Na rubu smo izvanrednog prodora u sintetskoj biologiji. CRISPR-Cas9, tehnologija za uređivanje genoma otkrivena 2014. godine, u prvom je redu ovog otkrića. Obećano nam je da ćemo riješiti probleme s prehranom, bolestima, genetikom i - što je najzanimljivije - modificirati ljudski genom na bolje. Da bismo bili bolji, brži, jači, pametniji: ovo je šansa da nas preradimo brže nego što prirodna selekcija i evolucija dođu k sebi.
Naravno, mnogi stručnjaci upozoravaju na opasnosti tih novih prilika. Ogroman tok novca slijeva se u biotehnološke startupe, a utrka do vrha može rezati oštre kutove. 2017. godine znanstvenici su uskrsnuli izumrli soj smrtonosnog virusa konja. CRISPR može pomoći u stvaranju prikrivenog biološkog oružja poput malih boginja ili poboljšati postojeće bolesti poput ebole, što ih čini noćnom morom za epidemiologe.
S otkrićima koja se čine kao znanstvena fantastika, zadatak razlikovanja hypea od stvarnosti može izgledati neodoljivo. Ali to moraju činiti, posebno ljudi daleko od znanosti. Kako realno procijeniti potencijalne rizike i koristi? Novo istraživanje američkih i britanskih znanstvenika nedavno objavljeno u eLifeSciences baca svjetlo na najmanje 20 pitanja bioinženjeringa.
Istraživači su analizirali 20 pravaca razvoja u različitim vremenskim horizontima: sljedećih pet godina, sljedećih deset godina i više od deset godina. Proboj u umjetnoj fotosintezi očekuje se u sljedećih pet godina. Budući da biljke mogu pretvoriti ugljični dioksid u gorivo, umjetna fotosinteza mogla bi biti presudna za energetsku krizu i borbu protiv klimatskih promjena. Iako bi bilo koja shema uklanjanja ugljičnog dioksida u borbi protiv klime bila neodoljiva, nedavna istraživanja pokazala su da umjetna fotosinteza može smanjiti CO2 učinkovitije od biljaka i pretvoriti ga u metanol za gorivo.
Ponestaje nam poljoprivrednog zemljišta jer svjetska populacija i dalje raste; potrebna je nova Zelena revolucija da bi se svijet nahranio. Odgovor je poboljšati prirodnu fotosintezu genetskom modifikacijom, poput gena C4 koji je aktiviran u riži. Povećao je berbu riže za 50%, a budući da je riža ogroman izvor kalorija, ovo je vrlo snažno otkriće.
Istraživači također očekuju da će u sljedećih pet godina započeti ozbiljni prijepori. Prva se odnosi na etiku manipulacije genima, što dovodi do pojave populacije s novim karakteristikama. Među insektima poput komaraca, ti se geni vrlo brzo šire, a ljudi ih planiraju koristiti za stvaranje neplodnih komaraca. To može oštetiti ekosustave i dovesti do neželjenih posljedica. Možemo li pronaći način da preokrenemo odluku o uređivanju gena prije nego što se proširi na generacije? Skeptici sumnjaju.
Sljedeća će se polemika razviti u sljedećih pet godina: koliko će biti zgodno uređivati ljudski genom? Znanstvenici primjećuju da je naša sposobnost uređivanja ljudskog genoma nadmašila naše razumijevanje funkcija ovih gena. Prethodna istraživanja u osnovi su proučavala statističke korelacije između genetskih stanja i nasljeđivanja određenih gena. Možda će nam pažljivo uređivanje omogućiti provođenje eksperimenata koji otkrivaju tajne vlastite DNK; na kraju smo naučili kako riješiti miševe Huntingtonove bolesti.
No, slučajno eksperimentiranje s ljudima donosi jedinstveni skup etičkih problema, a znanstvenici primjećuju da se svjetske vlade ne žure s njima - a Kina je potpuno zanemarena.
Promotivni video:
Srednjoročno, znanstvenici su zabrinuti pojavom sve sofisticiranijih metoda bioinženjeringa. Možda ćemo za pet do deset godina moći eksperimentiranjem s genima stvoriti cijele zamjenske organe. Tijekom posljednjih nekoliko godina tkivni inženjering već je naučio kako stvarati ili rasti mjehure, kukove, vagine, dušnik, vene, arterije, uši, kožu, meniskus koljena i srčane zakrpe.
Popravak slomljenog srca može zvučati kao idealna uporaba biotehnologije, a budući da ispitivanja na životinjama i dalje pokazuju da se stvorena tkiva mogu vrlo uspješno ugraditi, izgledi su više nego stvarni. Međutim, malo je vjerojatno da će biti jeftino. Također, ne bi li to pogoršalo već postojeći zdravstveni jaz, gdje bogati ljudi mogu produžiti svoj život zamjenom organa, dok drugi ne mogu?
Te metode mogu imati poseban utjecaj na proizvodnju lijekova. Cjepiva su sjajan primjer. Mnoga cjepiva sada se izrađuju od kokošjih jaja, baš kao i prije 70 godina. Očekivano, ova stara metoda ima svoja ograničenja; najvažnije sojeve virusa treba pronaći mjesecima prije nego što se stvarno prošire, jer je potrebno i nekoliko mjeseci za proizvodnju cjepiva. DARPA sponzorira tvrtku koja pokušava proizvesti desetke milijuna cjepiva protiv gripe svakog mjeseca. Ako pokušamo preteći još jednu pandemiju - onu koja bi mogla odnijeti živote milijuna - jednostavno moramo poraditi na tehnologijama koje će nam to omogućiti.
No, što je više ljudi, to se više rizika pojavljuje. Bioinženjering može proizvesti ilegalne droge. Još gore, mogućnost bioinženjerskog supervirusa, stvorenog namjerno ili nenamjerno. Genetske informacije mogle bi biti nova valuta; kao što algoritam danas može koštati milijune ili uzrokovati kaos, i gene sutrašnjice morat će biti zaštićeni na sve načine. Posljedice hakiranog računala mogu biti frustrirajuće; posljedice hakiranja osobe mogu biti puno gore.
Ilja Khel
