Biolodzy już dawno wypuścili dżina z butelki. Klasyczne reguły rządzące światem ożywionym przestały obowiązywać. Możliwe stają się coraz bardziej zaskakujące modyfikacje żywych organizmów. Niedawno stworzono chimerę - embrion mający część genów kury, a część myszy.
Największą sensację wywołała zapowiedź, że w wyniku połączenia powstanie zwierzę podobne do ptaka, ale będzie miało ono zęby, choć u ptaków zanikły one 80 mln lat temu. Ma to być udana próba przywrócenia cech utraconych podczas ewolucji.
Inna wiadomość z ostatniej chwili: jeśli wyniki eksperymentów na myszach uda się potwierdzić na ludziach, mężczyźni będą mogli się stawać matkami. Kolejna rewelacja: w ubiegłym miesiącu z komórki pobranej z nowotworu mózgu wyhodowano zarodek ssaka. Kilka zespołów na świecie próbuje stworzyć sztuczne życie - bakterię z najmniejszą możliwą liczbą genów, zdolną do samodzielnej egzystencji, nie istniejącą w przyrodzie.
James Watson, odkrywca struktury DNA, twierdzi, że dreszcz go przechodzi na myśl, iż nasza przyszłość mogłaby spoczywać w rękach wiecznych pesymistów, którzy w manipulacjach genetycznych widzieliby tylko zagrożenia. Równocześnie przyznaje jednak, że nie można przewidzieć skutków podobnych eksperymentów, nim zostaną one przeprowadzone. "Mamy kwalifikacje w tym względzie nie lepsze od krasnoludków" - napisał 25 lat temu. Od tego czasu biolodzy stali się jeszcze odważniejsi, produkując chimery, sztuczne plemniki i klony.
Farma komórek jajowych
"Przez cztery dni mnożyły się jak szalone" - opowiadał o tworzonych w laboratorium komórkach jajowych Hans Schoeler, biolog z Uniwersytetu Pensylwanii. Komórek jajowych i plemników nikomu dotychczas nie udało się wyhodować sztucznie. Wydawało się, że natura skutecznie chroni swe najcenniejsze wynalazki przed plagiatem. Co najbardziej zaskakujące, jaja w tym eksperymencie powstawały zarówno z komórek żeńskich, jak i męskich. Na razie - mysich. Należy jednak przypuszczać, że nie tylko samce myszy, ale także męscy przedstawiciele homo sapiens będą zdolni do wyprodukowania własnych jaj, co dziś jest wyłącznie przywilejem kobiet.
W doświadczeniu przeprowadzonym na Uniwersytecie Pensylwanii jaja powstawały spontanicznie, bez dodawania chemicznych stymulantów. W laboratoryjnych naczyniach umieszczono tzw. komórki macierzyste pobrane z embrionów myszy. Powstawały z nich pęcherzykowate komórki jajników, otaczające zwykle troskliwą opieką jaja, i komórki jajowe. Te pierwsze wytwarzały nawet żeński hormon estrogen. Jaja rozwijały się normalnie.
"Mózg wzdraga się na myśl o potencjalnych zastosowaniach takiej techniki. Wyobraźmy sobie jeszcze, co się stanie, jeśli ten sam zabieg uda się powtórzyć z plemnikami" - "Washington Post" cytuje opinię Johna Eppiga, genetyka z Jackson Laboratory w Bar Harbor.
Na sztuczne plemniki najprawdopodobniej nie trzeba będzie długo czekać. Zespół z Instytutu Nauk o Życiu w Tokio już odniósł sukces w tej dziedzinie. Dziennikarze z tygodnika "New Scientist" twierdzą, że posiadają dokument, z którego wynika, iż Japończykom udało się wyhodować spermę z mysich komórek macierzystych. Jeśli sztuczną spermą uda się zapłodnić sztuczne jaja i uzyskać embriony, sukces tych manipulacji będzie pełny. Technika ta dałaby większe możliwości rozrodcze mężczyznom niż kobietom. Z męskich komórek macierzystych, zawierających zarówno chromosom męski Y, jak i żeński X, można by uzyskać i jaja, i plemniki. Z kobiecych, wyposażonych tylko w żeński chromosom X, jedynie jaja. Mężczyznom do wyhodowania poczętego przez nich embrionu nadal potrzebne byłyby matki zastępcze.
Embrion z nowotworu
Manipulacja "żywym towarem" stała się możliwa, gdy biolodzy stwierdzili, że każda komórka ma wszystkie geny potrzebne do tego, by powstał z niej cały organizm, i kiedy się nauczyli z tej wiedzy korzystać. Badacze ze Szpitala Klinicznego w Memphis wykorzystali do tworzenia życia komórki, które nigdy nie kojarzyły się z jego dawaniem, a samo ich pojawienie się budzi grozę. Wyniki ich eksperymentu opisano w czerwcowym numerze czasopisma medycznego "Cancer Research. Naukowcy wyklonowali embrion myszy z nowotworu mózgu, dowodząc, że nawet te chorobowo zmienione komórki mogą dawać życie. Nie kontrolowany rozwój komórki raka okazał się odwracalny, można go zatrzymać, a komórkę przeprogramować tak, by stała się rozrodczą i dała początek organizmowi. James Morgan, neurobiolog ze szpitala w Memphis, próbuje poprzez te eksperymenty zrozumieć również, co powoduje raka. Są to najczęściej przyczyny złożone. Komórki embrionu wyhodowane przez niego z nowotworu zachowały mutacje genetyczne z "poprzedniego wcielenia", ale nie przekształciły się w rakowe.
Sztuczne genomy
Do najśmielszych współczesnych projektów należy próba stworzenia życia, jakiego na ziemi jeszcze nie było. Jedni badacze chcą w tym celu skonstruować sztuczny genom, włączając do niego minimum genów niezbędnych komórce do życia. Prace takie już w połowie lat 90. prowadził Instytut Badań nad Genami (TIGR - The Institute for Genomic Research) stworzony przez Craiga Ventera, naukowca i przedsiębiorcę, który wygrał wyścig o pierwszeństwo w poznaniu ludzkiego genomu. Amerykański resort energii przyznał w tym roku Venterowi kilka milionów dolarów na próbę skonstruowania bakterii dotychczas nie istniejącej w przyrodzie. Równocześnie kilka innych zespołów też szuka najmniejszego zestawu genów, które mogłyby zapewnić komórce niezależne istnienie.
Podobny cel chcieliby osiągnąć nanotechnolodzy - wśród nich George Church z Harwardzkiej Szkoły Medycznej. Ich zdaniem, biologiczne systemy byłyby najwydajniejsze w budowaniu żywych fabryk, np. banków pamięci. Informacje zapisane byłyby tam w DNA. Church ma nadzieję tak zaprogramować komórkę, by tworzyła białko z aminokwasów nie występujących w żywych organizmach na ziemi. Syntetyczna komórka byłaby tylko pierwszym krokiem na drodze do kreowania wyższych form sztucznego życia.
Warto jednak pamiętać, że mamy kwalifikacje w przewidywaniu skutków tych śmiałych poczynań "nie lepsze od krasnoludków".
Inna wiadomość z ostatniej chwili: jeśli wyniki eksperymentów na myszach uda się potwierdzić na ludziach, mężczyźni będą mogli się stawać matkami. Kolejna rewelacja: w ubiegłym miesiącu z komórki pobranej z nowotworu mózgu wyhodowano zarodek ssaka. Kilka zespołów na świecie próbuje stworzyć sztuczne życie - bakterię z najmniejszą możliwą liczbą genów, zdolną do samodzielnej egzystencji, nie istniejącą w przyrodzie.
James Watson, odkrywca struktury DNA, twierdzi, że dreszcz go przechodzi na myśl, iż nasza przyszłość mogłaby spoczywać w rękach wiecznych pesymistów, którzy w manipulacjach genetycznych widzieliby tylko zagrożenia. Równocześnie przyznaje jednak, że nie można przewidzieć skutków podobnych eksperymentów, nim zostaną one przeprowadzone. "Mamy kwalifikacje w tym względzie nie lepsze od krasnoludków" - napisał 25 lat temu. Od tego czasu biolodzy stali się jeszcze odważniejsi, produkując chimery, sztuczne plemniki i klony.
Farma komórek jajowych
"Przez cztery dni mnożyły się jak szalone" - opowiadał o tworzonych w laboratorium komórkach jajowych Hans Schoeler, biolog z Uniwersytetu Pensylwanii. Komórek jajowych i plemników nikomu dotychczas nie udało się wyhodować sztucznie. Wydawało się, że natura skutecznie chroni swe najcenniejsze wynalazki przed plagiatem. Co najbardziej zaskakujące, jaja w tym eksperymencie powstawały zarówno z komórek żeńskich, jak i męskich. Na razie - mysich. Należy jednak przypuszczać, że nie tylko samce myszy, ale także męscy przedstawiciele homo sapiens będą zdolni do wyprodukowania własnych jaj, co dziś jest wyłącznie przywilejem kobiet.
W doświadczeniu przeprowadzonym na Uniwersytecie Pensylwanii jaja powstawały spontanicznie, bez dodawania chemicznych stymulantów. W laboratoryjnych naczyniach umieszczono tzw. komórki macierzyste pobrane z embrionów myszy. Powstawały z nich pęcherzykowate komórki jajników, otaczające zwykle troskliwą opieką jaja, i komórki jajowe. Te pierwsze wytwarzały nawet żeński hormon estrogen. Jaja rozwijały się normalnie.
"Mózg wzdraga się na myśl o potencjalnych zastosowaniach takiej techniki. Wyobraźmy sobie jeszcze, co się stanie, jeśli ten sam zabieg uda się powtórzyć z plemnikami" - "Washington Post" cytuje opinię Johna Eppiga, genetyka z Jackson Laboratory w Bar Harbor.
Na sztuczne plemniki najprawdopodobniej nie trzeba będzie długo czekać. Zespół z Instytutu Nauk o Życiu w Tokio już odniósł sukces w tej dziedzinie. Dziennikarze z tygodnika "New Scientist" twierdzą, że posiadają dokument, z którego wynika, iż Japończykom udało się wyhodować spermę z mysich komórek macierzystych. Jeśli sztuczną spermą uda się zapłodnić sztuczne jaja i uzyskać embriony, sukces tych manipulacji będzie pełny. Technika ta dałaby większe możliwości rozrodcze mężczyznom niż kobietom. Z męskich komórek macierzystych, zawierających zarówno chromosom męski Y, jak i żeński X, można by uzyskać i jaja, i plemniki. Z kobiecych, wyposażonych tylko w żeński chromosom X, jedynie jaja. Mężczyznom do wyhodowania poczętego przez nich embrionu nadal potrzebne byłyby matki zastępcze.
Embrion z nowotworu
Manipulacja "żywym towarem" stała się możliwa, gdy biolodzy stwierdzili, że każda komórka ma wszystkie geny potrzebne do tego, by powstał z niej cały organizm, i kiedy się nauczyli z tej wiedzy korzystać. Badacze ze Szpitala Klinicznego w Memphis wykorzystali do tworzenia życia komórki, które nigdy nie kojarzyły się z jego dawaniem, a samo ich pojawienie się budzi grozę. Wyniki ich eksperymentu opisano w czerwcowym numerze czasopisma medycznego "Cancer Research. Naukowcy wyklonowali embrion myszy z nowotworu mózgu, dowodząc, że nawet te chorobowo zmienione komórki mogą dawać życie. Nie kontrolowany rozwój komórki raka okazał się odwracalny, można go zatrzymać, a komórkę przeprogramować tak, by stała się rozrodczą i dała początek organizmowi. James Morgan, neurobiolog ze szpitala w Memphis, próbuje poprzez te eksperymenty zrozumieć również, co powoduje raka. Są to najczęściej przyczyny złożone. Komórki embrionu wyhodowane przez niego z nowotworu zachowały mutacje genetyczne z "poprzedniego wcielenia", ale nie przekształciły się w rakowe.
Sztuczne genomy
Do najśmielszych współczesnych projektów należy próba stworzenia życia, jakiego na ziemi jeszcze nie było. Jedni badacze chcą w tym celu skonstruować sztuczny genom, włączając do niego minimum genów niezbędnych komórce do życia. Prace takie już w połowie lat 90. prowadził Instytut Badań nad Genami (TIGR - The Institute for Genomic Research) stworzony przez Craiga Ventera, naukowca i przedsiębiorcę, który wygrał wyścig o pierwszeństwo w poznaniu ludzkiego genomu. Amerykański resort energii przyznał w tym roku Venterowi kilka milionów dolarów na próbę skonstruowania bakterii dotychczas nie istniejącej w przyrodzie. Równocześnie kilka innych zespołów też szuka najmniejszego zestawu genów, które mogłyby zapewnić komórce niezależne istnienie.
Podobny cel chcieliby osiągnąć nanotechnolodzy - wśród nich George Church z Harwardzkiej Szkoły Medycznej. Ich zdaniem, biologiczne systemy byłyby najwydajniejsze w budowaniu żywych fabryk, np. banków pamięci. Informacje zapisane byłyby tam w DNA. Church ma nadzieję tak zaprogramować komórkę, by tworzyła białko z aminokwasów nie występujących w żywych organizmach na ziemi. Syntetyczna komórka byłaby tylko pierwszym krokiem na drodze do kreowania wyższych form sztucznego życia.
Warto jednak pamiętać, że mamy kwalifikacje w przewidywaniu skutków tych śmiałych poczynań "nie lepsze od krasnoludków".
Więcej możesz przeczytać w 25/2003 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.
