Sme na pokraji mimoriadneho prielomu v syntetickej biológii. CRISPR-Cas9, technológia úpravy genómu objavená v roku 2014, je v čele tohto prielomu. Sľubuje sa od nás, že budeme riešiť problémy s výživou, chorobami, genetikou a - čo je najzaujímavejšie - upravovať ľudský genóm k lepšiemu. Aby sme boli lepšími, rýchlejšími, silnejšími a inteligentnejšími: toto je šanca prerobiť nás rýchlejšie, ako sa prirodzený výber a evolúcia spamätajú.
Mnoho odborníkov samozrejme upozorňuje na nebezpečenstvo týchto nových príležitostí. Na biotechnologické startupy sa valí obrovský prúd peňazí a preteky o vrchol môžu ostré zákruty. V roku 2017 vedci vzkriesili vyhynutý kmeň smrtiaceho vírusu koní. CRISPR môže pomôcť pri vytváraní skrytých biologických zbraní, ako sú ovčie kiahne, alebo pri zlepšovaní existujúcich chorôb, ako je ebola, čo z nich robí nočnú moru epidemiológov.
Vďaka prielomom, ktoré sa zdajú byť sci-fi, sa môže javiť odlišovanie humbuku od reality javiť ako ohromujúca. Toto však musia urobiť najmä ľudia ďaleko od vedy. Ako reálne posúdiť potenciálne riziká a prínosy? Nový výskum vedcov z USA a Veľkej Británie, ktorý bol nedávno publikovaný v magazíne eLifeSciences, vrhá svetlo na najmenej 20 otázok v oblasti bioinžinierstva.
Vedci analyzovali 20 smerov vývoja v rôznych časových horizontoch: nasledujúcich päť rokov, nasledujúcich desať rokov a viac ako desať rokov. Prelom v umelej fotosyntéze sa očakáva v nasledujúcich piatich rokoch. Pretože rastliny môžu premieňať oxid uhličitý na palivo, umelá fotosyntéza by mohla byť rozhodujúca pre energetickú krízu a boj proti zmene podnebia. Aj keď by každá schéma na odstránenie oxidu uhličitého v boji proti podnebiu bola zdrvujúca, nedávny výskum ukázal, že umelá fotosyntéza môže znižovať CO2 efektívnejšie ako rastliny a prevádzať ho na palivo ako metanol.
Dochádza nám poľnohospodárska pôda, pretože svetová populácia stále rastie; na nasýtenie sveta je potrebná nová zelená revolúcia. Odpoveďou je zlepšenie prírodnej fotosyntézy genetickou modifikáciou, ako bol gén C4 aktivovaný v ryži. To zvýšilo úrodu ryže o 50%, a keďže ryža je obrovským zdrojom kalórií, je to veľmi silný prielom.
Vedci tiež očakávajú, že v najbližších piatich rokoch sa začnú nejaké vážne kontroverzie. Prvý sa týka etiky manipulácie s génmi, ktorá vedie k vzniku populácie s novými charakteristikami. Medzi hmyzom, ako sú komáre, sa tieto gény šírili veľmi rýchlo a ľudia ich plánujú použiť na neplodnosť komárov. To môže poškodiť ekosystémy a viesť k nezamýšľaným následkom. Nájdeme spôsob, ako zvrátiť rozhodnutie o úprave génov skôr, ako sa rozšíri po generácie? Skeptici o tom pochybujú.
V priebehu nasledujúcich piatich rokov sa rozvinie ďalšia kontroverzia: aká pohodlná bude úprava ľudského genómu? Vedci poznamenávajú, že naša schopnosť upravovať ľudský genóm prekonala naše chápanie funkcií týchto génov. Predchádzajúci výskum sa v podstate zameriaval na štatistické korelácie medzi genetickými podmienkami a dedičnosťou určitých génov. Možno nám starostlivá úprava umožní vykonať experimenty, ktoré odhalia tajomstvá našej vlastnej DNA; nakoniec sme sa naučili, ako zbaviť myši Huntingtonovej choroby.
Ale stane sa to, že experimentovanie s ľuďmi so sebou prinesie jedinečný súbor etických problémov a vedci poznamenávajú, že svetové vlády sa s nimi zvlášť neponáhľajú - a Čína je úplne zanedbávaná.
Propagačné video:
V strednodobom horizonte sú vedci znepokojení vývojom čoraz sofistikovanejších metód bioinžinierstva. Snáď o päť až desať rokov dokážeme experimentom s génmi vytvoriť celé náhradné orgány. Za posledných pár rokov sa tkanivové inžinierstvo naučilo, ako vytvárať alebo pestovať močové mechúry, bedrové kĺby, vagíny, priedušnice, žily, tepny, uši, pokožku, meniskus kolena a srdcové záplaty.
Oprava zlomeného srdca môže znieť ako ideálne využitie biotechnológií a keďže testovanie na zvieratách naďalej ukazuje, že vytvorené tkanivá sa dajú veľmi úspešne implantovať, perspektíva je viac než reálna. Je však nepravdepodobné, že by to bolo lacné. Nezhoršilo by to tiež už existujúcu medzeru v zdraví, keď si bohatí ľudia môžu predĺžiť život nahradením orgánov, zatiaľ čo iní nie?
Tieto metódy môžu mať osobitný vplyv na výrobu liekov. Očkovacie látky sú žiarivým príkladom. Mnoho vakcín sa dnes vyrába z kuracích vajec, rovnako ako pred 70 rokmi. Táto stará metóda má podľa očakávaní svoje obmedzenia; najdôležitejšie kmene vírusu je potrebné nájsť mesiace predtým, ako sa skutočne rozšíria, pretože výroba vakcíny trvá aj niekoľko mesiacov. DARPA sponzoruje spoločnosť, ktorá sa snaží každý mesiac vyrobiť desiatky miliónov vakcín proti chrípke. Ak sa pokúsime predbehnúť ďalšiu pandémiu, ktorá by si mohla vyžiadať životy miliónov ľudí, musíme jednoducho pracovať na technológiách, ktoré nám to umožnia.
Čím viac ľudí je, tým viac sa objavujú riziká. Prostredníctvom bioinžinierstva je možné vyrábať nelegálne drogy. Horšie je, že perspektíva biologického inžinierstva vytvoreného zámerne alebo neúmyselne. Novou menou by mohli byť genetické informácie; tak ako dnešný algoritmus môže stáť milióny alebo spôsobiť chaos, budú musieť byť gény zajtrajška chránené všetkými prostriedkami. Dôsledky napadnutia počítača môžu byť frustrujúce; následky hacknutia osoby môžu byť oveľa horšie.
Iľja Khel