Dari peramal kuno ke pemetik saham Wall Street, manusia selalu ingin dapat menceritakan masa depan. Kemampuan, tentu saja, sebagian besar telah dilebih-lebihkan.
Tetapi bagaimana jika ada perasaan di mana Anda benar-benar bisa memberi tahu masa depan? Dan bagaimana jika kita juga bisa membuat hasil tertentu lebih mungkin, bahkan pasti? Teknologi yang muncul yang dikenal sebagai drive gen menawarkan prospek untuk mendukung sifat-sifat tertentu pada tanaman dan hewan di masa depan — untuk meningkatkan hasil pertanian, untuk mengurangi risiko penularan penyakit menular, atau sesuatu yang belum kita bayangkan. Memang, beberapa sudah menyarankan menggunakan drive gen untuk menghilangkan nyamuk tertentu yang dapat menyebarkan Zika, malaria, dan penyakit lainnya. Tapi apakah itu ide yang bagus? Bagaimana seharusnya kita berpikir tentang menggunakan teknologi semacam itu dengan cara yang mengantisipasi, dan menimbang, manfaat dan bahaya bagi generasi sekarang dan masa depan?
Selama setahun terakhir, atas permintaan National Institutes of Health dan Foundation for NIH, sebuah komite dari Akademi Sains, Teknik, dan Kedokteran Nasional mempertimbangkan pertanyaan-pertanyaan ini. Bulan lalu, komite, yang saya pimpin bersama dengan Elizabeth Heitman dari Pusat Etika dan Masyarakat Biomedis di Vanderbilt University Medical Center, merilis laporannya— “Gene Drives on the Horizon: Memajukan Ilmu Pengetahuan, Menavigasi Ketidakpastian, dan Menyelaraskan Penelitian dengan Publik Nilai-nilai. ”Jadi apa yang kita simpulkan? Saya akan membahasnya sebentar lagi, tetapi pertama-tama, sebuah pelajaran tentang sains.
Teknologi penggerak gen memungkinkan para ilmuwan untuk mengubah aturan normal — kemungkinan, jika Anda mau — pewarisan genetik dalam reproduksi seksual. Melalui dorongan gen, kita dapat secara signifikan meningkatkan peluang (dari peluang alam 50-50 pada sebagian besar spesies yang bereproduksi secara seksual) dari gen tertentu yang ditularkan ke keturunannya. Teknologi penggerak gen menggabungkan sifat genetik yang berubah, seperti menghasilkan laki-laki, dengan kemungkinan yang meningkat sifat itu melintas seluruh populasi.
Ini adalah alat baru dalam pengejaran mapan. Warisan adalah bidang di mana manusia melakukan banyak upaya dalam mengelola hasil di masa depan. Peternak dapat bekerja selama bertahun-tahun atau puluhan tahun untuk memastikan bahwa karakter seperti ukuran benih tanaman, atau kekuatan atau kecepatan kuda, dapat diprediksi dari generasi ke generasi. Bagaimana bisa ditebak? Nah, sepanjang sejarah esensi dari “perkembangbiakan yang baik” adalah membuat bagian dari sifat yang diinginkan antar generasi seandal mungkin.
Namun, baru pada akhir tahun 1800-an, eksperimen dengan tanaman kacang polong oleh seorang biksu Austria, Gregor Mendel, meningkatkan prospek bahwa mengelola perjalanan sifat-sifat antar generasi dapat bergerak melampaui praktik terbaik atau bahkan tebakan terbaik. Mendel menunjukkan bahwa setidaknya untuk beberapa sifat orangtua ia dapat memprediksi frekuensi rata-rata yang dengannya mereka akan terjadi pada keturunan. Misalnya, jika tanaman induk dalam spesies yang bereproduksi secara seksual memiliki bunga merah atau biji kuning, prediksi mungkin bahwa separuh dari semua keturunan akan memiliki bunga merah atau biji kuning. Itu adalah kemajuan yang luar biasa. Pada awal abad ke-20, hasil Mendel adalah di antara wawasan mendasar yang mengarah ke ilmu genetika.
Para ahli genetika bekerja untuk mengungkap aturan-aturan pewarisan dengan memahami proses-proses yang menghubungkan DNA seseorang, atau genotipe, dengan ekspresi suatu sifat tertentu, fenotip dari organisme yang sedang berkembang atau orang dewasa. Ini membutuhkan pemahaman variabel molekuler dan lingkungan yang mengendalikan hasil, seperti memiliki keturunan jantan atau betina. Kita tahu bahwa di sebagian besar spesies dengan dua jenis kelamin, kita dapat mengharapkan rata-rata generasi keturunan akan memiliki sekitar setengah jantan dan setengah betina. Ini adalah aturan dasar pewarisan — kekuatan yang tidak ada seperti mutasi gen atau seleksi alam, frekuensi banyak sifat pada generasi keturunan akan sama dengan generasi orangtua. Tetapi bagaimana jika Anda memiliki teknologi untuk mengubah aturan dasar itu dan menyebabkan rasio pada generasi keturunan menjadi 60:40 laki-laki terhadap perempuan, atau 70:30, atau bahkan 99: 1?
Teknologi penggerak gen membuka kemungkinan seperti itu. Gen drive dapat dirancang untuk meningkatkan kemungkinan seekor betina menghasilkan jantan daripada betina. Selain itu, dengan berlalunya setiap generasi, sebagian kecil laki-laki dalam suatu populasi meningkat ketika sifat itu “mendorong” suatu populasi — masa depan menjadi lebih pasti. Dalam keadaan ekstrem, banyak atau semua populasi dapat menjadi jantan, dan tentu saja untuk spesies dengan reproduksi seksual, hasilnya adalah pengurangan atau penghapusan populasi, atau bahkan kepunahan suatu spesies.
Tetapi haruskah dorongan gen digunakan untuk mengubah ukuran populasi, mungkin sampai titik kepunahan? Pada sisi baiknya, organisme hasil modifikasi gen memiliki janji untuk meningkatkan kesehatan manusia dan produktivitas pertanian, melestarikan spesies lain dan memajukan penelitian dasar. Bayangkan menghilangkan spesies nyamuk yang membawa malaria.
Namun, ada kemungkinan kerugian untuk melepaskan organisme hasil modifikasi gen dalam ekosistem alami. Bagaimana seharusnya kita mempertimbangkan untuk menggunakan kekuatan gen-drive seperti itu? Apa yang harus kita pertimbangkan sebelum memutuskan apakah akan menggunakannya?
Laporan komite NIH yang dikeluarkan pada bulan Juni mencurahkan banyak perhatian pada sains yang bertanggung jawab dan perlunya evaluasi dan penilaian berkelanjutan dari pertimbangan sosial, lingkungan, peraturan, dan etika dalam melepaskan organisme yang dimodifikasi pemicu-gen ke lingkungan. Setiap langkah dalam penelitian dan penyebaran, kami menekankan, bertumpu pada nilai-nilai yang dipegang oleh individu dan masyarakat. Keterlibatan publik dalam upaya mengungkap dan memahami nilai-nilai ini tidak bisa menjadi renungan. Tata kelola penelitian pada organisme yang dimodifikasi oleh penggerak gen harus dimulai dengan tanggung jawab pribadi penyelidik dan meluas dari sana ke lembaga penelitian dan regulator. Tapi regulator apa: negara, federal, global? Setelah semua, pada saat dilepaskan, organisme yang dimodifikasi gen-drive dirancang untuk menyebar. Batas-batas kepemilikan pribadi, negara bagian, atau negara bukan hambatan untuk pembubaran. Pesan utama dari laporan ini adalah:
"Ada bukti yang tidak cukup tersedia saat ini untuk mendukung pelepasan organisme yang dimodifikasi gen-drive ke lingkungan. Namun, potensi manfaat drive gen untuk penelitian dasar dan terapan adalah signifikan dan membenarkan melanjutkan penelitian laboratorium dan uji coba lapangan yang sangat terkontrol . "
Beberapa celah dalam memahami dampak penuh dari teknologi penggerak gen termasuk proses ekologis dan evolusi dalam ekosistem alami. Jika kita mengurangi atau bahkan menghilangkan spesies seperti nyamuk yang menularkan patogen yang menginfeksi manusia, apa artinya bagi stabilitas ekosistem? Tindakan ini, misalnya, kemudian dapat membuka peluang bagi satu atau lebih spesies serangga tambahan yang menularkan penyakit menular yang bahkan kurang diinginkan untuk menjadi mapan atau bertambah jumlahnya.
Cetak biru komite untuk bergerak maju mencakup kerangka kerja bertahap untuk pengujian yang membentang dari pengembangan laboratorium hingga pelepasan lapangan dan pemantauan organisme yang dimodifikasi oleh drive gen. Kami merekomendasikan penilaian risiko ekologis sebagai metode untuk mengukur bagaimana perubahan spesifik atau perubahan dalam lingkungan akan memengaruhi sesuatu yang bernilai bagi masyarakat — seperti kualitas air, atau kemungkinan spesies hama yang tidak diinginkan yang mentransmisikan patogen infeksius dapat dibentuk.
Mengontrol masa depan warisan di seluruh populasi dan spesies adalah kemajuan ilmiah yang kuat, yang sulit untuk dilebih-lebihkan. Dan, seperti yang sering terjadi, ada risiko penelitian ilmiah melampaui pengembangan kerangka etika yang lebih luas untuk menentukan apakah, dan bagaimana cara terbaik, untuk menggunakan kekuatan ilmiah yang baru diperoleh ini. Mari berharap para ilmuwan, dan pemerintah di mana pun, memperhatikan panggilan laporan untuk melanjutkan dengan hati-hati. Janji teknologi gen drive sangat besar, tetapi ketika kita berbicara tentang kekuatan untuk membuat spesies tertentu punah, itu adalah teknologi yang kita tidak mampu untuk menyalahgunakan.
James P. Collins adalah Virginia M. Ullman Profesor Sejarah Alam dan Lingkungan di School of Life Sciences di Arizona State University di Tempe.
Artikel ini ditulis untuk Future Tense, mitra Zócalo. Future Tense adalah proyek Arizona State University, New America and Slate. Versi juga muncul di Slate.com.
