Jakie może być życie

• Uczestniczyły panie w międzynarodowej konferencji naukowej w Sant Feliu de Guixols w Hiszpanii. Dotyczyła ona biologii syntetycznej, której celem jest m. in. konstruowanie sztucznych organizmów. To nie brzmi jak science fiction!?


- Biologia syntetyczna to faktycznie nowa dziedzina nauki, która wyrosła na pograniczu nauk biologicznych, inżynieryjnych i matematycznych. Mówiąc ogólnie, specjaliści z tej dziedziny próbują - z powodzeniem - budować sztuczne układy, mające cechy żywych organizmów. W podejściu bardziej futurystycznym dyscyplina ta prowadzi do projektowania i wytwarzania nowych organizmów, których istnienie nie zostało urzeczywistnione przez naturę i które będą nosić wszelkie cechy życia z probówki. O tym naukowcy dopiero marzą.

• Biolodzy syntetyczni uważają, że można budować nowe organizmy w oparciu o te same zasady, według których inżynierowie budują maszyny?



- Procedura wydaje się być nieskomplikowana. Potrzeba błony komórkowej, trochę materiału genetycznego i kilka substancji, które wytwarzają energię, gdy wejdą ze sobą w kontakt. To teoretycznie powinno wystarczyć, by otrzymać sztuczną, żywą komórkę. Droga do realizacji takiego celu jest jednak najeżona trudnościami technicznymi. Specjaliści są wszakże zgodni, że przezwyciężenie dzisiejszych niepowodzeń jest jedynie kwestią czasu.

- Na razie nauka jest na etapie bakterii. Największe osiągnięcia na tym polu ma jak dotąd znany genetyk Craig Venter, ten sam, który odszyfrował genom człowieka. Razem z laureatem Nagrody Nobla z zakresu medycyny, profesorem Hamiltonem Smithem odnotowały kilka sukcesów. W zeszłym roku udało im się, zamieniając materiał genetyczny dwu bakterii, przekształcić jedną bakterię w drugą. Parę dni temu prasa donosiła o ich kolejnym wielkim dokonaniu. Zbudowali sztucznie chromosom występującej w przyrodzie bakterii. Następnym wyzwaniem będzie wszczepienie tak otrzymanego genomu do pozbawionej materiału genetycznego komórki bakteryjnej. Hamilton Smith porównuje taką operację z instalacją oprogramowania komputerowego. Biolodzy syntetyczni po prostu piszą na nowo "oprogramowanie” dla komórek.

- Na początek warto wspomnieć o "zasługach” inżynierii genetycznej i biotechnologii. Jest ich tak wiele, że wspomnimy tylko o kilku. Dzięki genetycznie modyfikowanemu krokoszowi barwierskiemu, roślinie z rodziny astrowatych, w ciągu najbliższych 3 lat będziemy mieć tańszą insulinę. Polskim akcentem jest osiągnięcie profesora Andrzeja Legockiego z Poznania, doktora honoris causa UMCS, w zespole którego opracowano genetycznie modyfikowaną sałatę, zawierającą szczepionkę przeciw żółtaczce typu B. Niestety, z powodu niesprzyjającej w naszym kraju atmosfery wokół roślin modyfikowanych genetycznie, prace nad tą szczepionką zostały przerwane na etapie testów klinicznych.

• Znaczenie biotechnologii będzie jednak wzrastać niemal we wszystkich dziedzinach naszego życia?



- Szacuje się, że w samym tylko przemyśle chemicznym w 2010 roku, 20 proc. produktów będzie wytwarzanych w oparciu o biotechnologię. Biologia syntetyczna idzie jeszcze dalej. Nie modyfikuje istniejących organizmów, ale pragnie stworzyć nowe, zaprojektowane do określonych potrzeb, np. oczyszczania środowiska z dwutlenku węgla, produkcji wodoru - ekologicznego paliwa czy wytwarzania leków.

• Minister rolnictwa, Marek Sawicki, zapowiedział otwarcie się Polski na uprawy roślin genetycznie modyfikowanych (GMO). To zamach na zdrowie Polaków, przyrodę i polskie rolnictwo - zaprotestowało wielu. Bać się czy nie bać takiej żywności?



- Temat ten nie jest dostatecznie zbadany. Nie ma bezpośrednich dowodów, że żywność taka jest szkodliwa, ale nie stwierdzono też ostatecznie, że nie ma niekorzystnego wpływu na organizm człowieka.

• Argumenty przemawiające na korzyść modyfikowanych genetycznie kukurydzy, ziemniaka czy soi?



- Specjaliści podkreślają, że rośliny takie są lepszej jakości, dają większe plony, są odporne na herbicydy, na choroby i szkodniki, mają lepszy smak i wartości odżywcze. Nie do końca poznany jest też wpływ takich roślin na glebę. Toksyczne białka produkowane przez nie mogą zaburzać równowagę w glebie. Ponadto, rośliny modyfikowane genetycznie są bezpłodne. Chodzi o to, by nie krzyżowały się bez kontroli, dając w konsekwencji superchwast odporny na herbicydy, toteż ich nasiona muszą być kupowane przez rolników co roku. Wreszcie, mówi się, że żywność GMO może uczulać. Zaraz pada jednak kontrargument, że normalna żywność też wywołuje alergie.

- Biolodzy syntetyczni modelują procesy zachodzące w żywych komórkach. Wykorzystują do tego matematykę i komputery. Tymi samymi narzędziami i my posługujemy się w swojej pracy. Z użyciem komputerów i odpowiednich programów budujemy trójwymiarowe modele białek, zaangażowanych w różne choroby. To pozwala nam lepiej zrozumieć mechanizmy działania leków na poziomie cząsteczek i zaprojektować nowe, lepsze leki. To jak dopasowywanie klucza do zamka. Jeśli poznamy dobrze budowę białka-zamka, łatwiej dobierzemy lek-klucz. W zespole kierowanym przez profesora Dariusza Matosiuka poszukujemy leków głównie przeciwko chorobom centralnego układu nerwowego, np. chorobie Parkinsona, chorobie Alzheimera, epilepsji, depresji. Zbudowane przez nas modele białek mogą być wykorzystane przez biologów syntetycznych do modelowania procesów komórkowych. Stąd nasz udział w tej interdyscyplinarnej konferencji.

- To nie takie proste. Tylko kilku polskim naukowcom udało się wdrożyć lek. Wymaga to bowiem nie tylko wiedzy i odrobiny szczęścia, ale także ogromnych nakładów finansowych na wieloletnie badania. Myślimy raczej o naszej pracy, jak o wysiłku pojedynczej mrówki, która ma jednak swój wkład w budowę mrowiska. I to daje nam satysfakcję. Metodą na przezwyciężenie problemów finansowych może być współpraca z lepiej wyposażonymi ośrodkami zagranicznymi. Nasz zespół współpracuje z naukowcami z Niemiec, Finlandii, Włoch i Stanów Zjednoczonych.

Ponadto, jest teraz sporo możliwości otrzymania grantów pieniężnych, tak na badania, jak i na wyjazdy naukowe. Dzięki tak zdobytym funduszom mogłyśmy pojechać na konferencję do Hiszpanii.