Jeszcze za mało wiemy

MARIA HAWRANEK: Wirusy, szczególnie ostatnio, kojarzą nam się źle, a tymczasem Pani zaczyna książkę „Co kryje się w naszych genach?” stwierdzeniem, że możliwe, iż dzięki nim istniejemy.

PROF. EWA BARTNIK: Mamy coraz więcej dowodów na to, że wirusy odegrały bardzo ważną rolę w ewolucji zaawansowanych organizmów, szczególnie wirusy olbrzymie i retrowirusy. Wskakiwały do naszego DNA w różnych momentach istnienia. Być może to właśnie olbrzymi wirus, który wskoczył do pradawnej bakterii, przekształcił najprostsze, archaiczne komórki w takie z jądrem komórkowym – a to był milowy skok w historii życia.

Białko syncytyna, kluczowe dla funkcjonowania łożyska, pochodzi od wirusów. Powinniśmy się z nimi przeprosić również dlatego, że przeżywamy absolutny boom terapii genowej, co prawda drogiej, ale w miarę skutecznej. Aby ją przeprowadzić, trzeba wprowadzić do komórki gen, a najlepiej do tego celu nadają się właśnie wirusy. Jest np. taka choroba: pęcherzowe oddzielanie naskórka. Nie brzmi groźnie, ale to de facto nigdy niegojąca się rana. Niedawno naukowcy ze Stanfordu opracowali maść, do której dodaje się wirus z właściwym genem, smaruje się i rany osób cierpiących na tę chorobę genetyczną się goją. To niesamowite – można już wprowadzić gen przez skórę.

Z szympansami i gorylami dzielimy 98 do 99 proc. genów. Co kryje się w tych 1-2 procentach, które nas różnią?

Olbrzymia większość genów jest takich samych, ale sekwencja to nie jest regulacja. Chodzi o to, że taki sam gen może być aktywny w organizmie w innych miejscach czy momentach. Dawniej myślano, że być może uda się namierzyć konkretny gen lub geny, które zadecydowały o tożsamości Homo sapiens, ale już porzuciliśmy tę nadzieję. Przez chwilę pokładano ją w słynnym genie FOXP2, który wykryto u pewnej rodziny w Anglii mającej kłopot z opanowaniem mowy. Na drodze do człowieka ten gen szybko ewoluował. Neandertalczyk też miał jego wersję, co ucieszyło tych badaczy, którzy byli przekonani, że mówił. Okazało się później, że ten gen jest bardzo aktywny u ptaków śpiewających, a laboratoryjne badania myszy, w których wstawiono ludzką wersję genu, poskutkowały zwiększeniem u nich wokalizacji. Na pewno nie był to jedyny istotny gen w naszej ewolucji.

Co decyduje o tym, że jakiś gen się aktywuje?

U bakterii sprawa jest prosta – aktywacja i dezaktywacja działa jak włączanie i wyłączanie pstryczka w lampie. Jest cukier, to włączają się geny, które mają go strawić. U nas bardziej przypomina to taką zabawkę dla dzieci, w której trzeba dopasowywać rozmaite kształty do odpowiednich dziur, ale gen zadziała dopiero jak wszystkie kształty są dopasowane. Gdy studiowałam, mieliśmy taką trochę socjalistyczną wizję komórki – każde białko miało swoją funkcję: krawiec szył ubrania, szewc buty itd. Uważaliśmy też, że białko było albo w jądrze, albo w cytoplazmie, albo w mitochondriach, albo w błonie. A tymczasem olbrzymia większość białek nie ma tylko jednego miejsca w komórce, co więcej – olbrzymia większość genów produkuje więcej niż jedno białko. A dodatkowo mamy jeszcze ­interakcje między nimi. Nawet w przypadku drożdży, które są uprzejme mieć tylko 6 tys. genów, nie znamy wszystkich interakcji między nimi.

Oczywiście badamy je w laboratoriach, np. poprzez wyłączanie genu w niektórych komórkach i obserwowanie, czy zdechną, czy nie, a jeśli nie, to co się w nich zaburzy. Tylko w naszym przypadków tych genów jest ponad 20 tys., więc jeszcze dużo badań przed nami.

Czyli nie dowiemy się, co sprawiło, że człowiek jest człowiekiem?

Wiemy, że są geny odpowiedzialne za żuchwę, podstawę czaszki, postawę pionową, owłosienie, mięśnie. Ale powiem tak: gdyby rzeczywiście to wilczyca wykarmiła Romulusa i Remusa, oni nie założyliby Rzymu. Mamy kombinację różnych genów z setkami tysięcy lat kultury. To nie jest taki ładnie wyrysowany schemat: małpa idzie, trochę się prostuje, coraz bardziej i wreszcie jest człowiek.

Jaki jest najczystszy rasowo Homo sapiens?

Wygląda na to, że Afrykańczycy. Na północy krzyżowaliśmy się z neandertalczykami i dziś nosimy nawet kilka procent ich genów, do tego jeszcze przynajmniej z jednym lub dwoma wariantami ludzkimi. U współczesnych Afrykańczyków tych obcych domieszek genetycznych jest mniej, bo przodkowie tych ludzi byli bardziej odizolowani od innych populacji, z którymi mogliby się krzyżować.

Przy czym koncepcja rasy jest absurdalna, bo różnorodność genetyczna w obrębie jednej grupy, np. o jasnej skórze, jest o wiele większa niż między grupami o różnym kolorze skóry. Bardziej różni nas co innego, ale kolor skóry najbardziej rzuca się w oczy.

Czy testy na nasze pochodzenie, które ujawniają, że jesteśmy potomkami innych ras, co do których być może żywimy jakieś uprzedzenia, mogłyby być jakimś remedium na rasizm?

Pochodzenie można badać, testy genea- logiczne są powszechne i w miarę wiarygodne. Tylko osobiście nie wiem po co. Mnie jest wszystko jedno, skąd wzięli się moi przodkowie. Poza tym nie jestem przekonana, że jeśli ktoś żywi przekonanie oparte na nieracjonalnych argumentach, to można go przekonać przy pomocy racjonalnych argumentów. ­Z anty- szczepionkowcami niezbyt się to udaje.

Dlaczego nie możemy sobie wyliczyć, jaki kolor oczu będzie miało nasze dziecko, tak jak uczono nas tego w szkole?

Jest kilkanaście genów, które wpływają na kolor oczu. Są w obiegu testy, wykorzystywane na styku genetyki i medycyny sądowej, które na podstawie pozostawionego na miejscu zbrodni DNA pomagają ustalić, jaki kolor włosów i oczu miała osoba tam obecna. Robią to z prawdopodobieństwem sięgającym 85 proc. Ale w przypadku dziedziczenia wciąż nie możemy ferować wyroków. W kryminałach Agaty Christie przynajmniej dwa razy się okazuje, że ktoś nie może być czyimś dzieckiem, bo ma brązowe oczy, a rodzice mieli niebieskie. To duże uproszczenie, bo owszem – może. Poza tym barw oczu jest znacznie więcej – szare, zielone, nie da się tego tak prosto przewidzieć. Zresztą za prawie wszystkie ludzkie cechy odpowiada więcej niż jeden gen.

Z jakimi jeszcze nieadekwatnymi wyobrażeniami o genetyce wychodzimy ze szkoły?

W szkole nauczyciele genetyką zajmują się z reguły niechętnie, a jeśli już, to rzeczami prostymi. Nabieramy więc przekonania, że ważne są choroby spowodowane przez mutację w pojedynczym genie. One oczywiście są ważne, ale są też bardzo rzadkie. Najczęstsze choroby genetyczne w Europie to mukowiscydoza, z którą rodzi się jedna osoba na 2-2,5 tys., i zespół Dow- na – tu mamy 1 na 700. Ale jeśli pomyślimy szerzej – nie kto się jaki rodzi, ale co nam szkodzi, to najważniejsze okażą się choroby układu krążenia, cukrzyca i nowotwory, a to są schorzenia w większości przypadków silnie wielogenowe albo w ogóle o słabym podłożu genetycznym. Mniej więcej co trzecia osoba zachoruje na nowotwór – odpowiada za to kombinacja naszego środowiska, naszych genów, sposobu naprawy naszego DNA, który jest bardzo złożony, a do tego jedni reperują je lepiej, drudzy gorzej. W szkole zbyt rzadko podkreśla się, że za nasze zdrowie są odpowiedzialne interakcje naszego środowiska z genami.

Czy zatem należy się poddawać testom genetycznym?

Dla osoby pełnoletniej potencjalnie obciążonej rodzinnie lub osoby z objawami choroby wykonanie testu jest formą diagnozy. Ale weźmy sztandarowy przykład – chorobę Huntingtona. Jeżeli rodzic ją ma, to ryzyko, że przekaże ją dzieciom, wynosi 50 proc. Lepiej wiedzieć, że się zachoruje czy nie, skoro na tę chorobę nie ma żadnej terapii? Są osoby, które gorzej zniosą niepewność niż informację, która jest formą wyroku, a są osoby, które gorzej zniosą wyrok niż niepewność. Tu decyzja jest indywidualna, sama nie wiem, jaką bym podjęła w takiej sytuacji.

Kilka lat temu pisałam reportaż o rodzinach obciążonych pewną mutacją genu, który powoduje wczesne zachorowanie na Alzheimera. Żyją w słabo zaludnionym górskim regionie w Kolumbii. Od lat trwają badania z ich udziałem, w których testuje się nowe leki. Uczestnicy projektów badawczych nie są a priori informowani, czy są nosicielami genu, czy nie, ich statusu nie znają też badacze, by ich jakoś inaczej nie traktować. Są im przypisane specjalny kody. To powszechna praktyka?

W badaniach klinicznych często stosuje się tzw. próbę podwójnie ślepą – tak jak pani opowiedziała. Tu nie ma kłopotów etycznych – nie ma lekarstwa na tę chorobę, a jest ona częsta, i jest nadzieja, że badania jej genetycznie uwarunkowanej postaci doprowadzą do znalezienia skutecznej terapii.

W społeczności Żydów, m.in. aszkenazyjskich, istnieje taki ciekawy program Dor Yeshorim. Zainicjował go amerykański rabin, Josef Ekstein, któremu czwórkę dzieci zabrała choroba Taya-Sachsa. U nastolatków przeprowadza się badania pod kątem mutacji kilku genów, które powodują najczęstsze choroby w tej społeczności – m.in. chorobę Taya-Sachsa, mukowiscydozę, chorobę Canavana, zespół Blooma. Nie informuje się badanych o wynikach, w rejestrach ich dane są kodowane, aby uniknąć stygmatyzacji. Dopiero w momencie, gdy dwie osoby rozważają wspólną przyszłość obejmującą posiadanie dzieci, dzwonią do centrum i dostają zielone światło, albo nie, jeśli oboje są nosicielami ryzykownego genu. Nigdy nie dowiadują się, o jaki gen chodzi, tylko czy jest ryzyko. W Omanie podobne próby badania przedmałżeńskiego nie były tak dobrze przyjęte.

Gdzie w Polsce można przeprowadzić testy genetyczne? Z tego, co wiem, rynek nie jest uregulowany.

W Polsce wystarczy założyć działalność gospodarczą, by się zajmować diagnostyką genetyczną, więc rzeczywiście trzeba uważać. Większość instytucji, które robią porządną diagnostykę, ma laboratoria mające numer nadany przez Krajową Izbę Diagnostów Laboratoryjnych, atest od Polskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka i podlegają zewnętrznym testom EMQN (European Molecular Genetics Quality Network). Miałabym zaufanie do laboratoriów polecanych przez lekarzy genetyków.

Np. w Poznaniu jedna z firm robi badania genomu u pacjentów onkologicznych, którzy nie reagują na standardową terapię. Można wykonać sekwencję DNA nowotworu i dla porównania sekwencję DNA zwykłej tkanki – i spróbować znaleźć taką mutację, na którą mamy lek. Badanie wymaga pogłębionej analizy informatycznej i kosztuje 20 tys. złotych. Ale dla niektórych jest to szansa na odzyskanie zdrowia.

Ale mamy też laboratorium oferujące badanie talentów dzieci… No bardzo przepraszam, to niemożliwe.

No właśnie, co Pani myśli o testach genetycznych, które służą ustaleniu naszych predyspozycji?

Nazywa się je testami lajfstajlowymi – np. na tolerancję laktozy czy ilość wosku w uszach. Jeśli ktoś chce na nie wydawać pieniądze, to mu nie zabronię, bo wiele z nich ma wiarygodne wyniki. Tylko znów pytanie: czy to potrzebne? Bo przecież często wiemy, jak jest – nie muszę robić badania na tolerancję kofeiny, wiem z doświadczenia, że mam ogromną, wiem też, ile mi się gromadzi wosku w uszach. Natomiast testy dotyczące dyspozycji atletycznych i dietetycznych w tym momencie to jest piramidalna bzdura. Być może w przyszłości te dyspozycje będą do ustalenia, ale na razie to niemożliwe. Lepiej więc zainwestować w dietetyka lub trenera.

Żydzi – ale tylko mężczyźni – mogą robić testy na obecność konkretnego wariantu chromosomu Y, który świadczy o tym, że pochodzą od kapłanów. Tylko co z tego wynika? Z kolei robienie testów na ogólne predyspozycje do nowotworów nie ma moim zdaniem większego sensu, bo jest bardzo wiele rzeczy dotyczących stylu życia, które mają wpływ na ich rozwój. A na swój styl życia z kolei my mamy wpływ.

Genetyka to dziedzina, z którą wiąże się wiele fantazji – strasznych i pięknych. Ale nastręcza też wielu etycznych dylematów. Co obecnie można w ludzkich genach ruszać, a czego nie? I jak się to ustala?

Wiosną 2015 r. zaczęły w środowisku krążyć informacje o tym, że Chińczycy biorą się za modyfikowanie zarodków. Pojawił się wtedy w czasopiśmie „Science” list otwarty z pytaniem, czy w zasadzie kiedykolwiek należałoby dopuścić do modyfikowania ludzkich zarodków, a jeśli tak – jakie warunki miałyby zostać spełnione. To z kolei spowodowało powstanie różnych ciał, m.in. specjalnej komisji WHO dotyczącej modyfikacji ludzkiego genomu, do której należę. W 2018 r. przyszły na świat bliźniaczki, u których doktor He Jiankui zmodyfikował geny na etapie zarodków w próbówce. Ich tata jest nosicielem wirusa HIV, a wiemy, że wnika on do komórek, korzystając z białka produkowanego w organizmie człowieka – CCR5. Wiemy też, że osoby, które mają mutację usuwającą niewielki kawałek genu w obu jego kopiach, nie są podatne na AIDS. Usunięcie tego białka miało uczynić dziewczynki odporne na HIV. Okazało się, że mu się to nie udało, a jego badania wywołały wielki skandal.

Dlaczego?

Wcześniej, jeśli w ogóle, prace badawcze prowadzono na zarodkach niezdolnych do rozwoju, powstałych po zapłodnieniu in vitro, np. wtedy, kiedy do komórki wnikają dwa plemniki i tworzy się potrójny garnitur chromosomów. I to tylko w niektórych krajach zezwalających na takie manipulacje, jak np. Wielka Brytania. Ale i w nich są jasne ograniczenia: trzeba uzyskać zezwolenie na taki eksperyment i zarodki po manipulacji mają być zniszczone w ciągu dwóch tygodni. He Jiankui wziął zarodki zdolne do rozwoju i do tego je wprowadził do macicy ich matki, co było nie tylko nieuprawnione, ale też nieuzasadnione. W przypadku ojca nosiciela lub chorego na AIDS i zdrowej matki oraz zapłodnienia in vitro wystarczy dobrze przepłukać plemniki przed zapłodnieniem. Do tego AIDS to nie jest choroba nieuleczalna, mamy przyzwoitą terapię. Najważniejsze jest jednak to, że na tym etapie nie było wiadomo, czy taka interwencja genetyczna nie przyniesie dodatkowych, szkodliwych efektów. Wciąż tego nie wiemy.

Jak by Pani rozstrzygnęła etyczne dylematy, jakich nastręcza manipulacja genami w zarodkach?

Pierwsza wątpliwość ma charakter teoretyczny: czy mamy prawo poddać terapii zarodki i wpływać na przyszłe pokolenia, druga związana jest z technologią – czy przypadkiem czegoś nie uszkodzimy. Wydaje mi się, że najważniejsze jest rozwiązanie problemów technicznych. Na razie nie potrafimy tego zrobić idealnie i możemy doprowadzić do uszkodzenia innych genów albo jakichś nowych, niekorzystnych między nimi interakcji. Nie chcę wystawiać szyi pod toporek, ale gdyby można było idealnie przeprowadzić ten zabieg, to dlaczego miałoby się urodzić dziecko chore, które umrze na daną chorobę, jeśli mogłoby się urodzić dziecko zdrowe? Natomiast w tym momencie prace, które doprowadzają do narodzenia się dziecka, są nieakceptowalne. Jeszcze za mało wiemy.

Jak rozumiem, to kwestia czasu.

Być może, ale nieprędko. Diagnostyka prenatalna i preimplantacyjna jest już prowadzona w rodzinach ryzyka genetycznego. Jednak znów podejmowane działania zależą od przekonań rodziców – dla niektórych rodziców akceptowalna jest diagnostyka preimplantacyjna i wybór na tej podstawie zdrowszego zarodka, ale nie prenatalna, gdzie w konsekwencji wykrycia wad u płodu następuje jego usunięcie.

Jest taka książka „Hakowanie Darwina”, napisana przez Jamiego Metzla – jednego z członków komisji WHO, w której rozważa przyszłość rasy ludzkiej. Państwo Brown idą do poradni genetycznej, bo chcą mieć dziecko, a tam doradza się im rozwiązanie nowoczesne, bo wtedy można wybrać zarodek, który nie ma defektów, najlepszy. Za 20 lat nie będzie chodziło tylko o najlepszy zarodek, ale jeszcze o to, co by poprawić, bo ten miałby słabe mięśnie, a tamten byłby emocjonalnie rozchwiany. Taki świat mi się już nie podoba.

Ale to będzie w ogóle możliwe – tak sobie wrzucać różne pożądane cechy jak przyprawy do alchemicznego alembiku: tu szczyptę zdolności ­matematycznych i trochę empatii?

Nie wiem, czy kiedykolwiek będziemy na takim etapie.

W dużym uproszczeniu połowa naszych złożonych cech zależy od genów, a połowa od środowiska, czyli otoczenia, wychowania. Nie wiem, kiedy zaczną się pojawiać kliniki, które oferują ulepszone dzieci – boję się, że stanie się to, zanim taka możliwość rzeczywiście będzie istniała. A tak naprawdę myślę, że nie będzie istniała w ogóle. W USA jest w tej chwili ponad 600 klinik komórek macierzystych, prowadzących terapie za grube pieniądze, które nic nie wnoszą. U nas też jest ich trochę. Jeżeli jest człowiek ciężko chory, nie ma nadziei, ale ma pieniądze, to przyjmie prawie wszystko. Być może te pieniądze lepiej byłoby przeznaczyć na lepszą opiekę, zamiast na wątpliwą terapię.

Terapia komórkami macierzystymi nigdy nie działa?

Działa dla kilku schorzeń, ale muszą być do tego wykorzystane specjalne komórki macierzyste, a nie np. z własnego tłuszczu. Udokumentowanych przykładów jest bardzo mało.

W trakcie Pani kariery naukowej genetyka przeszła galopujący rozwój. Czego się Pani w związku z tym rozwojem obawia, a o czym marzy?

Boję się, że chęć ulepszania będzie galopowała przed możliwościami – łatwo wmówić ludziom rzeczy, które nie istnieją. A marzę o tym, by genetyka znów się trochę uprościła. Kilkanaście lat temu prowadziłam wykład o regulacji działania genów. Wtedy jeszcze potrafiłam odpowiedzieć na pytanie, które postawiła mi pani na początku: jak się uruchamia ludzki gen. W tym momencie nie mam pojęcia. Zatem chciałabym zrozumieć regulację działania genów. I jeszcze jedno mam marzenie: niektóre terapie genowe, np. anemii sierpowatej, już pięknie leczą, ale za milion dolarów. Marzę, by terapia genowa kiedyś była tańsza. ©

PROFESOR EWA BARTNIK jest genetyczką i popularyzatorką nauki. Specjalizuje się w chorobach ludzkich będących skutkiem zmian w mitochondrialnym DNA. Jest członkinią specjalnej komisji WHO, zajmującej się problemem modyfikacji ludzkiego DNA. Odznaczona Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski za zasługi na rzecz nauki w Polsce i na świecie oraz wspieranie międzynarodowej współpracy naukowej. Autorka ok. dwustu prac naukowych i książki „Co kryje się w naszych genach?”.