Nauka

Dłubnąć sobie w DNA

Amatorskie grzebanie w genach

Aaron Traywick Aaron Traywick AN
Amatorska inżynieria genetyczna traktowana jest przez niektórych jako niegroźne hobby, przez innych jako szansa dla nauki i edukacji. Czy jednak na pewno powinien się nią zajmować każdy, kto zechce?
Poskładanie z fragmentów DNA wirusa znajduje się ciągle poza zasięgiem amatorów, choć oczywiście potencjalne niebezpieczeństwo istnieje.Oliver Burston/Getty Images Poskładanie z fragmentów DNA wirusa znajduje się ciągle poza zasięgiem amatorów, choć oczywiście potencjalne niebezpieczeństwo istnieje.

Artykuł w wersji audio

Niespełna 29-letni Aaron Traywick zmarł w Soulex Float Spa w Waszyngtonie. Oferuje ono relaksację w dźwiękoszczelnych kapsułach częściowo wypełnionych słoną wodą o temperaturze ciała. Można w nich odseparować się od zewnętrznych bodźców i poczuć niemal jak w stanie nieważkości. Wyznawcy tzw. medycyny alternatywnej są przekonani o leczniczych właściwościach takich praktyk, choć nie ma na to żadnych dowodów. Właśnie w takiej kapsule, 29 kwietnia tego roku, znaleziono martwego Traywicka.

Sieć wzrostu mięśni

Ten tragiczny wypadek przeszedłby zapewne niezauważony przez media, gdyby nie to, kim był zmarły. To człowiek, który stwierdził, że rzuca wyzwanie wielkim firmom farmaceutycznym, bo chce „poza systemem” opracowywać terapie różnych chorób, szukać możliwości przedłużenia życia i poprawy kondycji ciała. Był bowiem przekonany, że sukces w tych dziedzinach jest dziś na wyciągnięcie ręki za sprawą coraz łatwiej dostępnych narzędzi inżynierii genetycznej, umożliwiających precyzyjne modyfikacje DNA organizmów, w tym człowieka. Wystarczy więc samemu zacząć eksperymentować – nawet jeśli nie jest się genetykiem czy lekarzem, a Traywick nim nie był – by ominąć żmudne i długotrwałe procedury badania nowych leków i metod terapii. Dlatego założył firmę, którą nazwał Ascendance Biomedical. Nawiązał w ten sposób do używanego w fantastyce naukowej pojęcia „ascendencji”, czyli najwyższego stopnia ewolucji, w którym człowiek istnieje w formie czystej energii, bez ciała.

W październiku 2017 r. Traywick zwrócił na siebie uwagę mediów, transmitując na żywo na Facebooku pewne wydarzenie. Głównym bohaterem był jego wspólnik, dwudziestoośmioletni programista komputerowy, który jako pierwsza osoba na świecie poddał się samodzielnej i wcześniej nieprzetestowanej eksperymentalnej terapii genowej mającej wyleczyć go z AIDS. Zrobił to, wstrzykując sobie w tkankę tłuszczową brzucha płyn zawierający plazmidy, czyli koliste cząsteczki DNA. Miały one – modyfikując jego DNA – zwiększyć produkcję przeciwciał N6, które według wcześniejszych badań naukowców potrafią niszczyć wirusa HIV. Obok Robertsa w czasie transmisji internetowej siedział Traywick.

Również w październiku 2017 r. inny amator-genetyk – Josiah Zayner, wówczas trzydziestosześcioletni były pracownik agencji kosmicznej NASA, mający doktorat z biochemii i biofizyki – na oczach publiczności konferencji biotechnologicznej w San Francisco wstrzyknął sobie miksturę mającą rozbudować jego tkankę mięśniową. Użył w tym celu metody CRISPR/Cas9 (pisaliśmy o niej w POLITYCE 26/18). Wykorzystuje ona system obronny m.in. bakterii, który chroni te drobnoustroje przed atakami wirusów, tnąc ich materiał genetyczny w precyzyjnie określonych miejscach. Naukowcom udało się kilka lat temu wykorzystać ten system jako narzędzie do precyzyjnej edycji genów. Można nim np. przeciąć w wyznaczonym miejscu nić DNA, by mechanizmy naprawcze komórki z powrotem ją skleiły. Przy czym daje się wpływać na ich działanie – wykorzystać je do wprowadzenia zmiany pożądanej przez eksperymentatora. Nazywa się tę metodę redagowaniem genomu, gdyż przypomina pracę redaktora poprawiającego literówki w tekście. Można też usunąć wskazany fragment DNA, tak jak redaktor wykreśla słowa ze zdania. CRISPR/Cas9 pozwala też uszkodzić jakiś gen, tym samym go wyłączając, albo zmienić go w inny wariant. Ale nie jest możliwe (przynajmniej na razie) wprowadzenie czegoś, czego w DNA wcześniej nie było. Znów, odwołując się do redakcji tekstów: można poprawić literówkę czy wyciąć jakieś słowo, ale nie da się dopisać całego zdania artykułu lub rozdziału książki. Zayner postanowił właśnie za pomocą CRISPR/Cas9 wyłączyć w swoim DNA gen odpowiedzialny za produkcję miostatyny – białka ograniczającego rozwój mięśni.

Sam Aaron Traywick nie pozostał w tyle za obydwoma eksperymentującymi na sobie Amerykanami. W lutym 2018 r., również publicznie, zastosował na sobie niezweryfikowaną żadnymi badaniami terapię genową mającą zwalczyć u niego wirusa opryszczki.

Wizja czarnej ospy

Choć wszystkie te próby zakończyły się fiaskiem – Roberts nie zniszczył wirusa HIV w swoim organizmie, Zaynerowi nie zaczęły rosnąć mięśnie, a Traywick nie pozbył się opryszczki – wzbudziły ogromną uwagę amerykańskich (i nie tylko) mediów. W gazetach zaczęły pojawiać się artykuły na temat tzw. biohakerów, za których wszyscy trzej Amerykanie się uważali.

Wikipedia definiuje takie osoby jako „wykonujące eksperymenty biologiczne, w tym związane z DNA i innymi aspektami genetyki, zwykle poza laboratoriami akademickimi, rządowymi lub laboratoriami firm, np. farmaceutycznych”. Innymi słowy, to domowi majsterkowicze, tyle że zamiast bawienia się elektroniką czy dłubania w silnikach samochodów lub motocykli próbują modyfikować DNA organizmów.

Ton, w którym media opisują dziś biohakerów, wskazuje na zaniepokojenie. Nic dziwnego – ingerowanie we własne geny metodami, które nie zostały sprawdzone, jest bardzo niebezpieczne. Choć wspomnianej trójce biohakerów (przynajmniej na razie) nic się nie stało (śmierć Traywicka w waszyngtońskim spa była nieszczęśliwym wypadkiem, a nie skutkiem próby samodzielnego leczenia się z opryszczki), to sytuacja, w której ktoś zrobi sobie poważną krzywdę, jest tylko kwestią czasu. Zastosowanie terapii genowej może np. pobudzić komórki do przekształcenia się w nowotworowe.

Niektórzy obserwatorzy zaczęli jednak bić na trwogę także z innego powodu. Skoro narzędzia inżynierii genetycznej już znajdują się w rękach biohakerów – mówią – to może za chwilę zostaną wykorzystane także przez bioterrorystów. W styczniu na łamach czasopisma naukowego „PLOS ONE” ukazała się praca badaczy z kanadyjskiego University of Alberta, którzy w pół roku za ok. 100 tys. dol. z otrzymanych pocztą fragmentów DNA (można je zamówić przez internet od wyspecjalizowanych firm pracujących na użytek laboratoriów) poskładali niebezpiecznego dla koni bliskiego krewnego wirusa czarnej ospy. U ludzi ostatni przypadek tej choroby odnotowano w 1978 r., dwa lata później uznano ją za całkowicie wyeliminowaną, a próbki wirusa przechowywane są w pilnie strzeżonych laboratoriach w USA i Rosji. Co się jednak stanie, jeśli ktoś postanowi w podobny sposób jak kanadyjscy uczeni na własną rękę go odtworzyć?

– W Chinach na przykład są wyspecjalizowane firmy, do których wysyła się sekwencję DNA w postaci pliku komputerowego i dostaje z powrotem zsyntetyzowany na tej podstawie fragment materiału genetycznego. Podejrzewam, że zrealizują zamówienie każdego, kto się zgłosi – mówi prof. Paweł Golik, genetyk z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego. Ale jednocześnie uspokaja, że poskładanie z fragmentów DNA wirusa znajduje się ciągle poza zasięgiem amatorów, choć oczywiście potencjalne niebezpieczeństwo istnieje. – Tylko że ten problem dotyczy wielu technologii, które da się wykorzystać do złych celów. Majsterkowicz też może przecież w domu zbudować sobie bombę z ogólnie dostępnych produktów.

Według prof. Golika światowy ruch biohakerów dzieli się z grubsza na dwie grupy. Jedna, mniej liczna, ale robiąca środowisku bardzo złą prasę, to ludzie tacy jak Tristan Roberts czy Aaron Traywick. Czyli osoby poruszające się właściwie już w obszarze pseudonauki oraz próbujące swoje działania uzasadniać ideą transhumanizmu, postulującą wykorzystanie najnowszych zdobyczy nauki i techniki do przekroczenia ludzkich ograniczeń oraz poprawy kondycji człowieka.

Druga, liczniejsza grupa, to po prostu amatorzy-entuzjaści biotechnologii. W Stanach Zjednoczonych łączą się nawet w zespoły – wspólnie kupują stary sprzęt laboratoryjny i wynajmują lokale, by „majsterkować” w genach. Pracują też nad kodeksami działania i procedurami, aby ich hobby było bezpieczne. A doświadczenia, które przeprowadzają np. z użyciem zupełnie niegroźnych laboratoryjnych szczepów bakterii Escherichia coli czy drożdży piekarskich, w niektórych krajach wykonuje się już w szkołach średnich. To organizmy, które nie są w stanie konkurować z dzikimi i przeżyć poza laboratorium.

– W takiej amatorskiej biotechnologii widzę więcej pozytywów niż negatywów, a przede wszystkim pełni ona rolę edukacyjną. Liczę, że troszkę pomoże przełamać bardzo silnie tkwiący w wielu ludziach lęk przed biologią i biotechnologią. Bo jeśli np. ktoś zaprosi znajomych do domu i pochwali się rośliną, którą zmodyfikował tak, że ma niespotykany kolor kwiatów, to będzie to oswajało z inżynierią genetyczną – ocenia prof. Golik. Ponadto, jego zdaniem amatorska biotechnologia może pomóc nauce podobnie jak amatorska astronomia czy ornitologia. – Jestem wielkim zwolennikiem tzw. nauki obywatelskiej, czyli uprawianej przez pasjonatów. Amatorzy mogliby wspomóc biologów w ten sposób, że pracowaliby z większą liczbą mikroorganizmów czy roślin niż te kilkadziesiąt najczęściej wykorzystywanych w laboratoriach. Rozszerzyliby badania o rzeczy, na które nauka akademicka może nie mieć czasu, ale mogą się jej przydać – mówi prof. Golik.

Żaba w Polsce bezpieczna

Josiah Zayner, czyli biohaker liczący na większe mięśnie, postanowił skończyć z tego typu eksperymentami na własnym ciele. W tegorocznym wywiadzie dla magazynu „The Atlantic” przyznał, że to, co zrobił, nie było dobrym pomysłem, a próby leczenia się za pomocą amatorskiej terapii genowej mogą się źle skończyć. I postanowił wyłącznie rozwijać amatorską biotechnologię – stworzył firmę ODIN, która sprzedaje zestawy „zrób to sam” do wykonywania modyfikacji genetycznych w domu. Za 1699 dol. można otrzymać całe „domowe laboratorium inżynierii genetycznej”, za 159 dol. – podstawowy zestaw do zmiany DNA bakterii za pomocą metody CRISPR/Cas9. W tej samej niskiej cenie firma proponuje możliwość przeniesienia do drożdży genu meduzy odpowiedzialnego za produkcję pewnego białka, dzięki czemu te jednokomórkowe organizmy zaczną w ultrafiolecie świecić na zielono. – W tych zestawach znajdują się narzędzia, odczynniki, szczepy bakterii i cząsteczki DNA służące do modyfikacji (plazmidy), które stosuje się rutynowo w laboratoriach. Nie ma nic szczególnego, ale oczywiście zaletą jest to, że mamy jeden komplet zawierający prawie wszystko, co amatorowi domowej biotechnologii będzie potrzebne. Z tym że wyłącznie do wykonania prostych eksperymentów tylko dla zabawy i potwierdzenia, że narzędzia inżynierii genetycznej rzeczywiście działają. Żeby jednak zmieniać inne geny u innych organizmów, trzeba mieć laboratorium wyposażone w więcej specjalistycznych narzędzi, a przede wszystkim dużą wiedzę i praktykę – komentuje prof. Golik.

Ale ODIN sprzedaje również wyceniony na 499 dol. zestaw: 6 żab i karma dla nich oraz narzędzia i substancje niezbędne do modyfikacji ich DNA, by urosły większe. – W tej kwestii mam ogromne wątpliwości. Amatorzy powinni ograniczyć się do modyfikowania bakterii, drożdży czy roślin. W prawie polskim i europejskim takie eksperymentowanie z płazami byłoby niedopuszczalne ze względów bioetycznych. Zresztą badania z wykorzystaniem kręgowców wymagają odpowiedniej zgody i trudno mi sobie wyobrazić, żeby domowy amator biotechnologii mógł takową uzyskać – mówi Golik.

W Polsce zmodyfikowanie bakterii tak, żeby świeciła w ultrafiolecie, byłoby też nielegalne ze względu na bardzo restrykcyjną ustawę o genetycznie zmodyfikowanych organizmach. Tego typu eksperymenty – choć w niektórych krajach prowadzi się je w szkołach – u nas można wykonać jedynie w instytucji posiadającej status zakładu inżynierii genetycznej. A uzyskanie go jest bardzo trudne, żmudne i w zasadzie niedostępne dla placówek oświatowych czy instytucji popularyzujących naukę. Zatem również używanie w domu zestawów firmy ODIN jest u nas nielegalne. Pytanie jednak, czy powstrzyma to rodzimych miłośników inżynierii genetycznej od eksperymentowania? Czy raczej zepchnie ich do biotechnologicznego podziemia.

Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

Społeczeństwo

Seks przyszłości

Emily Witt: Czy ludzie będą się jeszcze łączyć w trwałe pary.

Katarzyna Kazimierowska
12.08.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną