Mes esame ties nepaprastu sintetinės biologijos proveržiu. 2014 m. Atrasta genomo redagavimo technologija „CRISPR-Cas9“yra šio proveržio priešakyje. Mums pažadėta išspręsti mitybos, ligų, genetikos problemas ir, kas įdomiausia, modifikuoti žmogaus genomą į gerąją pusę. Kad padarytume mus geresnius, greitesnius, stipresnius, protingesnius: tai yra galimybė mus perdaryti greičiau, nei natūrali atranka ir evoliucija ateina į juos.
Žinoma, daugelis ekspertų įspėja apie šių naujų galimybių pavojų. Į biotechnologijų startuolius plūsta didžiulė pinigų srovė, o lenktynės į viršų gali nukirsti staigius kampus. 2017 m. Mokslininkai prikėlė išnykusį mirtino arklių viruso štamą. CRISPR gali padėti sukurti paslėptus biologinius ginklus, tokius kaip raupai, arba pagerinti esamas ligas, tokias kaip Ebolą, paversdamas jas košmaru epidemiologams.
Su atradimais, kurie atrodo kaip mokslinė fantastika, užduotis atskirti ažiotažą nuo realybės gali atrodyti didžiulė. Bet tai turėtų būti padaryta, ypač žmonėms, kurie yra toli nuo mokslo. Kaip realiai įvertinti galimą riziką ir naudą? Neseniai „eLifeSciences“paskelbti nauji JAV ir JK mokslininkų tyrimai atskleidžia mažiausiai 20 bioinžinerijos klausimų.
Mokslininkai išanalizavo 20 raidos krypčių skirtingais laiko horizontais: ateinančius penkerius metus, ateinančius dešimt metų ir daugiau nei dešimt metų. Dirbtinės fotosintezės proveržis laukiamas per ateinančius penkerius metus. Kadangi augalai gali paversti anglies dvideginį į kurą, dirbtinė fotosintezė gali būti labai svarbi energetinei krizei ir kovai su klimato kaita. Nors bet kokia anglies dvideginio pašalinimo schema kovojant su klimatu bus didžiulė, naujausi tyrimai parodė, kad dirbtinė fotosintezė gali efektyviau sumažinti CO2 nei augalai ir paversti jį metanoliu kurui.
Žemės ūkio paskirties žemės trūksta, nes pasaulio gyventojų skaičius ir toliau auga; norint išmaitinti pasaulį, reikia naujos žaliosios revoliucijos. Atsakymas yra pagerinti natūralią fotosintezę genetinės modifikacijos būdu, pavyzdžiui, ryžiuose buvo suaktyvintas C4 genas. Tai padidino ryžių derlių 50%, o kadangi ryžiai yra milžiniškas kalorijų šaltinis, tai yra labai galingas lūžis.
Tyrėjai taip pat tikisi, kad per ateinančius penkerius metus prasidės rimtos diskusijos. Pirmasis susijęs su manipuliavimo genais etika, dėl kurios atsiranda populiacija su naujomis savybėmis. Tarp vabzdžių, tokių kaip uodai, šie genai plinta labai greitai, ir žmonės planuoja juos naudoti, kad uodai taptų nevaisingi. Tai gali pakenkti ekosistemoms ir sukelti nenumatytų pasekmių. Ar galime rasti būdą pakeisti genų redagavimo sprendimą, kol jis nepasklido kartoms? Skeptikai tuo abejoja.
Per ateinančius penkerius metus paaiškės dar viena diskusija: kaip patogu bus redaguoti žmogaus genomą? Mokslininkai pažymi, kad mūsų gebėjimas redaguoti žmogaus genomą pranoko mūsų supratimą apie šių genų funkcijas. Ankstesni tyrimai iš esmės nagrinėjo statistines genetinių sąlygų ir tam tikrų genų paveldėjimo koreliacijas. Galbūt atidus redagavimas leis mums atlikti eksperimentus, atskleidžiančius mūsų pačių DNR paslaptis; galų gale mes išmokome atsikratyti pelių nuo Huntingtono ligos.
Bet atsitinka taip, kad žmonių eksperimentai sukelia unikalų etinių problemų rinkinį, ir mokslininkai pažymi, kad pasaulio vyriausybės neskuba jų spręsti - o Kinija visiškai nepaiso.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Vidutinės trukmės laikotarpiu mokslininkams nerimą kelia vis sudėtingesnių bioinžinerijos metodų atsiradimas. Galbūt po penkerių iki dešimties metų eksperimentuodami su genais galėsime sukurti ištisus pakaitinius organus. Per pastaruosius kelerius metus audinių inžinerija išmoko sukurti ar auginti pūsles, klubų sąnarius, makšties, trachėją, venas, arterijas, ausis, odą, kelio meniską ir širdies pleistrus.
Sutrikusios širdies atstatymas gali atrodyti kaip idealus biotechnologijų panaudojimas, o kadangi bandymai su gyvūnais ir toliau rodo, kad sukurtus audinius galima labai sėkmingai implantuoti, perspektyva yra daugiau nei reali. Tačiau vargu ar tai bus pigu. Be to, ar tai nepadidins jau egzistuojančio sveikatos trūkumo, kai turtingi žmonės gali pratęsti savo gyvenimą pakeisdami organus, o kiti - ne?
Šie metodai gali turėti ypatingą įtaką narkotikų gamybai. Vakcinos yra puikus pavyzdys. Daugelis vakcinų dabar gaminamos naudojant vištienos kiaušinius, kaip ir prieš 70 metų. Kaip ir reikėjo tikėtis, šis senas metodas turi ribotumų; svarbiausius viruso štamus reikia rasti kelis mėnesius, kol jie iš tikrųjų išplito, nes vakcinos gamyba taip pat užtrunka keletą mėnesių. DARPA remia įmonę, kuri kiekvieną mėnesį bando pagaminti dešimtis milijonų gripo vakcinų. Jei bandysime įveikti kitą pandemiją - tokią, kuri gali pareikalauti milijonų žmonių gyvybių, mes tiesiog turime dirbti su technologijomis, kurios mums tai padarytų.
Tačiau kuo daugiau žmonių, tuo didesnė rizika. Bioinžinerija gali gaminti nelegalius narkotikus. Dar blogiau, kad bioinžinerijos būdu sukurtas supervirusas sukurtas tyčia ar netyčia. Genetinė informacija galėtų būti nauja valiuta; kaip algoritmas šiandien gali kainuoti milijonus ar sukelti chaosą, rytojaus genus teks saugoti visomis priemonėmis. Įsilaužusio kompiuterio pasekmės gali būti varginančios; asmens įsilaužimo pasekmės gali būti daug blogesnės.
Ilja Khelis
