Transhumanismo retrocompatible: ¿es factible?

Digamos que tenemos una sociedad humana en algún lugar lejos de la Tierra que está psicológicamente lista para el transhumanismo genético... tal vez los humanos simplemente no están haciendo frente al medio ambiente, tal vez la religión local lo apoya, tal vez la vida silvestre local es un poco difícil de manejar. , o tal vez la gente solo quiere que sus hijos tengan mejores cuerpos que los de ellos.

Entonces, los genetistas preparan el ADN para insertarlo en un embrión para que el bebé nazca con las alteraciones deseadas. Está probado y aprobado para su lanzamiento general.

Ahora, la cuestión es que los padres que pagan para que su hijo reciba esta actualización quieren que sus nietos y sus descendientes hereden el aumento... sin importar si su hijo es hombre o mujer, y sin importar si la pareja reproductiva de su hijo es mejorada. .. sin que su nieto tenga que ser modificado en la etapa embrionaria.

Por el contrario, aquellos que encargan ciertas mejoras pueden no querer que las mejoras se propaguen a la próxima generación, excepto en circunstancias específicas... tal vez solo si la pareja reproductiva también tiene la mejora, o tal vez solo si un factor ambiental particular está presente o ausente.

Entonces, los genetistas agregan un par de cromosomas extra al cigoto, que contiene todos los genes necesarios para la mejora. Los cromosomas agregados se replican junto con los demás como de costumbre durante la mitosis (división celular normal) y tienen el efecto deseado sobre el individuo que los porta.

Ahora, la diferencia que permite tanto la compatibilidad con versiones anteriores como la no transmisión selectiva solo se nota durante la meiosis (las divisiones celulares que producen gametos haploides).

Normalmente, antes de que ocurra la mitosis o la meiosis, el ADN de una célula se replica una vez. Para evitar la creación de demasiadas copias durante la mitosis o la meiosis, se produce una proteína que se une a una secuencia de inicio en el cromosoma y la replicación comienza desde allí. Las copias no tienen la proteína iniciadora unida a ellas, por lo que no se copian ellas mismas.

La diferencia es que los cromosomas retrocompatibles tienen una secuencia de inicio adicional que es diferente a la natural. Durante la mitosis, esto no tiene ninguna consecuencia. Sin embargo, durante la meiosis, durante la replicación del ADN, se produce otra proteína iniciadora diferente que solo se une a la secuencia de inicio diferente adicional. Esto da como resultado que las dos células resultantes de la primera división meiótica tengan cuatro copias de los cromosomas adicionales en lugar de dos. Luego, durante la segunda división meiótica, los cromosomas emparejados se dividen entre las células resultantes. Esto da como resultado que los gametos sean haploides con respecto a los cromosomas originales, pero diploides con respecto a los nuevos cromosomas.

Entonces, ya sea que el gameto de la persona mejorada sea un óvulo o un espermatozoide, en la fertilización con el gameto de una persona no mejorada, el cigoto resultante es completamente diploide y mejorado, obteniendo ambas copias del cromosoma mejorado de su padre mejorado.

Ahora, el truco consiste en no terminar con copias adicionales del cromosoma mejorado cuando ambos padres están mejorados. Esto puede lograrse mediante proteínas señalizadoras en la superficie de los gametos. Cuando se produce la fertilización, si tanto el óvulo como el espermatozoide llevan el cromosoma mejorado, cada uno de ellos tiene una proteína marcadora específica masculina o femenina en su superficie. Si el espermatozoide detecta el marcador femenino o el óvulo detecta el marcador masculino, se produce un proceso similar a la inactivación de X en uno de los cromosomas mejorados dentro de ese gameto, lo que hace que el cromosoma se vuelva inactivo. Sin embargo, a diferencia de la inactivación de X, los cromosomas de mejora inactivados se destruyen poco después de la fertilización.

Para transmitir un cromosoma mejorado solo cuando se reproduce con una pareja mejorada de manera similar, la meiosis no se modifica, de modo que los gametos resultantes sean completamente haploides. Si el otro gameto no tiene el marcador requerido, el cromosoma mejorado se inactiva y se destruye. Cuando ambos gametos tienen los cromosomas mejorados, el cigoto debe ser correctamente diploide para todos los cromosomas.

Cuando el cromosoma mejorado debe transmitirse solo en presencia o ausencia de un marcador ambiental particular, ese cromosoma tiene solo una secuencia de inicio alternativa, y durante la meiosis, la proteína iniciadora alternativa se produce solo en presencia o ausencia del marcador, y el El cromosoma de mejora se destruye en ausencia de la proteína iniciadora alternativa, lo que da como resultado gametos sin mejora. La proteína iniciadora alternativa siempre se produce durante la mitosis.

Entonces... ¿es esto factible o tendría problemas? ¿Se podría mejorar?

@DWKraus, el objetivo de todo esto es crear un sujeto potencialmente muy mejorado que aún sea interfértil con humanos no mejorados, en lugar de crear una nueva especie.
¿Cómo se eliminan los cromosomas adicionales?
@DWKraus Hay varias formas... como marcarlos como innecesarios con una proteína especial, que facilita la absorción en una vacuola que contiene desoxirribonucleasa, que descompone el ADN, o quizás con el uso de una ADN despolimerasa. Realmente no importa cómo, solo que el resultado final es que las copias en exceso se inactivan y destruyen.
Un individuo sano debe tener 23 pares de cromosomas, muy pocos o demasiados desarrollan el síndrome de Turner o el síndrome de Down, respectivamente. El resto los llamamos mixtos.
Lo siento, me confundí, debería ser el síndrome de Edward por un cromosoma extra.
@ user6760 El síndrome de Turner, el síndrome de Edward o el síndrome de Down son ejemplos de problemas específicos de cantidad de cromosomas. El síndrome de Turner es X- en lugar de XX/XY. El síndrome de Edward tiene 3 copias del cromosoma 18. El síndrome de Down tiene 3 copias del cromosoma 21. No es tan simple como sugieres.

Respuestas (3)

¿Por qué poner las mejoras en el propio genoma humano base? ¿Por qué no ponerlos en sus propios orgánulos diseñados artificialmente? 

Al igual que las mitocondrias, estas "metacondrias" estarían genéticamente aisladas. Los rasgos codificados en ellos no participan en el baile cuadrado cromosómico de la meiosis. A diferencia de las mitocondrias, las metacondrias serían heredables de uno o ambos padres. Cualquier mecanismo que destruya las mitocondrias paternas simplemente no tiene por qué afectar a estos orgánulos artificiales. 

Tener sus mejoras encerradas dentro de cuerpos metacondriales le brinda más flexibilidad en su ingeniería. Puede tener rasgos que solo se transmitan a través de líneas paternas, si las metacondrias p se autodestruyen durante la formación del huevo. Asimismo, las m-metacondrias que se autodestruyen durante la formación de los espermatozoides solo pasan por líneas maternas, al igual que las mitocondrias que las inspiraron. Puede tener metacondrias u que pasen universalmente, independientemente de la línea parental. 

¿Quiere rasgos que pasen paternalmente, pero que solo se expresen cuando la línea materna también se potencie adecuadamente? Luego, crea metacondrias p que permanecen inactivas, excepto cuando las metacondrias m coincidentes están presentes. De esa manera, si papá se casa con la chica equivocada, pero Junior se casa con la chica correcta, los nietos aún pueden ser parte de la familia ampliada mejorada. ¿Quieres más flexibilidad que eso? Bien, ¿qué hay de las metacondrias p que permanecen inactivas a menos que mamá haya estado tomando los suplementos correctos desde antes de la concepción? 

Lo mejor es la opción de un interruptor de apagado a prueba de fallas. Diseñar cosas de tal manera que el fármaco adecuado elimine cualquier metacondria del sistema reproductivo. Estás de regreso a la humanidad básica en una sola generación, si es necesario. Si hay una mutación metacondrial indeseable, no solo puede tratarse sino erradicarse por completo. 

No parches el propio genoma humano. Deja todo ese código intacto. En su lugar, escriba una superposición. Escribe un complemento. Escriba algo que sea más fácil de revertir, más fácil de actualizar, más fácil de depurar de forma aislada. 

Un cuerpo de orgánulo artificial completo y separado le brinda una gama más amplia de soluciones que solo unas pocas hebras de ADN personalizado podrían comprar. No es solo código nuevo; es un nuevo subprocesador que maneja el nuevo código. 

En cierto sentido, los cromosomas adicionales están separados del genoma humano básico. Al colocar los cromosomas adicionales en orgánulos separados, en realidad requiere que sean más grandes y más complicados, ya que necesitarán tener su propio mecanismo de síntesis de proteínas en lugar de aprovechar mecanismos preexistentes. Tener un orgánulo adicional con sus propios requisitos metabólicos no es tan eficiente como el uso compartido de los mecanismos existentes, y puede llegar un momento en que la eficiencia sea crítica.
Además, el esperma humano tiene mitocondrias... bastantes, en realidad, pero se quedan atrás durante la fertilización. Sería difícil incluir otro orgánulo sin añadir aún más peso innecesario, y hacerlo de forma que atravesara la membrana celular del óvulo sin ser destruido por el acrosoma.
Sí. Encapsular el genoma metahumano en metacondrias no es algo que se obtiene gratis. Podemos esperar costos y riesgos típicos de otros nanobots de von Neumann. Por otro lado, las construcciones de plásmidos sueltos y los cromosomas artificiales tampoco están libres de riesgos. ¿Qué implica tener más de un square-dance en la misma pista de baile? ¿Estamos viendo posibles mutaciones desastrosas de desajustes cruzados? ¿Podríamos tener secuencias de inicio alternativas unidas a cromosomas no alternativos? ¿Cómo podríamos incluso llegar a "probado y aprobado para lanzamiento general" sin un interruptor de apagado limpio a prueba de fallas?

Bueno, siempre que los humanos mejorados no tengan ningún cambio en la estructura central de sus genes (sin cromosomas adicionales y demás), son automáticamente compatibles con los humanos normales, ya que todavía son humanos.

Entonces, el problema de la herencia podría resolverse al poder decidir si un gen es recesivo o dominante. De esa manera, si quieren que su hijo pueda propagarse, pueden obligar al gen a ser dominante o incluso superdominante para que también anule los genes dominantes normales.

Ahora bien, esto aún crearía un problema cuando ambos socios tienen una mejora dominante, ya que eso es solo una limitación de la biología, pero eso podría ser una parte interesante de la historia. Podrían verse obligados a buscar la ayuda de un genetista para hacer una combinación personalizada de sus genes.

Debería funcionar, pero...

  • Sería más sencillo reorganizar los genes en los cromosomas para que los transhumanos fueran incapaces de aparearse con no transhumanos ya que los genes no se alinearían. O si agrega un par de cromosomas número 24, entonces los niños resultantes con un cromosoma normal tendrán cromosomas no coincidentes como una trisomía (¿dando como resultado una mula infértil?) Previniendo así la transferencia descontrolada de genes. Los transhumanos serían una nueva especie.
  • Pero tal vez no quieras comenzar una nueva especie por completo. Una copia insertable del gen con CRISPR incorporado podría extirpar el gen en ausencia de un supresor, también agregó, que debe ser homocigoto para funcionar. Todos los transhumanos serían homocigotos positivos para el supresor, todos los normales serían homocigotos negativos. Dos padres transhumanos tienen hijos supresores homocigotos que se convierten en transhumanos. Un transhumano y un normal tienen hijos heterocigotos que eliminan los genes (incluido el supresor) y son normales.
  • Una alternativa divertida sería hacer que todos los normales tuvieran un gen de defensa anti-CRISPR incorporado diseñado para que estén protegidos de las personas que hacen mal uso de CRISPR. Todos los genes insertados de personas transhumanas se eliminarían como pro-CRISPR y darían como resultado un gen normal, mientras que todos los transhumanos no tendrían el gen anti-CRIPSR. El anti-CRISPR sería (irónicamente) el mismo CRISPR en las copias cromosómicas del progenitor transhumano, por lo que el gen anti-CRISPR siempre sería homocigoto. Nuevamente, dos transhumanos tendrán niños transhumanos, pero un transhumano y un normal tendrán anti-CRISPR y darán a luz niños normales. Solo un pensamiento.
  • Esto debería darle dos alternativas adicionales que permitan el mestizaje. Su idea aún debería funcionar, pero jugar con la migración cromosómica parece un territorio peligroso. (Lo sé, los reordenamientos genéticos salvajes como los que estoy sugiriendo suenan PERFECTAMENTE seguros, ¿verdad?) La última opción (defensa CRISPR) permite una sociedad que fue abusada por la manipulación genética descontrolada pero que ya no la quiere, y no quiere confiar en los "buenos" actores que diseñan a sus hijos para que solo transmitan genes a otros transhumanos. Requiere que todos, excepto los transhumanos, acepten la alteración genética (aunque solo sea para defenderse).
Esto más bien anula el propósito... que una sola persona mejorada pueda hacer que todos sus hijos también sean mejorados, o que una mejora se transmita de acuerdo con las condiciones, sin convertir a la persona mejorada en una nueva especie.
En el escenario supresor, los niños serán supresores homocigotos con un transhumano (los genes pasan) pero heterocigotos con un normal (los genes se eliminan). En el escenario anti-CRISPR, los genes se transmiten a los niños cuando se emparejan con un transhumano, pero se eliminan cuando se emparejan con un normal con anti-CRISPR. ¿No es ese el resultado que querías? Dos transhumanos tienen hijos transhumanos, pero si alguien se aparea con un normal, ¿los hijos son normales?
Esto sería un modelo interesante para razas "inmortales" o "hadas", donde pueden aparearse con humanos, pero los niños resultantes siempre son esencialmente humanos. ¡Toma eso, tramas de fantasía!
En algunos casos sí... pero los normales no tendrán ninguna modificación genética. Para el escenario de no transmisión, es más una cosa de "Tus hijos no pueden tener esto si no te reproduces con tu propia especie" en lugar de algo de "mis padres no quieren que nuestros hijos obtengan tus mejoras". También está el asunto de "Si dejas la patria/vas a la patria de nuestros enemigos, tus hijos nacidos allí no tendrán tus mejoras".
El escenario medio no requiere ninguna modificación de la población normal. Si se trata de una cuestión de poder, entonces haga que la transmisión del cromosoma requiera un medicamento cofactor especial que los padres necesitan para someterse a la meiosis mientras incluyen el gen. Si se van de casa, no obtienen ningún cofactor y pierden los genes especiales en la siguiente generación. Si se aparean sin el permiso del gobierno, sin cofactor, sin cromosoma extra, niños normales. ¿Engañando a tu pareja? Sin cofactor, sin cromosoma extra, niños normales.
@Monty Wild tal vez no me estoy explicando. En estos escenarios, hablo de CRISPR, pero me refiero principalmente a eliminar genes en lugar de transmitirlos. A menos que tenga genes supresores, los genes adicionales se eliminan. Solo dos transhumanos tendrán hijos transhumanos. Todos los demás obtienen valores normales. Es lo último en el mantenimiento de la estructura de clases sin hacer que las personas sean incapaces de esparcir su avena salvaje.
Hay algunas circunstancias en las que esto podría ser deseable, sin embargo, en mi escenario, la mayoría de las personas querrían tener niños mejorados, ya sea que ellos mismos hayan sido mejorados o no... por razones de la historia. Sin embargo, también espero que haya algunas mejoras patrocinadas por el gobierno, que desean evitar que se propaguen indiscriminadamente.
El escenario CRISPR parece ser más para extirpar genes de un cromosoma preexistente bajo ciertas circunstancias. Mi escenario es que los cromosomas preexistentes no se tocan, y todas las mejoras están en cromosomas separados para que puedan regularse más fácilmente. La inserción de genes en un cromosoma preexistente puede tener problemas con la recombinación.
Transhumanismo retrocompatible: ¿es factible?
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