Foto: Index

IGOR RUDAN, koji je u hrvatskim medijima prošle godine postao popularan kao prvi hrvatski znanstvenik nakon Ruđera Boškovića koji je postao redovni član Royal Societyja (Kraljevskog društva), jedne od najuglednijih znanstvenih institucija svijeta, ovih dana u boravi u Hrvatskoj gdje blagdane provodi u krugu obitelji.

Iako iz ranijih iskustava znam da nikada nije besposlen, naprotiv, učinilo mi se da je ovo ipak prilika da njegovu malo opušteniju situaciju iskoristim za dva intervjua. Prvi, na temu njegovih predviđanja najvažnijih znanstvenih zbivanja koja se očekuju u 2017. predstavljam vam ovdje.

Rudan voli reći da su mu vrata Kraljevske akademije otvorila dva ključna vala znanstvenih prodora. U prvom je sa svojim suradnicima uspio stvoriti vrijednu bazu genskih podataka stanovnika Hrvatske čime je sudjelovao u otkriću preko tisuću gena povezanih s ljudskim bolestima. U drugom se odlučio posvetiti smanjenju smrtnosti djece u svijetu, vjerujući da postoji mogućnost da već imamo lijekove za tako nešto. Zajedno sa svojim kolegama u timu, radeći za Svjetsku zdravstvenu organizaciju, UNICEF, Zakladu Billa i Melinde Gates te Svjetsku banku, otkrio je da većina djece u svijetu umire od izlječivih bolesti poput upale pluća i dijareje, čime je pridonio smanjenju njihove smrtnosti sa 12 milijuna na šest milijuna godišnje.

Budući da se u posljednje vrijeme posvetio popularizaciji biomedicinskih znanosti i znanosti uopće, osjećao sam se slobodnim postaviti mu pitanja iz svih područja, čak i onih koja izlaze iz „domene njegove stručnosti“. A kako je dokazao da ima nos za nove znanstvene prodore, nisam se ustezao pitati ga ni za njegova kratkoročna i dugoročna predviđanja.

BREXIT, TRUMP, ZNANOST I KLIMA
 
Na koji način će se Brexit i pobjeda Trumpa odraziti na znanost? Hoće li se SAD opet distancirati od klimatskih sporazuma koji su teškom mukom postignuti?

Nijedan ozbiljan znanstvenik neće se u ovom trenutku upuštati u takvu vrstu procjena, jer za sada još uvijek nemamo dovoljno kvalitetnih informacija na kojima bismo mogli temeljiti prognoze. Previše je važnih nepoznanica povezanih s oba ova pitanja ostalo sasvim otvoreno, a sve što trenutno imamo na raspolaganju su znanja o povijesnim trendovima, sadašnjem stanju, te gomila izuzetno emotivno obojanih tekstova, kolumni i eseja, prosvjednih nota ili pak namjerno netočnih napisa, koji predviđaju potpuno oprečne stvari u budućnosti kao posljedice Brexita i pobjede g. Trumpa. U ovakvim okolnostima, znanstvenik će ignorirati svu tu užasnu pozadinsku buku, opterećenu različitim motivima, te zabilježiti postojeće stanje i samo dva moguća ishoda iz sadašnje točke: stvari će možda biti jednake ili bolje nego što su danas, ili će pak biti lošije. S obzirom da ne znamo koji od ta dva moguća ishoda je vjerojatniji, svakom od njih pripisat ćemo polovične izglede u ovom trenutku i ostati otvoreni prema oba. Već za nekoliko mjeseci moći ćemo dati puno bolji odgovor na oba pitanja, koji neće biti emotivan niti navijački, već utemeljen na informativnim i mjerljivim pokazateljima. Brojke proizašle iz kvalitetnih mjerenja uglavnom ne lažu, pa su vrlo korisne u predviđanjima, a još i više u naknadnim analizama i razumijevanju onoga što se već dogodilo.

GENETIKA I LIJEČENJE RAKA I NASLJEDNIH BOLESTI

Mislite li da bi CRISPR-Cas9 tehnika izmjene gena već u 2017. mogla dati neke revolucionarne rezultate u liječenju nasljednih bolesti i raka?

CRISPR-Cas9 tehnika je sama po sebi revolucionaran prodor, koji nam omogućuje da u živim stanicama na bilo kojem odabranom mjestu izmijenimo genetsku uputu, tj. na mjestu s već točno definiranim genetskim kodom izmijenimo zatečeni zapis u neki drugi. Pokušat ću dočarati zašto je to važno. Svi mi nastajemo iz jedne jedine stanice, oplođene jajne stanice, tzv. zigote. Ta je naša prva stanica toliko sićušna da nije vidljiva golim okom, ali je već u njoj pohranjena cjelokupna genetska informacija potrebna našem organizmu. Ta će se informacija prepisati trilijunima puta, prigodom svake diobe stanica, kako bi iz te prve stanice nastao naš čitav organizam. Malo ljudi doista razumije kolika je količina informacija pohranjena u genetskom kodu te prve stanice. Uzmemo li samo onu polovicu ljudskog genetskog koda koji se očitava, nju već čine 3 milijarde "slova" (A, C, T i G). Ako na svaku pisanu stranicu knjige stane oko 3 tisuće znakova, znači da bi za ispis te kodirajuće polovice našeg genoma bilo potrebno milijun stranica knjige. Ako prosječna knjiga ima oko 300-350 stranica, to znači da bi samo za ispis našeg genetskog koda, sadržanog u toj prvoj, sićušnoj, golim okom nevidljivoj stanici, bilo potrebno oko tri tisuće knjiga - dakle, za rast, razvoj i funkcioniranje svakog od nas potrebna je čitava jedna biblioteka informacija sadržana u toj prvoj stanici. A pri svakoj diobi stanica, svako je slovo u toj čitavoj biblioteci potrebno prepisati bez pogreške, i to trilijunima puta, da bi naš organizam narastao i razvio se.

Mi smo tek na prijelazu tisućljeća, 2001. godine, dovršili prvi i još uvijek nepotpun "ispis" našeg cjelokupnog genetskog koda - to je bila zadaća projekta humanog genoma (HGP). Netko bi nas mogao usporediti s davno zaboravljenim robotima ostavljenima na našoj planeti, koji su se uspjeli domisliti kako sastaviti printer i ispisati svoj vlastiti kompjuterski program, te ga sada čitaju. No, s obzirom da ne znamo ništa o programskom jeziku i značenju svih tih naredbi, trebat će nam podosta vremena da shvatimo kako taj naš "program" funkcionira, i zašto je svako slovo u njemu potrebno i važno za naš život. Šira javnost ne zna s koliko se upornosti i strpljenja u brojnim svjetskim laboratorijima već više od dva desetljeća radi na razvoju golemih baza podataka o strukturi i funkciji molekula i biološkim procesima u ljudskom organizmu, te njihovu povezivanju s genetskim kodom. Na taj način nastojimo razumjeti jezik tog našeg genetskog koda i njegovu ulogu u zdravlju i bolesti, ali rekao bih da smo još uvijek u relativno ranim stadijima, jer taj je zadatak doista golem. I zatim se, već nekoliko godina nakon prvog ispisa našeg genoma, zahvaljujući CRISPR-Cas9 metodi otvorila sasvim neočekivana mogućnost da taj obimni zapis u našem genomu, ali i u genomima ostalih živih organizama, možemo mijenjati, tj. prebrisati već zapisano i upisati nove stvari. No, nameće se jasno pitanje: tko bi normalan mijenjao svoj vlastiti "kompjutorski program", koji mu je omogućio dotadašnji život, rast i razvoj, prije no što je dobro razumio što u tom "programu" zapravo piše, i što svaka od naredbi radi? Stoga će primjena CRISPR-a u narednim godinama biti pretežno u eksperimentalnim organizmima, npr. kvascima, glistama ili vinskim mušicama, gdje će se sistematski mijenjati genetska uputa, slovo po slovo, kako bi se vidjelo do kakvih to promjena dovodi. Kad se u cijelosti ovlada tom tehnologijom, te se usporedno s time znatno bolje razumiju mehanizmi izrazito nasljednih ljudskih bolesti, npr. onih koje su posljedica mutacije u samo jednom slovu samo jednog gena, i koje nisu izlječive na drugi način, takve će bolesti biti najatraktivniji kandidati za prvu primjenu CRISPR-a. Do svega toga put je još prilično dug i treba očekivati da neće sve ići glatko. No, mogućnosti su doista goleme, a pozitivni učinci primjene doslovce nesagledivi u duljem vremenskom razdoblju. Na samom smo početku jedne sasvim nove ere u liječenju bolesti.

ULOGA DOBRIH BAKTERIJA U ZDRAVLJU

U posljednje vrijeme sve je više studija uloge mikrobioma na zdravlje. Očekujete li tu neke veće pomake i kakve?

Većina ljudi doživljava mikroorganizme kao nešto opasno za zdravlje. Međutim, treba razumjeti da smo mi građeni dijelom od naših vlastitih stanica, ali dijelom i od stanica mikroba koji su nastanili našu kožu, probavni sustav, a i udišemo ih neprekidno iz zraka, te nam ti mikrobi omogućuju probavu hrane i štite nas od raznih drugih napasnika iz okoline. Svatko od nas građen je od trilijuna vlastitih stanica, te barem još toliko trilijuna stanica mikroba, s kojima smo u prijateljskom odnosu i trebamo ih za naš vlastiti život, pa s njima živimo u simbiozi. Stoga bismo o sebi mogli razmišljati i kao o velikoj vreći u kojoj su pomiješani trilijuni vlastitih i trilijuni bakterijskih stanica, a sve ih zajedno na okupu drži naš imunološki sustav. Taj sustav pritom ima ulogu da dopušta ulaz u naš organizam svim poželjnim mikrobima, ali i da prepoznaje sićušni postotak svih poznatih mikroba koji su doista opasni za zdravlje i mogli bi ugroziti opstanak cijelog organizma, te da takve odstrani.

Neke su skupine znanstvenika pretpostavile da ne možemo u cijelosti razumjeti funkcioniranje ljudskog organizma ako ne uzmemo u obzir i ulogu svih tih bakterijskih stanica u nama, te njihovih interakcija s našim sustavima. Zbog te relativno nove pretpostavke, već ionako težak zadatak razumijevanja nevjerojatno komplicirane molekularne građe i funkcije ljudskog organizma - u svoj njegovoj kompleksnosti na svim razinama, ali i u svojoj različitosti od čovjeka do čovjeka - postao je još i znatno teži. Mnogi su znanstvenici isprva bili skeptični i nisu mislili da bi svi ti mikrobi mogli biti važni za naše zdravlje. No, prva sustavna istraživanja genetskog sastava i metabolizma crijevnih bakterija pokazala su velike različitosti među ljudima, kao i važnu ulogu našeg mikrobioma u probavi i prehrani, a naslućuje se i moguća povezanost s nekim bolestima metabolizma u ljudi, pa i bolestima gdje je poremećena imunološka regulacija. Radi se o relativno ranim, pionirskim istraživanjima koja još čekaju potvrdu, no prvi rezultati već sada obećavaju da bi upravo razumijevanje ljudskog mikrobioma moglo pomoći objasniti kako se razvijaju barem neke bolesti, posebno one s metaboličkom ili imunološkom komponentom. Vjerujem da će 2017. donijeti daljnje prodore u ovom zanimljivom području.

PRODUŽENJE ŽIVOTA DO VJEČNOSTI ILI?

Od početka 20. stoljeća do danas očekivano trajanje ljudskog života je udvostručeno. Mislite li da će se taj trend nastaviti istim ili možda čak bržim tempom? Mislite li da tu postoji neka prirodna granica ili ih je sve moguće nadići tehnologijom?

Volio bih najprije podsjetiti kakav je svijet bio prije samo 130 godina, u doba rođenja mojih pradjedova i prabaki, među kojima se nekih u obitelji još uvijek sjećamo. Potkraj 19. stoljeća i na prijelazu u 20. stoljeće, samo je oko 20% ljudi na svijetu uopće znalo čitati, a danas je preko 85% ljudi pismeno. Golema većina ljudi živjela je na selima, bavila se poljoprivredom, nije imala higijenske uvjete niti sigurnu vodu i hranu. Jedno od svaka tri rođena djeteta u svijetu umiralo bi tada prije svog petog rođendana, a danas umire jedno od 30-ak živorođenih. U ekstremnom siromaštvu živjelo je tada oko 85% ljudi na planeti, a danas oko 10%. Treba podsjetiti i da antibiotici i cjepiva nisu bili u primjeni, a tuberkuloza i proljevi bili su vodeći uzroci smrti. Polovica čovječanstva živjela je tada u monarhijama ili raznim oblicima diktatura, a druga polovica u njihovim kolonijama. Telefoni i internet nisu postojali, dok je danas signalom za mobilne telefone pokriveno već 90% čovječanstva, a internetom oko polovice. Čini mi se da su mnogi današnji ljudi, pogotovo u razvijenim zemljama, zaboravili i izgubili svaku svijest o tome kako se živjelo prije samo jednog stoljeća, a u mnogim se siromašnim zemljama svijeta i još danas, nažalost, tako živi.

Zahvaljujući tom golemom napretku koje su nam donijele znanost i tehnologija, te preseljenje u velike gradove, mi dolazimo do točke u vremenu kada ćemo "optimizirati" svoj okoliš do te mjere da on više neće biti čimbenik ograničenja za naše trajanje života. Eliminiranjem svih prirodnih neprijatelja iz našeg okoliša, te dobrom i redovnom prehranom, čistom vodom i sanitarnim uvjetima, doći ćemo do stadija gdje ćemo moći vidjeti koliko se dugo može živjeti temeljem našeg unaprijed zadanog, biološkog potencijala. Mnogi vjeruju da je ta biološka granica negdje oko 110 ili 120 godina. Tu će završiti prva faza produljenja životnog vijeka. Da bismo živjeli dulje od toga, trebat će razmisliti o mijenjanju nas samih, tj. našeg biološkog potencijala, interveniranjem u naše prirodne mehanizme - ali želim naglasiti da je to etički izuzetno dvojben put. Donedavno je bilo lako etički zabraniti mnoge takve zamisli, jer njihova provedba ionako nije bila moguća. Međutim, sve brže ulazimo u razdoblje kada će izmjene postati praktično moguće, te će tada etička pitanja izbiti u prvi plan.

Hoćemo li u tom kontekstu u konačnici postati vječni?

Ovisi o tome što podrazumijevamo pod pojmom "vječni". Barem jedan način da se postane "vječan" već postoji: vidio sam nedavno demonstraciju prototipa digitalne kamere koja bi se mogla nositi kao ovratnik i snimati sve oko nas u perspektivi od punih 360 stupnjeva, a imala bi dovoljno memorije da pohranjuje te snimke kontinuirano nekoliko godina. To znači da smo vrlo blizu mogućnosti da snimimo čitav svoj život i pohranimo ga u digitalnom obliku, te tako "ovjekovječimo" naše postojanje - naravno, ako bi itko to uopće želio učiniti, ili pak kasnije imao vremena gledati. No, više brine činjenica da bi u nekim okolnostima takve kamere mogle biti nametnute, radi kontrole i sprječavanja kriminala. Kao i uvijek do sada, svaki veliki znanstveni napredak popraćen je s mješavinom uzbuđenja i straha vezanih za moguću primjenu.

Da bismo doista postali "vječni" putem znatno duljih života no što ih sada imamo, trebalo bi omogućiti našim stanicama da se dijele unedogled, stabilizirati našu genetsku uputu i zaštititi je od slučajnih pogrešaka i izmjena, uzgajati zamjenske organe, zatim nekako spriječiti mehanizme starenja te konsolidirati našu memoriju. Neki znanstvenici vjeruju da, ako nam sve to jednog dana i uspije, to više nećemo biti mi, već neka značajno genetski modificirana verzija nas samih. Takva bi nova vrsta ljudi u nekoj daljnjoj inačici mogla postati otporna i na uvjete u svemiru, kako bismo značajno proširili moguća staništa za ljudski život. Drugi, pak, misle da će informacija u našoj genskoj uputi i naša memorija na neki način biti integrirane sa strojevima ili robotima, koji bi mogli dugoročno "preživjeti" u svemiru. Možda to zvuči kao znanstvena fantastika, ali već danas postoje vrlo ozbiljne skupine znanstvenika koji su započeli pionirska istraživanja u ovom smjeru - ponavljam, uz sve etičke dvojbe koje takav napredak donosi.

STRAH OD TEHNOLOGIJE

Ljudi su skloni za situaciju s klimatskim promjenama, ali i za brojne druge probleme poput otuđenja optuživati tehnologiju. No čini se da nam upravo i jedino nova tehnologija može omogućiti da riješimo probleme koje je uzrokovala stara. Hoće li 2017. biti značajna u smislu razvoja novih tehnologija stvaranja energije?

Napredak novijeg doba kojeg sam spomenuo u velikoj se mjeri temeljio na energiji dobivenoj izgaranjem fosilnih goriva - ugljena i nafte. Zalihe tih goriva nisu beskrajne, a postoji i bojazan da je takav pristup već u relativno kratkom vremenu doveo do učinaka koji bi mogli izazvati ozbiljne promjene klime i temperaturnih uvjeta na Zemlji. Ekonomski rast i tehnološki napredak pretočili su se u bolje zdravlje i dulji život, no izgaranje fosilnih goriva moglo bi nas vremenom ugroziti, ako ono doista uzrokuje većinu klimatskih promjena koje opažamo. Stoga je prijelaz na alternativne, "čiste" izvore energije poput sunca ili vjetra, logičan idući korak. Međutim, ova se transformacija trenutno događa u najbogatijim i najuređenijim svjetskim državama, gdje za to postoje i pogodni prirodni uvjeti, poput skandinavskih zemalja. No, tamo živi relativno malo ljudi, dok velika većina, kojoj je sada najpotrebniji ekonomski rast i razvoj, živi u siromašnim zemljama. Oni još uvijek nemaju uvjete ni infrastrukturu za prelazak na skuplja alternativna rješenja, već su ugljen i nafta i dalje najisplativiji.

Tu se ogleda kompleksnost ovog problema. Nakon što su bogate zemlje desetljećima koristile fosilna goriva za svoj gospodarski rast i razvoj, i time u najvećoj mjeri snosile odgovornost za negativne učinke na klimu, sada je teško spriječiti siromašne zemlje da ne ponove isto, a radi se o gotovo pet milijardi ljudi. Ako znanost ne uspije razviti efikasnija rješenja od ugljena i nafte, koja bi pritom bila i jeftinija, te infrastrukturno primjenjiva u siromašnim zemljama, tada će se vjerojatno mnoge zemlje oglušiti na pozive na kontrolu potrošnje fosilnih goriva i otpuštanja stakleničkih plinova u atmosferu. To je razlog zašto se mnogi stručnjaci ne zanose mogućnošću da bi čovječanstvo moglo značajno promijeniti ponašanje putem političkih dogovora, te se sve više okreću novim znanstvenim rješenjima koja bi mogla barem odgoditi ili ublažiti posljedice mogućih klimatskih promjena. No, optimisti vjeruju da je iskorištavanje sunčeve energije danas sve bliže tome da postane zamjena za fosilna goriva. U znanostima o materijalima vlada vrlo velik interes za tzv. perovskitom, relativno jeftinim i dostupnim materijalom koji obećava pretvaranje sunčeve u električnu energiju uz efikasnost veću od dosadašnjih. To bi u iduća dva ili tri desetljeća moglo dovesti do priželjkivane transformacije na izvore energije koji nisu pogubni za naš jedini životni okoliš.