Stvaranje mikroorganizma

Stvaranje mikroorganizma
Znanstvenici, optuženi da se igraju Boga, stvorili umjetni život dizajnirajući mikroorganizme od nule. Može li to izbrisati ljudski rod?

Tko se usuđuje igrati se Boga?

Znanstvenici su se okupili kako bi iskazali svoj strah od znanstvenika koji tvrde da su uz pomoć genoma u laboratoriju proizveli umjetni život.

Prvi put u svijetu, što je uzbunilo mnoge, biolog i milijunaš Craig Venter, izgradio je umjetnu stanicu iz nule. Stvaranje novog oblika života, kojemu je nadimak “Synthia”, otvara put za mikroorganizme napravljene po narudžbi, što bi, prema riječima njihovog tvorca, moglo revolucionirati zdravstvenu zaštitu i proizvodnju goriva.

No, postoji strah da bi istraživanje, objavljeno u časopisu Science, moglo biti zloupotrebljeno, kako bi se stvorilo krajnje biološko oružje, ili da bi jedna pogreška u laboratoriju mogla dovesti do toga da bi milijuni bili izbrisani od kuge, u prizorima koji podsjećaju na film Will Smitha – “Ja sam legenda”.

Dok su neki istraživanje pozdravili kao “značajni trenutak u povijesti biologije”, drugi su ga napali kao “pucanj u mrak” uz besprimjerne rizike. Uključeni tim je optužen da se igra Boga i neovlašteno rukuje sa srži života.

Dr. Venter je stvorio oblik života sintetizirajući DNK kod, i injicirajući ga u jednu bakterijsku stanicu. Stanica je sadržavala DNK proizvedenu od čovjeka., onda je narasla i podijelila se, stvarajući do sada neviđeni oblik života.

Kenneth Oye, znanstvenik sa MIT-a (Massachusetts Institut, SAD) je rekao: “Upravo sada, pucamo u mrak, s obzirom na to da ne znamo kakve će biti dugoročne koristi ili rizici.”

Pat Mooney, iz ETC grupe, tehnološki nadzornik s posebnim zanimanjem za sintetičku biologiju rekao je: “Ovo je trenutak Pandorine kutije – poput cijepanja atoma ili kloniranja ovce Dolly, svi ćemo se morati nositi s ospadanjem iz ovog alarmantnog eksperimenta”.

Dr. David King,nadzornik u Human Genetic Alert, rekao je: “Ono što je stvarno opasno jest ambicija tih znanstvenika da postignu potpunu i neobuzdanu kontrolu nad prirodom, koju mnogi opisuju kao “igranje Boga”. Znanstveno razumijevanje biologije daleko je od njihovih tehničkih mogućnosti. Naučili smo na vlastitoj koži rizike koje taj jaz stvara za okoliš, dobrobit životinja i ljudsko zdravlje.”

Profesor Julian Savulescu, etičar na Sveučilištu Oxford, rekao je: “Craig Venter otvara najdublja vrata u povijesti čovječanstva, potencijalno zaviruje u njenu sudbinu. On ne samo da umnožava život umjetno ili ga mijenja genetskim inženjeringom – on ide prema Božjoj ulozi – stvaranje umjetnog života koji nikada nije mogao postojati.” Rekao je kako je stvaranje prve umjetne bakterije bio korak prema “stvaranju živih bića s kapacitetima i prirodom koja se nikada nije mogla prirodno razviti”. Dodao je da su rizici bili “besprimjerni”. I upozorio je: “Ovo bi se moglo koristiti u budućnosti za izradu najmoćnijeg zamislivog biološkog oružja. Izazov je jesti voće bez crva.”

Dr. Venter, koji je bio glavni odgovorni u sekvencioniranju ljudskog genoma, prethodno je uspio presaditi genom jednog mikroba – njegovu cjelokupnu predmemoriju DNK – u drugu bakteriju, učinkovito mijenjajući njenu vrstu. Krenuo je korak dalje, presađivanjem ne prirodnog genoma, već onog napravljenog od čovjeka. Da bi to učinio, pročitao je DNK Mycoplasma mycoides, bakterije koja inficira koze, i ponovno ga rekonstruirao dio po dio. Fragmenti su tada bili spojeni zajedno i insertirani u bakterijsku formu druge vrste. Tamo je oživio dotični genom u novi život, dozvolivši bakteriji da raste i razmnožava se, proizvodeći generacije koje su bile potpuno umjetne. Transferirana DNK je sadržavala oko 850 gena, frakciju od 20.000 ili sl., sadržanih u ljudskoj genskoj karti.

U budućnosti, tvornice bakterija mogle bi služiti za proizvodnju umjetnih organizama dizajniranih za specifične zadatke u medicini, ili za proizvodnju čistih biogoriva. Ta tehnologija bi se također mogla iskoristiti za stvaranje ekološki prihvatljivih bakterija koje bi bile sposobne ukloniti ugljični dioksid ili otrovni otpad.

Dr. Venter, 63. godišnji veteran Vijetnamskog rata, poznat po svojim sklonostima showmena, rekao je: “Ulazimo u novu eru gdje smo ograničeni većinom svojom vlastitom imaginacijom”. Ali taj proboj, koji je trajao 15 godina i koštao 27.7 milijuna funti, otvara etičku Pandorinu kutiju.

Etičari kažu da je otvorio najdublja vrata u povijesti čovječanstva sa besprimjernim rizicima.

Dr. Venter, čiji znanstveni tim uključuje dvadeset znanstvenika uključujući i laureate za Nobelovu nagradu, uspoređuje postupak sa nadogradnjom kompjutora. “Kao i program bez hard diska, DNK ne radi ništa sama od sebe. No, kada se software učita u kompjuter – u ovom slučaju u drugu bakteriju – moguće su nevjerojatne stvari”, rekao je.

“Žigosanje DNA”

Ovaj dramatičan razvoj podiže strah od opasnosti koje ti organizmi predstavljaju. Dakle, jedna ideja, koju su pratili Craig Venter i njegov tim, jest da ih označe vodenim žigom. Tkanjem ovih skrivenih kodova u njemu, omogućava znanstvenicima da prate organizme u svojim laboratorijima i dokazuju da bakterije primatelja sadrže sintetički genom.

Istraživači su koristili abecedu gena i protein kako bi odgonetnuli poruke. Tim je stvorio kod koji navodi 26 slova abecede, brojeve od 0 do 9 i nekoliko interpunkcijskih znakova. Tada su napisali poruku koja otkriva kod. Druga je poruka bila niz “slova” koji odgovaraju imenima od 46 ljudi uključenih u projekt. Trećina je dala adresu e-pošte, gdje ljudi mogu pisati nakon što odgonetnu kod, a četvrti navodi tri filozofska citata.

Sada kada je znanstvenik, čiji je institut imao laboratorije u Kaliforniji i Marylandu, dokazao koncept, za njega je otvoren put da promijeni “recept” kako bi stvorio bilo kakav organizam kojega izabere. Na vrhu popisa njegovih želja su bakterije sposobne za proizvodnju čistih biogoriva i usisavanje ugljičnog dioksida iz atmosfere. Ostale mogućnosti uključuju dizajnerske bakterije koje mogu uklanjati mrlje ulja ili generirati ogromne količine lijekova, uključujući cjepivo protiv gripe.

Svaki takav organizam namjerno će biti “onesposobljen”, tako da ne može preživjeti izvan laboratorija, tvrdio je. Na stranu etička zabrinutost zbog svega, treba napomenuti kako je dr. Venter u svojoj autobiografiji napisao kako će “dopustiti novom stvorenju da uđe u svijet”.

“Često su nas pitali hoće li to biti prevelik korak”, rekao je. “Uvijek odgovorim – do sada – rekonstruiramo samo smanjenu verziju onoga što je u prirodi.”

Tvrdi kako je proboj promijenio njegove stavove o definiciji života. “Završili smo s prvim sintetičkim ćelijama, upravljanim sintetičkim kromosomom i napravljenim od četiti boce kemikalija”, rekao je. “Prilično je zapanjujuće kad zamjenjujete DNK softver u stanici i stanica odmah počne čitati taj novi softver i počinje stvarati čitav niz proteina, a uskoro nestaju sve karakteristike prve vrste i nova vrsta se pojavljuje. To je jako važna promjena u načinu na koji pristupamo i razmišljamo o životu.”

Proces je proveden na jednoj od najjednostavnijih vrsta bakterija, pod strogim etičkim smjernicama. Istraživački tim inzistira da ne mogu razmišljati o danu kada bi se tehnologija mogla upotrijebiti za stvaranje životinja ili ljudi ispočetka.

Da li je stvorio čudovište?

Napisao: Michael Hanlon, Znanstveni urednik

Stvaranje živog bića u laboratoriju jedna je od tema znanstvene fantastike, a sada je to znanstvena činjenica. Jučerašnja najava rođenja “sintetske stanice” – napravljena ubrizgavanjem bakterijske ljuske s genetskim materijalom stvorenim od nule od strane znanstvenika – podiže mnoga pitanja. Ona se kreću od praktičnih – kako će to biti korisno? – do duboko filozofskih – hoćemo li morati redefinirati ono što je život? Ovosno o vašem gledištu, to je ili moćno svjedočanstvo ljudske genijalnosti ili strašan primjer čudovišta – i prvi korak ka vrlo opasnoj cesti.

Da bismo razumjeli što taj razvoj znači, moramo otkriti tko je tim iza ove inovacije. Vodi ga Craig Venter, najveći svjetski znanstveni provokator, 63-godišnji genij rođen u Utahu, veteran Vijetnama, milijarder, lovac i istraživač. Iznad svega on je showman. Majstor samopromocije, on ne radi ništa polovično. Vodio je privatni tim koji se natjecao s brojnim javno financiranim znanstvenicima u SAD-u i Velikoj Britaniji da “razbije” ljudski genom tako da sekvencionira našu DNK. Njegov brz i inovativan pristup doveo je do mogućnosti da pobijedi znanstveni establishment. Dakle, kako bi osvjetlao obraz, ljudski genom predstavljen je kao zajedničko postignuće. Otprilike u isto vrijeme, počeo je govoriti o stvaranju umjetnog oblika života u laboratoriju.

Nije Frankensteinovo čudovište, pa čak ni miš, nego bakterija, jedan od najjednostavnijih živih organizama. Njegov nacrt je bio neusporediva i bezopasna mala klica sa samo 485 gena (ljudi imaju oko 25.000). Craig Venter govori o veličanstvenoj biotehnološkoj revoluciji, sa sintetičkim bakterijama dizajniranima za proizvodnju goriva, o plemenitim metalima iz stijena i industrijskom otpadu.

Tko je Craig Venter?

Craig Venter je kontroverzni biolog i javna ličnost, koji predvodi pokušaj privatnog sektora u sekvencioniranju ljudskog genoma.

Znanstvena je zajednica razmišljala da je projekt pretvorio u natjecateljsku utrku, ali njegovi su napori značili da se ljudski genom mapirao tri godine ranije nego što se očekivalo. Rođen 1946. godine, dr. Venter bio je prosječan učenjak s velikim zanimanjem za surfanje. Dok je služio u Vijetnamu, i zbrinjavao ranjene suborce, postao je inspiriran da postane liječnik.

Tijekom medicinskog osposobljavanja bio je izvrstan u istraživanju i brzo je shvatio važnost dekodiranja gena. 1992. osniva privatni institut za genomska istraživanja. Zatim je samo tri godine kasnije zapanjio znanstvenu ustanovu otkrivajući prvi cjeloviti genom slobodnog živog organizma koji uzrokuje infekcije uha i meningitis u djetinjstvu. Godine 2005. osnovao je privatnu tvrtku Synthetic Genomics s ciljem inženjeringa novih životnih oblika koji će proizvesti alternativna goriva. Bio je na popisu 100 najutjecajnijih ljudi u Time Magazineu, 2007. i 2008. godine. Znanstvenici su mogli čak stvoriti bakterije koje mogu proizvesti nove lijekove i cjepiva, ili organizme koji su dizajnirani da žive na Marsu i drugim planetima.

Potencijal je ogroman – ali i opasnosti. Umjetna vrsta, stvorena u laboratoriju, ne može “slijediti pravila” prirodnog svijeta – naposljetku, svako živo biće na Zemlji razvilo se tijekom više od tri milijarde godina, kada je bezbroj natjecateljskih vrsta moralo dijeliti isti, sve više napučen okoliš. Moguće je zamisliti sintetičku bakteriju koja podivlja, možda izbrisivši sve biljke svijeta ili čak i samo čovječanstvo. Sinetička biologija također izaziva naše najcjenjenije pojmove o tome što je zapravo život. Ne-z-nastvenici možda ne shvaćaju da još nemamo odgovarajuću definiciju života.

Dijmant nije živ; babun sigurno je. Ali što je s virusom? Virusi, koji su čak i jednostavniji od bakterija, imaju genetski kod koji je napisan u DNK (ili njegovu rođaku RNA). Virusi od stvari su napravljeni od životnih stvari – proteinskog sloja i tako dalje – ali oni se ne mogu reproducirati samostalno. Poput dijamanata, oni se mogu uzgajati u kristale – a sigurno ne možete kristalizirati babune. Većina biologa kaže da virusi nisu živi, i da prava biologija počinje s bakterijama.

Znači, je li Synthia, Venterov probni naziv za svoju novu životinjicu, živa? To sigurno nije rezultat darvinističke evolucije, jedne od (mnogih) definicija života. Više je “živ” od bilo kojeg virusa, ali je proizvod čovjeka, a ne evolucije. Njegov genetski kod je dovoljno jednostavan za pohranu na računalu (ali opet, tako je i naša). Bez obzira na odgovor na ovo temeljno pitanje, Venterov je proboj definitivno konačno opovrgavanje starog pojma vitalne iskre – tajanstvene suštine koja dijeli brzo od mrtvih. Ako možete nositi genom na memorijskoj ploči računala i izraditi ćeliju pomoću nekoliko jednostavnih kemikalija, tada je stara zamisao o vitalizmu doista mrtva.

Naravno, ovo su rani dani. Još nije jasno može li Craig Venter pregovarati o konačnom koraku – stvarajući cijelu ćeliju od nule, bez ikakvih dijelova postojećih živih organizama. Njegova će bakterija vjerojatno biti slaba i kržljava. Daleko smo od sintetičkih biblijskih superzala, pa čak i dalje od umjetne životinje ili biljke. No, teško je izbjeći osjećaj da se granica prešla. Problem je, daleko smo od toga da je jasno kamo idemo odavde.

Možda će vas zanimati i ovo: