Što su to GMO ljudi i trebamo li ih se bojati?

Foto: Facebook.com/Neil Harbisson, Index

U PROŠLOJ kolumni (Koja je tajna veza između vremena i Einsteinova Boga?) Dario Hrupec opisao je kako je nastao svemir i zaustavio se na opisu nastanka života na Zemlji i ljudske civilizacije. Ključan faktor u cijelom procesu bila je i evolucija. Ja ću pokušati tematizirati jesmo li kao civilizacija uspjeli ovladati evolucijom i usmjeriti je ka nastanku nove ljudske vrste.

Život na Zemlji prisutan je već četiri milijarde godina. Izravni fosilni ostaci aktivnosti prvih oblika života procjenjuju se na oko 3.8 milijardi godina, no s obzirom na robusnost i izdržljivost nekih i danas živućih bakterija postoje mnoge pretpostavke da je život na Zemlji počeo i ranije, vrlo blizu samog nastanka planeta, čija se starost procjenjuje na nešto više od četiri i pol milijarde godina.

>> Dosad objavljene kolumne Index laba

U te četiri i pol milijarde godina otkako naš planet postoji, na Zemlji je iz najjednostavnijih oblika života, kombinacijom evolucije i prirodne selekcije, nastalo sve živo što nas danas okružuje, oko nas skakuće, želi nas ugristi, usmrtiti, uzrokovati nam bolest, ili pak sve što želimo uzgojiti, pojesti ili na bilo koji drugi načini iskoristiti mi – dvonožni sisavci vrste Homo sapiens.

Vremensko razdoblje koje traje tolike milijarde godina teško si možemo zamisliti, stoga za bolju predodžbu, kako je i Dario opisao, a svakako vrijedi ponoviti u kontekstu evolucije, zamislimo da je od nastanka Zemlje do danas protekao samo jedan dan. Ta 24 sata otprilike bi izgledala ovako: u prva četiri sata Zemlja se hladila i oblikovali su se prvi oceani, u kojima nastaju prvi oblici života, najvjerojatnije blizu geotermalnih izvora na morskom dnu. Ti prvi jednostanični životni oblici, preteče današnjih bakterija, bili su prilično usamljeni - sve do nekih sat vremena iza podneva kada se simbiozom dvije jednostavnije (prokariotske) stanice povezuju u jednu složeniju. Takva složenija (eukariotska) stanica podloga je svim kompleksnijim oblicima života, posebno onim višestaničnima, koji se pojavljuju tek negdje oko 18:30.

Prve biljke nastaju tek u večernjem filmskom terminu, u 20:30. Samo dvadesetak minuta kasnije događa se pravi vatromet životnih oblika, događaj koji je poznat pod nazivom Kambrijska eksplozija u kojem je nastao najveći broj jednostavnih životinja, a neke od njih, kao spužve, u gotovo nepromijenjenom obliku ovdje su i danas. No u to doba život je još uvijek prisutan samo ispod morske površine.

Oko 22 sata pojavljuju se prve kopnene biljke pa zatim i životinje, a pola sata kasnije počinje vladavina gmazova i dinosaura koja završava masovnim izumiranjem samo sat vremena kasnije, u 23:40. Nakon toga sisavci počinju svoju dominaciju, a samo minutu i 17 sekundi prije ponoći pojavljuje se ljudska vrsta. Cjelokupna zabilježena ljudska povijest traje svega nekoliko sekundi, a vrijeme trajanja pojedinog ljudskog života na ovoj skali mjerimo u milisekundama!

Ako već ovo nije čudesno, zamislite sada činjenicu da je ljudska vrsta - koja na Zemlji živi tek maleni djelić njena postojanja, a svaki njen pripadnik još pritom ima u geološkom pogledu zanemariv životni vijek - tijekom svog postojanja postala svjesna sebe i svoje okoline. Naučila je ta vrsta sisavaca komunicirati govorom i pismom, razvila je civilizaciju, kulturu, znanost i tehnologiju, i pritom uspjela proniknuti u mnoge tajne prirodnih zakona, vlastitog postojanja i porijekla. Uspjela je čak posegnuti za drugim svjetovima. I ne samo to - ljudska je vrsta prvi put u povijesti poznatog nam života u mogućnosti da aktivno upravlja procesom evolucije, kako vlastite vrste, tako i ostatka života na Zemlji. Jesmo li zbog svega toga na putu evolucije prema novoj vrsti, svojevrsnom Homo sapiensu 2.0?

Super-ljudi
 
Neil Harbisson, Katalonac porijeklom iz Velike Britanije, čovjek je koji čuje boje. Kao osoba koja je rođena potpuno slijepa za cjelokupni spektar boja (pati od rijetkog genetičkog poremećaja zvanog akromatopsija), cijeli je svoj život želio nadvladati ovaj svoj nedostatak. To mu je i uspjelo prije koju godinu, kad si je na kost lubanje dao ugraditi sondu koja pretvara elektromagnetski signal svjetlosti u zvučne vibracije. Tako svjetlost različite boje koju uhvati senzor, postavljen na antenu koja doslovno viri iz njegove glave, uzrokuje vibracije različitih frekvencija koje se prenose po kostima glave do ušiju i omogućava mu da slušanjem - raspoznaje boje.

Štoviše, svjetlosni senzor osjetljiv je i za područje frekvencija izvan vidljivog spektra pa mu to omogućuje da vidi (odnosno čuje) čak i ultraljubičaste boje, poput nekih kukaca. Ova proteza ima i Bluetooth, pa mu kako sam kaže, prijatelji mogu svojim pametnim telefonima slati boje na slušanje. Primjera kao što je ovaj ima sve više - kibernetičkim protezama koje drastično poboljšavaju naša osjetila vida, sluha, njuha, dodira, snagu mišića ili otpornost tijela na udarce već smo se jednim korakom približili superjunacima iz crtanih stripova i čovjeku verzije 2.0. No dodaci koji od nas čine kiborge ne nasljeđuju se i stoga u pravom smislu evolucije ne čine od ljudi novu i drugačiju vrstu.

 
Što kada bismo doista, bez dodatnih pomagala, mogli raspoznavati boje u ultraljubičastom spektru, vidjeti u potpunome mraku, čuti što netko govori na drugoj strani ulice, disati pod vodom ili podići masu deseterostruko veću od vlastite? Kada bismo mogli regenerirati udove i organe, zacijeliti živčana vlakna, srčani mišić ili prostrjelnu ranu? Sve što sam ovdje naveo u prirodi već postoji - mnogi kukci i glodavci posjeduju receptore u oku za ultraljubičasto svjetlo, šišmiši koriste ultrazvučni radar za let po mrklome mraku.

Neke vrste noćnih leptira čuju zvukove frekvencije do 300.000 Hz, a golubovi pak one ispod 0.5 Hz - za usporedbu, prosječan čovjek čuje zvukove u rasponu 20-20.000 Hz. Ribe pomoću škrga dišu u vodi, a neke vrste morskih sisavaca sposobne su pri zaronu zadržati dah i po nekoliko sati. Među snagatorima na Zemlji poznati su kukci - govnovalj može dići teret tisuću puta veći od svoje težine. Pa i naši bliski srodnici gorile se ne šale - odrasla gorila teška oko 200 kg može podići dvije tone, čak deset puta vlastite težine! Kad govorimo o regeneraciji tkiva i ponovnom izrastanju udova, nema većih šampiona od vodozemaca. Daždevnjaci u potpunosti mogu rekonstruirati bilo koji oštećeni organ, uključujući srce i dijelove leđne moždine.

Sav život na Zemlji zasniva se na istim načelima i koristi identičan način zapisa nasljedne informacije - molekulu DNA. Superosobine svih ovih životinja nastale su kao posljedica mukotrpne prilagodbe okolišu kroz selekciju onih jedinki koje su posjedovale slučajno nastalu mutaciju u genu ili skupini gena koja im je omogućavala, na primjer, da prije čuju predatora, pobjegnu na vrijeme i razmnože se, dok oni manje prilagođeni nisu imali tu sreću. Nekoliko stotina tisuća generacija kasnije, uz ovakav iterativni proces, neke od životinja svoja su supersvojstva dovele do savršenstva.

Promjena vlastite DNA
 
Čovjek je u posljednjih nekoliko desetaka godina ovladao tehnologijom koja mu omogućuje da pročita genetičku informaciju, pa čak i da je donekle izmijeni, premještajući dijelove DNA iz jednog organizma u drugi ili pak ciljano mijenjajući jedno slovo u genomu. Posljednji u arsenalu alata za ciljane genetičke mutacije je sad već široko poznati CRISPR/Cas9. Zanimljivo je da je i ovaj alat izmislila priroda - to je naime svojevrsni bakterijski imunosni sustav, kojim se one brane od svojih neprijatelja, virusa ili drugih bakterija, a znanstvenici su našli način kako da ga upotrijebe za ciljane promjene u bilo kojoj sekvenci DNA.

Možemo li mi dakle zamisliti scenarij u kojem bismo sva ona svojstva koja bi nas učinila superljudima prekopirali iz drugih organizama i unijeli u čovjeka, i to tako da bismo ih kasnije mogli prenositi svojim potomcima? Ukratko - još ne. Još uvijek je ovakav scenarij mnogo bliži kakvom znanstvenofantastičnom filmu nego stvarnosti. Razlog tomu je prvenstveno to što su znanosti o životu, iako su revolucionarizirale biologiju i dijelom medicinu, još uvijek u povojima kada se radi o potpunom razumijevanju kako procesa koji se odvijaju u stanicama, tako i uzročno-posljedičnih veza tih procesa s nekom fizičkom osobinom ili ponašanjem. Biološki sustavi, žive stanice, organi ili organizmi, najkompleksniji su uređaji u nama poznatome svemiru. Mnoga svojstva posljedice su djelovanja stotina ili čak tisuća različitih gena, od kojih za mnoge još uvijek ne znamo osnovnu funkciju. Ciljane promjene i dodavanje gena da bismo dobili očekivano svojstvo trenutno su usporedivi s problemom s kojim bi se susrele generacije iz 17. stoljeća kada bismo im pokazali matičnu ploču računala i od njih očekivali da napišu program za kontrolu svemirskih raketa.

Međutim, ciljane mutacije nam već sada mogu jako mnogo pomoći u slučajevima u kojima znamo puno, a to su nasljedne genetičke bolesti, kod kojih je uglavnom do teškog poremećaja došlo zbog jedne ili vrlo malog broja slučajnih mutacija. Alate koji bi takve mutacije mogli popraviti već imamo, i ako se u rigoroznim pokusima njihove preciznosti uvjerimo da su dovoljno točni, ubrzo ćemo ih moći primijeniti u medicinske svrhe. To nas neće učiniti novom vrstom, ali će ljudskoj civilizaciji omogućiti jedan sasvim novi put tehnološkog razvoja.

Postajemo sve mudriji

Trebamo li se bojati ovakvih futurističkih scenarija i zamišljati neke apokaliptične ishode? Ljudska je civilizacija kroz vrijeme pokazala da je kolektivno sve mudrija. To možda nije uvijek tako na razini pojedinca, pogotovo ako živi u ovim krajevima, ali globalno gledajući svijet je sve mirnije i bolje mjesto. Stoga je i za očekivati da će primjena tehnologije genetičkog inženjerstva na ljudima zaživjeti tek kada budemo znali dovoljno da možemo predvidjeti ishode takvih pokusa. Baš kao što je ruski astrofizičar Kardašev predvidio tridesetih godina prošlog stoljeća, ljudska civilizacija će u potrazi za sve većim izvorima energije posegnuti u jednom trenutku i za zvijezdama. Prije negoli se to dogodi, uistinu ćemo morati naći načina ne samo za stvaranje bolje tehnologije nego i za stjecanje novih supersvojstava, a tada bismo doista mogli doživjeti nastanak Homo sapiensa 2.0.

*Stavovi izneseni u kolumnama i komentarima osobni su stavovi autora i ne odražavaju nužno stav redakcije portala Index.hr. Navedeni stavovi ne odražavaju ni stav bilo koje ustanove, subjekta ili objekta s kojima je povezan autor.

**** Kristian Vlahoviček profesor je na PMF-u u Zagrebu na kojem je uveo bioinformatiku i računalnu biologiju. Pod njegovim mentorstvom diplomiralo je preko 20 studenata koji su svoje obrazovanje nastavili na najprestižnijim svjetskim i domaćim institucijama, od Ruđera preko Cambridgea do ETH-a. Objavio je više od 45 znanstvenih radova u vodećim znanstvenim časopisima, među kojima su i Cell i Nature, a koji su citirani preko 2100 puta. 2006. postao je prvi hrvatski dobitnik prestižne potpore za uspostavu laboratorija koju dodjeljuju Europska organizacija za molekularnu biologiju (EMBO) i Nacionalna zaklada za znanost i visoko obrazovanje RH. Voditelj je brojnih domaćih i međunarodnih projekata, uključujući i one Europske komisije. Dobitnik je brojnih nagrada, a također je recenzent i član uredništva u više svjetskih znanstvenih časopisa. Glasni je zagovornik reforme sustava znanosti i upravljanja kroz politike zasnovane na činjenicama.

Želite li momentalno primiti obavijest o svakoj objavljenoj kolumni naših vrhunskih znanstvenika, instalirajte Index.me aplikaciju i pretplatite se besplatno na tag: Index Lab.
 
Index.me aplikaciju za android besplatno možete preuzeti na ovom linku, dok iPhone aplikaciju možete preuzeti ovdje.