3 rzeczy, których dowiesz się z książki “Ludzkość poprawiona”

Edytowanie genów nie jest nową sztuką, ale opracowana w 2016 roku metoda CRISPR/Cas9 pozwoliła dokonywać modyfikacji taniej i skuteczniej niż kiedykolwiek. Co oznacza ta dziwna nazwa? Sam CRISPR to sekwencja DNA z charakterystycznymi, cyklicznie pojawiającymi się identycznymi fragmentami. Jak się w końcu okazało, struktura ta pełni rolę biologicznego antywirusa z automatycznie aktualizowaną bazą danych. CRISPR niejako kumuluje w sobie kopie DNA wirusów z jakimi organizm miał styczność, dzięki czemu komórka potrafi wytworzyć odpowiednio dobrany enzym Cas, unieszkodliwiający intruza poprzez przerwanie jego łańcucha DNA. Po szczegóły oczywiście odsyłam do książki. Ważne dla nas jest to, że naukowcy znaleźli sposób na wykorzystanie enzymu Cas (najczęściej Cas9 zaczerpniętego od bakterii Streptococcus pyogenes) do ćwiartowania genów dla własnych potrzeb. 

[ecko_youtube]4YKFw2KZA5o[/ecko_youtube]Zastosowań dla CRISPR/Cas9 nie sposób zliczyć. Jednym z ciekawszych i znajdujących się w naszym bezpośrednim zasięgu jest zmodyfikowanie genomu… komara. Nie stanowi tajemnicy, iż bzyczące owady to najwięksi ludobójcy w historii, od zawsze dziesiątkujący populację na skutek roznoszonych chorób. Wiele z nich przyhamowaliśmy, jednak najbardziej zakaźna – malaria – wciąż dotyka około 220 milionów ludzi rocznie, z czego 3 miliony zabija. Genetycy już teraz mogliby załatwić ten problem. Wystarczyłaby stosunkowo prosta modyfikacja genu, czyniąca komary bezpłodnymi. Na ten krok nauka nie chce jednak przystać, ponieważ kompletne i nagłe wyeliminowanie tak licznego gatunku mogłoby przynieść trudne do przewidzenia skutki dla światowego ekosystemu. Pozostaje więc druga sztuczka, czyli taka edycja komarowego genu, przez którą ciało owada stawałoby się niezdatne do życia dla pierwotniaków wywołujących malarię. Kiedy zobaczymy efekty? Nastąpiły one już w tym roku. Biolodzy zidentyfikowali gen FREP1 i dowiedli, że jego usunięcie uczyni komary nieszkodliwymi. Prace jednak nadal trwają, ponieważ osobniki pozbawione FREP1 okazały się mocno osłabione, co również mogłoby mocno przetrzebić ich populację. Nie zmienia to faktu, że dni malarii są już policzone.

O tym, że procesor jest w stanie pokonać mózg w intelektualnej potyczce przekonaliśmy się już w 1996 roku. Chcąc pokazać potęgę swoich produktów, IBM zaproponowało rozegranie meczu szachowego między słynnym Garrim Kasparowem, a komputerem Deep Blue. W pierwszym starciu Rosjanin zwyciężył, jednak w rewanżu górą okazał się Deep Blue. Wynik  symboliczny, stanowiący zapowiedź tego co miało wkrótce nadejść.

Mogłeś o tym nie słyszeć, ale podobnego rodzaju pojedynek odbył się dwa lata temu, tyle że zamiast szachów wybrano starą azjatycką grę w go. Osobiście nigdy nie miałem okazji wziąć udziału w rozgrywce, ale jeśli wierzyć internetowym opisom, go charakteryzuje się jeszcze większą liczbą możliwych kombinacji, przez co stanowi poważniejsze wyzwanie, zarówno dla intelektu ludzkiego jak i wirtualnego. Sztuczka polega na tym, aby komputer samodzielnie analizował ruchy, obserwował sytuację i wyciągał wnioski – jednym słowem, uczył się. W rozegranym w 2016 meczu starli się mistrz świata Lee Sedol i stworzony przez DeepMind (należący do Google) AlphaGo. Mimo niezachwianej wiary we własne umiejętności, Koreańczyk przegrał z maszyną 4:1. Jeden punkt Sedola był jedynym jaki stracił AlphaGo we wszystkich zorganizowanych spotkaniach. Spotkaniach z ludźmi.

[ecko_youtube]XZotQte2HbY[/ecko_youtube]

Niedługo później DeepMind przygotował kolejny pokaz. Tym razem naprzeciwko AlphaGo stanął program AlphaGoZero. Doszło do prawdziwego pogromu, zakończonego wynikiem 100:0. Obie aplikacje zostały oparte o zasady sztucznej inteligencji i możliwość uczenie się. Różnica polegała na tym, że AlphaGo analizował wyłącznie przedstawione mu rozgrywki między ludźmi, z kolei jego następca szlifował umiejętności poprzez symulowanie różnych scenariuszów ze sobą samym. Pozostaje tylko czekać na to, co spłodzi wirtualna inteligencja rzucona w wir matematyki lub fizyki.

3. Do 2030 roku urodzi się zmodyfikowane dziecko

Wróćmy do genetyki. CRISPR/Cas9 i inne metody modernizowania DNA już w tym momencie pozwalają na osiąganie rzeczy rodem ze science-fiction. Dla przykładu, zespół Marty Olejniczak z Poznania w ramach badań wycinał już z pojedynczych komórek fragment genu odpowiedzialny za neurodegeneracyjną pląsawicę Huntingtona. Jeszcze ciekawiej jest na Harvardzie, gdzie przebudowa komórek senescentnych wydłużyła żywot myszy o ponad 1/3. Te wszystkie niebagatelne sukcesy dzieją się właśnie teraz, choć często z dala od mediów i opinii publicznej.

Pora na naturalne pytanie: kiedy doczekamy się narodzin pierwszego poprawionego/usprawnionego genetycznie człowieka? Większym problemem wydają się tym miejscu przepisy prawne i etyka, aniżeli kwestie techniczne. Lindenberg zwraca uwagę, że zidentyfikowaliśmy około 2 tysięcy cech determinowanych przez geny. Wiele z nich jest zbyt złożonych abyśmy mogli je zmieniać przy obecnym stanie wiedzy, ale są i takie, które jesteśmy w stanie modyfikować już teraz lub niebawem. Najprawdopodobniej palma pierwszeństwa przypadnie Chińczykom, którzy dzięki specyficznemu podejściu w temacie ingerowania w naturę, mają już za sobą pionierskie próby na ludzkich zarodkach. Zgodnie z przewidywaniami specjalistów, pierwsze dziecko z prenatalnymi poprawkami naniesionymi przez genetyków, przyjdzie na świat najdalej za dwie dekady.