¿Puede la ingeniería genética superar la endogamia (homocigosis) entre una familia gobernante indefinidamente?

Premisa

En un futuro cercano, una familia gobernante similar a un culto adora la simetría y condena la asimetría. Por asociación, están condenando gran parte de la naturaleza, ya que hay muchos casos de asimetría en la naturaleza (árboles torcidos, formas irregulares de las nubes, etc.). Para "desafiar" aún más la asimetría y la naturaleza, toman el control de una nación industrializada moderna y organizan sus matrimonios reales sobre la base de la consanguinidad desde el comienzo de su reinado y durante muchas generaciones posteriores. Este período de tiempo bien puede abarcar cientos de años.

Me sorprendió gratamente encontrar una publicación similar aquí:

¿Cómo negar los efectos de la consanguinidad de parientes cercanos a largo plazo en una dinastía gobernante?

Aunque el tiempo parecía ser más un escenario antiguo, era un análogo útil. Sin embargo, cabe señalar que mi pregunta central sobre el papel potencial de la ingeniería genética en este asunto sigue sin resolverse.

Problema

Si la selección natural siguiera su curso, entonces, con el tiempo, la propensión a largo plazo de los herederos de la familia gobernante que no tenían ningún rasgo dañino se acercaría a cero. Esto se debe a que la consanguinidad tiene el efecto de aumentar la proporción relativa de homocigotos a heterocigotos. No estoy familiarizado con las bioestadísticas, así que no estoy seguro de si esto sucede a una tasa geométrica o exponencial. Dejando a un lado los detalles técnicos, dado que la familia gobernante gobernará indefinidamente o al menos durante siglos, lo más probable es que la endogamia cree muchos "eslabones débiles" genéticos.

Intento de solución

Al utilizar la ingeniería genética presente o en un futuro cercano, la familia gobernante desea contrarrestar el daño que puede resultar de la endogamia de cosas como tener dos alelos recesivos. Tengo dos implementaciones específicas en mente:

  1. La familia gobernante primero "perfecciona" sus genomas (volviéndose inmune a todas las enfermedades/cánceres/deformaciones) antes de la endogamia y espera que no importa qué combinación de rasgos se hereden, la descendencia será fuerte.

  2. Microgestione cada concepción y "preordene" las combinaciones de rasgos deseadas. (¿Presumiblemente más complicado que elegir el color de los ojos?) Y suponiendo que nunca se introduzca ningún ADN externo.

Pregunta

En el presente/futuro cercano, si se eliminaran todas las limitaciones morales, ¿cuán factibles serían las soluciones anteriores? ¿Qué tan robusta podemos esperar que sea este tipo de solución? ¿Habría mutaciones aleatorias inherentes que ninguna cantidad de ingeniería genética podría abordar? Si el consenso es uno o ambos no son realistas, entonces, ¿qué debe suceder en términos de tecnología para facilitar el objetivo de la consanguinidad prolongada?

Más aclaraciones

  • otras soluciones de ingeniería genética son bienvenidas
  • Objetivo: una solución que logre un buen equilibrio entre ser realista y sobrecogedor/inspirador de miedo
  • Presupuesto: Ilimitado
  • Era: presente, futuro cercano
  • Restricciones morales: pocas o ninguna
  • Duración: idealmente indefinidamente (como sugiere el título), o al menos 500 años
  • Tipo de consanguinidad: parientes inmediatos (vistos como más "simétricos")
A menos que realice una investigación súper enfocada en las próximas dos décadas sobre esto (bueno, no conocemos los resultados de antemano, ¿verdad?), Hay una posibilidad de que exactamente 0 que 1) sea posible en nuestras vidas. Pero aparentemente, los efectos de la consanguinidad no son tan devastadores como uno podría pensar de todos modos. 500 años nunca es un período en el que uno pueda calcular: pueden suceder demasiadas cosas allí. Sin embargo, nunca se pueden predecir los avances científicos futuros, tal vez 2) pronto serán posibles. Tal vez no lo sea. Nadie lo sabe. Solo usa 2) en tu historia, pero tendrías que introducir el ADN de otros humanos
@Raditz_35 grandes puntos, voy a denotar esta preocupación en 2).
Parece que la dependencia de la tecnología presenta un punto débil: un terapeuta genético descontento que trabaja en la próxima generación de hermanos reales... y esa es la última generación de adoradores de la simetría.
¿No puede la ingeniería genética superar todos los problemas genéticos, teóricamente?
@fredsbend Sí, parece que sí. Supongo que la pregunta entonces es, ¿qué tan robusta sería la solución de ingeniería genética? ¿Quizás a la larga la naturaleza todavía ganaría? No estoy seguro de si un procedimiento genético de una sola vez podría garantizar una endogamia saludable a partir de ese momento, o si se necesitarían procedimientos más regulares.
Ah, claro. Estaba pensando que todos necesitarían algo de trabajo, no solo uno o dos.
IIRC, hemos desarrollado recientemente la capacidad de detectar aberraciones genéticas en cigotos individuales no destructivos. Si está armado con CRISPR y una biblioteca de defectos para evitar, debería ser capaz de eliminar cualquier defecto introducido por la consanguinidad en un par específico.

Respuestas (3)

Sí, la "ingeniería genética" puede resolver el problema.

En primer lugar, y de la forma más sencilla, puede simplemente lanzar una moneda y clonar a la madre o al padre (o hacer que el género sea su elección), por lo tanto, cero mutaciones del stock de padres.

En segundo lugar, y más complejo, el problema es la mutación debida a una copia incorrecta de un genoma o una mala elección de la herencia. Con la ingeniería genética (aún hoy) podemos especificar cada letra del genoma y simplemente fabricarlo de esa manera.

Para sus propósitos, un inventario de los genes de la familia gobernante puede actuar como una biblioteca de alelos permitidos (variantes de un gen dado) y segmentos de genes, y una selección aleatoria (o intencional) de cada parte, dada la biblioteca fundadora, podría ser las únicas "personas" permitidas para nacer.

En el caso de que dicha persona tenga un rasgo indeseable debido a alguna combinación no probada de genes permitidos, sus combinaciones pueden marcarse como sospechosas, o si una combinación aparece varias veces como sospechosa, marcarse como prohibida en la biblioteca.

Su respuesta es muy estimulante, agregué una pregunta derivada si no le importa embellecer su respuesta un poco. Todo el concepto de cómo se produciría una combinación no probada realmente me hizo pensar. ¿Tal vez sería solo una aleatoriedad inherente, o tal vez limitaciones computacionales o de procesamiento de números?
Muchas enfermedades genéticas no son el resultado de ningún error genético: los genes interactúan entre sí y cientos de genes pueden estar involucrados en cualquier estructura dada. Entonces, las variantes en el padre o la madre pueden funcionar bien en esos individuos. Pero tomar aproximadamente la mitad de cada uno, incluso si se copia perfectamente, podría producir una combinación de genes en el niño que no funcionan bien juntos: p. producen demasiada proteína inhibidora del crecimiento y atrofian el crecimiento, o muy poca, lo que hace que el niño sea propenso al cáncer de piel.

La forma más eficiente de hacer esto es almacenar esperma del Más Excelente Gobernante y hacer arreglos para que él sea el padre de generaciones en serie, cada una con su propia hija/nieta.

Considere que las hijas de la primera generación son 50% más excelentes, la segunda generación es un 75%, la tercera es un 87,5% y para la sexta generación usted tiene un 98,44% de genes Gobernantes más excelentes. Por supuesto, puede ocurrir un poco de codificación por meiosis, etc., pero no se introducirá material genético realmente nuevo. Estos descendientes de sexta generación son como una cepa endogámica de ratones de laboratorio, libres de enfermedades genéticas y ahora pueden reproducirse libremente entre sí. Los eventos mutacionales siguen siendo posibles, por supuesto, y podría ser más seguro apegarse al esperma congelado del Más Excelente Gobernante, reduciendo así la posibilidad de mutación a la mitad. No se preocupe por quedarse sin esperma en el banco: congeló una cantidad enorme.

Un beneficio de este método es que puede haber muchas hijas de primera generación (de diferentes madres), por lo que el proyecto se puede realizar en paralelo con muchas generaciones creciendo al mismo tiempo. Si la madre original tiene un gen recesivo que causa la enfermedad, no será importante porque no hay posibilidad de coincidencias hermano-hermana y se diluirá junto con su ADN.

En el caso (¡extremadamente improbable!) de que el Más Excelente Gobernante tenga un gen recesivo causante de enfermedades, la progenie portadora de recesivos dobles se hará evidente en el camino. Se identificará el gen peligroso y se eliminarán los dobles recesivos. Una vez que sepa que el gen peligroso está presente en el esperma almacenado, se puede corregir con ingeniería genética insertando la copia no dominante de la enfermedad de ese gen del Regla Más Excelente. Pero el gen persistiría en el esperma almacenado. Mejor y más barato sería clasificar y desechar los espermatozoides que portan ese gen recesivo.

No estoy seguro de que uno pueda identificar de forma no destructiva varios genes en el esperma. Una vez que se conocieron los genes recesivos de interés, podría ser necesario cultivar embriones in vitro hasta que se pudieran tomar muestras de una célula sin destruir el embrión, para certificar que no había genes peligrosos presentes. En el caso desafortunado de que el Gobernante tuviera múltiples genes recesivos, esto sería engorroso y tendría que hacerse con cada generación sucesiva para evitar la reintroducción de esos genes del esperma almacenado. Si ese fuera el caso (múltiples recesivos en el esperma), una vez que uno alcanza la pureza cercana en la sexta generación o en las posteriores, uno podría permitir que un hombre alcance la edad adulta y sea el nuevo donante de esperma para todas las generaciones posteriores. Su genoma (y esperma) representaría el genoma del Gobernante depurado de genes recesivos.

La solución de ingeniería genética más simple y efectiva es una tecnología ampliamente utilizada hoy en día llamada Diagnóstico Genético Preimplantacional . El concepto es relativamente simple y existe desde hace décadas. Tomas los óvulos y el esperma de la futura madre y el padre y realizas la fertilización in vitro para producir muchos embriones. Permite que los embriones se dividan varias veces para producir más células y luego extrae una célula de cada embrión. Tomas el ADN de esta célula y lo analizas para determinar la genética del resto del embrión y el niño potencial que producirá. Ahora puedes simplemente optar por implantar el embrión cuya genética más te guste. Un efecto secundario de este procedimiento es que también puede determinar el sexo y potencialmente otros rasgos fenotípicos no relacionados con la salud del niño.

PGD ​​no se usa mucho por algunas razones, pero creo que encajaría perfectamente con su dinastía gobernante. Primero, solo es particularmente útil para parejas con un alto riesgo de transmitir enfermedades hereditarias. En segundo lugar, es bastante caro. En tercer lugar, muchas personas tienen preocupaciones éticas al descartar muchos embriones fertilizados. Quizás no sea la tecnología de ingeniería genética más fantasiosa, pero ciertamente es la más realista para un escenario futuro cercano.

¿Puede la ingeniería genética superar la endogamia (homocigosis) entre una familia gobernante indefinidamente?
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