Mēs esam uz ārkārtas izrāviena sintētiskajā bioloģijā robežas. CRISPR-Cas9, 2014. gadā atklātā genoma rediģēšanas tehnoloģija, ir šī sasnieguma priekšgalā. Mums tiek solīts atrisināt problēmas ar uzturu, slimībām, ģenētiku un - pats interesantākais - pārveidot cilvēka genomu uz labo pusi. Padarīt mūs labākus, ātrākus, spēcīgākus, gudrākus: tā ir iespēja mūs pārtaisīt ātrāk, nekā viņu prātā nāk dabiskā atlase un evolūcija.
Protams, daudzi eksperti brīdina par šo jauno iespēju briesmām. Milzīga naudas plūsma plūst biotehnoloģiju jaunizveidotajos uzņēmumos, un sacensības uz augšu var sagriezt asus stūrus. 2017. gadā zinātnieki atdzīvināja izmirušo zirgu vīrusa celmu. CRISPR var palīdzēt radīt slēptus bioloģiskos ieročus, piemēram, bakas, vai uzlabot esošās slimības, piemēram, Ebolu, padarot tos par epidemiologu murgu.
Ar sasniegumiem, kas šķiet zinātniskā fantastika, uzdevums atšķirt uzmundrinājumu no realitātes var šķist milzīgs. Bet tas būtu jādara, it īpaši cilvēkiem, kuri ir tālu no zinātnes. Kā reāli novērtēt iespējamos riskus un ieguvumus? Jauni ASV un Lielbritānijas zinātnieku pētījumi, kas nesen publicēti eLifeSciences, izgaismo vismaz 20 bioinženierijas jautājumus.
Pētnieki analizēja 20 attīstības virzienus dažādos laika periodos: nākamajos piecos gados, nākamajos desmit gados un vairāk nekā desmit gados. Mākslīgās fotosintēzes sasniegums gaidāms nākamajos piecos gados. Tā kā augi var pārvērst oglekļa dioksīdu degvielā, mākslīgā fotosintēze varētu būt kritiska enerģētikas krīzei un cīņai pret klimata pārmaiņām. Kaut arī jebkura shēma, kā novērst oglekļa dioksīdu cīņā pret klimatu, būtu milzīga, jaunākie pētījumi ir parādījuši, ka mākslīgā fotosintēze var efektīvāk samazināt CO2 nekā augi un pārveidot to par metanolu degvielai.
Mums pietrūkst lauksaimniecības zemes, jo pasaules iedzīvotāju skaits turpina pieaugt; jauna barošana pasaulei ir nepieciešama. Atbilde ir uzlabot dabisko fotosintēzi, izmantojot ģenētisko modifikāciju, piemēram, rīsiem tika aktivizēts C4 gēns. Tas palielināja rīsu ražu par 50%, un, tā kā rīsi ir milzīgs kaloriju avots, tas ir ļoti spēcīgs sasniegums.
Pētnieki arī sagaida, ka nākamajos piecos gados sāksies nopietnas diskusijas. Pirmais attiecas uz manipulācijām ar gēniem, kas izraisa populācijas parādīšanos ar jaunām īpašībām. Starp kukaiņiem, piemēram, odiem, šie gēni izplatās ļoti ātri, un cilvēki plāno tos izmantot, lai padarītu odus neauglīgus. Tas var sabojāt ekosistēmas un izraisīt neparedzētas sekas. Vai mēs varam atrast veidu, kā mainīt lēmumu par gēnu rediģēšanu, pirms tas izplatās paaudzēs? Skeptiķi par to šaubās.
Nākamo piecu gadu laikā risināsies vēl viena pretruna: cik ērti būs rediģēt cilvēka genomu? Zinātnieki atzīmē, ka mūsu spēja rediģēt cilvēka genomu ir pārspējusi mūsu izpratni par šo gēnu funkcijām. Iepriekšējie pētījumi būtībā pētīja statistiskās korelācijas starp ģenētiskajiem apstākļiem un noteiktu gēnu mantojumu. Varbūt rūpīga rediģēšana ļaus mums veikt eksperimentus, kas atklāj mūsu pašu DNS noslēpumus; beigās mēs uzzinājām, kā atbrīvot peles no Hantingtona slimības.
Bet tā notiek, ka eksperimentēšana ar cilvēkiem nes sevī unikālu ētisko problēmu kopumu, un zinātnieki atzīmē, ka pasaules valdības īpaši nesteidzas ar tām rīkoties - un Ķīna tiek pilnībā atstāta novārtā.
Reklāmas video:
Vidējā termiņā zinātniekus uztrauc arvien sarežģītāku bioinženierijas metožu parādīšanās. Varbūt pēc pieciem līdz desmit gadiem, eksperimentējot ar gēniem, mēs varēsim izveidot veselus aizstājējorgānus. Dažu pēdējo gadu laikā audu inženierija jau ir iemācījusies izveidot vai audzēt urīnpūšļus, gurnus, maksts, traheju, vēnas, artērijas, ausis, ādu, ceļa meniskus un sirds plāksterus.
Salauztas sirds labošana var izklausīties kā ideāla biotehnoloģijas izmantošana, un, tā kā izmēģinājumi ar dzīvniekiem joprojām parāda, ka izveidotos audus var ļoti veiksmīgi implantēt, izredzes ir vairāk nekā reālas. Tomēr diez vai tas būs lēts. Vai tas nevarētu saasināt jau esošo veselības plaisu, kur bagāti cilvēki var pagarināt savu dzīvi, nomainot orgānus, bet citi to nevar?
Šīs metodes var īpaši ietekmēt narkotiku ražošanu. Vakcīnas ir spilgts piemērs. Daudzas vakcīnas tagad ražo, izmantojot vistas olas, tāpat kā pirms 70 gadiem. Kā jau bija paredzēts, šai vecajai metodei ir savi ierobežojumi; vissvarīgākie vīrusa celmi jāatrod mēnešus pirms to faktiskās izplatīšanās, jo arī vakcīnas ražošana prasa vairākus mēnešus. DARPA sponsorē uzņēmumu, kas katru mēnesi mēģina ražot desmitiem miljonu gripas vakcīnu. Ja mēs mēģinām apsteigt vēl vienu pandēmiju - tādu, kas varētu prasīt miljonu cilvēku dzīvības, mums vienkārši jāstrādā pie tehnoloģijām, kas mums to ļaus izdarīt.
Bet jo vairāk cilvēku ir, jo vairāk risku parādās. Bioinženierija var radīt nelegālas narkotikas. Vēl ļaunāk - iespēja izveidot bioinženierijas supervīrusu, kas radīts tīši vai netīši. Ģenētiskā informācija varētu būt jaunā valūta; tāpat kā algoritms mūsdienās var maksāt miljonus vai izraisīt haosu, rītdienas gēni būs jāaizsargā ar visiem līdzekļiem. Uzlauzta datora sekas var būt nepatīkamas; personas uzlaušanas sekas var būt daudz sliktākas.
Iļja Khels
