211service.com
2014 i Biomedicin: Omskrivning af DNA, afkodning af hjernen og et GMO-paradoks
Året i bioteknologi begyndte med en skelsættende begivenhed. Et årti efter at det første menneskelige genom blev afkodet til en pris på omkring 3 milliarder dollars, introducerede sekventeringsmaskinefirmaet Illumina i San Diego en ny model, Hyseq X-10, der kan gøre det for omkring 1.000 dollars pr.
Systemet, som koster 10 millioner dollars og kan afkode 20.000 genomer om året, blev snappet op af store forskningslaboratorier, startup-virksomheder som J. Craig Venters Menneskets levetid (som planlægger at sekventere 40.000 mennesker om året), og endda af den britiske regering (UK er det første land med et nationalt genomsekventeringsprojekt).
Francis de Souza, Illuminas præsident, forudsagde, at omkring 1,6 millioner menneskers genom inden for to år vil være blevet sekventeret.
Billig sekvensering betyder en syndflod af information og en ny rolle for teknologi designet til at håndtere og udnytte big data. Søgegiganten Google var den teknologivirksomhed, der var mest tilpasset tendensen, og lancerede et videnskabeligt projekt for at indsamle biologiske data om raske mennesker og tilbød at opbevare ethvert genom på sine servere for $25 om året. En koalition af genetikforskere støttet af Google forsøgte at indføre tekniske standarder, som dem, der styrer nettet, som en måde at organisere et internet af DNA, som forskere kan dele data over.
Nem adgang til DNA-oplysninger førte til debatter om, hvor meget forbrugerne burde vide. U.S. Food and Drug Administration har sagt, at genetiske sundhedstests direkte til forbrugere endnu ikke er klar til at blive markedsført. Men forbrugerne fandt alligevel måder at få dataene på. Tusindvis af mennesker tog til uregulerede hjørner af internettet for at lære om deres gener, og en far formåede endda at sekventere DNA'et fra sin egen ufødte søn og hævdede en kontroversiel første.
Årets hotteste teknologi var let en ny genteknologisk metode kaldet CRISPR, et kraftfuldt nyt redigeringssystem til DNA. Kinesiske videnskabsmænd brugte det til at producere genetisk ændrede aber i januar, og andre videnskabsmænd forventes nu at skabe aber, der modellerer menneskelige psykiatriske sygdomme. Et mål for teknologiens betydning er, at videnskabsmænd nu kæmper om, hvem der virkelig opfandt den først - og hvem der skulle eje patentet på den.
I løbet af året har bioingeniører avanceret på alle fronter ved at bruge andre teknologier. Vi så nye former for celleterapi, der blev brugt til at behandle degenerative øjensygdomme, positive resultater fra en undersøgelse af genterapi, der kunne helbrede HIV, og genopblussen af en form for genterapi kaldet RNA-interferens. Udviklingen af erstatningsorganer tog også skridt fremad, herunder ny forskning, der viser, hvordan man tilføjer blodkar til laboratoriefremstillet væv ved hjælp af en 3-D-printer.
I år var 10 af 35 nye lægemidler godkendt af FDA biologiske molekyler, såsom antistoffer eller proteininjektioner. Det var rekord. Og FDA siger, at listen over nye lægemidler, der skal testes for første gang, er domineret af biologiske behandlinger.
Disse bioteknologiske lægemidler omfatter årets vigtigste medicinske gennembrud, en ny klasse af kræftlægemidler kaldet immunterapier. Lægemiddelfirmaet Merck har testet et antistof, der hjælper immunsystemet med at genkende melanomkræftceller - med næsten mirakuløse resultater for nogle patienter. Den anden tilgang til immunterapi involverer at regne en persons hvide blodlegemer til at genkende og dræbe visse former for leukæmi-tumorer.
Bioengineering stopper ikke ved DNA. U.S. BRAIN Initiative, præsident Obamas signaturvidenskabelige projekt, har til formål at udvikle nye neuroteknologier til at måle hjernen og til sidst finde ud af den neurale kode. Den brede tilgang til det amerikanske projekt står i kontrast til den, der er taget i Europa, hvor midler er blevet rettet mod ét megaprojekt til at skabe computersimuleringer af hjernen, noget der fik skarp ild fra afvigende neurovidenskabsmænd.
Bioengineering – hvad enten det drejer sig om hjernen, nye lægemidler eller vores mad – kan løse nogle af klodens største udfordringer. For eksempel kan GMO-afgrøder hjælpe os med at tilpasse os de uforudsigelige ændringer, som klimaændringer kan medføre. Alligevel er mange mennesker ikke overbevist om, at disse ideer er så sikre eller så nyttige, som teknologer lover. I USA håber nogle iværksættere, at ny teknologi til redigering af gener fra dyr, som malkekvæg, kan få offentligheden til at genoverveje sin modstand mod genetisk modificerede dyr. I nogle lande, som Kina, hvor frygten for GMO'er er udbredt, har regeringerne valgt at holde tilbage med kommercialiseringen. Men som vi rapporterede i år, fortsætter Kina med at pløje milliarder af R&D-dollars til at skabe lagre af genetisk modificerede planter.
For videnskabsmænd er der ironi i den måde, tingene udvikler sig på. I Europa kom den første vestlige genterapi til salg i år (den behandler en sjælden leversygdom ved at fikse et mutant gen) for 1,4 millioner dollars pr. dosis - hvilket gør det til den dyreste medicin i historien. Alligevel ser europæiske lande ikke en lignende værdi i GMO-afgrøder og har i det væsentlige forbudt dem.
George Church, en geningeniør ved Harvard Medical School, mener, at dette udgør et teknologiparadoks. Han var kilden til vores yndlingscitat af året: Vi har genetisk modificerede mennesker, der går rundt i Europa og spiser ikke GMO-mad.