Біотехнології: наукова фантастика як реальність
Наукова фантастика завжди на крок попереду реальної науки. Саме ця галузь вперше познайомила людство з космічними подорожами, бездротовим зв’язком і віртуальною реальністю.
Більш того, деякі часто використовувані сьогодні наукові терміни, як «робот», «скафандр» або «космонавт», з’явилися саме на сторінках науково-фантастичних творів. Цей жанр може служити інструментом для вивчення наслідків та етики нових технологій ще до їх появи в житті людини. За останні кілька років суттєво розвинулась галузь біотехнології: від генної інженерії до синтетичних продуктів і безсмертя, ця сфера діяльності швидко наближається до відтворення наукової фантастики в реальному житті. Ресурс Labiotech пропонує короткий перелік з п’яти колись найдивніших науково-фантастичних мрій, досягнення яких вже реальність, а також того, що це може означати для нас.
Генна інженерія
Генна інженерія одна з улюблених тем науково-фантастичних оповідань: від романів і відеоігор до великих франшиз на зразок «Зоряних воєн». Коли дивні мрії про можливість контролювати всі характеристики живої істоти, від рослин до тварин і людей, стають реальністю швидше, ніж очікувалося. У разі сільськогосподарських культур сучасні методи генної інженерії розвинулися так, що вчені здатні вносити більш точні зміни в ДНК без необхідності вводити ДНК інших видів, а тому не класифікувати рослини страшним для когось терміном «ГМО».
Генна інженерія стала загальноприйнятою практикою досліджень тварин. Лабораторії у всьому світі регулярно модифікують ДНК черв’яків, фруктових мух, виду рибок даніо, мишей і багатьох інших модельних організмів для розмноження і вивчення генетичних захворювань. Британська компанія Oxitec використовує цю технологію для боротьби з інфекційними захворюваннями, вводячи комарам ген, через який їх діти помирають до того, як встигають поширити захворювання. А для любителів «Парку юрського періоду» кілька років тому вчені успішно «спроектували» курчат з головами як у динозаврів.
Генна інженерія наближається до звершення подвигів і в області експериментів з людиною завдяки розробці CRISPR/Cas9 інструменту, який дозволяє швидше, простіше і дешевше модифіковані гени. Перші випробування використання CRISPR на людях почалися в Китаї вже більше року тому, а перші дослідження на людях в Європі очікуються цього року. Передбачається забуття таких генетичних хвороб, як серповидна клітинна хвороба, гемофілія, муковісцидоз і м’язова дистрофія.
Органи за вимогою
Брак органів для задоволення величезного попиту на трансплантацію надихнув ряд наукових фантастів на уявлення про майбутнє, коли деяких людей вирощують з метою надання здорових органів для трансплантації. Наука наближає людський рід до вироблення таких органів, втім, без етичних проблем що стосується «розведення» донорів. Поява 3D-друку дозволила вченим використовувати технологію друку біоматеріалів у формі людських органів. Найпростіші органи і тканини вже можна замінювати з допомогою цієї техніки: ще в 2013 році перший дитина був врятований від колапсу легенів за допомогою надрукованій на 3D-принтері трахеї.
Оскільки основною функцією хрящів і кісток є підтримка, ці тканини можуть бути замінені енергетично інертними матеріалами. Але заміна більш складних органів вимагає наявності клітин. Іспанська дослідницька група розробляє 3D-принтер, здатний виробляти шкіру людини з допомогою биочернил, в яких містяться живі клітини. Наступним кроком стане виробництво великих і складних органів, наприклад, серця або печінки. Поки одні дослідники продовжують працювати над їх створенням з нуля в лабораторії, інші працюють над альтернативою: використовуючи генну інженерію, вони здатні створювати свиней з органами, генетично ідентичними людським, і не просто в загальному, а навіть ідентичними органам конкретної людини, який потребує трансплантації.
Довголіття
Наукова фантастика вже давно розмірковує про наслідки безсмертя і про те, чи буде воно благословенням або прокляттям. Хоча до безсмертя, безумовно, ще не близько, здається, що мільярдери Кремнієвої долини впевнені, що воно не за горами. Принаймні відомо, що, наприклад, Пітер Тіль (Peter Thiel) і Сергій Брін (Sergey Brin) вклали кошти в компанії, які працюють над технологіями продовження життя.
А поки люди продовжують старіти, біотехнологія допомагає нам (або хоча б тим, кому це по кишені) зберігати здоров’я до, скажімо, 120-річного віку. Із зростанням тривалості життя зростає і частота нейродегенеративних захворювань і вікових імунних порушень. У тих областях, де традиційна медицина не була такою успішною, нові технології, прикладом, генна терапія, можуть, нарешті, забезпечити перші методи зупинки дегенерації нейронів та імунної системи, а не просто палиации симптомів. А для тих, хто турбується про свій зовнішній вигляд у віці 100 років, розробляють косметику, яка уповільнює процеси старіння, на основі бактерій.
Синтетичне харчування
Хто не мріяв про машину, яка «готувала» те, що вам заманеться, одним натисканням кнопки? Або навіть читала ваші думки, щоб задовольняти бажання, як у «Путівнику по Галактиці для космотуристов» Дугласа Адамса (The hitchhiker’s Guide to the Galaxy, Douglas Adams)? Очевидно, що такі мрії фантастика, якщо людині треба свинина на котлету, але незабаром тварини можуть більше не бути частиною процесу виробництва їжі. Вже скоро лабораторне м’ясо буде на прилавках магазинів, незважаючи на кількість компаній, що працюють над виготовленням м’ясця без залучення корів, курей, індиків, тунців, лососів і безлічі інших живих організмів. А ще раніше з’явиться коров’яче молоко, отримане без корів, адже американський стартап Perfect Day вже готується до виведення на ринок свого першого продукту.
Автоматична діагностика
Ще з початку 20-х років ХХ століття, коли наукова фантастика породила термін «робот», роботи, андроїди і штучний інтелект стали проникати в усі аспекти людського буття. Медицина, безумовно, не є винятком. Швейцарська компанія Sophia Genetics вже використовує штучний інтелект, щоб допомогти лікарям діагностувати широкий спектр захворювань, розшифровуючи весь геном пацієнта. Компанія напрацьовує величезну базу даних завдяки співпраці з лікарнями по всій планеті, що допоможе ескулапам краще діагностувати складні захворювання, наприклад, рак.
Однак, існують побоювання, що найкраща генетична діагностика може призвести до етичних проблем. У фільмі «Гаттака» (Gattaca) зображений світ, де діти в основному створюються шляхом ЕКО-запліднення. Машина прогнозує ймовірність кожного з сонмища захворювань і ознак здоров’я, а також фізичні характеристики, начебто зростання або кольору волосся, що дозволяє батькам вибирати дитини з такими рисами, які їм найбільше подобаються. Таким чином виникає світ, де дискримінують «генетично неповноцінних» людей. Цей тип технології вже існує, хоча ще знадобиться час для повного розкриття точних прогнозів щодо самих складних умов і фізичних властивостей. Компанія 23andme вже пропонує ймовірності для декількох рис, а також подала патент на спосіб вибору донорів сперматозоїдів і яєць на основі ймовірності ознак, які буде мати дитина, від низького ризику колоректального раку до високої ймовірності зелених очей.
Не так страшний той чорт…
Незважаючи на те, що науково-фантастичні картини завжди зображують дійсно круті технології, вони часто представлені як палиця на два кінці, оскільки також може призвести до неабияких етичним проблемам. Звичайно, корисно вивчати можливі наслідки застосування нових технологій, але іноді наука і технології в очах фантастів виглядають куди страшніше, ніж в реальному житті. Важливо пам’ятати, що більшість з цих технологій характеризується технічними обмеженнями, буде вироблятися повільно, дозволяючи вченим та регуляторним органам співпрацювати над механізмами їх застосування. Бути поінформованим і обговорювати переваги і недоліки кожної нової технології неодмінна умова нового світу. Наприклад, поширені сьогодні дискусії про ціни на генну і клітинну терапію сприяють тиску на компанії та регуляторні органи, змушуючи їх переосмислювати політику ціноутворення. Будемо сподіватися, що наша взаємодія з наукою вбереже нас від жахів науково-фантастичних романів і фільмів.