Ingerencje w genom: ludzie, zwierzęta, rośliny - etyczne różnice i podobieństwa.
Kacper Jerzy Piwowarek
Mało który temat, wzbudza tyle sprzecznych emocji i kontrowersyjnych opinii na arenie międzynarodowej, co inżynieria genetyczna. Jedni widzą w niej czyste zło i zagrożenie dla całego znanego nam świata, inni zaś wybawienie od wszelkich problemów, a równocześnie nadzieję na zbudowanie świata wolnego od naszej grzesznej natury uformowanej przez ,,samolubny gen”. Dla niektórych wciąż stanowi temat tak futurystyczny, że traktują ją jako problem dalekiej przyszłości lub element fantastyki naukowej. Z kolei dla ludzi zajmujących się nią zawodowo jest częścią ich codziennej pracy, niewzbudzającą praktycznie żadnych sprzecznych emocji.
Niestety, większość osób wypowiadających się na temat inżynierii genetycznej, zarówno tych którzy próbują ją demonizować, jak i tych gloryfikujących jej możliwości, często nie ma rozeznania w tym temacie.
Dlatego też, zanim przejdę do tematu przewodniego, jakim są problemy etyczne wiążące się z modyfikowaniem genetycznym różnych form życia, zacznę od zaprezentowania najistotniejszych faktów dotyczących inżynierii genetycznej.
Inżynieria genetyczna jest techniką pozwalającą na przenoszenie hipotetycznie dowolnej ilości materiału genetycznego z jednego organizmu na drugi, bez względu na ich pokrewieństwo, za pośrednictwem specyficznych wektorów pozwalających zarówno rozcinać jak i sklejać fragmenty DNA biorcy i dawcy1.
Zgodnie z założeniami zabieg ten pozwala na ekspresję kodowanych przez określony fragment kwasu nukleinowego białek u biorcy, co z kolei sprawia, że biorca nabywa specyficzne właściwości dawcy. O takiej istocie mówimy wtedy, że jest istotą transgeniczną, ponieważ posiada cechy naturalnie niewystępujące w jej gatunku. Fragmenty genomu można przenosić na wiele sposobów, związanych ze specyfiką komórek biorcy, aby uzyskać możliwie jak najwyższą wydajność i kompatybilność transgenezy.
 |
| Owad z rodziny Męczelkowatych (Braconinae) rodzaju Atanycolus pasożytując na swoich gospodarzach motylach (np. jedwabniku) jednocześnie przenosi wirusa Bracovirus, który nie czyniąc szkody swojemu wektorowi jednocześnie modyfikuje genetycznie jego gospodarza doprowadzając go do śmierci. Jest to przykład "naturalnego GMO". fot: |
Jedną z pierwszych metod była transformacja bakteryjna wykorzystująca fakt, że organizmy prokariotyczne posiadają poza pojedynczym centralnym chromosomem bakteryjnym (genoforem), tzw. plazmidy czyli koliste cząsteczki DNA, za pośrednictwem których zachodzi horyzontalny transfer genów. Między innymi to właśnie za pośrednictwem tego wektora udało się wyhodować bakterie produkujące ludzką insulinę,
dzięki czemu znikła potrzeba uzyskiwania tego hormonu dla osób dotkniętych cukrzycą ze świńskich trzustek.
Kolejnym wektorem były mikroskopijnych rozmiarów pociski wykonane z metali szlachetnych na których owinięte było DNA. Za pomocą ,,armatki genowej” wystrzeliwało się je do komórek biorców licząc, że zostaną włączone w genotyp. Metoda znalazła zastosowanie przede wszystkim do roślin i grzybów, ponieważ dla komórek pozbawionych ściany komórkowej była zbyt destrukcyjna.
 |
| Śródziemnomorska muszka owocowa (Ceratitis capitata) jest szkodnikiem rolniczym o zasięgu globalnym. Atakuje szeroki zakres upraw (ponad 300), w tym dzikie owoce, warzywa i orzechy, powodując znaczne szkody. Firma Oxitec opracowała genetycznie zmodyfikowane samce, które posiadają śmiertelny gen przerywający rozwój samic i zabijający je przed narodzinami. Po kilku pokoleniach populacja much zmniejsza się, ponieważ samce nie mogą już znaleźć partnerek. Aby hodować te muchy w laboratorium, można "wyciszyć" śmiertelny gen za pomocą antybiotyku tetracykliny (źródło: Wikipedia). |
Jeszcze skuteczniejsze okazało się zastosowanie wirusowych kapsydów, które infekując komórkę modyfikowały ją genetycznie. Transfekcja okazała się jedną z najskuteczniejszych metod do modyfikowania organizmów zwierzęcych, stając się kluczowym narzędziem w produkcji zwierzęcego GMO, jak również opracowywaniu eksperymentalnych terapii genowych 2.
W przypadku modyfikowania roślin najskuteczniejsza okazała się pasożytnicza
bakteria
Agrobacterium tumefaciens
wnikająca do wnętrza komórek roślinnych i integrująca własne (zmodyfikowane)
DNA z materiałem genetycznym w jądrze swojego roślinnego żywiciela
3. Niestety, wszystkie wymienione metody, choć dały nam względnie
skuteczne sposoby na edycję genów posiadały wiele wad, z czego
najistotniejszymi były losowość implantacji przenoszonego DNA oraz uszkodzenia
wywołane faktem zastosowania jako wektorów czynników uszkadzających komórki.
Dlatego na prawdziwą rewolucję w tej dziedzinie trzeba było jeszcze poczekać, a okazało się nią odkrycie i zrozumienie działania CRISPR Cas-9,
które zupełnie zrewolucjonizowało nasze wyobrażenie o możliwościach jakie może dawać edycja materiału genetycznego. Opiera się ona na wykorzystaniu występującego naturalnie u organizmów prokariotycznych systemu chroniącego genofor przed infekcją ze strony bakteriofaga poprzez zlokalizowanie jego formy lizogennej i wycięcie go z jak najwyższą precyzją. Mechanizm ten okazał się kompatybilny nie tylko z bakteriami i archeonami, ale również z eukariontami. Pozwolił na coś co dotychczas było poza możliwościami nauki: przyklejanie i wycinanie fragmentów DNA ze ściśle określonych miejsc na chromosomie bez zakłócania innych cennych dla organizmu genów 4.
Jest to stosunkowo niedawne odkrycie, ponieważ zostało oficjalnie udowodnione i zaprezentowane w roku 2013, jako alternatywa wobec dotychczas wykorzystywanych, z mniejszym lub większym skutkiem, metod. Równocześnie okazało się, że owa metoda jest nie tylko w stosunku do pozostałych metod tania i wydajna, ale przede wszystkim, na tyle prosta w użyciu, że narzędzia do genetycznej modyfikacji niemal każdej komórki mogłyby przeniknąć z laboratoriów do publicznego użytku, w taki sam sposób jak chociażby komputery osobiste, dzięki zastosowaniu w nich graficznego systemu interface. Jest na tyle bezpieczna, że nie uszkadza modyfikowanych komórek ani sama z siebie nie może wywołać epidemii. Co najważniejsze pozostaje obojętna dla systemu immunologicznego, dzięki czemu mogłaby stanowić kluczowe narzędzie do terapii genowej oraz ksenotransplantologii. Przewiduje się, że to właśnie bioinżynieria oparta na zastosowaniu CRISPR Cas-9 zajmie kluczowe miejsce w przemyśle biotechnologicznym, a
równocześnie manipulacje genetyczne staną się czymś równie powszechnym jak obecnie wykorzystanie sprzętu elektronicznego, czy pisanie programów 5.
Między innymi, to dlatego właśnie, ta konkretna metoda wywołała najwięcej szumu medialnego i niepewności o przyszłość ludzkości i życia na ziemi. Dotychczas ingerencji w genom dokonywały głównie korporacje farmaceutyczne i spożywcze, a same efekty zastosowania biotechnologii były ściśle monitorowane.
Co jednak może się wydarzyć, gdy technologia, którą można określić ,,bio-programowaniem” stanie się integralną częścią cywilizacji, co jest równoznaczne z niemożliwością jej kontrolowania?
W dalszej części pracy przedstawię moje spojrzenie na ww. kwestię. Wcześniej jednak omówię kontrowersję wokół istnienia samych organizmów transgenicznych.
Organizmy transgeniczne można nazywać dość powszechnie wykorzystywanym skrótem GMO, który oznacza organizmy modyfikowane genetycznie (genetically modified organisms) i budzi bardzo negatywne skojarzenia.
Lęk przed GMO jest tak duży, że dla celów marketingowych, na opakowaniach różnych produktów spożywczych umieszcza się formułkę ,,żywność wolna od GMO”.
Modyfikowane genetycznie rośliny i zwierzęta są powszechnym elementem. Stanowią istotną część udziałów światowego rolnictwa. Przemysł biomedyczny hoduje zwierzęta ze skłonnością do zapadania na określone choroby i rośliny, które mogą stanowić alternatywę, jako bioreaktory do produkcji leków.
GMO jest niezwykle silnie kontrolowane.
Przykładem inżynierii genetycznej użytej na pszczole miodnej (Apis mellifera) są badacze z Teksasu, który posługującą się bakterią Snodgrassella alvi wkB2 wzmocnili odporność pszczół miodnych i ograniczyli jej patogeny.
Nie raz słyszy się, jak wielkim niebezpieczeństwem mogą być zmodyfikowane organizmy, które po przedostaniu się do środowiska naturalnego mogą stać się gatunkami inwazyjnymi. Przedstawianie tego w taki sposób podsyca tylko niechęć, nieznających się na tym ludzi, wobec tej technologii. Z tego względu rolnicy muszą co roku kupować nowe nasiona pod uprawę, aby chronić okoliczne ekosystemy przed ,,obcym” co jest zwyczajnie nieopłacalną inwestycją. Jednak to nie kwestie gospodarczo - ekonomiczne są najistotniejszą kwestią mojej pracy, a etyczne wiążące się z ,,zabawą w Boga”.
Interesujący jest fakt, że większość świata nauki, nie widzi moralnego problemu w modyfikowaniu roślin i zwierząt.
Poza ryzykiem zakłócenia działania ekosystemów, inżynieria genetyczna postrzegana jest jako jedno z wielu narzędzi, jakimi dysponuje współczesna biotechnologia jak również biomedycyna. Bardzo niewiele czasu poświęca się problemowi osobistego cierpienia zwierząt zdeformowanych przez manipulacje genetyczne lub też ich wysokiej śmiertelności spowodowanej zastosowaniem mało wydajnych wektorów.
 |
| Muszka owocowa (Drosophila melanogaster) często wykorzystywana w eksperymentach inżynierii genetycznej. Fot: John Tann |
Poza osobami zajmującymi się prawami zwierząt oraz fundamentalistami dla których tego typu praca jest grzeszną ingerencją w Boży plan manipulacja ,,nieludźmi” nie stanowi problemu, dopóki nie zagraża dobrostanowi człowieka, lub też jest sposobem na jego osiąganie 6. Prawdziwe kontrowersje zaczynają się dopiero gdy zaczyna mówić się o ludzkim GMO - czyli ludziach zmienionych w taki sposób aby posiadać ściśle określone cechy. Znaczna część badaczy zdając sobie sprawę z drażliwości tego tematu stara się go omijać, lecz są i tacy, który wbrew opinii publicznej przekonują, że
modyfikacja ludzkiego genomu nie dość, że jest nieunikniona to w dodatku jest niezbędna, aby ocalić możliwie jak najwięcej ludzi na tym zniszczonym przez cywilizację świecie.
Modyfikacja roślin, poza oczywistym wpływem zmienionych form na otoczenie (oraz potencjalnych konsumentów), nie budzi praktycznie żadnych zastrzeżeń ze względu na fakt, że zgodnie ze współczesną wiedzą brak systemu nerwowego jest równoznaczny z brakiem świadomości, a tym samym doznaniowości. Zwierzęta pozaludzkie, których układ nerwowy pozwala na doznawanie rzeczywistości, a do których bez wątpienia należą wszystkie kręgowce wykorzystywane jako zwierzęta hodowlane i laboratoryjne doznają w swoim niezwykle krótkim życiu tyle cierpienia związanego ze zniewoleniem, że manipulację genetyczne stanowią tu naprawdę znikomy problem.
Deformacje i skłonności do określonych chorób np.: nowotworów czy cukrzycy są niewielkim problemem w porównaniu z potężnym arsenałem zootechnicznym i zabiegami chirurgicznymi, jakim są poddawane w celu napędzania przemysłu. Można się więc zastanowić dlaczego to właśnie modyfikowanie przedstawicieli naszego własnego gatunku wydaje się tak ryzykowne. Inżynieria genetyczna pozwala zasadniczo zarówno na poprawianie jak i uszkadzanie organizmu.
Za jej pomocą można leczyć ale i wywoływać choroby genetyczne.
Rozumiejąc lepiej biochemię mózgu można odkryć, które geny odpowiadają za specyficzne skłonności, a tym samym za temperament i osobowość przyszłego człowieka. Pozwala to oszacować jego sprawność fizyczną oraz możliwości intelektualne. Przewidzieć jego wygląd, urodę a nawet orientację seksualną. Dalszy rozwój genetyki i bioinformatyki może pozwolić, zdaniem niektórych, na przewidzenie kim będzie osoba która jeszcze się nie narodziła. Moim zdaniem tu tkwi największy problem z akceptacją modyfikacji genetycznych u ludzi.
Przeświadczenie o naszej wolnej woli, naszej niepowtarzalności, ale przede wszystkim ,,nadnaturalnego” pochodzenia naszych zdolności i talentów może zostać poważnie wystawione na próbę.
Prócz tego bardzo istotną rolę odgrywa tutaj wiara w ideały humanistyczne oraz wartości zapisane w powszechnej deklaracji praw człowieka.
 |
| Tantniś krzyżowiaczek (Plutella xylostella) gąsienice ćmy pożerają warzywa krzyżowe, takie jak kapusta, brokuły, kalafior i jarmuż, globalnie kosztując rolników szacunkowo 5 miliardów dolarów (3,2 miliarda funtów) rocznie na całym świecie. Ćma ta była pierwszym szkodnikiem upraw, który rozwinął odporność na DDT i ostatecznie stała się odporna na 45 innych insektycydów. W Malezji ćma ta stała się odporna na wszystkie syntetyczne opryski. W 2015 r. firma Oxitec opracowała genetycznie zmodyfikowane tantnisie, które wytwarzają niezdolne do życia żeńskie potomstwo, aby mieć kontrolę nad populacją. |
Pozwala nam wierzyć, że wszyscy będąc przedstawicielami tego samego gatunku posiadamy równe szanse z genetycznego punktu widzenia, a ograniczenia mają charakter wyłącznie kulturowy i ekonomiczny. Pozwala również na pojawianie się jednostek, które ze względu na swój powstały losowo materiał genetyczny, mogą reprezentować cechy pozwalające im na pokonywanie rozwarstwień społecznych, a tym samym pozwalają wierzyć w efekt sprawiedliwego przypadku 7. W rodzinach inteligenckich rodzą się osoby prymitywne czy też ograniczone umysłowo, a w tzw. rodzinie patologicznej na świat może przyjść geniusz. I tutaj pojawia się widmo inżynierii genetycznej, które raz na zawsze może to zmienić.
Pierwsze co przychodzi na myśl, to wzrost rozwarstwienia społecznego, jaki przyniesie nagłe różnicowanie się genetyczne. Może dojść do sytuacji, w której trudno będzie nam mówić nawet o jednym gatunku, ponieważ w ślad za różnicami ekonomicznymi i kulturowymi pójdą też biologiczne. Pewna grupa ludzi będzie górować nad inną zdrowiem oraz inteligencją, ale równocześnie część ludzi będzie programowana w taki sposób, aby być słaba lub upośledzona.
Dyktatorzy totalitarnych państw byliby w stanie zaprojektować sobie obywateli niezdolnych do buntu, sami zaś uczynić siebie i swoich najbliższych niemal nieśmiertelnymi.
Choroby stałyby się problemem najuboższych i nieprzyjemnym wspomnieniem najbogatszych, zdolnych zakupić sobie dowolną terapię genową. Można sobie nawet wyobrazić inżynierię genetyczną człowieka pod postacią neoeugeniki, a tym samym zemsty Hitlera zza grobu 8.
Wraz z coraz bardziej widocznymi różnicami biologicznymi mógłby iść zanik empatii i solidarności. Nic nie stałoby na przeszkodzie, aby nowe gatunki człowieka wzajemnie się podbijały i zniewalały. Jednak to nie wszystko, gdyż jest jeszcze jedna godna poruszenia kwestia sprawiająca, że sytuacja jest jeszcze bardziej niepokojąca. Przyszłe pokolenia byłyby projektowane przez poprzednie w taki sposób, aby sprostać ich własnym oczekiwaniom.
Człowiek utraciłby swoją ,,nieprzewidywalność”.
Stałby się zaledwie sumą swoich części składowych, odzwierciedlającą pragnienia jego konstruktorów. Byłby po prostu ,,produktem” zaprogramowanym do określonych czynności przez inne ,,produkty”. Paradoksalnie jest to lęk przed tym, że technologia umieszczając nas w sztywnych ramach zdegraduje nas do roli zwierząt hodowlanych, a pragnienia zootechników obrócone w kierunku ludzi staną się naszym własnym koszmarem. Tak silny sprzeciw wobec modyfikacji człowieka bierze się z naszej wiary w kontrolę nad własnym życiem, której w naszym mniemaniu zwierzęta po prostu nie posiadają.
Jednak jeżeli to nie ,,ja” steruję moim życiem i moimi wyborami, to kto, lub co? Próba odpowiedzi na te pytania zawsze będzie budzić większe lub mniejsze zaniepokojenie.
Poniżej poruszę kwestię upowszechnienia się bioinżynierii w społeczeństwie za pośrednictwem technologii CRISPR Cas-9 oraz przedstawię moją opinię na temat roli inżynierii genetycznej, oraz zmian które może ze sobą przynieść. Przede wszystkim wbrew przedstawionym przeze mnie zagrożeniom patrzę na biotechnologię przyszłości z dużą dawką optymizmu.
Trzeba stwierdzić, że paradoksalnie największą bronią przeciwko władzy jest popularyzacja wiedzy i możliwości które idą wraz z nią. Skoro udało się to osiągnąć z elektroniką nie widzę problemu, aby nie stało się dokładnie tak samo z biotechnologią.
W momencie kiedy narzędzia do modyfikacji genetycznej staną się powszechne stanie się ona własnością całego społeczeństwa, a tym samym każdy zyska możliwość manipulowania genetyką na swój własny indywidualny sposób. Wtedy ulegnie ona demokratyzacji, a prawa odgórne zostaną zastąpione oddolną współpracą 9. Prócz tego trzeba pamiętać, o niezwykle istotnym fakcie. Geny to nie wszystko, znaczna część naszych zachowań to efekt środowiska w jakim się wychowujemy i z którym wchodzimy w interakcję.
Trzeba pamiętać, że od początku istnienia społeczeństw stosujemy na naszym potomstwie ,,zootechnikę” jaką jest socjalizacja i warunkowanie do życia według zasad panujących w konkretnej społeczności.
Wszystkie ideologie, religie czy filozofie najsilniej oddziałują na najmłodsze umysły, a środowisko z którym mieliśmy do czynienia w pierwszych latach życia może utrwalić się w naszym systemie nerwowym do tego stopnia, że wpływa na wybory jakich dokonujemy jako osoby dorosłe.
Zakładanie, że inżynieria genetyczna wprowadzi coś nowego jest wynikiem ignorancji podszytej hipokryzją.
W momencie kiedy manipulacje genetyczne staną się codziennością ludzie bardzo szybko zapomną, a nawet będą patrzeć z niedowierzaniem na swoich przodków, który widzieli w tej technologii źródło przyszłego zniewolenia. Pierwszy raz możemy trzymać klucz do naszej natury, tego co w niej kochamy i tego czego w niej nienawidzimy. Źródła zarówno naszych cnót jak i grzechów.
Czy tego chcemy czy nie, musimy przyznać się, że tzw: ,,stare dobre czasy” są tylko i wyłącznie iluzją, którą wytwarzają nasze umysły, aby uznawać to co znane, za bezpieczniejsze.
Historia naszej cywilizacji jak i całej biosfery to permanentna walka o zasoby i o rozprzestrzenianie własnych genów, w której największy sukces osiągały te istoty, które potrafiły zdobywać jak najwięcej za jak najmniej. Tym samym natura wyposażyła nas w przesadnie rozbudowany instynkt terytorialny i ekspansyjny który w połączeniu ze zdolnością do tworzenia zaawansowanych narzędzi daje mieszankę wybuchową, której efektem jest wyzyskiwanie, zniewalanie i dążenie do pełnej dominacji, nie tylko nad otoczeniem, ale przede wszystkim nad członkami grupy do której się należy10.
Czy tego chcemy czy nie, największe sukcesy dotychczas osiągały jednostki łączące bezwzględność z podstępem, dzięki którym były zdolne do kontroli nad istotami do tego nie zdolnymi.
Reasumując, możemy śmiało zainwestować w rozwój bioinżynierii ponieważ w
gruncie rzeczy nie mamy nic do stracenia. Wątpię abyśmy dzięki niej dostali
się do bram Edenu, ale musimy zdać sobie sprawę, że nigdy też nie zostaliśmy z
niego wygnani.
Kacper Jerzy Piwowarek 2020
Bibliografia:
- Bohler S. Zachłanny mózg wyd. Feeria Łódź 2020
- Buchowicz J. Biotechnologia molekularna wyd. PWN Warszawa 2012
- Doudna J. A. Edycja Genów Władza Nad Ewolucją wyd. Prószyński i S-Ka Warszawa 2018
- Harari Y. N. Homo deus Krótka historia jutra wyd. Literackie Kraków 2018
- Henderson M. 50 teorii genetyki wyd. PWN Warszawa 2010
- Kofta W. Podstawy Inżynierii Genetycznej wyd. Prószyński i S-Ka Warszawa 1999
- Mukherjee S. Gen Ukryta Historia wyd. Czarne Wołowiec 2017
- Piore A. Magia Bioinżynierii wyd. Uniwersytetu Jagiellońskiego Kraków 2019
- Szczeklik A. Nieśmiertelność Prometejski sen medycyny wyd. Znak Kraków 2012
- Zhavoronkov A. Pokolenie Wiecznej Młodości wyd. JAK Kraków 2013
