يكان بالطبع، إذا كان طفلك
لديه مورثة هنتنغتون

وحكم عليه بالموت.

أو ،إذا كنت تحمل مورثة التليف الكيسي،

في هذه الحالة، لا تريد فقط
إعادة تصميم نفسك،

بل تريد إعادة تصميم أطفالك وأطفالهم.

وهذه نقاشات معقدة
وستحدث في الوقت الفعلي.

سأعطيكم مثالا واحدا يحدث الآن.

واحدة من النقاشات الجارية
في الأكاديميات الوطنية الآن

هي أنه ستكون لديك القدرة على
إدخال محرك جينات داخل بعوضة

بحيث تقتل
جميع البعوض الحامل للملاريا.

الآن ، بعض الناس سيقولون،

"هذا سوف يؤثر على البيئة
بطريقة متطرفة ، لا تفعل ذلك. "

أشخاص آخرون سوف يقولون،

"هذا واحد من الأشياء
الذي يقتل ملايين الناس سنويا.

من أنت لتخبرني
أنني لا أستطيع إنقاذ الأطفال في بلدي؟ "

ولماذا هذا النقاش معقد جدا؟

لأنه بمجرد أن تطلق هذا في البرازيل

أو في جنوب فلوريدا --

البعوض لا تحترم الحدود.

إذن فأنت تتخذ قرارًا يخص العالم

عندما تضع محرك جينات في الهواء.

هذا الرجل الرائع فاز بجائزة نوبل،

وبعد الفوز بجائزة نوبل

لقد كان قلقا

حول كيفية بداية الحياة على هذا الكوكب

وإحتمالية وجودها في أماكن أخرى

إذن ما يفعله هو الذهاب عند الطلاب الخريجين

ويقول لطلابه الخريجين،

"ابنوا لي الحياة ولكن لا تستخدموا
أي مواد كيميائية أو أدوات حديثة.

ابنو لي أشياء كانت
هنا قبل ثلاثة مليارات سنة

لا يمكنكم استخدام الليزر.
لا يمكنكم استخدام هذا ولا ذلك ".

لقد أعطاني قارورة مما قام ببنائه
منذ حوالي ثلاثة أسابيع.

ماذا بنى؟

بشكل أساسي لقد بنى ما بدا
فقاعات صابون مصنوعة من الدهون.

قام ببناء مقدمة للحمض النووي الريبي.

كان لديه مقدمة حمض نووي ريبي تمتصه الخلية

ثم حصل على خلايا منقسمة.

قد لا نكون بعيدين جدا -

ربما عقدًا ، أو عقدين --

من توليد حياة من الصفر

من المجتمعات البدائية.

الاتجاه الثاني:

كنا نعيش و لازلنا نعيش في العصر الرقمي --

وسنبدأ العيش في عصر المجين

وعلم الأحياء و كريسبر
والبيولوجيا الاصطناعية --

وكل ذلك سوف يندمج
في عصر الدماغ.

إذن فنحن نصل إلى النقطة التي
يمكننا فيها إعادة بناء معظم أجزاء الجسم،

بنفس الطريقة التي تكسر بها العظام
أو تحرق البشرة ، وينمو كل ذلك من جديد.

بدأنا نتعلم كيف نعيد نمو قصباتنا الهوائية

أو كيف نعيد ترميم مثانتنا.

كلاهما كانا مزروعين في البشر.

يعمل توني أتالا الآن على 32 عضو مختلف.

لكن النواة ستكون هذا،

لأن هذا أنت
والباقي هو مجرد تغليف.

لا أحد سيعيش أكثر من 120، 130، 140 سنة

ما لم نصلح هذا.

وهذا هو التحدي الأكثر إثارة للاهتمام.

هذا هو الحاجز التالي:

"ما مدى شيوع الحياة في الكون؟"

"من أين أتينا؟"

وأسئلة من هذا القبيل.

دعوني أنهي هذا باقتباس لآينشتاين.

[يمكنك العيش كما لو أن كل شيء معجزة

أو يمكنك العيش كما لو أن لا شيء معجزة.]

إنه اختيارك.

يمكنك التركيز على السيء،
يمكنك التركيز على المخيف،

وبالتأكيد هناك
الكثير من المخيف هناك.

لكن استخدم فقط 10 في المئة من دماغك
للتركيز على ذلك، أو ربما 20 في المئة،

أو ربما 30 في المئة.

لكن تذكر فقط،

نحن نعيش حقا في عصر
معجزة وعجب.

نحن محظوظون لأننا على قيد الحياة اليوم.
نحن محظوظون لرؤية هذه الأشياء.

نحن محظوظون لأننا قادرون على التفاعل
مع الناس مثل الناس

الذين بنوا كل شيء في هذه الغرفة.

لذا شكراً لكم جميعاً ، على كل ما تفعلونه.

(تصفيق)