WEBVTT 00:00:00.844 --> 00:00:03.306 Jag ska tala om drivande gener, 00:00:03.330 --> 00:00:05.883 men jag ska börja med att berätta en kort historia. 00:00:06.621 --> 00:00:10.844 För 20 år sedan blev Anthony James, en ung biolog besatt av tanken 00:00:10.864 --> 00:00:14.707 att göra myggor som inte överförde malaria. NOTE Paragraph 00:00:15.683 --> 00:00:20.069 Det var en fantastisk idé och faktiskt ett komplett misslyckande. 00:00:20.596 --> 00:00:23.256 För det första så visade det sig vara väldigt svårt 00:00:23.280 --> 00:00:25.287 att göra en malariaresistent mygga. 00:00:26.286 --> 00:00:29.913 James lyckades till slut, för bara några år sedan, 00:00:29.937 --> 00:00:31.698 genom att addera några gener 00:00:31.732 --> 00:00:34.926 som hindrade malariaparasiten från att överleva inne i myggan. NOTE Paragraph 00:00:35.551 --> 00:00:37.373 Men då uppstod ett nytt problem. 00:00:38.043 --> 00:00:40.885 Nu när man har en malariaresistent mygga, 00:00:40.909 --> 00:00:44.495 hur byter man ut alla de malariabärande myggorna? 00:00:46.107 --> 00:00:47.580 Det finns ett par sätt, 00:00:47.604 --> 00:00:49.627 men plan A var kort och gott att föda upp 00:00:49.651 --> 00:00:52.738 en mängd av den nya genmodifierade myggan, 00:00:52.762 --> 00:00:54.088 släppa dem fria 00:00:54.112 --> 00:00:56.079 i hopp om att de skulle sprida generna. 00:00:56.673 --> 00:00:58.787 Problemet var att man måste släppa ut 00:00:58.811 --> 00:01:03.111 bokstavligt talat 10 gånger så många som de vilda myggorna. 00:01:03.135 --> 00:01:05.222 Så i en by med 10 000 myggor, 00:01:05.246 --> 00:01:07.325 skulle du släppa ut ytterligare 100 000. 00:01:08.229 --> 00:01:09.379 Som ni kanske kan gissa, 00:01:09.403 --> 00:01:12.157 så var detta inte särskilt populärt bland byborna. NOTE Paragraph 00:01:12.181 --> 00:01:13.331 (Skratt) NOTE Paragraph 00:01:14.963 --> 00:01:18.667 Men i januari förra året, fick Anthony James ett mejl 00:01:18.691 --> 00:01:20.642 från en biolog, Ethan Bier. 00:01:21.400 --> 00:01:24.259 Bier sa att han och hans doktorand Valentino Gantz 00:01:24.283 --> 00:01:26.931 hade snubblat över ett verktyg som förutom att garantera 00:01:26.941 --> 00:01:28.581 att en specifik genetisk egenskap 00:01:28.581 --> 00:01:29.949 skulle ärvas, 00:01:29.949 --> 00:01:32.028 även skulle sprida den otroligt snabbt. 00:01:32.734 --> 00:01:35.400 Om de hade rätt så skulle det faktiskt lösa problemet 00:01:35.424 --> 00:01:37.805 som han och James hade jobbat med i 20 år. NOTE Paragraph 00:01:38.450 --> 00:01:43.108 Som ett test, modifierade de två myggor så att de bar antimalariagenen 00:01:43.132 --> 00:01:45.291 och även detta nya verktyg, en drivande gen, 00:01:45.315 --> 00:01:47.056 som jag ska förklara strax. 00:01:47.506 --> 00:01:49.839 Slutligen gjorde de så att alla myggor 00:01:49.863 --> 00:01:51.801 som hade förvärvat antimalariagenen 00:01:51.825 --> 00:01:55.824 inte hade de vanliga vita ögonen, utan istället skulle ha röda ögon. 00:01:56.682 --> 00:01:58.732 Detta var en bekvämlighetssak 00:01:58.756 --> 00:02:01.293 så de med ett ögonkast skulle se skillnad på dem. NOTE Paragraph 00:02:02.192 --> 00:02:04.949 De tog sina två rödögda antimalariamyggor 00:02:04.973 --> 00:02:07.632 och placerade dem i en låda med 30 vanliga vitögda, 00:02:07.656 --> 00:02:08.970 och lät dem föröka sig. 00:02:09.383 --> 00:02:13.240 På två generationer hade det producerats 3 800 barnbarn. 00:02:14.217 --> 00:02:16.010 Detta är inget förvånande. 00:02:16.716 --> 00:02:18.638 Detta är det som förvånar: 00:02:18.662 --> 00:02:21.569 Med tanke på att man börjat med endast två rödögda myggor 00:02:21.593 --> 00:02:22.927 och trettio vitögda, 00:02:22.951 --> 00:02:25.712 så borde man kunna förvänta sig flest vitögda avkommor. 00:02:26.514 --> 00:02:29.538 Men, när James öppnade lådan, 00:02:29.562 --> 00:02:32.903 hade alla 3 800 myggor röda ögon. NOTE Paragraph 00:02:33.315 --> 00:02:35.355 När jag frågade Ethan om detta ögonblick, 00:02:35.379 --> 00:02:38.894 blev han så upphetsad att han bokstavligen skrek i telefonen. 00:02:39.886 --> 00:02:42.049 För resultatet med endast rödögda myggor 00:02:42.073 --> 00:02:45.021 strider mot en av biologins hörnstenar, 00:02:45.045 --> 00:02:46.287 Mendels genetiska lagar. 00:02:46.912 --> 00:02:48.081 Jag tar kortversionen, 00:02:48.105 --> 00:02:50.869 när en hane och hona parar sig, 00:02:50.893 --> 00:02:53.535 ärver avkomman hälften av sitt DNA från varje förälder. 00:02:53.559 --> 00:02:57.154 Så om den ursprungliga myggan var aa och vår nya mygga aB, 00:02:57.178 --> 00:02:58.980 där B är antimalariagenen, 00:02:59.004 --> 00:03:01.391 så borde avkomman bli fyra olika genotyper: 00:03:01.415 --> 00:03:03.988 aa, aB, aa, Ba. 00:03:04.884 --> 00:03:07.173 Med den nya drivande genen, 00:03:07.197 --> 00:03:08.709 blev alla aB. 00:03:09.900 --> 00:03:12.452 Detta borde vara biologiskt omöjligt. NOTE Paragraph 00:03:12.476 --> 00:03:13.780 Vad var det som hände? 00:03:14.709 --> 00:03:16.153 Det första som hände 00:03:16.177 --> 00:03:19.447 var att vi 2012 fick det genetiska verktyget CRISPR. 00:03:20.701 --> 00:03:22.811 Många av er har nog hört talas om CRISPR, 00:03:22.835 --> 00:03:26.136 man kan säga att CRISPR är ett verktyg som möjliggör för forskare 00:03:26.160 --> 00:03:28.739 att snabbt och lätt modifiera gener med precision. 00:03:29.533 --> 00:03:33.262 Det gör den genom att utnyttja en mekanism som redan finns i bakterier. 00:03:33.286 --> 00:03:35.912 Helt kort, ett visst protein fungerar som en sax 00:03:35.936 --> 00:03:37.170 och klipper DNA:t, 00:03:37.194 --> 00:03:39.311 och det finns en RNA-molekyl som styr saxen 00:03:39.331 --> 00:03:41.359 till vilken plats du vill i genomet. 00:03:41.363 --> 00:03:42.363 Resultatet är 00:03:42.363 --> 00:03:44.287 som ett ordbehandlingsprogram för gener. 00:03:44.307 --> 00:03:46.783 Man kan ta ut en hel gen, sätta in en, 00:03:46.807 --> 00:03:49.252 eller till och med endast en enda bokstav i en gen. 00:03:49.646 --> 00:03:51.599 Och man kan göra det i nästan alla arter. NOTE Paragraph 00:03:53.328 --> 00:03:57.042 OK, kommer ni ihåg att drivande gener från början hade två problem? 00:03:57.835 --> 00:04:00.735 Det första var att det var svårt att modifiera en mygga 00:04:00.759 --> 00:04:02.366 så att den blev malariaresistent. 00:04:02.390 --> 00:04:04.517 Det är löst nu, tack vara CRISPR. 00:04:05.117 --> 00:04:06.879 Det andra problemet var logistiskt. 00:04:07.307 --> 00:04:09.109 Hur får man sin egenskap att spridas? 00:04:10.196 --> 00:04:12.012 Det är här det blir så smart. NOTE Paragraph 00:04:12.943 --> 00:04:16.545 För några år sedan var det en biolog vid Harvard som hette Kevin Esvelt 00:04:16.569 --> 00:04:17.919 som undrade vad som hände 00:04:17.943 --> 00:04:21.570 ifall du gjorde så att CRISPR inte bara satte in den nya genen, 00:04:21.594 --> 00:04:24.435 utan också maskineriet som utför klippandet och klistrandet. 00:04:25.233 --> 00:04:26.695 Med andra ord, tänk om CRISPR 00:04:26.695 --> 00:04:29.605 också kopierade och klistrade in sig själv. 00:04:30.145 --> 00:04:33.396 Det skulle bli en evighetsmaskin för geneditering. 00:04:34.458 --> 00:04:36.192 Och det är precis vad som hände. 00:04:37.037 --> 00:04:39.915 Den här drivande CRISPR-genen som Esvelt skapade 00:04:39.939 --> 00:04:43.582 garanterar inte bara att egenskapen kommer att föras vidare, 00:04:43.606 --> 00:04:45.834 utan om den används i en arvslinje av celler, 00:04:45.858 --> 00:04:48.644 så kommer den automatiskt att föra vidare den nya genen 00:04:48.668 --> 00:04:51.314 i båda kromosomerna på varje individ. 00:04:51.743 --> 00:04:54.140 Det är som ett globalt "sök upp och ersätt", 00:04:54.164 --> 00:04:57.735 eller mer vetenskapligt, det gör en heterozygot egenskap homozygot. NOTE Paragraph 00:04:59.045 --> 00:05:01.656 Så vad innebär detta? 00:05:01.680 --> 00:05:04.404 Det innebär att vi har ett mycket kraftfullt, 00:05:04.428 --> 00:05:07.085 men också något alarmerande redskap. 00:05:08.576 --> 00:05:11.465 Tills nu har det faktum att detta inte fungerat så bra 00:05:11.489 --> 00:05:12.972 varit något av en lättnad. 00:05:13.425 --> 00:05:16.107 Vanligtvis när vi stökar runt med en organisms gener, 00:05:16.131 --> 00:05:18.480 så gör vi dem mindre evolutionärt anpassade. 00:05:18.504 --> 00:05:21.267 Så biologer kan göra vilka muterade fruktflugor de vill 00:05:21.281 --> 00:05:22.544 utan att behöva bry sig. 00:05:22.568 --> 00:05:23.750 Rymmer några, 00:05:23.750 --> 00:05:26.350 kommer den naturliga selektionen att ta bort dem. NOTE Paragraph 00:05:26.750 --> 00:05:29.973 Det anmärkningsvärda, kraftfulla och skrämmande med drivande gener 00:05:29.997 --> 00:05:32.087 är att detta inte längre stämmer. 00:05:33.092 --> 00:05:36.656 Om vi utgår ifrån att din egenskap inte ger ett evolutionärt handikapp, 00:05:36.680 --> 00:05:38.759 som en mygga som inte kan flyga, 00:05:38.783 --> 00:05:42.236 så kommer den CRISPR-baserade genen obevekligt att sprida förändringen 00:05:42.260 --> 00:05:43.351 tills den finns 00:05:43.381 --> 00:05:46.222 i varje enskild individ i populationen. 00:05:47.101 --> 00:05:49.990 Det är inte så lätt att göra fungerande drivande gener, 00:05:50.014 --> 00:05:52.188 men James och Esvelt tror att vi kan. NOTE Paragraph 00:05:53.339 --> 00:05:57.083 Den goda nyheten är att detta öppnar dörrar till fantastiska saker. 00:05:57.097 --> 00:05:59.431 Kan man bara sätta in en drivande gen mot malaria 00:05:59.445 --> 00:06:01.315 i 1 procent av Anophelesmyggorna, 00:06:01.339 --> 00:06:03.091 arten som sprider malaria, 00:06:03.488 --> 00:06:07.607 så beräknar forskarna att den skulle spridas till hela populationen på ett år. 00:06:08.178 --> 00:06:11.207 Så på ett år skulle man praktiskt taget kunna utrota malaria. 00:06:11.455 --> 00:06:14.687 I praktiken är vi fortfarande några år från att kunna göra det, 00:06:14.721 --> 00:06:18.069 men ändå, det dör 1 000 barn om dagen av malaria. 00:06:18.093 --> 00:06:20.283 Om ett år skulle det kunna vara nästan noll. 00:06:20.966 --> 00:06:24.382 Detsamma gäller denguefeber, chikungunya, gula febern. NOTE Paragraph 00:06:25.211 --> 00:06:26.836 Och det blir ännu bättre. 00:06:27.215 --> 00:06:29.691 Låt säga att man vill bli av med en invasiv art, 00:06:29.715 --> 00:06:31.838 som asiatisk karp från de Stora sjöarna 00:06:32.234 --> 00:06:34.458 Man behöver bara släppa lös en drivande gen 00:06:34.482 --> 00:06:36.949 som gör att det endast föds hanar. 00:06:37.386 --> 00:06:41.584 På några få generationer finns det inga honor kvar, ingen mer karp. 00:06:41.608 --> 00:06:44.347 Teoretiskt kan vi rädda hundratals inhemska arter 00:06:44.361 --> 00:06:46.378 som konkurreras ut. NOTE Paragraph 00:06:47.410 --> 00:06:50.697 OK, det var de goda nyheterna, 00:06:50.721 --> 00:06:52.483 här kommer de dåliga. 00:06:53.070 --> 00:06:55.098 Drivande gener är så effektiva 00:06:55.122 --> 00:06:58.947 att till och med ett utsläpp av misstag skulle kunna förändra en hel art, 00:06:58.971 --> 00:07:00.531 och ofta väldigt snabbt. 00:07:01.178 --> 00:07:03.304 Anthony James var väldigt försiktig. 00:07:03.328 --> 00:07:05.494 Han odlade myggorna i ett tätt laboratorium. 00:07:05.518 --> 00:07:08.106 och han använde en art som inte finns naturligt i USA 00:07:08.130 --> 00:07:09.685 så även om någon skulle rymma, 00:07:09.709 --> 00:07:12.684 så skulle de bara dö ut, det skulle inte finnas någon partner. 00:07:12.728 --> 00:07:16.751 Men om ett dussin asiatiska karpar, med alla-blir-hanar-genen, 00:07:16.795 --> 00:07:20.724 oavsiktiligt skulle föras från de Stora sjöarna, tillbaka till Asien, 00:07:20.748 --> 00:07:22.290 skulle de kunna radera ut 00:07:22.320 --> 00:07:25.140 den inhemska populationen av asiatisk karp. 00:07:25.930 --> 00:07:28.842 Och det är inte helt osannolikt, då vår värld är ihoplänkad. 00:07:28.866 --> 00:07:31.437 Det är ju därför vi har problem med invasiva arter. 00:07:31.912 --> 00:07:33.250 Och då gäller det fisk. 00:07:33.428 --> 00:07:36.016 Saker som myggor och bananflugor, 00:07:36.040 --> 00:07:38.000 det är omöjligt att stänga dem inne. 00:07:38.024 --> 00:07:40.135 De korsar gränser och oceaner hela tiden. NOTE Paragraph 00:07:41.754 --> 00:07:43.936 OK, den andra dåliga nyheten 00:07:43.960 --> 00:07:46.278 är att drivande gener kanske inte håller sig 00:07:46.302 --> 00:07:48.115 till det vi kallar målarten. 00:07:48.556 --> 00:07:50.055 Detta beror på genföde, 00:07:50.079 --> 00:07:52.676 vilket är ett sätt att säga att närbesläktade arter 00:07:52.700 --> 00:07:53.948 ibland korsas. 00:07:53.972 --> 00:07:57.123 Om det händer, är det möjligt att den drivande genen korsas över, 00:07:57.147 --> 00:07:59.674 från asiatisk karp till andra sorters karp. 00:07:59.698 --> 00:08:00.958 Det är ju inte så farligt 00:08:00.988 --> 00:08:03.437 om den drivande genen ger en egenskap som ögonfärg. 00:08:03.437 --> 00:08:06.914 Vi kommer troligtvis att få se en uppsjö av väldigt konstiga bananflugor 00:08:06.934 --> 00:08:08.279 i framtiden. 00:08:09.390 --> 00:08:10.653 Det skulle bli katastrof 00:08:10.677 --> 00:08:13.581 ifall den drivande genen var gjord för att utrota arten. NOTE Paragraph 00:08:14.351 --> 00:08:17.879 Till sist är det oroande att tekniken för att göra detta, 00:08:17.903 --> 00:08:21.594 att genetiskt modifiera en organism och lägga till en drivande gen, 00:08:21.618 --> 00:08:24.952 är något som praktiskt tagen vilket labb som helst i världen kan klara. 00:08:24.976 --> 00:08:26.616 En student kan göra det. 00:08:27.209 --> 00:08:30.831 En begåvad gymnasieelev med lite utrustning kan göra det. NOTE Paragraph 00:08:32.526 --> 00:08:34.835 Jag antar att detta låter fruktansvärt. NOTE Paragraph 00:08:35.351 --> 00:08:37.557 (Skratt) NOTE Paragraph 00:08:37.581 --> 00:08:40.471 Men, ändå, nästan alla forskare jag pratar med 00:08:40.495 --> 00:08:44.176 verkar tycka att drivande gener faktiskt inte är så skrämmande och farliga. 00:08:44.210 --> 00:08:46.738 Delvis för att de tror att forskare kommer att vara 00:08:46.762 --> 00:08:48.986 väldigt försiktiga och ansvarsfulla. NOTE Paragraph 00:08:49.000 --> 00:08:50.238 (Skratt) NOTE Paragraph 00:08:50.258 --> 00:08:51.718 Än så länge stämmer det. 00:08:52.302 --> 00:08:54.998 Men drivande gener har också vissa begränsningar. 00:08:55.022 --> 00:08:58.331 För det första fungerar de bara på arter som förökar sig sexuellt. 00:08:58.544 --> 00:09:02.132 De kan tack och lov inte användas för att modifiera virus eller bakterier. 00:09:02.156 --> 00:09:05.346 Egenskapen sprids endast vid varje ny generationcykel. 00:09:05.370 --> 00:09:07.363 Så förändringar av en population 00:09:07.387 --> 00:09:10.713 fungerar praktiskt endast om arten har en kort reproduktionscykel, 00:09:10.737 --> 00:09:13.537 som insekter eller små ryggradsdjur som möss eller fisk. 00:09:14.438 --> 00:09:16.699 Hos människor skulle det ta århundraden 00:09:16.723 --> 00:09:19.103 för en egenskap att spridas och få betydelse. NOTE Paragraph 00:09:20.079 --> 00:09:23.509 Även med CRISPR, är det inte lätt att konstruera 00:09:23.529 --> 00:09:25.669 en riktigt förödande egenskap. 00:09:25.879 --> 00:09:27.702 Om du vill göra en bananfluga 00:09:27.722 --> 00:09:30.097 som livnär sig på färsk istället för gammal frukt, 00:09:30.131 --> 00:09:33.044 med målet att sabotera det amerikanska jordbruket. 00:09:33.068 --> 00:09:34.598 Först måste du klura ut 00:09:34.622 --> 00:09:37.394 vilken av generna som kontrollerar vad flugan vill äta, 00:09:37.418 --> 00:09:39.965 vilket bara det är ett långt och komplicerat projekt. 00:09:40.489 --> 00:09:43.793 Sedan måste du förändra dessa gener för att förändra flugans beteende 00:09:43.817 --> 00:09:45.355 till det du vill, 00:09:45.379 --> 00:09:48.070 vilket är ett ännu längre och mer komplicerat projekt. 00:09:48.094 --> 00:09:50.772 Det kanske inte ens funkar, för gener som styr beteenden 00:09:50.782 --> 00:09:52.054 är komplexa. 00:09:52.064 --> 00:09:53.972 Så om du är en terrorist och måste välja 00:09:53.976 --> 00:09:56.234 mellan att påbörja ett svårt forskningsprogram 00:09:56.238 --> 00:09:59.415 som kräver år av noggrant arbete och som ändå kanske inte fungerar 00:09:59.439 --> 00:10:01.026 eller att spränga saker? 00:10:01.060 --> 00:10:03.055 Du skulle nog välja det senare. NOTE Paragraph 00:10:03.498 --> 00:10:05.918 Detta eftersom det i alla fall i teorin 00:10:05.942 --> 00:10:09.076 borde vara ganska enkelt att göra en så kallad återföringsgen. 00:10:09.100 --> 00:10:12.798 Det är en som helt enkelt skriver över den första drivande genen. 00:10:12.822 --> 00:10:15.116 Så om du inte gillar effekten av en förändring, 00:10:15.140 --> 00:10:17.973 kan du bara frisläppa en andra gen som avbryter den, 00:10:17.997 --> 00:10:19.607 åtminstone i teorin. NOTE Paragraph 00:10:21.374 --> 00:10:23.096 Så, vad händer nu då? 00:10:24.604 --> 00:10:28.199 Vi har nu kunskapen att med flit ändra en hel art. 00:10:29.017 --> 00:10:30.183 Ska vi det? 00:10:30.552 --> 00:10:31.917 Är vi gudar nu? 00:10:33.972 --> 00:10:35.305 Jag är inte så säker på det. 00:10:36.094 --> 00:10:37.671 Men jag säger följande: 00:10:38.329 --> 00:10:40.187 Några verkligt smarta personer 00:10:40.211 --> 00:10:43.067 debatterar redan om hur vi ska kontrollera drivande gener. 00:10:43.598 --> 00:10:46.162 Samtidigt håller andra väldigt smarta personer 00:10:46.186 --> 00:10:48.297 på att arbeta med att skapa skyddsåtgärder, 00:10:48.321 --> 00:10:51.873 med gener som är självreglerande eller ebbar ut efter några generationer. 00:10:52.644 --> 00:10:54.014 Det är bra. 00:10:54.313 --> 00:10:56.860 Men den här tekniken behöver ändå en diskussion. 00:10:58.059 --> 00:10:59.789 Och med tanke på dess egenskaper, 00:10:59.813 --> 00:11:01.503 behöver diskussionen vara global. 00:11:02.131 --> 00:11:05.218 Tänk om Kenya vill använda en drivande gen, men inte Tanzania? 00:11:05.241 --> 00:11:08.858 Vem fattar beslut om att släppa ut en drivande gen som kan flyga? NOTE Paragraph 00:11:10.874 --> 00:11:12.828 Jag har inget svar på det. 00:11:13.618 --> 00:11:15.626 Det vi kan göra när vi går framåt, 00:11:15.650 --> 00:11:18.484 är att uppriktigt prata om risker och vinster 00:11:18.508 --> 00:11:20.730 och ta ansvar för våra val. 00:11:21.817 --> 00:11:25.730 Med det menar jag inte bara valet att använda en drivande gen, 00:11:25.754 --> 00:11:28.073 utan också valet att inte använda en. 00:11:29.111 --> 00:11:32.088 Människan har en tendens att anta att det säkraste valet 00:11:32.112 --> 00:11:33.904 är att bevara status quo. 00:11:34.905 --> 00:11:36.917 Men det stämmer inte alltid. 00:11:37.711 --> 00:11:41.112 Drivande gener medför risker och dessa måste diskuteras, 00:11:41.136 --> 00:11:44.286 men malaria existerar nu och dödar 1 000 personer om dagen. 00:11:44.977 --> 00:11:48.541 För att bekämpa detta, sprider vi insektsmedel som skadar andra arter, 00:11:48.565 --> 00:11:50.495 bland annat amfibier och fåglar. NOTE Paragraph 00:11:51.668 --> 00:11:54.532 Så när du hör om drivande gener de kommande månaderna, 00:11:54.556 --> 00:11:56.810 och tro mig, du kommer att få höra om dem, 00:11:56.834 --> 00:11:58.378 kom då ihåg: 00:11:58.402 --> 00:12:00.422 Det kan vara skrämmande att agera, 00:12:00.446 --> 00:12:03.013 men ibland är det värre att inte göra det. NOTE Paragraph 00:12:04.746 --> 00:12:07.742 (Applåder)