Meskipun teknologi sendiri belum berkembang secepat yang kami inginkan, kami sekarang berada di persimpangan jalan di mana kami harus menjelajahi konvergensi teknologi. Bagaimana apa yang terjadi dalam robotika ditentukan oleh apa yang terjadi di bidang pencetakan 3D? Apa yang dapat dicapai dengan menerapkan kemajuan terbaru dalam komputasi kuantum ke nanoteknologi? Di antara semua garis ini, ada satu persimpangan yang sangat aneh: kecerdasan buatan dan genomik. Di masing-masing bidang ini, ada kemajuan yang konstan, tetapi Jamie Metzel percaya bahwa konvergensi merekalah yang akan membawa kita lebih dekat ke wilayah yang belum dijelajahi yang kita impikan ketika membaca fiksi ilmiah. "Tarik ulur akan dimulai, dan ini akan menjadi persaingan antara realitas biologi kita, dengan batasan bawaan dan cakupan aspirasi kita," katanya.
Metzel adalah rekan senior di Dewan Atlantik. Minggu lalu dia berbicara tentang pemikirannya tentang genomik dan AI, dan ke mana konvergensi mereka akan membawa kita.
Kehidupan yang biasa kita lakukan
Metzel menjelaskan bahwa genomik sebagai medan telah berkembang perlahan - tetapi dengan cepat mendapatkan momentum. Pada tahun 1953, James Watson dan Francis Crick mengidentifikasi struktur heliks ganda DNA dan menyadari bahwa urutan pasangan basa berisi harta karun informasi genetik. Itu adalah buku kehidupan, kami menemukannya.
Pada tahun 2003, ketika Proyek Genom Manusia selesai (setelah 13 tahun dan menghabiskan $ 2,7 miliar), kami mengetahui bahwa genom terdiri dari 3 miliar pasangan basa dan lokasi gen tertentu pada kromosom kita. Kitab Kehidupan tidak hanya ada - itu bisa dibaca.
Lima belas tahun kemudian - pada 2018 - kami telah menguasai keterampilan untuk mengedit gen tumbuhan, hewan, dan manusia secara akurat. Semuanya berubah dengan cepat dan mendorong kita ke batas baru. Lupakan tentang membaca buku kehidupan - kita sedang belajar menulisnya.
“Baca, tulis, dan retas - jelas sekali bahwa manusia hanyalah bentuk lain dari teknologi informasi, dan sama seperti teknologi informasi kita telah memasuki kurva penemuan yang eksponensial, kita akan memasuki diri kita sendiri,” kata Metzel. "Dan itu bersinggungan dengan revolusi AI."
Video promosi:
Pembelajaran Mesin Life Science Plus
Pada 2016, program AlphaGo DeepMind mengalahkan pemain go terbaik dunia. Pada tahun 2017, AlphaGo Zero muncul: tidak seperti AlphaGo, AlphaGo Zero tidak belajar dari game go sebelumnya, tetapi hanya mempelajari aturan permainan go - dan mengalahkan program AlphaGo dalam empat hari.
Biologi kita sendiri tentunya jauh lebih kompleks daripada permainan Go, dan di sanalah kita harus mulai. "Sistem biologi kita sendiri yang kita coba pahami sangat besar, tetapi yang lebih penting, dapat dipahami."
Ambillah seperangkat aturan standar biologi kita, data genom - dan, pada akhirnya, Anda bahkan dapat melampaui alam itu sendiri.
Banyak negara sudah mulai menghasilkan data seperti itu. Layanan Kesehatan Nasional Inggris baru-baru ini mengumumkan rencana untuk mengurutkan genom dari lima juta warga Inggris selama lima tahun ke depan. Di Amerika Serikat, program penelitian All of Us mengurutkan satu juta orang Amerika. China bahkan lebih agresif dalam mengurutkan populasinya dan memiliki target untuk mengurutkan setengah dari semua bayi yang baru lahir pada tahun 2020.
"Kami akan memiliki kumpulan besar data genom yang diurutkan," kata Metzel. "Penemuan sebenarnya akan datang dari membandingkan urutan genom orang dengan catatan medis elektronik mereka, dan akhirnya dengan catatan kehidupan mereka."
Membuat orang secara sukarela membagikan data mereka adalah masalah lain. Namun di sinilah kurangnya perlindungan privasi yang kuat di China dapat menjadi keuntungan yang signifikan.
Untuk membandingkan genotipe dan fenotipe dalam skala besar - jutaan pertama, lalu ratusan juta, lalu miliaran - menurut Metzel, kita membutuhkan kecerdasan buatan dan alat analitik data besar, serta algoritme yang jauh lebih unggul dari yang kita ketahui. Alat-alat ini akan memungkinkan kita untuk beralih dari pengobatan presisi ke pengobatan prediktif, sehingga kita tahu persis di mana dan kapan berbagai penyakit siap muncul, dan menghentikan kemunculannya.
Tetapi ketika kita membuka kunci genetika kita sendiri, itu tidak hanya akan menjadi perawatan kesehatan. Pada akhirnya, ini tentang siapa dan apa kita - orang. Ini tentang identitas.
Anak-anak desainer dan anak-anak mereka
Menurut Metzel, penerapan paling serius dari pengetahuan genom kita adalah pada pembiakan embrio.
Saat ini, prosedur fertilisasi in vitro (IVF) memungkinkan Anda mengekstrak sekitar 15 sel telur, membuahinya, dan kemudian melakukan pengujian genetik sebelum implantasi; Saat ini, Anda dapat mengetahui penyakit apa yang terkait dengan mutasi satu gen, dan ciri-ciri sederhana seperti warna rambut atau mata. Ketika kita menemukan jutaan, dan kemudian miliaran, orang dengan genom berurutan, kita mendapatkan wawasan tentang bagaimana genetika skala bekerja dan dapat membuat pilihan yang lebih tepat.
Bayangkan mengunjungi klinik kesuburan pada tahun 2023. Anda memberikan sepotong kulit atau sampel darah, dan melalui penggunaan gametogenesis in-vitro (IVG), kulit atau sel darah Anda menjadi telur atau sperma, bahkan jika Anda tidak subur, yang nantinya dapat digabungkan menjadi embrio. Puluhan ratus embrio yang dibuat dari gamet buatan menyumbangkan beberapa sel, setelah itu sel-sel ini diurutkan. Urutan gen memberi tahu Anda tentang kemungkinan sifat dan penyakit tertentu. "Ketika dasar genetik ada di mana-mana, kami akan dapat memahami dengan tingkat akurasi yang lebih tinggi, seberapa sehat seorang anak akan tumbuh."
Hal ini, menurutnya, dapat menimbulkan konsekuensi yang liar dan menakutkan: jika Anda mengambil 1000 telur dan memilih satu dengan urutan genetik yang optimal, Anda kemudian dapat "mengawinkan" embrio Anda dengan orang lain yang telah melakukan hal serupa pada garis genetik yang berbeda. "Embrio Anda yang berusia 5 hari dan embrio alien berusia 5 hari akan memiliki bayi dalam proses IVG," kata Metzel. "Kemudian bayi itu akan memiliki bayi dengan embrio berumur lima hari lagi dari garis genetik yang berbeda, dan Anda dapat melanjutkan dan melanjutkan."
Kedengarannya gila, bukan? Tapi tunggu, itu belum semuanya. Seperti yang dikatakan Jason Pontin kepada Wired tahun ini, “Teknologi pengeditan gen seperti CRISPR-Cas9 akan membuatnya relatif mudah untuk memperbaiki, menambah, atau menghilangkan gen selama IVG, menghilangkan penyakit atau membuat perbaikan yang mengalir melalui genom anak. Semua ini mungkin terdengar seperti fiksi ilmiah, tetapi bagi mereka yang mengikuti penelitian, kombinasi penyuntingan gen dan IVG tampaknya lebih dari sekadar kemungkinan - perkembangan yang tak terhindarkan."
Segala sesuatu yang gila itu sederhana
Setelah menginjak lereng licin penyuntingan gen dan perkawinan embrio, kita akan memulai perlombaan distopia untuk menciptakan manusia yang sempurna. Jika seseorang mencurahkan banyak waktu dan tenaga untuk memilih embrio mereka, Metzel bertanya, bagaimana dia akan memilih pasangan nikah untuk anak-anaknya? IVG akan memungkinkan dia untuk mempercepat evolusi.
“Kita semua perlu menjadi bagian dari dialog global yang inklusif dan terintegrasi tentang masa depan spesies kita,” kata Metzel. "Para profesional kesehatan akan menjadi simpul penting dalam hal ini." Terakhir, dialog ini dapat mengangkat masalah akses ke teknologi seperti IVG; Haruskah kita mengambil beberapa langkah agar IVG tidak berubah dari alat untuk minoritas kaya menjadi alat untuk minoritas yang lebih kaya dan lebih banyak lagi, dengan demikian mengguncang ketidaksetaraan dan semakin mempolarisasi masyarakat?
Seperti yang dicatat Pontin, 40 tahun yang lalu IVG juga menyebabkan ketakutan, kebingungan, dan resistensi - dan saat ini pembuahan in vitro sama normal dan meluasnya seperti jutaan bayi sehat yang diciptakan menggunakan teknologi ini.
Ilya Khel
