Pomôžu umelé mikroorganizmy ľudstvu prežiť alebo ho skôr ohrozia?
Minimálne od čias Frankensteina majú ľudia sklon obávať sa toho, čo by priniesol umelý život. Čo ak sa ľuďmi vytvorené stvorenie vymkne svojim tvorcom z rúk? Odveká dilema sa objavuje znova, a tentoraz má reálny základ. Vedci nedávno oznámili, že vytvorili prvú baktériu so syntetickou DNA, ktorá sa dokáže množiť. Stane sa naším pomocníkom, ako dúfajú jej stvoritelia, alebo sa práve zrodila časovaná biologická bomba?
Známy americký biológ Craig Venter si pred časom splnil svoj dávny sen. Jeho početný genetický all stars tím z inštitútu v Rockville v Marylande a San Diegu v Kalifornii poskladal časti umelo vyrobenej dedičnej informácie z jednej baktérie, vytvoril tak jej kompletnú dedičnú informáciu (genóm), a vložil ju do bunkovej obálky pochádzajúcej z inej baktérie.
Jeho výtvor sa najskôr tváril ako mŕtvy, pretože vedci urobili pri rekonštrukcii DNA chybu. Po jej odstránení sa baktéria začala množiť. Vznikol tak organizmus, ktorý doteraz v prírode nejestvoval. Vytvoril ho ambiciózny človek, presnejšie tím schopných vedcov, medzi ktorými nechýba ani nositeľ Nobelovej ceny Hamilton Smith
Nová revolúcia?
Sám Venter, ktorý nikdy neoplýval zbytočnou skromnosťou, svoj počin označil za novú priemyselnú revolúciu, ktorá v perspektíve umožní ľuďom nielen žiť, no aj rozmnožovať sa tak, aby nezničili celú planétu.
Vedci teraz urobili prvý krok. Ďalším plánovaným míľnikom pri využití umelého života by sa mali stať nové mikroorganizmy, ktoré vyrábajú účinné lieky a vakcíny alebo likvidujú nedostupné odpady.
Ešte konkrétnejším cieľom, na ktorom už Venterov tím spolu s ropnou spoločnosťou Exxon Mobil pracuje, je naučiť mikroskopické vodné riasy, aby vyrábali zo vzdušného oxidu uhličitého prakticky čistú ropu a aby ju následne poskytli pre ľudské potreby. Začali by tým nielen konkurovať klasickému petrochemickému priemyslu, ale sťahovali by tiež z ovzdušia skleníkový plyn, ktorý prispieva ku zmene klímy.
To je však zatiaľ hudba budúcnosti. Ako upozorňujú ďalší biológovia, je možné, že sa podobné ciele podarí uskutočniť iba úpravou génov živočíchov, ktoré v prírode existujú, a nebude treba vytvárať úplne nové syntetické genómy.
Ani Venterovu cestu však nemožno podceňovať.
V jednoduchosti je sila
Ako vznikla umelá baktéria? V podstate ide o synteticky vytvorený genetický materiál baktérie Mycoplasma mycoides, premiestnený do „živej“ obálky z jej blízkeho príbuzného Mycoplasma capricolum. Nemožno ju použiť na nič, iba na demonštráciu princípu, že „to“ funguje.
Baktéria nie je ani ničím nebezpečná a určite nehrozí, že by unikla a začala páchať zlo. Nehrozí ani jej zneužitie teroristami, pretože technika, ktorou vznikla, je veľmi drahá, prácna a zložitá (Venterov súkromný inštitút v americkom Rockville stála jej príprava 40 miliónov dolárov; celý vývoj trval kolektívu dvadsiatich odborníkov vyše desať rokov).
Americkí vedci si vybrali túto baktériu vlastne najmä preto, že sa na rozdiel od svojej predchodkyne Mycoplasma genitalis, s ktorou Venterov tím pracoval predtým, rýchlo množí.
Nuž a s Mycoplasma genitalis pracovali vlastne tiež najmä z úsporných dôvodov: má najkratší možný genóm, čiže najmenej písmen DNA, ktoré potrebuje na to, aby žila. Takže napĺňala aj iný Venterov cieľ: zistiť, aký je minimálny genóm, čiže koľko génov organizmus potrebuje na to, aby prežil. Mimochodom, vedci zistili, že ich ozaj nie je veľa: z päťsto génov, ktoré baktéria mala, dokázali „vypnúť“ ešte sto bez vedľajších účinkov.
Venterovým veľkým vzorom je Charles Darwin. Preto, rovnako ako jeho učiteľ, chce poznávať základy, na ktorých funguje život.
Zrod baktérie so syntetickým genómom komentoval pre Science takto: „Je to dôležitý krok, vedecký aj filozofický. Samozrejme, zmenil môj pohľad na definíciu života a na jeho fungovanie.“
Zdá sa, že aj zákony ovládajúce živú hmotu sú dostatočne jednoduché, aby ich vedci dokázali odhaliť, pochopiť a využiť. Jeden krok sa práve podaril. Možno je to podobné, ako keď teoretickí fyzici dúfajú, že sa im podarí nájsť najmenší počet prírodných zákonov, najlepšie jeden, v ktorom by sa dalo v kocke opísať fungovanie neživej prírody.
Pochybnosti
Venter si urobil meno najmä vďaka tomu, že urýchlil gigantický projekt mapovania ľudského genómu koncom uplynulého storočia. Ide o významného a zodpovedného vedca, ktorý vie, čo robí. Alebo by mal vedieť. No mnohí o tom pochybujú.
Preto sa po oznámení prelomového výsledku v časopise Science ozvalo veľa varovných slov. Možno až príliš veľa. Nechýbalo najmä klišé o tom, že niekto sa tu hrá na Boha (čo, nepochybne, Boh nenechá iba tak).
Podobné vyhlásenia tu nie sú prvý raz. Zjavujú sa pravidelne po tom, čo biológovia významne zasiahnu do dejov, ktoré sme si zvykli považovať za doménu prírody.
Menujme iba tri: umelé oplodnenie (deti zo skúmavky), klonovanie čiže vytváranie identických kópií živočíchov (kto by nepoznal ovcu Dolly, prvého živočícha klonovaného z dospelej bunky) alebo výskum ľudských embryonálnych buniek na lekárske účely, čo je azda najkontroverznejšia oblasť súčasnej, no najmä budúcej medicíny.
Otvorená budúcnosť
Lenže nejde ani tak o to, čo dobré alebo zlé by mohla umelá baktéria vykonať teraz, ale o to, čo môže z umelo vytváraných organizmov vzniknúť v budúcnosti. Dvere sú totiž otvorené.
Samozrejme, možno do nich zabudovať rôzne ochranné mechanizmy, napríklad gén samovraždy, ktoré by sa aktivovali v momente, ak by baktéria unikla z laboratória. Možno ich naprogramovať tak, aby okrem toho, na čo sú určené, nedokázali nič iné.
Ibaže tu je biológia skutočne iba na začiatku cesty. Najlepšie to azda vystihol Kenneth Oye z Massachusettského technického inštitútu v Cambridgei: „Z dlhodobého hľadiska tento prístup prinesie vytváranie vzrastajúceho počtu nových, ľuďmi pripravených genómov. Pokiaľ ide o posúdenie dlhodobých ziskov alebo rizík, sme teraz v situácii strelcov, ktorí mieria do temnoty.“
Aj Eckard Wimmer z Univerzity Stony Brook v štáte New York, ktorý ako prvý v roku 2002 vytvoril umelý vírus, konštatoval: „Možnosť zneužitia, žiaľ, existuje.“
