شارح الدرس: تطبيقات الهندسة الوراثية الأحياء

في هذا الشارح، سوف نتعلم كيف نصِف بعض تطبيقات الهندسة الوراثية، ونناقش مميزات وعيوب هذه التطبيقات.

على الرغم من أن الهندسة الوراثية تبدو موضوعًا مستقبليًّا، لكن الحقيقة هي أننا نمارس إحدى صورها منذ آلاف السنين. هل تعرف هذا الجد الأعلى لأحد أنواع الفاكهة اللذيذة الموضح في الصورة أدناه؟

موز بالبيسي، موز بري في جنوب شرق آسيا

1

هذه موزة برية! وهي تبدو مختلفةً عن الموز الذي نعرفه في عصرنا الحديث؛ نظرًا لصغر حجمها وبذورها الكبيرة. فقد قام المزارعون، عبر آلاف السنة، بالتكثير الانتقائي لأنواع الموز المرغوبة، للوصول إلى الموز بشكله الحديث الذي اعتدنا على تناوله اليوم.

غير أن آلاف السنة هو زمن طويل لا يمكننا انتظاره لكي نتناول وجبة خفيفة. لذلك، فالهندسة الوراثية هي الحل الموفر للوقت لهذه المشكلة. تشير الهندسة الوراثية إلى عملية تعديل جينوم أحد الكائنات تعديلًا اصطناعيًّا. فمن خلال الهندسة الوراثية، يمكننا اختيار الجينات المرغوب فيها من أي كائن حي ونقلها إلى جينوم النباتات أو الحيوانات، لاكتساب الصفات المرغوبة، لكن في فترة زمنية أقصر بكثير.

مصطلح رئيسي: الهندسة الوراثية

الهندسة الوراثية هي علم يختص بالتعديل الاصطناعي لجينوم أي كائن حي باستخدام أدوات التكنولوجيا الحيوية.

تعريف: الجينوم

الجينوم هو كامل المادة الوراثية للكائن الحي.

مثال ١: استيعاب مفهوم الهندسة الوراثية

أيٌّ من الآتي يُمكن أن يكون مثالًا على كائن حي معدَّل عن طريق الهندسة الوراثية؟

  1. اختيار الأبقار التي تُنتِج كميات كبيرة من الحليب، وتتميَّز بالخصوبة العالية للتكاثر مع الأبقار التي تفتقر إلى ذلك لتخليق أبقار حلوبة حديثة.
  2. إنتاج الأرز الذهبي عن طريق إدخال جين إنتاج فيتامين أ في جينوم سلالات الأرز الشائعة.
  3. تهجين كلاب من سلالة البج لها جسم صغير ووجه مسطَّح لإنتاج سلالة بالصفات التي يرغب فيها البشر.
  4. البقوليات، مثل البازلاء والفول، تحتوي على البكتيريا المثبِّتة للنيتروجين على جذورها، وهي تُساعِد في زيادة نيتروجين التربة.

الحل

الهندسة الوراثية هي علم يختص بالتعديل الاصطناعي لجينوم الكائن الحي باستخدام أدوات التكنولوجيا الحيوية. وقد تكون هذه التكنولوجيا مفيدة للغاية في تكاثر النباتات أو غيرها من الكائنات الحية التي تحمل صفات محددة، ويمكن أن تعود بالنفع على البشرية (مثل هندسة النباتات بحيث تُصبح مقاوِمة للآفات للحد من استخدام المبيدات الحشرية). باستخدام الهندسة الوراثة، يُمكن تعديل جينوم أي كائن حي. والجينوم هو كامل الحمض النووي (DNA) الموجود في جسم الكائن الحي. وعليه، فإننا نبحث، في هذا السؤال، عن الإجابة التي تصف تعديل الجينوم.

في الخيار (أ)، اختيرت الأبقار بغرض التكاثر. وذلك دون إجراء أي تعديل اصطناعي لجينوم الأبقار باستخدام التكنولوجيا الحيوية، وبناء عليه يعد هذا مثالًا على التكثير الانتقائي وليس الهندسة الوراثية.

وفي الخيار (ب)، جرى تعديل الأرز عن طريق إدخال جين إنتاج فيتامين أ في جينوم نبتة الأرز. يُشير تعبير «إدخال» جين إلى نقل جين إنتاج فيتامين أ إلى الجينوم بطريقة اصطناعية باستخدام التكنولوجيا الحيوية. وهو ما يعد مثالًا على الهندسة الوراثية.

أما في الخيار (ج)، فقد جرى تهجين كلاب من سلالة البج للحصول على الصفات المرغوبة. وهذه إحدى صور التكثير الانتقائي، لكن لم يحدث أي تعديل اصطناعي للجينوم. ومن ثَمَّ، فهذا ليس مثالًا على الهندسة الوراثية.

وفي الخيار (د)، لدينا إحدى خواص البقوليات، وهي إحدى الصفات المرغوبة في الهندسة الوراثية، وربما يرى المزارعون أنها تعود بالنفع على محاصيلهم، لكن هذا الخيار يصف خاصية عامة للبقوليات، دون أن يذكر صراحةً تعديل جينوم النبات. إذن، هذا ليس مثالًا على الهندسة الوراثية.

وعليه، فإن الإجابة الصحيحة هي الخيار (ب): إنتاج الأرز الذهبي عن طريق إدخال جين إنتاج فيتامين أ في جينوم سلالات الأرز الشائعة.

لعلك تتذكر أن DNA مُعاد الاتحاد هي تقنية تهدف إلى تكوين معلومات وراثية جديدة من عدة مصادر لجزيئات DNA. وعادةً ما تتضمن الهندسة الوراثية إنتاج DNA مُعاد الاتحاد لأننا نريد نقل صفات مرغوبة من جينوم إلى جينوم آخر. فعلى سبيل المثال، عند أخذ جين الإنسولين البشري وإدخاله في جزيء DNA البكتيري، يمكننا أن نحصل على DNA مُعاد الاتحاد الموضح في الشكل 2 أدناه. لكن حالات الهندسة الوراثية لا تتضمن كلها إنتاج DNA مُعاد الاتحاد. ففي بعض الحالات، قد نرغب ببساطة في تعديل جين موجود أو استبداله بنسخة أخرى من الجين نفسه في جينوم الكائن الحي.

مصطلح رئيسي: DNA مُعاد الاتحاد

DNA مُعاد الاتحاد هو دمج جزيئات DNA تم الحصول عليها من مصدرين على الأقل لإنتاج معلومات وراثية جديدة لم تكن موجودة من قبل في الجينوم.

مثال ٢: فهم استخدامات DNA مُعاد الاتحاد

أيُّ الاختيارات الآتية ليس أحد استخدامات الحمض النووي (DNA) المُعاد الاتحاد؟

  1. إنتاج الإنسولين باستخدام الخلايا البكتيرية لعلاج مرض السكري
  2. تعديل الجينوم البشري للجنين قبل الولادة لتحديد صفات مُعيَّنة، مثل العيون الزرقاء
  3. تعديل الجينوم البكتيري لإنتاج مولدات الضد الخاصة بمُسبِّبات الأمراض، بهدف تصنيع لقاحات آمِنة
  4. تعديل الجينوم النباتي لإنتاج محاصيل مقاومة لأمراض مُعيَّنة

الحل

DNA مُعاد الاتحاد هو عبارة عن دمج جزيئات DNA تم الحصول عليها من مصدرين مختلفين على الأقل لإنتاج معلومات وراثية لم تكن موجودة من قبل في الجينوم. وكما نلاحظ، يتألف هذا التعريف من شقين رئيسيين، وهما:

  1. يجب دمج جزيئات DNA التي تم الحصول عليها من مصدرين عل الأقل.
  2. يجب أن ينشأ عن عملية الدمج هذه إنتاج معلومات وراثية جديدة غير موجودة في الجينوم.

لنلق نظرة على الإجابات لدينا، ونرى أيها أكثر توافقًا مع تعريف DNA مُعاد الاتحاد.

في الخيار (أ)، نلاحظ أن إنتاج الإنسولين باستخدام الخلايا البكتيرية لعلاج مرضى السكري يعتبر مثالًا على استخدامات DNA مُعاد الاتحاد. إذ يتطلب القيام بذلك دمج جين الإنسولين البشري بجزيء DNA البلازميدي للبكتيريا. وهذا يعني دمج DNA من مصدرين مختلفين، ونقل الإنسولين البشري إلى البكتيريا، وهو مادة جديدة بالنسبة للجينوم البكتيري.

وفي الخيار (ب)، نجد أن تعديل الجينوم البشري لاكتساب صفة العيون الزرقاء ليس مثالًا على DNA مُعاد الاتحاد؛ وذلك لأن البشر لديهم جينات تكوين العيون الزرقاء في الجينوم بشكل طبيعي. وعليه فإن هذه الإجابة لا تصف دمج DNA من مصدرين، ولا تصف عملية نقل معلومات وراثية جديدة إلى الجينوم. هذا فضلًا عن أن ممارسة الهندسة الوراثية على البشر تُعد عملًا غير أخلاقي وغير قانوني.

أما في الخيار (ج)، يمثل تعديل الجينوم البكتيري لإنتاج مولدات الضد الخاصة بمُسبِّبات الأمراض، بهدف تصنيع لقاحات، مثالًا على DNA مُعاد الاتحاد. فثمة مصدران لجزيئات DNA، وهما DNA البكتيري من الجينوم البكتيري، وDNA لمولد الضد من مسبب المرض. كما أن DNA لمولد الضد من مسبب المرض يُعتبر جديدًا بالنسبة إلى الجينوم البكتيري.

وفي الخيار (د)، يُعد تعديل الجينوم النباتي لإنتاج محاصيل مقاومة لأمراض مُعيَّنة مثالًا على DNA مُعاد الاتحاد. على سبيل المثال، هدَّد فِطر يُعرف باسم TR1 بالقضاء على محاصيل الموز في الستينيات، وهو ما أجبر المزارعين على التحول إلى سلالة أخرى من سلالات الموز لديها مقاومة ضد TR1. وقد أصبح من الممكن، في يومنا الحالي، هندسة سلالة الموز الأصلية بحيث تتضمن صفة مقاومة فطر TR1. لدينا في هذا المثال مصدران لجزيئات DNA دمُجا معًا (DNA للموز من سلالة الموز غير المقاوِم، وDNA للموز من سلالة الموز المقاوِم)، وتكونت معلومات وراثية جديدة (أصبح لدى السلالة غير المقاومة للفطر TR1 مقاومة لم تكن لديها من قبل).

ومن ثَمَّ، فالإجابة الصحيحة هي الخيار (ب): تعديل الجينوم البشري للجنين قبل الولادة لتحديد صفات مُعيَّنة، مثل العيون الزرقاء.

ثمة العديد من تطبيقات الهندسة الوراثية. وفي هذا الشارح، سنناقش أولًا التطبيقات الطبية، مثل إنتاج الإنسولين البشري. ثم سنلقي نظرة على مدى استفادة المجتمع من الكائنات الحية المعدلة وراثيًّا، مثل النباتات والحيوانات.

تعريف: الكائن الحي المعدل وراثيًّا

الكائن الحي المعدل وراثيًّا هو كائن حي تم تعديل حمضه النووي باستخدام الهندسة الوراثية.

الإنسولين هو هرمون يلعب دورًا في تنظيم الجلوكوز؛ وقد يؤدي عدم إنتاج كمية كافية منه في الجسم إلى الإصابة بمرض السكري. غيرت الهندسة الوراثية للبكتيريا بغرض إنتاج الإنسولين من الطريقة التي نصنع بها الإنسولين؛ إذ يمكننا، من خلال دمج جين الإنسولين البشري مع DNA البلازميدي للبكتيريا، كما هو موضح في الشكل 3، إدخال DNA مُعاد الاتحاد الناتج عن ذلك إلى البكتيريا؛ وبالتالي تصنيع الإنسولين بوفرة لاستخدامه لأغراض طبية.

ثمة مثال جيد آخر على التطبيقات الطبية للهندسة الوراثية، ويتمثل في الإنترفيرونات، وهي بروتينات مفيدة في مكافحة العدوى الفيروسية.

في السبعينيات، وقبل أن تصبح الهندسة الوراثية شائعة الاستخدام على نطاق واسع، كانت الإنترفيونات تُستخرج من الخلايا البشرية، وكانت هذه العملية باهظة التكلفة. ومع ذلك، نقل الباحثون، في ثمانينيات القرن العشرين ، جينات الإنترفيرون إلى البكتيريا لإنتاج DNA مُعاد الاتحاد بحيث يمكن تصنيع جينات الإنترفيرون باستخدام البكتيريا. وقد ترتب على هذا التطبيق للهندسة الوراثية خفض تكلفة هذا العلاج الطبي كثيرًا.

على الرغم من المميزات الطبية الواضحة لاستخدام الهندسة الوراثية، فإن ثمة عيوب تترتب أيضًا على استخدامها. ولعل أحد هذه العيوب هو أن البكتريا المستخدمة في توليد DNA مُعاد الاتحاد تحتوي داخل بلازميداتها على واسمات مقاوِمة للمضادات الحيوية. ومن الممكن أن تنتقل هذه البلازميدات إلى بكتيريا مسببة لأمراض أخرى، فتحدث مقاومة للمضادات الحيوية. وربما يكون السبب في ذلك عملية تسمى الاقتران، يحدث خلالها أن تتحد خليتان بكتيريتان، فتنتقل المادة الوراثية من خلال تركيب يُشبه الجسر. يمكنك ملاحظة ذلك في الشكل 4 أدناه.

على الرغم من التطبيقات الطبية العملية للغاية لاستخدام البكتريا كمصانع لإنتاج البروتينات، تعد الهندسة الوراثية مفيدة أيضًا في مجال التطبيقات الزراعية.

تُزرع المحاصيل المُعدلة وراثيًّا في جميع أنحاء العالم، وقد بدأت زراعتها للمرة الأولى في عام 1994. وفي عام 2015، أصبحت هذه المحاصيل تنمو في 28 بلدًا. وتعد الولايات المتحدة الأمريكية والبرازيل والأرجنتين أكبر الدول المنتجة لها؛ إذ تخصص أكثر من نصف مساحة أراضيها الصالحة للزراعة لهذه المحاصيل. لكن غالبًا ما تثير سلامة المحاصيل المُعدلة وراثيًّا القلق لدى العامة. غير أنه وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، فقد اجتازت جميع الأطعمة المُعدلة وراثيًّا المتوفرة في الوقت الحالي اختبارات السلامة، ولم تُظهر أي تأثير على صحة الإنسان.

يمكننا هندسة النباتات لتحمل مقاومة للآفات. فالعديد من النباتات تموت كل سنة بسبب الحشرات والمبيدات الحشرية، التي قد تكون مرتفعة التكلفة، فضلًا عن كونها ضارة بالبيئة. يعد السم الذي يُستخرج من بكتيريا Bacillus thuringiensis (Bt) مبيدًا حشريًّا فعالًا، وعند نقله عن طريق الهندسة الوراثية إلى داخل النباتات، فإنه ينقل هذه الصفة إلى النبات نفسه. وبالتالي، تستهلك الحشرات التي تتغذى على النبات أيضًا سم Bt، والذي يؤدي إلى تكون ثقوب في خلايا القناة الهضمية للحشرة مما يؤدي إلى موتها. ويرجع أحد الأسباب التي تجعل سم Bt آمنًا للاستخدام إلى أنه لا ينشط إلا في البيئة القاعدية للقناة الهضمية للحشرات. ونظرًا لأن معدة الثدييات، كمعدة البشر على سبيل المثال، حامضية، فهي لا تتأثر بسم Bt، كما هو موضح في الشكل 5.

يقلل استخدام سم Bt من استخدام المبيدات الحشرية، وهو ما يخفض التكاليف التي يتحملها المزارعون، ويحد بالتالي من التكلفة الإجمالية لإنتاج الغذاء. ويساهم استخدامه أيضًا في حماية البيئة لأنه يقلل استخدام المبيدات الحشرية مع المحاصيل المُهندسة باستخدامه.

ثمة مثال رائع آخر على استخدام التعديل الوراثي للنبات، وهو الأرز الذهبي. يعد نقص فيتامين (أ) أحد المشكلات الرئيسية التي يعاني منها سكان الدول النامية، وقد يتسبب في الإصابة بالعمى المكتسب ما لم يتم علاجه. وفضلًا عن ذلك، تشير التقارير إلى أن 1.15 مليون طفل يموتون كل سنة جراء نقص فيتامين (أ). والأرز الذهبي هو أرز مهندَس وراثيًّا بحيث يحتوي على مستويات عالية من البيتا كاروتين، وهو سلف لفيتامين (أ)، وهو الذي يمنح الأرز لونًا ذهبيًّا، كما هو موضح في الصورة أدناه. وبهذه الطريقة، تزيد الهندسة الوراثية للأرز من قيمته الغذائية، وقد أدى تشجيع الناس على استهلاك الأرز الذهبي إلى تراجع معدلات نقص فيتامين (أ).

صورة ذهبية

6

مثال ٣: فهم فائدة استخدام الهندسة الوراثية في النباتات

أي من الآتي ليس مثالًا لكائن مُعدل عن طريق الهندسة الوراثية؟

  1. فول صويا أُنتِجَ ليُفرِز إنزيمًا يُساعِده على تحمُّل مبيدات الأعشاب.
  2. نوع من الذرة يحتوي على جين يُنتِج بروتينًا سامًّا للحشرات أُدخِلَ إلى حمضه النووي (DNA)، وهذا يعني أنه أصبح مقاوِمًا للآفات.
  3. العنب الخالي من البذور المرشوش بمحاليل تحتوي على هرمون الجبريلين لزيادة حجمه.
  4. نوع من الطماطم يحتوي على جين مضخة ملح متخصصة، أُدخِلَ إلى حمضه النووي (DNA)، وهذا يعني أنه قادر على النمو في تربة شديدة الملوحة.

الحل

الهندسة الوراثية هي التعديل الاصطناعي لجينوم أي كائن حي باستخدام أدوات التكنولوجيا الحيوية. ومن شأن هذه التكنولوجيا أن تكون مفيدة للغاية في إنتاج نباتات أو كائنات حية أخرى تحمل صفات محددة قد تعود بالنفع على البشرية (مثل هندسة النباتات لكي تصبح مقاوِمة للآفات؛ وذلك للحد من استخدام المبيدات الحشرية). يجري تعديل جينوم الكائن الحي باستخدام الهندسة الوراثية. والجينوم هو كامل DNA الموجود في جسم الكائن الحي. ومن ثم فإننا نبحث في هذا السؤال عن الإجابة التي لا تُمثل تعديلًا في الجينوم.

في الخيار (أ)، أُنتج فول الصويا ليفرز إنزيمًا، وهذا يعني أنه جرى تعديل فول الصويا لكي يحمل جينًا لهذا الإنزيم الذي يُعبر عنه لإنتاج البروتين. وهذه هندسة وراثية؛ لذلك فالخيار (أ) ليس الإجابة الصحيحة.

في الخيار (ب)، ثمة نوع من الذرة يحتوي على جين ينتج بروتينًا سامًّا للحشرات أُدخِلَ إلى حمضه النووي، وهو ما يعني تعديل جينوم الذرة؛ وهو بالتالي أحد صور الهندسة الوراثية.

في الخيار (ج)، لدينا عنب مرشوش بهرمون لزيادة حجمه. ونظرًا لعدم حديث أي تعديل في الجينوم، فهذا لا يمثل صورة من صور الهندسة الوراثية؛ وعليه، ربما يكون الخيار (ج) هو الإجابة الصحيحة. لكن، دعونا نلقِ نظرة على الخيار المتبقي للتأكد من اختيارنا يمثل أفضل إجابة ممكنة لهذا السؤال.

في الخيار (د)، أدخل جين مضخة ملح في DNA نبات الطماطم، وهو ما يمثل تعديلًا لجزيء DNA في هذا النبات وتطبيقًا للهندسة الوراثية.

إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار (ج): العنب الخالي من البذور المرشوش بمحاليل تحتوي على هرمون الجبريلين لزيادة حجمه.

جدير بالذكر هنا أن تكنولوجيا الهندسة الوراثية تتضمَّن بعض العيوب. حيث يخشى بعض الناس أن تنتقل هذه الصفات المرغوب فيها إلى نباتات أخرى؛ مما قد يؤدي إلى نمو حشائش مقاوِمة لمبيدات الأعشاب قد يصعب التخلص منها. هذا بالإضافة إلى تراجع معدل التنوع الوراثي؛ نظرًا لنمو الكثير من المحاصيل المتماثلة في جميع بلدان العالم. وهو ما قد يفضي إلى حدوث مشكلات في حالة الإصابة بأحد الأمراض؛ الأمر الذي قد يقضي على جميع المحاصيل. كما أن إدخال جينات جديدة لم يسبق التعامل معها من قبل قد يترتب عليه احتمالية ظهور رد فعل تحسُّسي تجاهها لدى بعض الأشخاص. ومع ذلك، لا يوجد أي دليل يشير إلى وجود تأثيرات سلبية على صحة الإنسان. غير أن بعض الجماعات والبلدان ما زالت تعارض استخدام الأغذية المعدلة وراثيًّا بسبب هذه العيوب، فضلًا عن الغموض الذي يحيط بنتائج استخدامه على المدى البعيد.

مثال ٤: وصف عيوب استخدام الهندسة الوراثية في النباتات

أيٌّ من الآتي هو أحد عيوب إنتاج المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا؟

  1. فقدت المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا مصداقيتها على نطاق واسع باعتبارها مصدرًا غذائيًّا صالحًا للبشر، ولا يُمكِن إطعامها إلَّا للماشية.
  2. تحتوي المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا عمومًا على كميات من الفيتامينات والمعادن أقل من المحاصيل التي تُزرَع بطريقة طبيعية.
  3. يجب أن تُعالَج المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا بكميات مبيدات حشرية أكثر من المحاصيل العضوية.
  4. تواجه المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا مقاومة من بعض المزارعين، والحملات الدعائية، وبعض الدول التي لا تُرِيد زراعتها.

الحل

الهندسة الوراثة هي التعديل الاصطناعي لجينوم أي كائن حي. والجينوم هو كامل DNA الموجود في جسم الكائن الحي. من الممكن أن تخضع النباتات، ضمن غيرها من الكائنات الحية الأخرى، للتعديل الوراثي بهدف إكسابها صفات تضيف إليها بعض المزايا، مثل مقاومة الأمراض أو الآفات أو الجفاف؛ كما يمكن أن تُعدل النباتات وراثيًّا، في بعض الحالات، لزيادة قيمتها الغذائية. تستخدم العديد من الدول حول العالم هذه النباتات المُعدَّلة وراثيًّا، لكن ما زال بعض المزارعين ومجموعات أخرى من الأشخاص يشككون في استخدامها.

لنلقِ نظرة على الإجابات المختلفة لنرى أيها يشكل أحد عيوب إنتاج المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا.

في الخيار (أ)، وردت العبارة «فقدت المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا مصداقيتها على نطاق واسع باعتبارها مصدرًا غذائيًّا صالحًا للبشر، ولا يُمكِن إطعامها إلَّا للماشية»، وهي غير دقيقة. حيث تزرع العديد من دول العالم محاصيل مُعدَّلة وراثيًّا للاستهلاك البشري. ووفقًا لمنظمة الصحة العالمية، فقد اجتازت جميع أنواع الأغذية المُعدَّلة وراثيًّا المتوفرة في الوقت الحالي اختبارات السلامة، ولم يظهر أي تأثير لها على صحة الإنسان.

في الخيار (ب)، وردت العبارة «تحتوي المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا عمومًا على كميات من الفيتامينات والمعادن أقل من المحاصيل التي تُزرَع بطريقة طبيعية»، وهي غير دقيقة؛ حيث إنه من الممكن، في بعض الحالات، أن تكون القيمة الغذائية للمحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا أكبر؛ وهو ما يعد أحد المميزات الواضحة لإنتاج المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا.

في الخيار (ج)، وردت العبارة «يجب أن تُعالَج المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا بكميات مبيدات حشرية أكثر من المحاصيل العضوية»، وهي غير دقيقة لإمكانية هندسة المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا بحيث تصبح مقاوِمة للآفات، وهو ما يترتب عليه استخدام كميات أقل من المبيدات الحشرية (وهذه إحدى مميزات إنتاج هذه المحاصيل).

وفي الخيار (د)، وردت العبارة «تواجه المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا مقاومة من بعض المزارعين، والحملات الدعائية، وبعض الدول التي لا تُرِيد زراعتها»، وهي صائبة؛ وتعد هذه أحد عيوب إنتاج هذه المحاصيل نظرًا للغموض الذي يحيط بنتائج استخدامها على المدى الطويل، وهو ما أسفر عن رفضها من قبل مجموعات من الأشخاص.

وعليه، فالإجابة الصحيحة هي الخيار (د): تواجه المحاصيل المُعدَّلة وراثيًّا مقاومة من بعض المزارعين، والحملات الدعائية، وبعض الدول التي لا تُرِيد زراعتها.

ماذا عن الحيوانات؟ هل توجد حيوانات مُعدَّلة وراثيًّا في يومنا هذا؟ نعم، يوجد. مثل النباتات المُعدَّلة وراثيًّا، توجد العديد من النماذج العملية للغاية للحيوانات المعدلة وراثيًّا. فعلى سبيل المثال، أسماك السلمون «أكوا أدفانتج» هي نوع من السلمون يحتوي على جين معدل من هرمون النمو يجعله ينمو نموًّا يفوق حدود نموه الموسمية خلال السنة بأكملها ويجعله ينمو بصورة أسرع. ويزيد سمك السلمون الأكبر حجمًا، والأسرع نموًّا، من مصادر الإمداد الغذائي المتاحة للبشر.

ثمة مثال آخر على الحيوانات المُعدَّلة وراثيًّا يتمثل في الفئران المستخدمة في البيئات البحثية. إذ يمكن هندسة هذه الفئران لكي تحمل جينات بشرية، أو من الممكن تعديل جيناتها أو حتى التخلص منها. وتُستخدم هذه الفئران المُعدَّلة وراثيًّا باعتبارها نماذج حيوية لدراسة الأمراض، وذلك لمحاكاة النظام الحيوي لأمراض معينة. وهو ما يتيح دراسة أمراض مثل السرطان في الكائنات الحية داخل بيئة معملية.

توجد أمثلة أخرى ذات فائدة عملية أقل، لكن لها فائدة جمالية كبيرة.

فمثلًا، يعد سمك GloFish (السمك المضيء) أحد أنواع الأسماك المُهندسة بحيث تشع بألوان فلورية ساطعةً، كما يمكنها أن تتوهج في الظلام. ويأتي توهج هذه الأسماك من البروتين الفلوري الأخضر (GFP)، وهو بروتين فلوري اكتُشِف وجوده في قناديل البحر، وله استخدامات متعددة في مجال التكنولوجيا الحيوية. ويمكن الاستفادة من تنوع جينات بروتين GFP في الحصول على ألوان مختلفة مثل «الأخضر المتوهج»، و«الزهري الساطع»، و«البرتقالي الزاهي» كما هو موضح أدناه.

السمك المضيء، الأسماك الفلورية المعدَّلة وراثيًّا في حوض سمك

7

وعلى الرغم من تعدد تطبيقات الهندسة الوراثية في عالم النباتات والحيوانات، يختلف الوضع بعض الشيء مع البشر نتيجة لاعتبارات أخلاقية.

عندما يتعلق الأمر بتعديل DNA بشري، يجب بذل المزيد من التحري والبحث لفهم أخلاقيات الهندسة الوراثية. يتعلق هذا بالآثار المترتبة على استخدام التكنولوجيا الحيوية؛ وبمدى صحة أو خطأ استخدامها من الناحية الأخلاقية.

مصطلح رئيسي: الاعتبارات الأخلاقية في التكنولوجيا الحيوية

ترتبط الاعتبارات الأخلاقية في التكنولوجيا الحيوية بالمبادئ الأخلاقية للتكنولوجيا، وتحديد إذا ما كان استخدامها صحيحًا أم خاطئًا.

هل ينبغي لنا أن نكون قادرين على تعديل DNA للإنسان؟ لا شك أن المنافع الطبية المترتبة على ذلك قد تكون مذهلة، حيث تفتح الطريق أمام وسائل جديدة لعلاج أمراض مثل أمراض القلب، والزهايمر، والسرطان. غير أن هذه التطبيقات تصاحبها حالات يصعب الجزم بصحتها من الناحية الناحية الأخلاقية، مثل تعديل DNA البشري لأغراض جمالية، مثل تغيير لون العينين أو الشعر، أو منح مميزات قابلة للقياس، مثل زيادة القوة أو حتى معدل الذكاء. بالإضافة إلى ذلك، ما تزال مسألة حقوق هؤلاء الأفراد وشخصياتهم غامضة وغير محسومة معلومة. ومن ثَمَّ، نظرًا لعدم وضوح العواقب الأخلاقية والسلوكية، امتنع المجتمع العلمي عن إجراء تجارب الهندسة الوراثية على الأنسجة البشرية، مثل الأجنة.

وبالمخالفة للمعايير والقواعد الأخلاقية المعلنة لإجراء الأبحاث على البشر، ولدت أول طفلتين معدلتين وراثيًّا (لولو ونانا)، في عام 2018، باستخدام تقنية خاصة للتعديل الوراثي تُعرف باسم CRISPR (وتُنطق «كريسبر»). وقد أجريت هذه التجربة سرًّا ودون الحصول على موافقة أخلاقية نتيجة عدم سماح المجتمع العلمي بإجراء تجارب الهندسة الوراثية على الأنسجة البشرية. وفي انتهاك من جانبه لجميع المعايير الأخلاقية، زعم الباحث المسئول، أنه عدل DNA للجنينين ليكتسبا مقاومة ضد فيروس نقص المناعة البشري والجدري والكوليرا.

ورصد الباحث حدوث ظاهرة الفسيفساء الجينية، وهو ما يعني عدم تعديل جميع الخلايا وراثيًّا؛ ومن ثَمَّ فمن المحتمل أن تكون مقاومة الجنينين للأمراض محدودة. ولدت الطفلتان بصحة جيدة، لكن التأثير على المدى البعيد ما يزال مجهولًا.

لنلخص بعض النقاط الرئيسية التي تناولناها في هذا الشارح.

النقاط الرئيسية

  • الهندسة الوراثية هي التعديل الاصطناعي للجينوم.
  • توجد العديد من تطبيقات الهندسة الوراثية في عالم النباتات والحيوانات والتكنولوجيا الطبية.
  • ثمة مميزات وعيوب مرتبطة بكل تطبيق.
  • تكمن أحد مميزات الهندسة الوراثية في القدرة على زراعة محاصيل مقاوِمة للحشرات، وهو ما سيحد من استخدام المبيدات الحشرية.
  • تتمثل أحد عيوب الهندسة الوراثية في إمكانية نقل جينات مرغوبة إلى الحشائش؛ وبالتالي يصبح من الصعب التخلص منها.
  • ثمة اعتبارات أخلاقية يجب أخذها بعين الاعتبار قبل تعديل DNA البشري.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.