Brexit jako stymulacja dla brytyjskiej bionauki

Irytująco, nowe, fascynujące narzędzie do edytowania genomu umknęło nam. Najlepsze z tych nowych narzędzi, znane jako CRISPR, powstało z prac Hiszpana, Francisco Mojica, który pierwszy zauważył kilka dziwnych sekwencji w genomie mikroba, które wydawały się zestawem do walki z wirusami. Potem, kilka lat temu, francuscy, amerykańscy, fińscy, holenderscy i chińscy naukowcy zamienili to spostrzeżenie w narzędzie do eleganckiego wycinania konkretnych sekwencji DNA z genomu każdego gatunku, otwierając możliwość przepisania DNA, by zapobiec chorobie lub zmienić roślinę uprawną. Dwa amerykańskie uniwersytety kłócą się o patent (i o nadzieję na Nagrodę Nobla). Kolejne ulepszenia pojawiają się często i szybko.

Jesteśmy jednak w dobrej sytuacji, by dogonić, z wspaniałymi laboratoriami szarpiącymi się na uwięzi, by zastosować te nowe narzędzia. Największym i bezpośrednim polem możliwości jest rolnictwo, a tutaj opuszczenie Unii Europejskiej jest absolutnie kluczowe. Nie ma wyraźniejszej sprawy technologicznej, w której zatrzymywano by nas dalej, gdybyśmy nie wyrwali się spod dyktatu UE. To nie będzie pęd w dół w kategoriach bezpieczeństwa i standardów ochrony środowiska, ale dokładna tego odwrotność: wyścig w górę.

Na przykład, gdyby pozwolono nam uprawiać ziemniaki odporne na zarazę ziemniaczaną, które stworzyło Sainsbury Laboratory w Norfolk, aby rosły na polach tutaj, w Zjednoczonym Królestwie, moglibyśmy w wielkim stopniu zredukować opryski pól ziemniaczanych środkami grzybobójczymi, co obecnie dzieje się 15 razy do roku, szkodząc bioróżnorodności i powodując wielkie emisje z traktorów. To byłaby wielka poprawa, nie zaś regresja, w kategoriach ochrony środowiska. Obecnie jednak komercjalizacja ziemniaków z Sainsbury Laboratory jest w praktyce niemożliwa z powodu  uciążliwych reguł UE.

Inne kraje już pędzą do przodu z tą nową technologią. Zeszłoroczny przegląd patentowania nowych produktów CRISPR w rolnictwie pokazuje, że podczas gdy Ameryka ma 872 rodziny patentów, a Chiny 858, Unia Europejska ma tylko 194. Odstęp rośnie.

Powód nie ma nic wspólnego z jakością badań w Europie. Chodzi tylko o regulacje. Kiedy po raz pierwszy pojawiło się edytowanie genomu, Komisja Europejska postanowiła opóźnić o kilka lat decyzję o tym, jak regulować organizmy z edytowanym genomem, podczas gdy czekała na decyzję Europejskiego Trybunału Sprawiedliwości, czy traktować tę nową technologię jakby była genetyczną modyfikacją (proces wynaleziony pokolenie temu do przenoszenia genów między gatunkami), czy też rodzaj hodowania mutacji (proces wynaleziony dwa pokolenia temu do losowego mieszania w genach roślin pod promieniami gamma w nadziei na powstanie lepszych odmian).

Gdyby była jak genetyczna modyfikacja, stałaby się przedmiotem drakońskich reguł, które de facto oznaczają zakaz. Nikt już dłużej nie próbuje komercjalizować roślin GMO w Europie, ponieważ wpada się w labirynt opóźnień, zwodzenia, niepewności, kosztów i biurokracji, z którego nie daje się wydostać.  

Wynikiem tego jest to, że europejskie rolnictwo bardziej zależy od chemicznych oprysków niż to konieczne, jak pokazały badania uniwersytetu w Getyndze: przeciętnie, GMO zredukowały stosowanie pestycydów do upraw o 37 procent. My więc straciliśmy to biologiczne rozwiązanie i zamiast tego obstajemy przy chemicznym.  

Jeśli jednak edytowanie genomu jest jak hodowanie mutacji, to można działać i sadzić rośliny od razu, bez żadnych restrykcji. To jest, oczywiście, szalone, ponieważ hodowanie mutacji z większym prawdopodobieństwem (choć nadal bardzo małym) może przypadkiem dać szkodliwe rezultaty, ale jest starszą techniką i jest używana do większości żywności, jaka zjadamy, włącznie z żywnością organiczną, ale z jakiegoś powodu nikt w Greenpeace nie zgłasza zastrzeżeń.

Brexit jest wspaniałą możliwością zrobienia czegoś, czego nie wolno robić żadnemu z naszych konkurentów w Europie kontynentalnej.

Edytowanie genomu jest jeszcze precyzyjniejszą i bardziej przewidywalną techniką niż GMO. Nie ma tu transferu obcego DNA, a nacięcie jest robione w określonym miejscu genomu, nie zaś losowo. Jest to wyraźnie najbezpieczniejsza z tych trzech technik i tak powiedział rzecznik generalny Trybunału w swoim zaleceniu dla sądu. Ale w lipcu 2018 roku Trybunał, jako byt polityczny, postanowił inaczej i powiedział Komisji to, co chciała usłyszeć, że należy traktować rośliny i zwierzęta z edytowanym genomem jak gdyby były GMO.   

W laboratoriach Europy zapanowała wściekłość i przerażenie. W Wielkiej Brytanii byłoby tego więcej, gdyby akademicy nie obawiali się, że będzie to na rękę zwolennikom Brexitu, podczas gdy pozostanie nadal pozostawało możliwością. Kanadyjski profesor biotechnologii tweetował, że to był dobry dzień dla Kanady, ponieważ usuwał ze sceny konkurujący kontynent. Absurdalność tego ilustruje fakt, że w niektórych wypadkach niemożliwe jest rozróżnienie odmiany z edytowanym genomem od odmiany uzyskanej przez hybrydyzację lub szczęśliwy dobór z tą samą cechą. Stefan Jansson z uniwersytetu w Umeå University w Szwecji tak to ujął: „Zdrowy rozsądek i logika naukowa mówią, że niemożliwe jest posiadanie dwóch identycznych roślin, przy czym uprawianie jednej jest realnie zakazane, podczas gdy drugą można uprawiać bez restrykcji; jak sąd będzie w stanie zdecydować, czy uprawa jest przestępstwem, czy nie?”

Brexit oferuje więc fantastyczną okazję zrobienia czegoś, czego praktycznie nie wolno zrobić żadnemu konkurentowi z kontynentalnej Europy i co wyjdzie na korzyść środowisku. Mamy tutaj wspaniałe laboratoria, w Norwich, Nottingham, Rothamsted i Edynburgu, między innymi. Prywatny sektor biotechnologii roślin jest jednak niemal wykończony w Wielkiej Brytanii i będzie potrzebował trochę rozruchu.

Dwadzieścia lat temu było 480 miejsc pracy na pełen etat na poziomie ludzi z doktoratami w prywatnym sektorze biotechnologii rolnej w tym kraju. Dzisiaj jest zaledwie dziesięć. To stało się z całym sektorem w tym kraju w wyniku niedoinformowanej i błędnej zielonej kampanii przeciwko GMO. Dopóki politycy nie dadzą sygnału o całkowitym odwrocie od takiej polityki, prywatny sektor będzie unikał cudownych laboratoriów Zjednoczonego Królestwa i ich przełomowe odkrycia będą stosowane za morzem, jeśli w ogóle.

Jak pokazuje nowe narzędzie on line o nazwie Global Gene Editing Regulation Tracker, Ameryka, Kanada, Argentyna, Brazylia, Japonia i znaczna część reszty świata idzie w kierunku sprawniejszego i bardziej racjonalnego podejścia do regulacji: a mianowicie, osądzania roślin nie według metody użytej do ich stworzenia, a według cech, jakie posiadają.  Jeśli możesz stworzyć ziemniaka odpornego na zarazę ziemniaczana, ważne jest to, czy ziemniak jest bezpieczny, nie zaś to, czy został stworzony konwencjonalną hodowlą, mutagenezą pod wpływem promieni gamma, czy edytowaniem genomu.

W Unii Europejskiej, gdyby stworzyć takiego ziemniaka przez hodowanie mutacji, losowo mieszając jego geny w reaktorze jądrowym, regulacje powiedziałyby: „Nie ma problemu. Proszę bardzo, sadź go”. Gdyby stworzyć takiego ziemniaka znacznie bardziej precyzyjną metodą edytowania genomu, w której wiesz dokładnie, co zostało zrobione i czynności ograniczone do jednego maleńkiego odcinka DNA, wpadasz w kafkowski labirynt regulacyjnego braku decyzji i kosztów. Kilka lat temu, Komisja Nauki i Technologii Izby Lordów, której jestem członkiem, rekomendowała zmianę na regulacje ze względu na cechy, ale nie było to możliwe przed Brexitem.

Edytowanie genomu może dostarczyć korzyści nie tylko środowiskowych, ale także dla dobrostanu zwierząt. W 2017 roku naukowcy z Roslin Institute pod Edynburgiem oznajmili, że dokonali edytowania genomu świń, by chronić je przed wirusem o nazwie zespół rozrodczo-oddechowy świń. Użyli CRISPR, by wyciąć krótki odcinek genu świni, który odpowiadał za wytwarzanie białka, poprzez które wirus zdobywał dostęp do komórki. Zmiana uniemożliwiała więc wirusowi wejście. Zrobili to bez zmieniania funkcji białka wytwarzanego przez ten gen, więc zwierzę wyrosło normalne pod każdym względem poza tym, że było odporne na tę chorobę.  

To oznacza mniej szczepień, mniej leków i mniej cierpienia. Czego tu można nie lubić? (Niewiarygodne, ale kiedy wspomniałem o tej sprawie w Izbie Lordów, lord z Partii Zielonych powiedział, że usunięcie choroby, która powoduje cierpienia świń, może być złą rzeczą, ponieważ pozwala na zmianę technik hodowli świń. Nawet Maria Antonina nigdy nie była aż tak bezduszna.) Komercjalizacja tego (zmienionego) zwierzęcia w Wielkiej Brytanii jest jednak obecnie praktycznie niemożliwa do czasu, kiedy zmienimy reguły.

Technologia edytowania genomu mogłaby zrewolucjonizować również ochronę przyrody, tak jak i rolnictwo. Patrząc w przyszłość na znacznie bardziej opartą na przypuszczeniach naukę, ci sami naukowcy z Roslin, którzy stworzyli odporne na wirusa świnie, badają obecnie sposoby kontrolowania szarych wiewiórek nie przez zabijanie ich, jak to robimy teraz, ale przez używanie edytowania genomu, by infekcyjnie szerzyć w populacji bezpłodność, tak by populacja powoli malała, ale wiewiórki żyły szczęśliwie do starości. 

Ta technika o nazwie nadpisywanie genowe (gene drive), mogłaby przekształcić ochronę przyrody na całym świecie, szczególnie w kwestii kontroli inwazyjnych, obcych gatunków -  największego dzisiaj powodu wymierania ptaków i ssaków. Moglibyśmy wyeliminować przywleczone na Hawaje komary, których malaria powoli eksterminuje rdzenne ptaki łuskacze. Moglibyśmy pozbyć się nie rdzennych szczurów i kóz z Galapagos, które niszczą habitat żółwi i ptaków.

Moglibyśmy pozbyć się raka sygnałowego z Ameryki, który zdewastował wiele brytyjskich rzek. Dla tych, którzy niepokoją się, że nadpisywanie genomowe może szaleć, istnieje prosta odpowiedź: może i będzie zaprojektowane w każdym wypadku tak, by trwało przez pewną liczbę pokoleń, nie na zawsze. I będzie w pełni dopasowane do gatunku, a więc nie może dotknąć, powiedzmy, rdzennych rudych wiewiórek.  

Jeszcze bardziej futurystycznie, edytowanie genomu może któregoś dnia pozwolić na przywrócenie wymarłej alki olbrzymiej i gołębia wędrownego. Dla osiągnięcia tego musimypodjąć cztery kroki: zsekwencjonować DNA wymarłych gatunków, co jest zrobione dla alki olbrzymiej; edytować genom blisko spokrewnionego gatunku w laboratorium, co nie jest jeszcze możliwe, ale może być możliwe w niedługim czasie, ponieważ ulepszenia techniki edytowania genomu dzieją się skokowo; zamienić komórkę w dorosłe zwierzę, co jest trudne, ale możliwe przez transfer pierwotnej komórki zarodkowej, czego także po raz pierwszy dokonał Roslin Institute; i nauczyć dorosłe osobniki do życia w dzikiej przyrodzie, co jest ciężką pracą, ale jest możliwe.  

Edytowanie genomu będzie także miało implikacje dla medycyny. W tej sprawie Unia Europejska nie jest takim problemem i istniejące regulacje w kraju już są dobre: ostrożnie i rozsądnie stosowane pod nadzorem Human Fertilisation and Embryology Authority. Wielka Brytania już udzieliła pozwolenia na pierwsze eksperymenty laboratoryjne w Crick Institute, na użycie edytowania genomu w ludzkich zarodkach, ale jest to badanie bezpłodności, nie zaś tworzenia „dzieci na zamówienie”.

Istnieje powszechna zgoda, że edytowanie genów linii zarodkowej do tworzenia istot ludzkich z nowymi cechami musi pozostać zakazane i może być w przyszłości rozważane tylko w celu wyeliminowania poważnej choroby, nie zaś podniesienia normalnych zdolności. Taki pogląd panuje na całym świecie: chiński naukowiec-rebeliant, He Jiankui, który twierdzi, że stworzył dwoje dzieci odpornych na HIV od urodzenia, został w grudniu zeszłego roku skazany na trzy lata więzienia.

W praktyce obawy o ”dzieci na zamówienie” są nieco przesadzone. Ta sama kwestia pojawia się mniej więcej co dziesięć lat przy każdym nowym przełomie w biotechnologii. Pojawiła się w sprawie sztucznego zapłodnienia w latach 1970, w sprawie zapłodnienia in-vitro w latach 1980., w sprawie klonowania w latach 1990. i w sprawie sekwencjonowania genów w latach 2000. W rzeczywistości od dawna jest możliwe wybieranie i selektywne używanie plemników, jajeczek i zarodków z konkretnymi genami, a jednak popyt pozostaje uparcie niski.   

Większość ludzi nie używa IVF lub dawstwa plemników, żeby mieć dzieci wybitnie mądrych ludzi lub sportowców, co mogliby zrobić z łatwością, ale po to, żeby mieć własne dzieci: ta technologia jest używana niemal wyłącznie jako zaradzenie bezpłodności. Zresztą, im więcej wiemy o genomach, tym trudniej wyobrazić sobie kogoś, kto chce – już nie mówiąc o możliwości zrobienia tego – wzmocnić specjalne cechy przyszłych dzieci przez majsterkowanie przy genach: po prostu jest zbyt wiele genów, każdy o małym tylko efekcie, które wchodzą ze sobą w interakcje przy tworzeniu każdego określonego zachowania lub zdolności. 

Wyobraź sobie, że wchodzisz do kliniki i przedstawiają ci katalog kosztownych zmian genetycznych, których można dokonać na genach twojego przyszłego dziecka, z których każda ma maleńki i niepewny skutek. Prawda jest taka, że większość ludzi nie chce wyjątkowo mądrego lub wysportowanego potomstwa: chcą dzieci takich jak oni.

W odróżnieniu jednak od edycji genów linii zarodkowej, edytowanie somatycznego genomu odegra dużą rolę w medycynie. Już dzieje się to, na przykład, w procesie znanym jako terapia komórkowa CAR-T, w której komórka układu odpornościowego zostaje edytowana tak, by atakowała specyficznego guza, następnie namnaża się ją i wstrzykuje pacjentowi jako żywe lekarstwo. Jeśli będziemy zachęcać do edytowania genomu w Wielkiej Brytanii, będziemy w stanie wyleczyć niektóre nowotwory, podnieść plony w rolnictwie, polepszyć zawartość odżywczą żywności, chronić uprawy bez używania substancji chemicznych, likwidować choroby zwierzęce, polepszyć dobrostan zwierząt, zwiększyć bioróżnorodność i może sprowadzić z powrotem rudą wiewiórkę. Jeśli nie my, to Chiny, Ameryka, Japonia i Argentyna będą nadal rozwijać tę technologię i działać według własnych priorytetów, pozostawiając nas w roli suplikantów proszących o technologie z drugiej ręki. 

Pierwsza publikacja w The Critic:

The Brexit Boost for British Bio-Science

Rational Optimist, 1 marca 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska