Dlaczego myszy chorują na raka częściej niż słonie
– Ziemia nie ma pępowiny. A brak pępowiny oznacza, że jest limit tego, co możemy od niej wziąć. Bierzemy coś i więcej już tego nie ma. Musimy się nią zająć, ale nie dla niej, jak często się mówi. Ona sobie bez nas poradzi, będzie istnieć. Dla nas, bo my sobie bez niej nie możemy poradzić – mówi Katherine Richardson z Uniwersytetu w Kopenhadze, współautorka opublikowanego kilka lat temu głośnego artykułu o granicach eksploatacji naszego globu.
Wraz z kolegami wzięła wówczas na cel najważniejsze ekologiczne zagrożenia dla Ziemi, od zakwaszenia oceanów po zmiany klimatyczne. Dla każdego z tych problemów zespół wyliczył bezpieczne granice, po przekroczeniu których trzeba się liczyć z poważnymi konsekwencjami. W przypadku niektórych wciąż jesteśmy po bezpiecznej stronie, jeśli chodzi o inne, poszliśmy zbyt daleko. – Żałuję dziś jednego – przyznaje – że nazwaliśmy to granicami. Granica kojarzy się z czymś, do czego się dociera i wtedy jest koniec. Tymczasem tutaj jest tak jak z człowiekiem. To, że 80-latek ma nadciśnienie, nie oznacza automatycznie, że będzie miał też zawał. Ale ryzyko jest duże.
Katherine Richardson podkreśla, że np. zmiany klimatyczne to kwestia ryzyka, a nie – jak dzisiaj często się twierdzi – jakości prognoz. – Zostawmy sprawę wzrostu globalnej temperatury o 2 st. C. Ten jest pewny prawie w 100%. I popatrzmy na ryzyko, że ona wzrośnie o 6 st. C. Prawdopodobieństwo, że tak się stanie, to 1,7% – mówi profesorka z kopenhaskiej uczelni i dodaje, że skala skutków tak dużej zmiany klimatycznej jest nie do przewidzenia. Nie da się np. dokładnie określić, o ile wzrośnie poziom mórz i oceanów – według szacunków o co najmniej 7 m.
1,7% może się wydawać niewielkim ryzykiem, ale tak nie jest. W każdej innej sferze życia to wystarcza, by podjąć działania. – Gdyby 1,7% podróży lotniczych kończyło się katastrofą, dziennie spadałoby 1,5 tys. samolotów – tłumaczy Katherine Richardson. Jednak kiedy chodzi o granice eksploatacji jedynej planety, jaką mamy, uznaje się takie ryzyko za akceptowalne i jest ono ignorowane.
Jak wyżywić 9 mld ludzi?
A my nie tylko nie mamy zamiaru zatrzymać się na bezpiecznych granicach eksploatacji Ziemi, ale jeszcze staramy się je przesuwać i brać coraz więcej. – W 2050 r. będzie już 9 mld ludzi. Ich wyżywienie stanie się wielkim wyzwaniem – przewiduje Salah Sukkarieh z University of Sydney. – Moją odpowiedzią na nie jest robotyka.
Sukkarieh to jeden z najlepszych na świecie specjalistów od automatyzacji rolnictwa, spod ręki którego wychodzą kolejne roboty usprawniające produkcję żywności oraz odpowiadające na brak pracowników. – Na całym świecie dzieci farmerów wyjeżdżają do miast i porzucają gospodarki. Zastąpienie ich robotnikami najemnymi często okazuje się niemożliwe, bo praca jest droga, a my za żywność chcemy płacić mało – opowiada i roztacza wizję zastępowania ludzi przez roboty rolne. Już dziś potrafią one prowadzić uprawę dokładniej od człowieka, ponieważ na bieżąco monitorują stan gleby oraz każdej rośliny, dostosowując do niego ilość nawozu oraz wody i przeprowadzając opryski dokładnie wtedy, kiedy to potrzebne. Wiedzą też, kiedy jest najlepszy moment, by roślinę lub owoc zerwać. – Do tego mogą pracować 24 godziny na dobę przez siedem dni w tygodniu, są proste w montażu i będą coraz tańsze – mówi Sukkarieh, podkreślając, że ich upowszechnienie jest tuż-tuż. Cena przestaje być barierą, jego rozwiązania stosuje się już m.in. w Indonezji, a potrzeby są ogromne. – Za 10 lat większość żywności na świecie będzie produkowana przez roboty – prognozuje w czasie odbywającej się co roku w Berlinie konferencji Falling Walls.
Czy można wchodzić w paradę siłom ewolucji?
– Wielu ludzi myśli, że rozumienie nauki jest ważne. Zgadzam się z nimi w pełni, ale uważam, że nauka musi się rozwijać ręka w rękę ze znajomością etyki – mówi Françoise Baylis, bioetyczka z kanadyjskiego Dalhousie University. Opowiada, że zastosowanie kolejnych nowych technologii wymaga coraz większej uwagi ludzi. Przykładem może być technologia CRISP, która pozwala edytować kod genetyczny płodu. Obecnie reguły określone dla badań genetycznych są takie, że wolno właściwie wszystko, jak długo dzieje się to w laboratorium. Większość z nas uważa, że chodzi o kwestię medyczną, tymczasem jest to także sprawa wymagająca bardzo poważnego i demokratycznego namysłu etycznego, chociaż nie o charakterze religijnym. Należy zadać pytanie kluczowe dla tego, jak będzie się rozwijał nasz gatunek.
– Dzisiaj pyta się głównie, dlaczego nie leczyć w ten sposób chorób genetycznych, skoro da się je wyleczyć i wiemy, jak to zrobić. Powinniśmy jednak rozważyć, czy można wchodzić w paradę siłom ewolucji – zaznacza i zwraca w ten sposób uwagę na to, że społeczeństwo, które zrezygnuje z praw doboru naturalnego i zacznie projektować ludzi, fundamentalnie się zmieni. Na lepsze czy gorsze – trudno rozsądzić. Trzeba jednak zdecydować, czy na pewno tego chcemy.
Kwestii wymagających namysłu wykraczającego poza samą technologię i to, czy ona działa, czy nie, szybko przybywa. Nie tylko w medycynie. Jack Gallant to profesor Berkeley, który od kilku lat pracuje nad metodami odczytywania myśli i osiąga w tej dziedzinie spore sukcesy. Rzecz działa tak, że tworzy się mapę mózgu, kod opisujący jego działanie, którym może posłużyć się komputer. – Jeżeli jesteś w stanie coś zakodować, jesteś też w stanie to zdekodować – mówi, po czym pokazuje rozmazane zdjęcia, które są ludzkimi myślami, oraz zestawy słów pojawiających się w jego głowie w czasie oglądania filmu. Zestawy są zgodne z obrazem.
Jedną z ostatnich barier do pokonania są technologie odczytu aktywności mózgu, bo stosowany dzisiaj rezonans magnetyczny jest za mało dokładny. Te rysują się już jednak na horyzoncie, a przyszłość – zdaniem Gallanta – to czas, w którym każdy będzie nosił czytnik myśli. Pozwoli on za pomocą myśli kontrolować telefon, dom, prywatny internet rzeczy. Pytanie tylko, czy będziemy tego chcieli. I kto będzie miał dostęp do zawartości naszej głowy.
Dlaczego jesteśmy podatni na choroby?
– Ten samolot – Randolph Nesse, znany biolog ewolucyjny z Arizony, pokazuje zdjęcie boeinga z płonącym silnikiem – musiał lądować awaryjnie. Postawiono sobie pytanie, co się zepsuło. Okazało się, że winne było pęknięcie jednej z turbin. To jest pytanie mechanika. Inżynier zada inne: dlaczego konstrukcja była narażona na awarię.
– Podobna różnica – kontynuuje – jest między lekarzem a biologiem ewolucyjnym. Ten pierwszy pyta, jak coś wyleczyć. Ja zadaję inne pytanie: dlaczego jesteśmy podatni na choroby – mówi Nesse i zwraca uwagę na badania nad nowotworami.
Jego zdaniem w zespołach, które pracują nad ich leczeniem, ale też nad wieloma innymi terapiami, brakuje wsparcia biologów ewolucyjnych. Powoduje to, że brakuje także zrozumienia mechanizmu powstawania nowotworów i kolejne badania brną w ślepą uliczkę. Brakuje też nowych pytań. Jakich? – Na przykład dlaczego myszy chorują na nowotwory o wiele częściej niż słonie, chociaż są o wiele mniejsze i mają mniej tkanek, które mogą zostać zaatakowane przez chorobę – odpowiada. Postawienie tego pytania pozwoliło odkryć, że słonie mają gen hamujący rozwój nowotworów, którego brakuje u myszy. Do genoterapii przeznaczonej dla ludzi stąd daleko, ale otwarto nową drogę.
Zdaniem Nesse’a biologia ewolucyjna może wnieść bardzo dużo do badań medycznych. Naukowiec pokazuje zresztą kolejne przykłady na to, jak postawienie nowych pytań pozwoliło uzyskać lepsze odpowiedzi – m.in. w walce z pojawianiem się kolejnych szczepów antybiotykoopornych bakterii. Są one wynikiem działania sił ewolucji i naturalną reakcją na obecność w środowisku wroga, czyli naszych lekarstw. Nesse, dostrzegając te możliwości, został jednym z założycieli międzynarodowego towarzystwa medycyny ewolucyjnej. Czeka je duża przyszłość.
Tak samo jak inną nową gałąź badań medycznych – badania nad naszą florą bakteryjną. – Co widzisz, kiedy patrzysz rano w lustro? Siebie? Powiem wam, co ja widzę. Widzę istotę, która jest w 43% człowiekiem – słyszę od Roba Knighta, mikrobiologa z San Diego, który poświęcił się poznaniu naszego drugiego, bakteryjnego ja. Opowiada, że w naszym organizmie da się znaleźć więcej komórek bakterii niż ludzkich, że jest w nim 20 tys. ludzkich genów i od 2 do 20 mln genów należących do żyjących w nim mikrobów, a mimo to na ogół całkowicie je ignorujemy.
– To błąd, bo przybywa badań, które pokazują, jak wielki wpływ mają one na nasze życie. Próbować zrozumieć człowieka bez nich to trochę tak, jak spróbować zrozumieć zwierzę w zoo przez patrzenie jedynie na klatkę – przekonuje Knight i sypie przykładami. Znajomość genów człowieka pozwala przewidzieć otyłość z 57-procentową dokładnością. Znajomość genów jego flory bakteryjnej – w 90%. Spadkowi liczby chorób wywoływanych przez patogeny, których jest w naszym środowisku coraz mniej, towarzyszy wyraźny wzrost liczby chorób układu immunologicznego, który rozregulowuje się. O ile jedzone regularnie frytki to danie najgorsze dla naszej wagi, o tyle jedzony codziennie jogurt jest dla niej najlepszy. Wszystko dzięki zawartym w nim bakteriom. – Skok poziomu glukozy po posiłku – mówi Knight – jest bardzo różny u różnych ludzi i w dużym stopniu zależy właśnie od flory bakteryjnej. A to przekłada się na ryzyko wystąpienia cukrzycy. Problemy z żyjącymi w nas mikrobami odpowiadają także za wiele innych chorób.
Praktycznym efektem takich badań okazuje się nowa terapia medyczna, którą jest przeszczep – choć w tym wypadku to akurat złe słowo – kału. Na pierwszy rzut oka rzecz wydaje się dziwna, ale podobno działa. Kluczowe jest tylko znalezienie odpowiedniego dawcy, co umożliwia mapowanie genetyczne flory bakteryjnej. Sprawę uznaje się za na tyle istotną, że w Stanach Zjednoczonych powołano do życia American Gut Project – projekt gruntownego poznania naszego bakteryjnego ja.
Mury, które wkrótce runą
Pierwszą konferencję Falling Walls zorganizowano osiem lat temu. Jej pomysłodawcy uznali, że najlepszym sposobem uczczenia rocznicy upadku muru berlińskiego jest zadanie pytania o następne mury, które zostaną zburzone. Zadali je gronu wybitnych naukowców, którzy w krótkich wystąpieniach opowiadali, jaką barierę pokonają w swojej dziedzinie – medycynie, naukach społecznych, robotyce, humanistyce, naukach o środowisku, w zasadzie w dowolnej dyscyplinie.
Od tamtego czasu berlińska konferencja, organizowana zawsze w rocznicę obalenia muru, stała się jednym z najważniejszych forów wymiany idei w Europie i doskonałym miejscem, by posłuchać, co aktualnie zajmuje uwagę świata i daje nadzieję na kolejne przełomy. Można porozmawiać z wybitnymi naukowcami, którzy pracują nad wykraczaniem poza granice naszej wiedzy. W tym roku najwięcej mówiono o środowisku i medycynie oraz o etyce i naukach społecznych.
Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy