Sztuczki z życiem

Na 26 684 artykuły naukowe w bazie danych "PubMed", w których pada słowo "stworzenie", tylko w kilku pojawia się ono butnie na początku tytułu. Ale i w tych nielicznych przypadkach chodzi o dość trywialne stworzenie przyrządu lub wirtualnego modelu. Venter, słynny amerykański genetyk, jest pierwszym naukowcem, który oświadcza światu, że stworzył ni mniej, ni więcej, tylko sztuczne życie w postaci nowej, nieistniejącej dotąd bakterii.

Przełom biotechnologiczny

Owo "stworzenie" wywołało serię komentarzy w światowych mediach, z "L’Osservatore Romano" włącznie. Takie było też zapewne zamierzenie Ventera, który uwielbia prowokować opinię publiczną. "Tworzenie życia" uznano bardzo szybko za uzurpowanie sobie mocy boskiej, choć ani Venter, ani nikt z jego ekipy tego wprost nie powiedział. Ujawnia to strach przed osiągnięciem przez człowieka boskich prerogatyw. Jednak to wyłącznie kwestia semantyczna, która ma z rzeczywistością tyle wspólnego, ile dla wiary i religii miało ogłoszenie przez Kopernika, że Ziemia obraca się wokół Słońca. W obu przypadkach przekroczenie granic jest jedynie rozszerzeniem wizji świata, które z wiarą ma tyle wspólnego, ile sami włożymy w nie słów o Bogu i religii.

Bezdyskusyjnymi osiągnięciami Ventera są więc zarówno aspekt biotechnologiczny sprawy, jak i jej nagłośnienie. Ten pierwszy w wielkim skrócie wygląda tak: genom bakterii (a więc całe jej DNA kodujące wszystkie geny) został stworzony w laboratorium z pojedynczych nukleotydów, "sklejanych" w coraz większe fragmenty DNA, wyłącznie na podstawie odczytanej z natury sekwencji genomu bakterii Mycoplasma mycoides. Następnie przeniesiony on został do pozbawionej własnego DNA komórki innego gatunku bakterii o nazwie Mycoplasma capricolum. Już samo sklejenie całego genomu bakterii jest nie lada wyczynem. Wprowadzenie go do innej komórki, tak aby podjął funkcje życiowe i nie tylko pokierował metabolizmem komórki, ale i jej namnażaniem, jest również godne najwyższego zachwytu naukowców.

Informacje te zebrane w dwóch zdaniach wyglądają trywialnie, ale wystarczy sobie uświadomić, że ów genom składający się z milionów cząsteczek nukleotydów ułożony został w bezbłędny szereg wyłącznie na podstawie niematerialnej informacji zgromadzonej w komputerze. Innymi słowy, jako punkt wyjścia grupa Ventera miała wyłącznie niematerialną (!) informację w postaci ciągu liter AGCT (to symbole czterech rodzajów nukleotydów budujących DNA). Dlatego słowo "stworzenie" genomu oddaje sedno sprawy, choć słowo "zsyntetyzowanie" jest mniej szokujące.

Trochę gorzej jest już z samym "stworzeniem życia", czego, notabene, Craig Venter wprost nie mówi. Aby ożywić genom zsyntetyzowany krok po kroku dzięki milionom reakcji chemicznych prowadzonych w laboratorium, trzeba było użyć już istniejącego opakowania. Posłużyła do tego pozbawiona własnego DNA bakteria Mycoplasma capricolum. Ten element nowej komórki nie został więc stworzony na podstawie niematerialnej informacji. Jednak ani samo opakowanie, ani sam sztucznie stworzony genom nie mogłyby bez siebie działać. To właśnie nowy genom "ożywił" de facto martwą bakterię. I to tak skutecznie, że nie tylko zaczęła produkować nie własne białka, lecz te, które były zakodowane w nowym genomie, ale w dodatku zaczęła się namnażać i zwiększać liczbę nowych komórek. Niebieski kolor kolonii nowej bakterii pokazuje, że komórki te produkują białka zakodowane w sztucznie stworzonym genomie. Genu produkującego białko dające właśnie taki barwnik nie było bowiem w M. capricolum, która przyjęła sztuczny genom.

Pierwszych etapów rozwoju nowej bakterii naukowcy nie mogli śledzić bezpośrednio pod mikroskopem. Ale wydedukowali, jak się to stało, gdyż pojawienie się niebieskiego barwnika możliwe było wyłącznie dzięki przejęciu funkcji życiowych w pustej bakterii przez nowy genom. Aby dodatkowo potwierdzić, że bakterie pochodzą ze sztucznie otrzymanego genomu, naukowcy dokonali testów ujawniających zakodowane przez nich uprzednio fragmenty DNA, których nie ma w żadnej innej komórce, i przebadali także białka produkowane przez nową bakterię.

Dodajmy, że po kilku podziałach takich komórek cały zestaw ich białek składał się już z nowych, zsyntetyzowanych na bazie sztucznego genomu. Nowe komórki stają się w tym momencie nowymi na sto procent i stąd właśnie stwierdzenie o ich stworzeniu w laboratorium... tyle że tworzeniu stopniowym i początkowo na bazie białek i struktury innej, zwykłej komórki bakteryjnej.

Przełom filozoficzny

Można bez końca dyskutować, czy bakteria Ventera została rzeczywiście stworzona z niczego, i w zależności od podejścia uzyskać potwierdzenie lub zaprzeczenie. Już od ponad 40 lat biolodzy uzyskują organizmy, których nie ma w naturze, przenosząc geny z jednych komórek do innych i tworząc tzw. organizmy transgeniczne lub modyfikowane genetycznie. To też swego rodzaju proces tworzenia życia do tej pory nieistniejącego. A więc do tworzenia nowego życia w laboratorium powinniśmy być w zasadzie przyzwyczajeni.

Ale wartość dodana doświadczenia Ventera polega na tym, że nowy genom stworzony został na podstawie niematerialnej informacji, a nie skopiowany z istniejącego już łańcucha DNA. To właśnie transformacja niematerialnej informacji w żywy organizm wzbudza zarówno podziw, jak i obawy. Pokazuje to bowiem, że możliwe będzie w przyszłości tworzenie nie tylko bakterii naśladujących te żyjące w naturze, ale również takich, o których nikomu się jeszcze nie śniło. I to dopiero będzie prawdziwym, twórczym powoływaniem nowego życia! A możliwości niewyobrażalnych dziś kombinacji genów będzie zapewne bez liku. Jeśli można tworzyć całe genomy na podstawie samej tylko informacji, to kolejnym krokiem będzie zapewne próba stworzenia bakterii posiadającej zaprojektowane przez człowieka geny nieistniejące w przyrodzie, aż do stworzenia genomu w całości napisanego przez człowieka. Czemu nie? Do tego jednak droga daleka - nie umiemy jeszcze zaprojektować nieistniejącego genu.

Droga prowadzi metodą prób i błędów, przez modyfikację znanych już genów, wprowadzanie drobnych zmian w ich sekwencji (mutacji) i badanie, jakie przynosi to skutki dla życia zmodyfikowanych bakterii. Ale znowu, proces ten będzie w sumie podobny do przenoszenia genów pomidora czy człowieka do komórki bakteryjnej i znanych od dziesiątków lat metod ukierunkowanej mutagenezy, tzn. wywoływania zaplanowanych z góry mutacji w DNA. Takie doświadczenia robi się dziś codziennie w tysiącach laboratoriów biologii molekularnej. Ba, robią je nawet studenci biologii na ćwiczeniach i nikt nie dostrzega w tym zastępowania Pana Boga.

Dlatego perspektywa "tworzenia nowego życia" w laboratorium nie wróży końca świata. Biolodzy potrafią od dawna sprawiać biotechnologiczne cuda i świat się od tego nie załamuje, a tym bardziej nie załamuje się niczyja wiara i nie rozpada się światopogląd ludzi wiary. Craig Venter tylko trochę przesunął granicę, która dla laika wydawała się nieprzekraczalna, a dla specjalistów - oczywista. Takich transgresji będzie coraz więcej, bo taka jest logika postępu nauki. Doświadczenie Ventera pokazuje dobitnie skalę możliwości, które i tak istniały do tej pory. Dzięki jego eksperymentowi wiadomo, że biolodzy będą również tworzyć coś, czego do tej pory nikt nie potrafił nawet sobie wyobrazić. Czy będziemy to nazywać procesem nowego stworzenia, czy też zręcznym połączeniem znanych do tej pory metod biotechnologicznych, pozostaje - powtórzmy - kwestią semantyczną.

Widmo diabolicznego zarazka

Pytanie zasadnicze dla laika brzmi: czy ta nowa jakość pomoże ludzkości, czy też zaszkodzi? Zapewne będzie tak, jak z organizmami genetycznie modyfikowanymi: niektóre próby będą dawały dobre owoce, inne - poślednie lub złe. Stworzenie monstrualnych, śmiertelnych dla ludzi i zwierząt bakterii, które mogłyby posłużyć terrorystom do zabicia połowy ludzkości, nie wymaga tak pracochłonnych zabiegów jak te, które wykonała ekipa Ventera. Wystarczą duże ilości zwykłego wąglika rozpylone nad np. Nowym Jorkiem. Nikt nie będzie szukał wysublimowanych i pracochłonnych metod tworzenia nowego życia, by takim cudem biotechnologicznym nas zabijać. Stare i wypróbowane metody wystarczą do tego, aby zgładzić całą ludzkość. Jakoś do tej pory nikt tego nie spróbował (poza Saddamem Husajnem w Kurdystanie) i zapewne nie spróbuje. Choćby z tego powodu, że najbardziej narażony na śmierć jest właśnie producent takiego diabolicznego zarazka.

Natomiast to, że eksperyment Ventera pobudza wyobraźnię, nie może dziwić. Sztuczki z życiem to zwykłe, codzienne zajęcie milionów biologów na całym świecie. Tyle że nie każdemu wystarcza odwagi, tupetu i materialnych możliwości, jak również zdolności, by realizować tak śmiałe, niepewne i długotrwałe projekty, jak Craig Venter.

JACEK KUBIAK jest biologiem. Pracuje w CNRS/Université Rennes 1 we Francji. Stale współpracuje z "TP".