Największe spodziewane sensacje naukowe 2003 roku
Sześćdziesięciojednoletnia Christine Piff będzie prawdopodobnie pierwszą pacjentką, której brytyjscy chirurdzy przeszczepią twarz osoby zmarłej. "Taką operację, rodem z filmu science fiction, będziemy w stanie wykonać najpóźniej za pół roku"- twierdzi prof. Peter Butler z London's Royal Free Hospital.
Na 2003 r. w medycynie i biologii zapowiadanych jest kilka sensacyjnych wydarzeń na miarę takich osiągnięć, jak sklonowanie owcy Dolly i zsekwencjonowanie genomu człowieka. Niektórzy etycy już biją na alarm, a przeprowadzający coraz bardziej kontrowersyjne eksperymenty naukowcy powtarzają niezmiennie tezę o postępie w służbie ludzkości.
Twarz i głowa do wymiany
"Potrafimy przeszczepiać całą twarz człowieka: usta, policzki, podbródek, uszy i nos. Jedyną trudnością jest społeczna akceptacja tych zabiegów" - twierdzi prof. Peter Butler. Takie transplantacje są jedyną szansą dla ludzi ze znacznymi deformacjami twarzy, których nie można skorygować zabiegami chirurgii plastycznej. Przykładem jest Christine Piff, która przed dwudziestu pięciu laty zachorowała na rzadką odmianę raka zatoki czołowej. Chirurdzy usunęli jej lewe oko i połowę lewej części twarzy. Przeszła kilka zabiegów, ale tylko przeszczep może przywrócić jej w miarę normalny wygląd i mimikę.
"Nie ma powodów do obaw, że po śmierci dawcy biorca przeszczepu może zawładnąć rysami jego twarzy" - zapewnia prof. Butler. Skóra, mięśnie i tkanka tłuszczowa czy fragmenty kości pobrane ze zwłok będą przeszczepiane na czaszkę o innym kształcie. Podobieństwo może być tylko częściowe. Nie jest więc możliwa operacja przedstawiona w thrillerze "Face Off", gdzie bohater filmu Nicholas Cage (jako Castor Troy) wymienia się twarzą z Johnem Travoltą (Sean Archer).
Znacznie bardziej kontrowersyjne jest przeszczepienie ludzkiej głowy (a właściwie całego ciała, tzw. total body transfer), co zapowiada prof. Robert White z University of Cleveland. Amerykański chirurg chce przeprowadzać takie transplantacje u chorych na nowotwory z przerzutami na całym ciele (jeśli głowa i mózg są nienaruszone). Byłaby to dla nich jedyna szansa przeżycia, choć byliby sparaliżowani od szyi w dół (podobnie jak amerykański aktor Christopher Reeve).
Nie ma jednak pewności, czy kiedykolwiek próba takiego przeszczepu zostanie podjęta. Na razie ustalono jedynie, że teoretycznie operacja jest możliwa. Prof. Nobufumi Kawai z Akademii Medycznej Jichi w Tochigi w Japonii odciął głowę dwunastodniowemu szczurowi i na 90 minut ochłodził ją do temperatury 19°C, a następnie wszczepił w udo dorosłego osobnika. "Przeszczepiona głowa poruszała pyskiem jak podczas odruchu ssania. Mózg nie wykazywał żadnych uszkodzeń" - twierdzi japoński uczony.
Myszoczłowiek?
"We współczesnej nauce wszystko stało się realne, nawet wyhodowanie monstrum będącego skrzyżowaniem człowieka i małpy" - twierdzi prof. Stuart Newman z Medical College w Nowym Jorku. Australijscy biolodzy metodą klonowania uzyskali zarodki, w których połączyli zawierające DNA jądro komórkowe człowieka z jajeczkiem świni. Podobne eksperymenty od kilku lat prowadzi amerykańska firma Advanced Cell Technology. Do hodowli hybrydowych embrionów wykorzystuje ona opróżnione z materiału genetycznego jajeczka krowy. Z takich zarodków nie może się rozwinąć nowy organizm, ale naukowcy zapowiadają przełom - w 2003 r. może się narodzić pierwsza chimera, mysz zawierająca ludzkie komórki.
Uczeni od lat hodują gryzonie z ludzkimi genami. Tym razem zamierzają wprowadzić do kilkudniowego zarodka myszy komórki macierzyste człowieka. Chcą w ten sposób zbadać, jak przekształcają się one w poszczególne tkanki - kości, skórę i narządy wewnętrzne. Takie eksperymenty pozwolą poznać mechanizmy powstawania wielu chorób i opracować nowe metody leczenia (nazywane medycyną regeneracyjną) udarów mózgu, cukrzycy i choroby Parkinsona. Przy okazji mogą jednak doprowadzić do wyhodowania człowiekomyszy, gryzonia, którego mózg i narządy rozrodcze zawierałyby ludzkie komórki.
Komórki macierzyste człowieka wprowadzano już do organizmu zwierząt (ale nigdy do zarodków). Dzięki tym eksperymentom wiadomo, że tak jak geny można je przeszczepiać z jednego gatunku do drugiego. Prof. Evan T. Snider z Akademii Medycznej Harvarda wstrzyknął komórki macierzyste neuronów człowieka do mózgu płodów makaka. W nowym otoczeniu przekształciły się one w małpie neurony. Badacze kalifornijskiej firmy biotechnologicznej podobny eksperyment przeprowadzili na myszach - w mózgu gryzoni ludzkie komórki macierzyste również się "zadomowiły" i przekształciły w mysie neurony. Wkrótce ma zostać wyhodowana mysz, której mózg niemal w całości będzie się składał z ludzkich komórek nerwowych!
"Skutki podobnych doświadczeń z użyciem zarodków mogą się okazać jeszcze bardziej wstrząsające" - ostrzega prof. Irving Wiessman z Uniwersytetu Stanforda. Może bowiem dojść do przypadkowego skrzyżowania dwóch hybrydowych myszy (jeśli w ogóle możliwe będzie wyhodowanie chimery człowieka i zwierzęcia). Biolodzy uspokajają, że będą w stanie w pełni kontrolować eksperyment. Twierdzą, że potrafią wyłączyć geny, bez których komórki nie mogą się przekształcać w neurony lub plemniki i jajeczka.
Sztuczne życie
Ogromne kontrowersje wywołuje projekt stworzenia pierwszego sztucznego życia, co wkrótce zamierza zrealizować prof. Craig Venter. Uczony doprowadził już do zsekwencjonowania ludzkiego genomu, a teraz zapowiada, że z martwych molekuł organicznych zbuduje zdolną do samodzielnego życia bakterię. Ma ona spełniać wszystkie funkcje żywego organizmu: rozmnażać się i mieć własną przemianę materii.
W 2002 r. biolodzy z University of New York w Stony Brook wytworzyli w laboratorium sztucznego wirusa. Wprawdzie te drobnoustroje nie są uznawane za żywe organizmy (nie potrafią się samodzielnie rozmnażać), uczeni wykazali jednak, że powołanie do życia syntetycznego mikroorganizmu jest tylko kwestią czasu. Zamówili w kilku ośrodkach odpowiednie fragmenty DNA, poskładali je i po kilku miesiącach uzyskali wirusa polio. Na odpowiedniej pożywce zarazek natychmiast zaczął się rozmnażać. Zaatakował myszy i uśmiercił je, powodując typowy dla choroby Heine-Medina paraliż układu oddechowego.
Craig Venter i laureat Nagrody Nobla Hamilton Smith, uważają, że w ciągu trzech lat będą mogli stworzyć pierwszą sztuczną bakterię. Najpierw spreparują sztuczny chromosom, zawierający trzysta genów kodujących białka niezbędne do życia mikroorganizmu. Potem umieszczą go w błonie komórkowej mikroba pozbawionego własnego DNA (wypełnionego jedynie aminokwasami, enzymami i tłuszczami). Część znajdujących się w nim genów będzie pochodziła z najmniej złożonej genetycznie bakterii Mycoplasma genitalium (wywołującej zapalenie układu moczowego). Pozostałe zostaną do niej dołączone w zależności od przeznaczenia projektowanego drobnoustroju.
Syntetyczna bakteria ma służyć jako inkubator mikroorganizmów, których nie można wytworzyć za pomocą modyfikacji genetycznych. Sztuczne drobnoustroje mają leczyć raka lub zwalczać zarazki wywołujące choroby zakaźne. Będą oczyszczać ziemię z nadmiaru dwutlenku węgla lub wytwarzać wodór wykorzystywany w ogniwach paliwowych. Nie ma tylko pewności, czy przy okazji nie zostanie wyhodowany zarazek groźniejszy niż AIDS. "Sztuczne mikroby będą zdolne do życia wyłącznie w warunkach laboratoryjnych i nie będą mogły atakować ludzi" - uspokaja Craig Venter. Bez wątpienia Venter - nazywany Billem Gatesem biotechnologii - tym razem przymierza się do roli... Boga.
Na 2003 r. w medycynie i biologii zapowiadanych jest kilka sensacyjnych wydarzeń na miarę takich osiągnięć, jak sklonowanie owcy Dolly i zsekwencjonowanie genomu człowieka. Niektórzy etycy już biją na alarm, a przeprowadzający coraz bardziej kontrowersyjne eksperymenty naukowcy powtarzają niezmiennie tezę o postępie w służbie ludzkości.
Twarz i głowa do wymiany
"Potrafimy przeszczepiać całą twarz człowieka: usta, policzki, podbródek, uszy i nos. Jedyną trudnością jest społeczna akceptacja tych zabiegów" - twierdzi prof. Peter Butler. Takie transplantacje są jedyną szansą dla ludzi ze znacznymi deformacjami twarzy, których nie można skorygować zabiegami chirurgii plastycznej. Przykładem jest Christine Piff, która przed dwudziestu pięciu laty zachorowała na rzadką odmianę raka zatoki czołowej. Chirurdzy usunęli jej lewe oko i połowę lewej części twarzy. Przeszła kilka zabiegów, ale tylko przeszczep może przywrócić jej w miarę normalny wygląd i mimikę.
"Nie ma powodów do obaw, że po śmierci dawcy biorca przeszczepu może zawładnąć rysami jego twarzy" - zapewnia prof. Butler. Skóra, mięśnie i tkanka tłuszczowa czy fragmenty kości pobrane ze zwłok będą przeszczepiane na czaszkę o innym kształcie. Podobieństwo może być tylko częściowe. Nie jest więc możliwa operacja przedstawiona w thrillerze "Face Off", gdzie bohater filmu Nicholas Cage (jako Castor Troy) wymienia się twarzą z Johnem Travoltą (Sean Archer).
Znacznie bardziej kontrowersyjne jest przeszczepienie ludzkiej głowy (a właściwie całego ciała, tzw. total body transfer), co zapowiada prof. Robert White z University of Cleveland. Amerykański chirurg chce przeprowadzać takie transplantacje u chorych na nowotwory z przerzutami na całym ciele (jeśli głowa i mózg są nienaruszone). Byłaby to dla nich jedyna szansa przeżycia, choć byliby sparaliżowani od szyi w dół (podobnie jak amerykański aktor Christopher Reeve).
Nie ma jednak pewności, czy kiedykolwiek próba takiego przeszczepu zostanie podjęta. Na razie ustalono jedynie, że teoretycznie operacja jest możliwa. Prof. Nobufumi Kawai z Akademii Medycznej Jichi w Tochigi w Japonii odciął głowę dwunastodniowemu szczurowi i na 90 minut ochłodził ją do temperatury 19°C, a następnie wszczepił w udo dorosłego osobnika. "Przeszczepiona głowa poruszała pyskiem jak podczas odruchu ssania. Mózg nie wykazywał żadnych uszkodzeń" - twierdzi japoński uczony.
Myszoczłowiek?
"We współczesnej nauce wszystko stało się realne, nawet wyhodowanie monstrum będącego skrzyżowaniem człowieka i małpy" - twierdzi prof. Stuart Newman z Medical College w Nowym Jorku. Australijscy biolodzy metodą klonowania uzyskali zarodki, w których połączyli zawierające DNA jądro komórkowe człowieka z jajeczkiem świni. Podobne eksperymenty od kilku lat prowadzi amerykańska firma Advanced Cell Technology. Do hodowli hybrydowych embrionów wykorzystuje ona opróżnione z materiału genetycznego jajeczka krowy. Z takich zarodków nie może się rozwinąć nowy organizm, ale naukowcy zapowiadają przełom - w 2003 r. może się narodzić pierwsza chimera, mysz zawierająca ludzkie komórki.
Uczeni od lat hodują gryzonie z ludzkimi genami. Tym razem zamierzają wprowadzić do kilkudniowego zarodka myszy komórki macierzyste człowieka. Chcą w ten sposób zbadać, jak przekształcają się one w poszczególne tkanki - kości, skórę i narządy wewnętrzne. Takie eksperymenty pozwolą poznać mechanizmy powstawania wielu chorób i opracować nowe metody leczenia (nazywane medycyną regeneracyjną) udarów mózgu, cukrzycy i choroby Parkinsona. Przy okazji mogą jednak doprowadzić do wyhodowania człowiekomyszy, gryzonia, którego mózg i narządy rozrodcze zawierałyby ludzkie komórki.
Komórki macierzyste człowieka wprowadzano już do organizmu zwierząt (ale nigdy do zarodków). Dzięki tym eksperymentom wiadomo, że tak jak geny można je przeszczepiać z jednego gatunku do drugiego. Prof. Evan T. Snider z Akademii Medycznej Harvarda wstrzyknął komórki macierzyste neuronów człowieka do mózgu płodów makaka. W nowym otoczeniu przekształciły się one w małpie neurony. Badacze kalifornijskiej firmy biotechnologicznej podobny eksperyment przeprowadzili na myszach - w mózgu gryzoni ludzkie komórki macierzyste również się "zadomowiły" i przekształciły w mysie neurony. Wkrótce ma zostać wyhodowana mysz, której mózg niemal w całości będzie się składał z ludzkich komórek nerwowych!
"Skutki podobnych doświadczeń z użyciem zarodków mogą się okazać jeszcze bardziej wstrząsające" - ostrzega prof. Irving Wiessman z Uniwersytetu Stanforda. Może bowiem dojść do przypadkowego skrzyżowania dwóch hybrydowych myszy (jeśli w ogóle możliwe będzie wyhodowanie chimery człowieka i zwierzęcia). Biolodzy uspokajają, że będą w stanie w pełni kontrolować eksperyment. Twierdzą, że potrafią wyłączyć geny, bez których komórki nie mogą się przekształcać w neurony lub plemniki i jajeczka.
Sztuczne życie
Ogromne kontrowersje wywołuje projekt stworzenia pierwszego sztucznego życia, co wkrótce zamierza zrealizować prof. Craig Venter. Uczony doprowadził już do zsekwencjonowania ludzkiego genomu, a teraz zapowiada, że z martwych molekuł organicznych zbuduje zdolną do samodzielnego życia bakterię. Ma ona spełniać wszystkie funkcje żywego organizmu: rozmnażać się i mieć własną przemianę materii.
W 2002 r. biolodzy z University of New York w Stony Brook wytworzyli w laboratorium sztucznego wirusa. Wprawdzie te drobnoustroje nie są uznawane za żywe organizmy (nie potrafią się samodzielnie rozmnażać), uczeni wykazali jednak, że powołanie do życia syntetycznego mikroorganizmu jest tylko kwestią czasu. Zamówili w kilku ośrodkach odpowiednie fragmenty DNA, poskładali je i po kilku miesiącach uzyskali wirusa polio. Na odpowiedniej pożywce zarazek natychmiast zaczął się rozmnażać. Zaatakował myszy i uśmiercił je, powodując typowy dla choroby Heine-Medina paraliż układu oddechowego.
Craig Venter i laureat Nagrody Nobla Hamilton Smith, uważają, że w ciągu trzech lat będą mogli stworzyć pierwszą sztuczną bakterię. Najpierw spreparują sztuczny chromosom, zawierający trzysta genów kodujących białka niezbędne do życia mikroorganizmu. Potem umieszczą go w błonie komórkowej mikroba pozbawionego własnego DNA (wypełnionego jedynie aminokwasami, enzymami i tłuszczami). Część znajdujących się w nim genów będzie pochodziła z najmniej złożonej genetycznie bakterii Mycoplasma genitalium (wywołującej zapalenie układu moczowego). Pozostałe zostaną do niej dołączone w zależności od przeznaczenia projektowanego drobnoustroju.
Syntetyczna bakteria ma służyć jako inkubator mikroorganizmów, których nie można wytworzyć za pomocą modyfikacji genetycznych. Sztuczne drobnoustroje mają leczyć raka lub zwalczać zarazki wywołujące choroby zakaźne. Będą oczyszczać ziemię z nadmiaru dwutlenku węgla lub wytwarzać wodór wykorzystywany w ogniwach paliwowych. Nie ma tylko pewności, czy przy okazji nie zostanie wyhodowany zarazek groźniejszy niż AIDS. "Sztuczne mikroby będą zdolne do życia wyłącznie w warunkach laboratoryjnych i nie będą mogły atakować ludzi" - uspokaja Craig Venter. Bez wątpienia Venter - nazywany Billem Gatesem biotechnologii - tym razem przymierza się do roli... Boga.
| Naukowe hity 2003 DNA na CD Od początku roku każdy będzie mógł zsekwencjonować własne DNA. Pierwsze testy, oferowane przez prof. Craiga Ventera, będą jednak dość kosztowne - trzeba za nie zapłacić aż 700 tys. dolarów. Mimo to chętnych nie brakuje - do amerykańskiego uczonego zgłosiło już kilkudziesięciu milionerów. Badanie pozwala wykryć błędy genetyczne zwiększające podatność na takie choroby, jak zawały serca, nowotwory i zaburzenia psychiczne. "Za 10 lat rodzice nowo narodzonego dziecka otrzymają zapis jego DNA na płycie CD, zanim opuści ono szpital" - twierdzi prof. Venter. Przedstawiciele firmy Solexa z Essex twierdzą, że już wkrótce będą w stanie zsekwencjonować genom człowieka w ciągu 24 godzin za tysiąc dolarów. Terapia genowa mózgu Za kilka tygodni w USA i Nowej Zelandii zostanie przeprowadzona pierwsza próba leczenia choroby Parkinsona terapią genową. Do mózgów dwunastu pacjentów, którym nie pomagają już leki, lekarze wstrzykną gen o nazwie GAD. "Koduje on substancję, która powinna spowodować ustąpienie objawów schorzenia przynajmniej na jakiś czas" - twierdzi prof. Matthew During z University of Auckland. Pierwszy ludzki klon? "Wkrótce przyjdzie na świat pierwsze sklonowane dziecko" - zapowiedział w wywiadzie dla "Die Zeit" prof. Severino Antinori z Rzymu. Zabieg klonowania miał być przeprowadzony w "jednym z krajów islamskich". Niewielu jednak daje wiarę słowom włoskiego lekarza. Większość uczonych sądzi, że Antinori stara się jedynie zdobyć rozgłos. Nikt jednak nie ma wątpliwości, że sklonowanie człowieka jest kwestią czasu. Niedawno również sekta raelian zapowiedziała, że w każdej chwili może przyjść na świat dziewczynka sklonowana w marcu 2002 r. |
| Największe odkrycia w roku 2002 według tygodnika "Science" Okrycie nowej roli, jaką odgrywają w komórce cząsteczki RNA (kwasu rybonukleinowego). Okazuje się, że nie tylko służą one do przenoszenia z DNA (kwasu deoksyrybonukleinowego) poleceń budowy białek, lecz uczestniczą również w regulacji aktywności genów w komórce. Odnalezienie brakujących neutrin (nie mających ładunku ani masy cząstek elementarnych), jakie ze Słońca docierają na Ziemię. Odczytanie genomu ryżu i zarodźca malarii oraz przenoszącego go komara. Dzięki tym osiągnięciom będzie można zwiększyć produkcję żywności i skuteczniej zwalczać malarię (co roku choruje na nią pół miliarda ludzi). Wykonanie dokładnych pomiarów wypełniającego wszechświat tzw. mikrofalowego promieniowania tła, które powstało tuż po Wielkim Wybuchu. Uzyskanie lepszej jakości zdjęć odległego kosmosu dzięki nowej metodzie eliminowania w teleskopach zakłóceń wywołanych przez atmosferę Ziemi. Odkopanie w Afryce Zachodniej czaszki praczłowieka sprzed 5-7 mln lat, będącego w ewolucji tzw. brakującym ogniwem między małpami człekokształtnymi a Homo sapiens. |
Więcej możesz przeczytać w 1/2003 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
