Prodorni geni, novo oružje masovnog uništenja?

Na jučerašnjoj naučnoj diskusiji u Vašingtonu razgovaralo se o rizicima nove genetske tehnologije - prodornih gena. Oni omogućavaju naučnicima da, u osnovi, „kidnapuju“ prirodni evolutivni proces i prošire nove gene kroz populaciju izuzetnom brzinom.

Dok je takva tehnologija razvijana u mirnodopske svrhe, kao što je istrebljivanje komaraca koji nose malariju, ona se, kao što je to bezbroj puta bio slučaj u prošlosti, može iskoristiti i za veliko zlo.

Prodorni geni postoje u prirodi dugo vremena. Uobičajeno, organizam ima 50 odsto šansi nasleđivanja bilo kojeg gena od svojih roditelja.

Međutim, neki geni mogu da povećaju svoju šansu nasleđivanja, a jedan od načina jeste posedovanje mehanizma koji im omogućava da naprave nekoliko sopstvenih kopija unutar roditeljskog genoma.

Decenijama niko nije znao kako da replicira ovaj prirodni fenomen. Onda je 2003. godine Ostin Bart, profesor evolutivne genetike na Kraljevskom koledžu u Londonu, predložio je metod koji je podrazumevao preciznu zamenu običnog gena sa prodornim, sve zajedno sa njegovim mehanizmom kopiranja.

U to vreme nije postojao način da se to izvede. U stvari, nije postojalo dovoljno precizno oruđe.

Međutim, 2012. godine američki istraživači razvili su visoko precizno oruđe za menjanje gena CRISPR-Cas9, kojim su otvorene neverovatne mogućnosti u genetskom inženjeringu.

Do kraja 2014. godine, istraživači na Harvardu iskoristili su oruđe da razviju prodorni gen u kvascu sa 99 odsto šanse nasleđivanja. U martu, grupa naučnika sa Univerziteta u Kaliforniji uspela je da dobije prodorne gene u vinskim mušicama koji su nasleđivani u 97 odsto slučajeva. Posebno je važno istaći da su mušice daleko složeniji organizam od kvasca.

Genetska modifikacija uključuje zamenu jednog gena drugim, da se, na primer, omogući komarcima da postanu otporni na protozoe koje nose malariju.

Uobičajeno, komarac sa takvim genom ne bi uvek prenosio otpornost na sledeću generaciju, ali sa preciznim programiranjem bi u teoriji mogao da prenese otpornost na parazite na sve svoje potomke i potpuno iskoreni gen koji ne daje otpornost. Time bi u svim sledećim generacijama bila osigurana otpornost.

Ali geni mogu da budu korišćeni i u izradi zastrašujućeg biološkog oružja. Teroristi ne bi morali da proizvedu ogromne količine smrtonosnog virusa, već bi umesto toga mogli da razviju, primera radi, komarce sa genom za proizvodnju toksina i osiguraju njihov opstanak sa prodornim genima, čime bi, u teoriji, svi komarci posle nekog vremena postali smrtonosni.

Zbog toga se vode ozbiljni razgovori oko stroge regulacije, a sastanak u Vašingtonu između naučne zajednice i predstavnika bezbednosnih službi sazvan je sa tim ciljem. Odeljenje UN zaduženo za biološka oružja je već više puta izveštavano o svim bezbednosnim pretnjama.

Razmatra se i uvođenje moratorijuma na federalno finansiranje genetskog istraživanje, sličnu onoj koju je američka vlada uvela na istraživanja modifikovanja virusa.

Međutim, Ameš Adalja, stučnjak za biobezbednost sa Univerziteta u Pitsburgu, veoma je skeptičan što se tiče eventualne zabrane.

„Ukoliko teroristička grupa radi na ovako nečemu, regulacije i zabrane neće napraviti razliku“, ističe Adalja.

Ostin Bart, sa druge strane, rekao je za Kvarc da pretnja od prodornih gena trenutno nije velika. Prodorni geni za koje se dosad videlo da funkcionišu traju jednu generaciju. Posle nekoliko reproduktivnih ciklusa, prirodne mutacije ih najčešće potpuno potisnu.

Naučnici na Harvardu ipak ne žele da rizikuju, pa su razvili dva mehanizma zaštite. Prvi, u njihovom eksperimentu sa kvascem, neki od prodornih gena ubačeni su u direktno u DNK, dok se drugi nalaze u odvojenim lancima u ćelijama kvasca. Tim putem, ukoliko se nekako desi da kvasac završi u divljini, sve njegove komponente neće biti nasleđene u sledećoj generacije, čime će biti usporeno i onemogućeno reprodukovanje gena.

Osim toga, razvili su i drugi prodorni gen - molekularni brisač, koji poništava 99 odsto genetskih promena koje su potomci nasledili.