czwartek, 20 sierpnia 2015

Odkrycia w biologii i medycynie, które okazałyby się rewolucyjne

Niektórzy lubią tak sobie gdybać na temat przyszłości. Czasem bardziej racjonalnie, czasem mniej. Ostatnio wrzuciłem wpis bardziej sci-fi, o możliwych przyszłych drogach ewolucji ludzkości, trochę prosty i schematyczny, bo bez uwzględniania masy zmiennych. Tym razem zastanówmy się jakie odkrycia w biologii i medycynie okazałyby się przełomowe i mogłyby zrewolucjonizować w jakiś sposób nasze podejście do różnych kwestii bądź też zmienić funkcjonowanie nas samych w niektórych dziedzinach życia.

odkrycie
(Pixabay)

Przeprowadzenie eksperymentalnej biogenezy

To, że powstanie życia ze związków organicznych miało miejsce, wiemy. Wiemy, bo istniejemy (nie tylko zresztą dlatego, ale w tym wpisie nie będę się zagłębiał w szczegółową argumentację). Czy miało ono miejsce na Ziemi czy gdzieś indziej w Kosmosie, pewnie zostanie dla nas jeszcze na długo tajemnicą. Być może na zawsze, bo dopóki nie odnajdziemy życia z innych miejsc we Wszechświecie, by móc porównać sekwencje DNA, ciężko o konkretne diagnozy. Nośnikiem informacji genetycznej obcego nam życia niekoniecznie też musi być DNA, co mogłoby zarówno rozwiązać zagadkę bądź też jeszcze bardziej ją skomplikować. Na przykład gdyby nośnikiem była znana nam inna cząsteczka  (PNA lub TNA) moglibyśmy zastanawiać się nad wspólnym pochodzeniem w różnych, często problematycznych kombinacjach, natomiast jeżeli okazałoby się, że obce organizmy bazują na kompletnie innym przekaźniku informacji, bardziej prawdopodobnym stałby się fakt, że ich biogeneza zaszła niezależnie od naszej.

proteinoidy
(proteinoid, źróło: www.gutenberg.org)

A jeżeli życie wyewoluowało tylko na Ziemi? Mało to jednak prawdopodobne zważywszy na fakt, że odkryto już w przestrzeni kosmicznej najprostszy aminokwas – glicynę. Przeprowadzono też laboratoryjnie ewolucję chemiczną w sławnym eksperymencie Stanleya Millera, gdzie z metanu otrzymano aminokwasy. Udało się też uzyskać eksperymentalnie proteinoidy. Cząsteczki te powstawały z aminokwasów, z wytworzeniem półprzepuszczalnych błon pozwalających na osmozę, a także zawierały potencjał elektryczny. Można je uznać za swego rodzaju syntetyczne formy pośrednie między materią nieożywioną, a życiem. Nigdy jednak badaczom nie udało się przeprowadzić całkowitej biogenezy, do powstania bezsprzecznie organizmu. Naukowiec, który tego dokona zapewne przyćmi swym odkryciem, w skali historycznej, opublikowane przez Darwina ,,O powstawaniu gatunków (…)’’. Wyobraźcie sobie możliwość tworzenia przez naukowców całkowicie nowych organizmów, od podstaw. A od podstaw, warto zaznaczyć, ponieważ nowe gatunki są już syntetyzowane bioinżynieryjnie (np. sławna Mycoplasma laboratorium) lecz nie, jak wyżej, począwszy od martwej materii, a bazując na żywych mikroorganizmach.

(PNA, autor: Messer Woland, źródło: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PNA.svg)

Odkrycie życia poza Ziemią

Punkt ten po części nawiązuje do punktu pierwszego. Chociaż znalezienie obcych nam organizmów (z punktu widzenia nas, jako Ziemian) nie byłoby, tak na sucho, niczym nieprawdopodobnym, bo spodziewamy się i to niemalże bez wątpliwości, że takowe istnieją, to sam fakt ich odkrycia byłby czymś rewolucyjnym. Nie tylko dla naukowców, ale także przeciętnego człowieka. Co tam lądowanie na Księżycu. Co tam lądowanie na Marsie. Co tam te wszystkie sondy, łaziki itd. Znalezienie żywych organizmów gdzieś indziej, niż na Ziemi byłoby czymś tak ekscytującym, że pewnie nawet najbardziej znużeni życiem Janusze i Grażyny trochę by się ożywili. A gdyby życie to okazało się być bardziej zaawansowane? Nie jakieś tam mikroorganizmy, tylko widoczne gołym okiem 'zwierzęta' lub 'rośliny'? Bądź też nieznana nam z uwagi na obcą ewolucję grupa? Chyba nie trzeba dodawać jak wielkim szokiem dla wielu byłoby spotkanie przez ludzkość obcej, inteligentnej cywilizacji. Zapewne ideologia wielu fanatyków religijnych, odrzucających współczesną naukę, ostatecznie legła by w gruzach.

Europa report
(Europa Report)

Gdzie w zasięgu Homo sapiens możemy spodziewać się życia? Część naukowców pokłada swe nadzieje w Marsie, chociaż tam prawdopodobnie prędzej odkryjemy skamieniałości wymarłych już na tej planecie organizmów, ale w tej chwili nie jest to jeszcze przesądzone. W masowej świadomości wielu pewnie mówi coś nazwa ,,Europa’’ – jeden z księżyców Jowisza, do której odnosi się znany film Europa Report (o odkrywaniu życia pozaziemskiego właśnie). Pod jej lodową skorupą prawdopodobnie znajduje się ocean, którego utrzymanie (wody w stanie ciekłym) wymagałoby też energii. Jest to ciekawe miejsce w kontekście poszukiwania życia (i nie tylko). Sam czekam na bezzałogową misję poświęconą właśnie temu miejscu. Innym, mogącym dać początek życiu jest Enceladus i Tytan, księżyce Saturna. Na tym drugim odkryto jeziora metanu, a jak wiemy z eksperymentu Millera, w jego obecności mogą powstać aminokwasy, z tych natomiast dalej – życie. Na Encleadusie z kolei, podobnie jak w przypadku Europy, spodziewać się można ciekłej wody, gdyż, jak zaobserwowano, na księżycu tym znajdują się gejzery aktywnie wyrzucające wodę, zwane kriowulkanami.

kriowulkan
(kriowulkan, źródło: http://wulkanyswiata.blogspot.com/)

Ciąża in vitro

Niczym nowym nie jest już zapłodnienie in vitro, które z niezrozumiałych dla mnie przyczyn budzi kontrowersje wśród naszych polityków. W rzeczywistości daje duże możliwości. Przykładowo, osoba chora na mukowiscydozę, przy tradycyjnym rozmnażaniu, jest duża szansa, że przekaże chorobę dziecku, podczas gdy przy zapłodnieniu in vitro morule najpierw można przebadać pod kątem różnych chorób, zwłaszcza wynikłych z mutacji monogenowych i abberacji chromosomowych, a następnie wybrać te, które są zdrowe. W efekcie osoba z chorobą genetyczną nie przekaże jej dziecku. Inny przykład – kobieta obciążona znacznym ryzykiem zachorowania na nowotwór jajnika (jak np. Angelina Jolie) – może skorzystać z opcji pobrania oocytów, a następnie usunięcia jajników. Zebrane komórki rozrodcze, dzięki omawianej metodzie mogą uczynić ową kobietę matką, mimo braku gonad.

zarodek
(morula, źródło: Wikipedia)

Ja jednak, tutaj, nie o tym chciałem pisać (chociaż cały akapit z tego wyszedł). Co gdyby udało się w przyszłości dojść do momentu, że realnym stało by się przeprowadzanie ciąży w warunkach laboratoryjnych, poza organizmem kobiety? Mimo, że takie wizje mogą niektórym źle się kojarzyć, jak choćby z Nowym Wspaniałym Światem Huxleya czy filmem Wyspa z 2005 roku, to z pewnością w odpowiednim systemie ciąże in vitro byłyby czymś nie do przecenienia. Wysiłek związany z utrzymywaniem przez kobietę nowego organizmu we własnym ciele przestałby istnieć, zapewne więcej par czy samych kobiet decydowałoby się na dzieci, zniknąłby też (a przynajmniej w pewnym stopniu zmniejszył) problem aborcji zdrowych płodów. Mogąc bez problemu zbadać potomka, specjaliści w razie potrzeby, na bieżąco reagowali by, podając odpowiednie środki. Zniknęłoby też ryzyko związane z wpływem czynników środowiskowych na matkę w trakcie ciąży – płód otrzymywałby to, co potrzebuje, bez tego, co niekoniecznie by mu służyło, jak choćby toksyny wdychane przez matkę wraz z powietrzem. Jak sądzicie, na ile taka wersja zdarzeń jest możliwa i jeśli w ogóle to w jakiej perspektywie czasu? Badania w tym kierunku są już obecnie prowadzone.

klony Wyspa
(Wyspa 2005)

Sklonowanie wymarłego gatunku 

Kiedyś, około półtora roku temu, miałem sen. Śniło mi się, że ja i wiele innych osób, w tym też sporo naukowców, lecieliśmy na Marsa. Na pokładzie statku znajdowały się laboratoria i inne odpowiednie pomieszczenia do klonowania. Klonowania australopiteków, które miały zasiedlić Marsa i (abstrahując już od tego, że nie ma tam warunków do takiego życia, bo to był tylko sen) eksperymentalnie (po części) przechodzić dalszą ewolucję. Misja zakończyła się niepowodzeniem – australopiteki zbuntowały się, zaatakowały ludzi w statku kosmicznym i sen się skończył. Swoją drogą dziwne uczucie, śniąc realistycznie, spojrzeć prosto w oczy rozwścieczonemu australopitekowi.

australopitek
(źródło: http://www.bradshawfoundation.com/)

Przywrócenie do życia wymarłych gatunków jest w tej chwili poza naszym zasięgiem. O ile wskrzeszanie organizmów, które wyginęły stosunkowo niedawno, jak np. wilk workowaty czy tur (nad którego sklonowaniem ślimaczą się badania w Poznaniu), wydaje się być bardziej realistyczne, to gatunki wymarłe dawno temu prawdopodobnie nie pojawią się już na powierzchni Ziemi. Dlaczego? Nawet mając kompletny genom (którego zdobycie w przypadku gatunków od tysięcy lat nieobecnych jest najpewniej niemożliwe, z kolei skomponowanie uzupełnianki nie dałoby już właściwego wymarłego gatunku lecz częściowo syntetycznego, jak wspomniana wyżej Mycoplasma laboratorium) potrzeba jeszcze umieszczenia go w komórce, potrzeba odpowiedniej matki – surogatki (a ta, o ile mogłaby się znaleźć dla wspomnianego tura, jako żubr, tak kto zniósłby jajo dinozaura?), potrzeba rozwiązania także innych problemów. Inną rzeczą jest to, że wątpliwości natury etycznej budziłoby sklonowanie przodków człowieka, jak np. wspomnianych australopiteków, neandertalczyków czy innych. Niewykluczone, że nawet mając takie możliwości, odpowiednie komitety zwyczajnie nie wyraziłyby zgody na tego rodzaju badania. Jednak przywrócenie do życia choćby tura wyznaczyłoby ogromny przełom w wielu dziedzinach biomedycznych.

tur
(źródło: Wikipedia)

Co jeszcze?
Ciekawi mnie czego Wy spodziewaliście się po takim wpisie. Co dla Was okazałoby się rewolucyjne w biologii i medycynie i czy byłoby to w ogóle możliwe? Na przykład, pewnie wielu z Was czytając ten artykuł, zastanawiało się nad przełomem w medycynie, jakim byłoby wynalezienie uniwersalnego leku na wszelkie nowotwory. Albo chociaż leku uniwersalnego na nowotwory w obrębie jednej tkanki. Rzeczywistość ma się niestety tutaj nie po naszej stronie – każda choroba nowotworowa jest w pewnym (i nie bez znaczenia) sensie inną chorobą i mimo, że zbiorczo nazywamy to wszystko ,,nowotworami’’ to nie jest to wszystko jedno i to samo, a wynalezienie uniwersalnego, skutecznego środka przeciwnowotworowego to raczej bardziej ,,fiction’’, niż ,,sci’’. To jednak raptem jeden przykład. Jakie mogłyby być następne?

Chcesz wesprzeć rozwój mojego bloga? Możesz to zrobić zostając jego patronem tutaj.

22 komentarze:

  1. Zdecydowanie wg mnie rewolucyjnym odkryciem byłoby sklonowanie wymarłego gatunku. Reszta jest nieunikniona w najbliższej przyszłości :)

    OdpowiedzUsuń
  2. Odkrycie pozaziemskiej cywilizacji - to byłoby coś! Chciałabym tego wydarzenia dożyć :)

    OdpowiedzUsuń
  3. ciąża in vitro - interesujące. pozdrawiam!

    OdpowiedzUsuń
  4. Jakież bzdury fanatyków ograniczonej nauki - byle dalej od prawdziwych problemów ludzi... Ludzie - nie dajcie się omamić.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Przykro mi, że o nowotworach nie mogłem napisać inaczej.

      Usuń
  5. "A gdyby życie to okazało się być bardziej zaawansowane? Nie jakieś tam mikroorganizmy, tylko widoczne gołym okiem zwierzęta lub rośliny? Bądź też nieznana nam z uwagi na obcą ewolucję grupa?"

    Nie mogłyby to być rośliny i zwierzęta, ponieważ są to grupy systematyczne- grupy spokrewnionych organizmów. Obce życie nie będzie spokrewnione. Można oczywiście BARDZO potocznie kojarzyć- to co się nie rusza i jest samożywne to rośliny. Ale to jest myślenie trochę odwrotne. Tak jak np. człowieka można odróżnić od powiedzmy konia po kciukach. Ale to nie kciuki sprawiają, że należymy do osobnych grup. Dodatkowo pomyślmy tu np. o takich koralowcach :)

    Być może na jakiejś planecie też powstałby takich schemat, że są 2 duże grupy, jedna zazwyczaj z organizmami nieruchomymi i samożywnymi, druga na odwrót. I pewnie potocznie zaczęto by mówić na nie rośliny i zwierzęta. Ale nie byłyby nimi. I nie do końca można mówić, że np. "zwierzęta" ma też inne znaczenia, co najwyżej w potocznym myśleniu, wynikającym z niewiedzy.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Myślałem, że wspomnienie o innej grupie z uwagi na odrębną ewolucję wystarczy, ale skoro nie to zwierzęta i rośliny wrzuciłem w przecineczki.

      Usuń
    2. Wspomnienie o innej grupie nie ma żadnego znaczenia. Mnie nie chodzi o to, że tam mogą powstać zupełnie inne grupy, lecz o to, że NA PEWNO nie będzie tam przedstawicieli roślin i zwierząt. Teraz gdy są w ' ' wiadomo, że chodzi o coś co będzie je przypominać. To już jest możliwe, kto wie. Znamy w końcu i z Ziemi wykształcanie się podobnych form, niezależnie od siebie.

      Usuń
    3. Zależy jaką definicję ''roślin'' i ''zwierząt'' przyjmiemy.

      Usuń
    4. Pozwolę sobie w tym miejscu zostawić cytat z „Astronautów” Lema:

      Wstępem jak gdyby do głównego odkrycia była dyskusja w sekcji biologów, na którą zaproszono w charakterze gościa i doradcy Czandrasekara, wielkiego matematyka hinduskiego. Nawiązując do wspomnianego przedtem ustępu „raportu”, z którego zdawało się wynikać, że nieznane istoty są małych rozmiarów, jeden z uczonych wysunął przypuszczenie, że są to owady żyjące gromadnie jak pszczoły czy mrówki, lecz o nieporównanie wyższej inteligencji. Przewodniczący sekcji, profesor Kluever, powiedział na to:
      — Wielka inteligencja oznacza wielki mózg. Tymczasem owady nie mogą mieć wielkiego mózgu z tego samego powodu, dla którego nie mogą posiadać wielkiego ciała. Na to nie pozwala ich budowa. Ich system oddechowy nie potrafi dostarczyć dość tlenu przy rozmiarach ciała przekraczających kilka centymetrów i to jest właśnie przyczyną, że nie istnieją i nigdy nie istniały bardzo wielkie owady.
      Oponent zauważył, że system oddechowy nieznanych istot mógłby być zupełnie inny. Profesor Kluever odparł, że owady, które mają inny system nerwowy i oddychają inaczej niż owady, nie są, według niego, owadami… Równie dobrze można by zwierzęta nazwać roślinami wyposażonymi w układ nerwowy, krwionośny i mięśniowy. Cóż bowiem za cecha pozostaje w jednym i drugim wypadku nie zmieniona oprócz pustej nazwy?

      Usuń
    5. Niewątpliwie moment odkrycia życia poza Ziemią będzie czymś bardzo, cholernie ciekawym. Fajny cytat.

      Usuń
  6. Definicja... To nie polega na definicjach. Grupa systematyczna to po prostu grupa systematyczna- grupuje spokrewnione osobniki. A definicje polegające np. na tym, że powiemy, ze zwierzęta to heterotrofy to jest WTÓRNA sprawa, ma to umożliwić nam przypisanie organizmu do grupy, coś jak klucz do oznaczania.
    A to, że potocznie ludzie myślą- zielone=roślina, rusza się=zwierzę wynika z tego, że po prostu na ogół tak jest. Może być to wygodne w takiej notce, ale koniczny jest ten cudzysłów niestety, żeby było wiadomo co mamy na myśli i nie mylić czytelnika, bo bardzo różnie można to zrozumieć.

    OdpowiedzUsuń
  7. Jak dla mnie, najbardziej przełomowe byłoby odkrycie pozaziemskiej cywilizacji. Chociaż dość dołujący wydaje mi się fakt, że najprawdopodobniej nikt z nas tego nie dożyje, a nawet jeśli, to ludzkość pierwsze co zrobi, to spróbuje tych "obcych" nawracać :P Pozdrawiam!
    indywidualnyobserwator.blogspot.com

    OdpowiedzUsuń
  8. Jak dla mnie byłoby sensacją przeorganizowanie/zastąpienie teorii ewolucji w jakąś inną - coś jak superewolucja czy inaczej. Myślę, że model ewolucyjny na obecny stan wiedzy jest zbyt toporny i za niedługo będziemy świadkami nowego paradygmatu.

    OdpowiedzUsuń
  9. Jeśli chodzi o odkrycie pozaziemskich cywilizacji to polecam ciekawą notkę rozważającą różne możliwości: http://qz.com/452452/where-are-all-the-aliens/

    OdpowiedzUsuń
  10. Zaciekawił mnie ten post, w szczególności o ciąży in vitro (chociaż tutaj pomyślałam też, ile takie coś mogłoby przynieść szkód. Np. "hodowanie" ludzi do wojska, etc? Nigdy nie wiadomo, co może się wydarzyć.) oraz o klonowaniu wymarłego gatunku- np. neandertalczyk. Archeolodzy badając groby czy jaskinie neandertalczyków dochodzą do bardzo ciekawych wniosków- podobno był to gatunek mniej agresywny niż homo sapiens (i prawdopodobnie dlatego wyginęli), instynktownie dobierali sobie jednego partnera, gdy homo sapiens bzykało kogo popadnie :) Fajnie byłoby mieć takich spokojnych sąsiadów :D

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Chcę tylko zauważyć, że rozwój człowieka trwa. Pomiędzy zapłodnieniem komórki jajowej i dorośnięciem człowieka do wieku "wojskowego" większość wojen zdążyłoby się skończyć. Nie wiem, czy ktokolwiek zawracałby sobie głowę "hodowaniem" ludzi na potrzeby wojska.

      Usuń
  11. Medycyna to rzeźnia ludzkości !

    OdpowiedzUsuń
  12. Marzę o odkryciu życia pozaziemskiego, "Europa report" przedstawia akurat dość prawdopodobną wersję, chociaż trudno mówić o prawdopodobieństwie, nie posiadając danych statystycznych. Ale na moje może to być nawet inwazja, mogę zginąć, ale chcę to zobaczyć xD
    Co do modyfikacji genetycznych przy procedurze in vitro, to bardzo ważne byłoby wprowadzenie odpowiednich przepisów prawnych ograniczających możliwość modyfikacji do "pozbywania się" chorób, pytanie jak zdefiniować chorobę i jakie wady genetyczne wciągnąć na listę, by nie prowadziło do nadużyć... Ciężka sprawa, na naszego ustawodawcę nie ma co liczyć w tej kwestii, nawet jeśli chodzi o zwykłe in vitro, to przez dłuuugi czas udawano, że problem nie istnieje, co całkowicie wbrew zamierzeniom doprowadziło do wolnej amerykanki.

    OdpowiedzUsuń
  13. Moim marzeniem ,jest odkrycie istoty ; rozumu ; ( rozum - dla mnie to coś co wykracza po za świadomaść naszej egzystencji , która jest .) . Czy potrafimy ;ogarnąć ; przytłaczający swą bezkresnością wszechświat, wszechbyt , czy boga. ( współczuję tym ,ktyórzy twierdzą ,że tak - wszystko jest proste i jasne jak 2+2). Obawiem się że Człowiek ze swoimi kreacjonistycznimi oraz egoistyczno-egzystencjonalistycznimi zapędami daleko nie zawędruje. Boję się myśli że nasz rozum, inteligencja, wyewoluowała tylko po to by zaspokoić pierwotne potrzeby istnienia. Serdacznie pozdrawia.Zagubionuy w sobie egoistyczny "byt'' .

    OdpowiedzUsuń
  14. cała ciąża w in vitro? to brzmi dla mnie przerażająco :( właśnie jestem w ciąży i za nic na świecie nie dałabym nikomu wyjąć mojego maleństwa żeby rozwijało się gdzieś daleko odemnie, pominięty tu został aspekt psychologiczny, bo większość kobiet czuje ogromną więź ze swoim dzieckiem od momentu w którym dowiadują się o ciąży, wydaje mi się że większość kobiet wolałaby znosić trudy ciąży i byc razem z dzieciątkiem, a gdyby były przekonane do tego że taki inkubator jest lepszy dla rozwoju maleństwa to rozbiły by namiot obok tego inkubatora, jak myślisz co robi kobieta w pierwszą noc po porodzie? śpi bo jest wyczerpana? nie! większość wgapia się w dziecko i pilnuje czy ono oddycha, osobiście chyba nie wytrzymałabym takiej rozłąki, nie wyobrażam sobie że moje maleńkie dziecko, które jest jeszcze w postaci zarodka i ma np 2cm będzie gdzieś tam bezpieczniejsze i będzie mu lepiej, nie ma szans. Poczytaj o kangurowaniu wcześniaków. Ale ja to ja, z pewnością znalazło by się spore grono kobiet, którym spodobał by się taki pomysł by oddać rozwijające się maleńkie maleństwo do jakiejś aparatury.

    OdpowiedzUsuń