۳۰ دسامبر ۲۰۱۹، خلق انسان آزمایشگاهی

روز دوشنبه سی‌ام دسامبر ۲۰۱۹، دادگاهی در چین آقای ها جانکویی استادیار ۳۶ ساله بیوفیزیک دانشگاه علم و فن‌آوری چین رو به جرمی با عنوان «اعمال پزشکی غیر قانونی» به سه سال زندان محکوم کرد. این پژوهشگر مدتی قبل ادعا کرده بود برای اولین بار دو نوزاد انسان خلق کرده که به لحاظ ژنتیکی دستکاری شده هستن، دو دختر دوقلو و البته نوزادی که شش ماه بعد متولد شد ولی هیچ اطلاعاتی از جنسیت و وضع سلامتش منتشر نشد (واژه خلق مستقیما ترجمه شده).

نویسنده مهمان: حمید کیان گایکانی

آقای جانکویی در ویدیویی با عنوان لولو و لانا خبری رو منتشر کرد که به سرعت پخش شد و جامعه علمی جهان رو بهت زده کرد. خبر خلق خواهران دوقلو. در روزهای بعد، سیل خشم و انتقادات دانشمندان و رسانه‌هایی از سراسر دنیا بر سر دکتر جانکویی ماجراجو آوار شد. 

در این بین دولت چین که دید اعتبار علمی کشور در خطره، وارد ماجرا شد و جانکویی و همکارانش رو دادگاهی کرد. نتایج بررسی‌ها گویای این بود که این استاد دانشگاه با انگیزه کسب منفعت شخصی و شهرت، قوانین دولتی رو زیر پا گذاشته. نهایتا دادگاهی غیرعلنی او رو محکوم کرد که اسنادی رو جعل کرده تا به این وسیله از زوج‌های چینی در تحقیقاتش سوء استفاده کنه. در این خانواده‌های چینی، مرد ناقل ویروس HIV هست و زن وضعیتی عادی داره. جانکویی به این افراد وعده داده بود که بهشون کمک کنه تا بدون خطر انتقال ویروس به جنین، دارای فرزند بشن و همچنین فرزاندان‌شون رو برای همه عمر در برابر بیماری ایدز مقاوم کنه. دادگاه این استاد دانشگاه رو به جریمه‌ای معادل با ۴۳۰ هزار دلار آمریکا هم محکوم کرد. همچنین دو همکارش، ژانگ رنلی و کین جینژو به جرم همدستی در این فعالیت‌­ها مجازات شدن. قاضی رنلی رو به دو سال زندان و و جینژو رو به ۱۸ ماه تعلیق از فعالیت‌های علمی محکوم کرد.

با این حال، دادگاه و نحوه دادرسی چندان مورد اعتماد جامعه جهانی نبود. ها جانکویی بعد از انجام آزمایشاتش مقاله‌ای نوشته بود و برای مجله علمی نیچر فرستاده بود و سردبیر نیچر در جواب گفته بود ما هرگز حاضر نمی‌شیم چنین چیزی رو چاپ کنیم! به هر حال، میدونیم که در مقاله جانکویی اسامی ۱۰ نفر در لیست نویسنده‌ها وجود داشته و یکی از سوالات این بود که چرا روند محاکمه باید فقط برای ۳ نفر طی بشه. اسم پروفسور Michael Deem از دانشگاه رایس تگزاس هم در بین نویسنده‌ها بود که توی امریکا مورد بازجویی قرار گرفت، اما ظاهرا ایشون نقش کلیدی نداشتن و جانکویی همچنان در مرکز توجه بود.

 

سوالی که پیش میاد اینه که اگر آقای دانشمند واقعا قصد داشت از نوزادها در برابر ویروس HIV محافظت کنه، دلیل این همه اعتراض و حتی به دادگاه کشیدنش چی بود؟ آیا، برعکس، نباید ازش تقدیر میشد؟

---

جهش ژنتیکی، بودن یا نبودن؟

 قبل از اینکه مستقیم جواب این پرسش رو بدیم، خوبه که کمی از دنیای سلول، فرآیند انتقال صفات و البته کریسپر (CRISPR) صحبت کنیم.

دنیای سلول و فرآیند انتقال صفات موضوع اصلی اپیزود ۴۱ پادکست بی‌پلاس بود. جایی که علی خلاصه کتاب ژن از سیدارتا موکرجی رو تعریف کرد. شنیدن اپیزود ژن باعث شد من به عنوان یک دانشجوی ژنتیک، این یادداشت رو بنویسم. 

توی خلاصه کتاب ژن پادکست بی‌پلاس به خوبی توضیح داده شد که ژن و DNA چی هستن و ارتباط ژن‌ها با ویژگی‌های فیزیکی ما به چه شکل هست. خیلی خلاصه، هر ژن یک توالی متشکل از چهار ترکیب شیمیاییه که با حروف A و T و C و G نشون داده میشن. مثال آشناتری که از این شکل ذخیره اطلاعات سراغ داریم دنیای کامپیوتره.

ما می‌دونیم که تمام سیستم عامل‌ها، تمام ویدیوهای سایت یوتیوب و بطور کلی تمام اطلاعات موجود در دنیای دیجیتال نتیجه پشت سر هم قرار گرفتن کدهای صفر و یک هستن. اطلاعاتی که در هر یک از سلول­‌های ما قرار داره هم ساختاری مشابه با همین کدهای صفر و یک داره. با این تفاوت که اینجا در هر موقعیت به جای دو متغیر (صفر یا یک) چهار متغیر (A و T و C و G) داریم.

DNA ما و متعاقبا ژن‌های ما بطور پیوسته در معرض تغییر هستن. هر روزه و در همه ساعات سلول‌های ما در حال تکثیر رشته­‌های DNA هستن و در این حین امکان بروز خطا هم وجود داره، یعنی این امکان که DNA تازه تکثیر شده بطور کامل مثل الگوی اولیه نباشه. اتفاقی مشابه یک غلط املایی ساده، وقتی داریم از روی متنی رونویسی می‌کنیم. عوامل محیطی هم می‌تونن باعث تغییرات در ساختار DNA بشن، عواملی نظیر اشعه ایکس و مواد شیمیایی رادیواکتیو. این تغییرات ناخواسته در ساختار DNA همون چیزی هست که ما به عنوان جهش می‌شناسیم. 

دو نکته مهم در مورد جهش وجود داره که باید همین جا توضیح بدم.

 ۱) بر خلاف باور رایج، درصد عمده‌ای از جهش‌ها اساسا علائم قابل مشاهده‌ای ندارن و در عمل بی اثر هستن. 

 ۲) جهش ژنتیکی لزوما اتفاق بدی نیست و گاهی می‌تونه منجر به این بشه که فرد (و بطور کلی یک گونه) شانس بیشتری برای بقا پیدا کنه. این جهش مطلوب همون چیزی هست که دکتر جانکویی می‌خواست روی نوزادها اعمال کنه.

حالا شرایطی را در نظر بگیرید که نتایج یک جهش ژنتیکی در انسان منجر به  این ویژگی بشه که ویروس HIV نتونه به افراد حمله کنه. اتفاق بی‌نظیریه اما اینکه چقدر بطور طبیعی رخ بده احتمال خیلی خیلی کمی داره و چنین تغییراتی توی یک جمعیت به هزاران سال زمان نیاز داره. یک راه میانبر اینه که  تغییرات ژنتیکی رو بطور مصنوعی یا اصطلاحا مهندسی شده در افراد به وجود بیاریم.

اگر کنجکاوید درباره‌ی داستان ژن و علم ژنتیک بیشتر بدونید، خلاصه کتاب ژن سیدارتا موکرجی شروع خوبی برای این کنجکاویه.

هر سلول منفرد از ما انسان‌ها تمام اطلاعات ژنتیکی بدنمون رو در خودش داره، توالی (حدودا) ۳ میلیارد کد ژنتیکی A و T و C و G. به عبارت دیگه هر سلول بدن ما چیزی حدود ۷۵۰ مگابایت اطلاعات رو توی خودش جا داده، حجمی نزدیک به ظرفیت یک CD.

دوست دارید بدونید بدن هر انسان چند تا سلول داره؟
چیزی در مرتبه ۱۰ به توان ۱۳ تا سلول. یعنی بدن هریک از ما بطور خیلی حدودی چیزی معادل با حدود هفت میلیارد حافظه ۱ترابایتی اطلاعات در خودش ذخیره کرده!

حالا یک گردنبند بی‌نهایت طویل رو در نظر بگیرید که ۳ میلیارد دونه مروارید داره. می‌تونید تصور کنید که چقدر کار سختیه اگر کسی بخواد مرواریدهای شماره یک میلیارد تا یک میلیارد و دویستم رو با چند تا سنگ فیروزه جایگزین کنه؟ این رو هم اضافه کنید که چنین کاری بخواد در ابعاد مولکولی انجام بشه. ۳ میلیارد کد ژنتیکی در ابعاد مولکولی کنار هم قرار گرفتن تا انتقال اطلاعات ژنتیکی رو انجام بدن و اینکه بشر قادر بشه این توالی رو به سلیقه خودش دستکاری کنه نه تنها حاصل دهه‌ها مطالعه بزرگ‌ترین دانشمندان و هزینه میلیاردها دلار، که نیازمند صدها میلیون سال زمان بوده که طی روندهای تکاملی ابزار انجام چنین کارهایی ایجاد بشه.

کریسپر چیه و به چه کاری میاد؟

با اشاره به ابزار مهندسی کردن ژن، خواه ناخواه صحبت از کریسپر به میان میاد. کریسپر چیه؟ کریسپر اصالتا نوعی ابزار دفاعی در باکتری‌هاست تا از اون‌ها در برابر هجوم ویروس‌ها محافظت کنه. سال ۲۰۱۲، خانم Jennifer Doudna استاد دانشگاه کلتک امریکا و همکارانشون برای اولین بار از کریسپر به عنوان ابزاری پیشرفته و دقیق برای ویرایش ژن استفاده کردن! 

اهمیت این موضوع به قدری بالاست که من، به عنوان کسی که هرروز اخبار علمی رو دنبال می­کنه، توی سال­های آتی (و احتمالا نه چندان دور) منتظر هستم که ایشون برنده جایزه نوبل بشن. 

به عبارت دیگه، کریسپر این امکان رو فراهم میکنه که دانشمندا بتونن هر قسمتی از این توالی ۳ میلیاردی رو با دقت بسیار بالایی ویرایش کنن. در نتیجه، بطور بالقوه این فناوری— در کنار مهندسی ژنتیک و علوم مرتبط— به ما این امکان رو می‌ده که هر موجود زنده‌ای، اعم از باکتری و قارچ یا حتی حیوانات و انسان، رو بطور دلخواه دستکاری کنیم. به عنوان مثال در ماه جولای سال ۲۰۲۰ دانشمندان ژنتیک دانشگاه دیویس کالیفرنیا برای اولین بار ژن‌های نوزاد گاو رو طوری با کریسپر ویرایش کردن که جنسیت دلخواهشون رو داشته باشه. در صنایع دامداری گاوهای نر بازده مالی بیشتری دارن. به این خاطر که گوشت بیشتری تولید می‌کنن و این یعنی درآمد بیشتر. این رو هم در نظر بگیریم که وقتی حجم گوشت مورد نظر رو تحت کنترل داشته باشیم، تعداد کل دام‌های لازم کمتر میشه و این یعنی مصرف غذای کمتر و به تبع اون کاهش چرای بی‌رویه دام­ها و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی. 

مطالعات مربوط به استفاده کریسپر در درمان‌های مربوط به انسان هم نتایج شگفت انگیزی داشته و هفته‌ای نیست که جاشون توی مجلات مطرح علمی خالی باشه. درمان نابینایی به وسیله کریسپر یک نمونه متأخر هست که خبر از آینده نویدبخش این فن‌آوری می­ده. 

اوایل سال ۲۰۲۰، طی یک مطالعه بین دانشگاهی در امریکا، دانشمندا شخصی رو درمان کردن که در کودکی بیناییش بطور کامل رو از دست داده بود. علت این شکل از نابینایی این هست که به خاطر یک جهش ژنتیکی، سلول‌های گیرنده فوتون شبکیه چشم عملکرد خودشون رو از دست می­دن؛ به این معنا که این سلول‌ها همچنان توی ساختار چشم وجود دارن ولی دیگه قادر به انجام کار نیستن. در این شرایط، پزشک‌ها می­تونن کریسپر رو وارد سلول‌های گیرنده فوتون کنن، DNA درون این سلول‌ها رو ویرایش کنن و به همون شکل اولیه برگردونن. در نتیجه فرد دوباره بیناییش رو به دست میاره. همه این‌ها در شرایطی هست که کریسپر به عنوان یک فن‌آوری هنوز خیلی جدیده و در دهه ۲۰۲۰ باید منتظر تاثیرات انقلابی اون در حوزه علوم زیستی و پزشکی باشیم.

چرا جانکویی به جای دانشگاه سر از زندان درآورد؟

حالا با وجود تمام این توضیحات، برمی‌­گردیم به داستان جانکویی تا ببینیم چرا کاری که ایشون در ابتدا خیلی به خاطرش مفتخر بود تا این اندازه مورد نکوهش قرار گرفت و ختم به این شد که  یک استادیار الان به جای دانشگاه در زندان باشه. اول از همه باید از نتیجه آزمایش ایشون بگیم. برخلاف چیزی که خودش توی روزهای اول اعلام کرد، کریسپرش نتونسته بود با دقت بالایی کار کنه و اون بچه‌­ها در برابر بیماری ایدز هیچ مصونیتی پیدا نکردن. 

جامعه جهانی از دولت چین خواست که اجازه بده اوضاع سلامت بچه‌ها بررسی بشه ولی همونطور که میشه انتظار داشت چین چنین اجازه‌ای نداد. با این حال داده‌های آزمایشگاهی حاصل از کارهای جانکویی توسط دیگر دانشمندان بررسی شد و نتایج نشون داد که کار جانکویی با دقت کافی انجام نشده. مثلا یک نگرانی در مورد سلامت بچه‌ها اینه که مبادا کار جانکویی اشتباها باعث ایجاد جهش‌های خطرناکی شده باشه. 

اما جانکویی نه به خاطر شکست پروژه‌ا‌ش، که به خاطر نفس غیراخلاقی کارش سرزنش میشه. تمام بحث اینه که چرا یک نفر باید به خودش اجازه بده ابزاری رو روی انسان تست کنه که قبلا عیارش مشخص نشده و سازمان‌های قانون‌گذار هنوز مجوزی برای استفاده‌های انسانیش صادر نکردن. یک دانشمند با چنین سطحی از سواد علمی چقدر ضعف اخلاقی داره که حاضر می­شه از نوزادهای انسان به عنوان موش آزمایشگاهی استفاده کنه؟ اون هم در زمانه‌ای که اتحادیه اروپا برای دانشجوها و پژوهشگرا شروطی رو تعیین کرده تا به واسطه این شرایط کشتن حیوانات آزمایشگاهی به حداقل برسه. 

اگر این شکل از عدم مسئولیت‌پذیری در دانشمندان دیگه و حوزه‌های علمی متفاوت هم دیده بشه، چه تضمینی میشه برای امنیت جهان داشت؟ آیا غیر از این بوده که بمب اتم به دست بی‌نظیرترین مغزهای عالم فیزیک ساخته شد یا مخترع سلاح‌های‌ کشتار جمعی شیمیایی یک برنده نوبل شیمی (فریتز هابر) بود؟

تقابل علم و اخلاق

پروفسور Fyodor Urnov از دانشگاه برکلی که بطور خاص روی کریسپر مطالعه می­کنه می­گه این کار جانکویی فقط ظلم در حق اون بچه‌ها نبود، حالا تمام علم ژنتیک باید تا سال‌ها بار این اتفاق رو به دوش بکشه و زمان زیادی صرف بشه که اعتبار از دست رفته در عرصه عمومی دوباره به دست بیاد. دکتر Urnov میگه ما در مقطعی از تاریخ علم هستیم که ویرایش ژن هر­ روز داره اهمیت بیشتری پیدا می­کنه و برای اینکه توانایی‌های بالقوه‌اش بتونن عملی بشن، دانشمندا نیاز دارن که قانون‌گذاران رو مجاب کنن که اجازه استفاده از چنین ابزارهایی رو صادر کنن. حالا با وجود این اتفاق، قانون‌گذاران ناخواسته نسبت به چنین فن‌آوری‌هایی حالت تدافعی می‌گیرند و قوانین سخت‌گیرانه‌تری وضع می­کنن و منطقا با وجود قوانین دست و پاگیر سرعت پیشرفت پژوهش‌ها هم کمتر می­شه. 

خانم Paula Cannon پروفسور مطالعات مربوط به HIV در دانشگاه کارولینای جنوبی می­گه امیدواره که کشورها در مواجهه با این اقدام جانکویی واکنش خیلی تندی نشان ندن و کار پژوهشگرها رو با محدودیت‌های غیر ضروری سخت‌تر نکنن. ایشون کار جانکویی رو از زاویه‌ای دیگه مورد انتقاد قرار می­ده و می­گه جوامع ما برای دهه‌ها با بیماری ایدز مثل یک ننگ و بدنامی برخورد کرده بودن و سال‌ها فرهنگ‌سازی لازم بوده که این پیش‌فرض اصلاح بشه. کار جانکویی اما این پیام مستتر رو داره که ناقل ایدز بودن به قدری شرایط افتضاحیه که به خاطر ترس از ابتلا به بیماری ما باید طبیعت خودمون رو مورد دستکاری قرار بدیم. 

البته این نظر پروفسور Cannon وارد مباحث فلسفی می­شه و می­تونه به این پرسش بنیادی‌تر ارجاع بده که آیا ما اساسا امکان ایجاد هر گونه تغییر در نوع بشر رو داریم یا چنین اقدامی مثل خیلی از کارهای دیگه به نحوی دستکاری در طبیعت محسوب می­شه. احتمالا اینجاست که دیگه از بزرگ‌ترین دانشمندان علوم طبیعی هم کاری برنمیاد و متفکران علوم انسانی و فلسفه باید به میدان بیان.

           

در انتها می‌خوام بگم در جهان امروز که سازمان ملل و دادگاه‌های بین‌الملی و نهادهای مشابهی داریم که دست‌کم تا حدی به امور دنیا سامان بدن، برای علم هم نهادهای قانون‌گذار و نظارت‌گری داریم که به شدت تلاش می‌کنن تا از وقوع یا تکرار چنین تجربیاتی تا جای امکان جلوگیری کنن. علم امروز ابدا چیزی ترسناک و شبیه به بعضی فیلم‌های علمی-تخیلی نیست و اگر پژوهش‌های علمی رو بطور کلان و کلی در نظر بگیریم، اونا باعث شدن بشر امروزی از امنیت، پاکیزگی، سلامتی، طول عمر و آسایش بیشتری برخوردار باشه.

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

^{برای نوشتن این یادداشت مطالب زیر رو خوندم، پیشنهاد می‌کنم شما هم اگر علاقه‌مند شدین نگاهی بهشون بکنین.}

• ^{دنیس نرمیل، دانشمند چینی که بچه‌هایی با ژن‌های تغییر یافته تولید کرده بود به سه سال زندان محکوم شد، مجله ساینس، ۲۰۱۹ (doi:10.1126/science.aba7347)}
• ^{دیوید سیرانوسکی، معنای مجازات زندان در پرونده بچه‌های کریسپری چه معنایی برای پژوهش‌های علمی دارد؟، نیچر، ۲۰۲۰ (doi: 10.1038/d41586-020-00001-y)}
• ^{دیوید سیرانوسکی، هیدی لدفورد، انقلاب بچه‌های کریسپری چگونه پژوهش‌های علمی رو تحت تاثیر قرار میدهد؟، نیچر، ۲۰۲۰، (doi: 10.1038/d41586-018-07559-8)}
• ^{هیدی لدفورد، کریسپر برای نخستین بار به عنوان درمان به بدن انسان وارد شد، نیچر، ۲۰۲۰، (doi: 10.1038/d41586-020-00655-8)}
• ^{آنتونیو رگالدو، بچه‌های کریسپری چینی: بخش‌های اختصاصی از مدارک اصلی پژوهش، ۲۰۱۹، MIT Technology Review}
• ^{تصویر یادداشت را از سایت drugtargetreview و مطلبی درباره‌ی توسعه کریسپر برداشتم.}