Το πρώτο συνθετικό ανθρώπινο DNA στο εργαστήριο

Δύο δεκαετίες μετά την αποκρυπτογράφηση του ανθρώπινου γενετικού κώδικα, μία διεθνής ερευνητική ομάδα αποφάσισε να χρησιμοποιήσει τις «εντολές» που τον απαρτίζουν, προκειμένου να δημιουργήσει το πρώτο συνθετικό ανθρώπινο DNA στο εργαστήριο, με πιθανά οφέλη αλλά και επιπτώσεις που ούτε καν μπορούμε σήμερα να διανοηθούμε.

Στοχευμένες φαρμακευτικές θεραπείες για τον καρκίνο, ανάλογα με τον ή την ασθενή. Νέα διαγνωστικά εργαλεία για τη νόσο Αλτσχάιμερ και την κυστική ίνωση. Επιτάχυνση της έρευνας και της ανάπτυξης, ειδικότερα στον τομέα της βιοτεχνολογίας και της τεχνολογίας mRNA που συνέβαλε δραματικά στη μάχη κατά της πανδημίας COVID-19.

Τι κοινό έχουν όλα αυτά τα σημαντικά; Δεν θα ήταν εφικτά χωρίς την πλήρη αποκρυπτογράφηση του ανθρώπινου DNA. Ως αποτέλεσμα του Προγράμματος Ανθρώπινου Γονιδιώματος (Human Genome Project), το 2003 όλες οι «εντολές» που βάζουν σε τάξη και συνθέτουν των κώδικα της ζωής έγιναν κτήμα της ανθρωπότητας: Μία διεθνής ερευνητική ομάδα κατάφερε να χαρτογραφήσει κάθε ανθρώπινο γονίδιο και να καταγράψει την αλληλουχία των 3 περίπου δισεκατομμυρίων βάσεων που συγκροτούν το ανθρώπινο γενετικό υλικό.

Σήμερα, μετά από δύο δεκαετίες και κάτι, μία νέα ερευνητική ομάδα ανακοίνωσε ότι αποφάσισε να πάρει τις εν λόγω εντολές στα χέρια της και να «ξαναγράψει» τον κώδικα της ζωής, προκειμένου να δημιουργήσει το πρώτο συνθετικό ανθρώπινο DNA.

Το πρόγραμμα που έθεσε νέες βάσεις στη βιολογική έρευνα

Το Πρόγραμμα του Ανθρώπινου Γονιδιώματος ήταν ένα από τα σημαντικότερα επιστημονικά εγχειρήματα στην ιστορία, αλλάζοντας ριζικά την κατανόησή μας για την ανθρώπινη βιολογία. Ξεκίνησε το 1990 και μέχρι σήμερα αποτελεί μοναδικό επιστημονικό σημείο αναφοράς: Αφενός, διότι για την επίτευξή του συνεργάστηκαν μεθοδικά ερευνητές και ερευνήτριες από όλο τον κόσμο. Αφετέρου, διότι με την ολοκλήρωσή του το 2003, επιτάχυνε την επιστημονική πρόοδο και έθεσε τις βάσεις για μελλοντικές καινοτομίες στην υγεία και την ιατρική, τα αποτελέσματα των οποίων είναι μόνο κατά το ελάχιστο ορατά σήμερα.

Σύμφωνα με τον Michael Dunn, διευθυντή έρευνας της Welcome η οποία συμμετείχε στο Πρόγραμμα του Ανθρώπινου Γονιδιώματος, το εν λόγω εγχείρημα άλλαξε πλήρως και θεμελιωδώς τη βιολογική έρευνα. «Είκοσι χρόνια αργότερα, δύσκολα μπορείς να κοιτάξεις μια εφημερίδα χωρίς να δεις μια νέα θεραπεία, η οποία δεν θα ήταν εφικτή χωρίς τη γνώση του ανθρώπινου γονιδιώματος» αναφέρει.

Τι είναι τελικά το ανθρώπινο γονιδίωμα; Κάθε ανθρώπινος οργανισμός αποτελείται από τρισεκατομμύρια κύτταρα. Φανταστείτε, λοιπόν, κάθε κύτταρο στο σώμα σας, σαν ένα μικροσκοπικό εγχειρίδιο οδηγιών. Μέσα σε κάθε ένα από αυτά τα τρισεκατομμύρια, εκτός από τα ερυθρά αιμοσφαίρια, υπάρχει ένα ειδικό μόριο που ονομάζεται DNA, το οποίο μεταφέρει όλες τις γενετικές πληροφορίες που μας κάνουν αυτό που είμαστε.

Παρόλο που το εγχειρίδιο αυτό του DNA είναι ιδιαίτερα πολύπλοκο, είναι γραμμένο με μόλις τέσσερα γράμματα: Τέσσερα μικροσκοπικά δομικά στοιχεία –γνωστά ως A, G, C και T – τα οποία επαναλαμβάνονται σε αμέτρητους συνδυασμούς. Από αυτόν τον απλό κώδικα τεσσάρων γραμμάτων, λοιπόν, δημιουργείται κάθε μέρος του σώματός μας, καθώς περιέχει όλες τις γενετικές πληροφορίες που καθορίζουν τα φυσικά μας χαρακτηριστικά: από το χρώμα των ματιών μας μέχρι τον τρόπο λειτουργίας της καρδιάς μας.

Για δεκαετίες, μπορούσαμε να διαβάσουμε το «προσχέδιο» μόνο τμηματικά. Το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος έδωσε στην επιστημονική κοινότητα τη δυνατότητα να διαβάσει ολόκληρο τον ανθρώπινο γενετικό κώδικα από την αρχή μέχρι το τέλος.

Ωστόσο, καταπώς φαίνεται αυτή ήταν μόνο η αρχή. Διότι το Πρόγραμμα Συνθετικού Ανθρώπινου Γονιδιώματος (Synthetic Human Genome Project), που ανακοινώθηκε πρόσφατα, φιλοδοξεί να επιτρέψει στους ερευνητές και τις ερευνήτριες που θα λάβουν μέρος, να δημιουργήσουν στο εργαστήριο τμήματα ανθρώπινου DNA από την αρχή, μόριο προς μόριο.

Νέες εξελίξεις που δεν μπορούμε καν να προβλέψουμε σήμερα

Η δημιουργία ενός πλήρους συνθετικού ανθρώπινου γονιδιώματος αναμένεται να διαρκέσει δεκαετίες. Είναι ενδεικτικό ότι κατά την επόμενη πενταετία, οι ομάδες εργασίας θα ασχοληθούν αποκλειστικά με την κατάρτιση των εργαλείων που θα χρειαστούν προτού ξεκινήσουν το μακρόπνοο αυτό project.

Εντούτοις, ενώ πρόκειται για μια τεράστια πρόκληση, τα οφέλη εκτιμώνται ως ιδιαίτερα σημαντικά, καθώς ένα πλήρως συνθετικό ανθρώπινο γονιδίωμα, αλλά και η έρευνα για τη δημιουργία του, θα μεταμορφώσει την κατανόησή μας για την υγεία και τις ασθένειες.

Κατά τον Michael Dunn, το DNA μας καθορίζει ποιοι είμαστε και πώς λειτουργεί το σώμα μας. «Μέσω της δημιουργίας των απαραίτητων εργαλείων και μεθόδων για τη σύνθεση ενός ανθρώπινου γονιδιώματος, θα απαντήσουμε σε ερωτήματα σχετικά με την υγεία και τις ασθένειές μας που δεν μπορούμε καν να προβλέψουμε ακόμα, βελτιώνοντας την κατανόησή μας για τη ζωή και την ευημερία μας».

Οι πιθανές εφαρμογές τοποθετούνται σε όλους τους τομείς της βιοτεχνολογίας. Παραδείγματος χάρη στη μηχανική μετατροπή των κυττάρων, ώστε να έχουν συγκεκριμένες λειτουργίες για την ανάπτυξη ασφαλών, στοχευμένων, κυτταρικών θεραπειών. Φανταστείτε δηλαδή μία θεραπεία στην οποία το «χάπι» είναι ένα ζωντανό κύτταρο ανθεκτικό σε ιούς το οποίο μεταμοσχεύεται σε ασθενείς με αυτοάνοσα νοσήματα ή με ηπατική βλάβη που προκλήθηκε από χρόνιες ιογενείς λοιμώξεις.

Άλλα παραδείγματα είναι η δημιουργία στο εργαστήριο οργανισμών που θα «εξαφανίζουν» τα απορρίμματα ή νέων φυτών με ιδιότητες οι οποίες θα τους επιτρέπουν να επιβιώσουν της κλιματικής αλλαγής. Και τόσες άλλες εφαρμογές που η ίδια η επιστημονική κοινότητα δεν τολμάει ακόμη να τοποθετήσει στο δημόσιο διάλογο.

Κατά παραγγελία μωρά και συνθετικά όντα

Από την άλλη, η ανακοίνωση του προγράμματος έχει εγείρει πληθώρα αντιδράσεων, με τους επικριτές του να ανησυχούν για κατά παραγγελία μωρά, συνθετικά όντα με ανθρώπινο DNA, βιολογικά όπλα και σημαντικές επιπτώσεις για τις επόμενες γενεές.

Στο πλαίσιο αυτό, το Πρόγραμμα Συνθετικού Ανθρώπινου Γονιδιώματος θα ενσωματώσει μία πρωτοβουλία συνεργασίας με ακαδημαϊκά ιδρύματα, οργανώσεις της κοινωνίας των πολιτών, τη βιομηχανία και τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής προκειμένου να εξετάσει διεξοδικά τις ηθικές, νομικές και κοινωνικές επιπτώσεις της έρευνας καθ’ όλη τη διάρκεια της εξέλιξής της.

Νέες θεραπείες και βιοτεχνολογίες αιχμής ή πειράματα ευγονικής και επικίνδυνα για την ανθρωπότητα συνθετικά όντα; Ποιος μπορεί να αποφανθεί κατηγορηματικά για το μέλλον της πρωτοβουλίας; Επί του παρόντος, το μόνο βέβαιο είναι ότι η σύνθεση ανθρώπινου DNA στο εργαστήριο, αν και βρίσκεται ακόμη σε πολύ πρώιμο στάδιο, είναι γεγονός, εγκυμονώντας θετικά αποτελέσματα ή και αρνητικές επιπτώσεις που ούτε καν μπορούμε σήμερα να διανοηθούμε.