Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?

Na początku swojej kariery laureat Nagrody Nobla, biolog James Watson niechlubnie wyśmiewał tych, którzy katalogują przyrodę, jako “filatelistów.” Zwykłe tworzenie list nie wydawało się docierać do sedna spraw – jak budowa DNA, którą pomógł rozszyfrować Watson. Nie daje się jednak w pełni zrozumieć przyrody tylko przez rozkładanie jej na najmniejsze cząsteczki. Organizm jest sumą tych części, podobnie jak taką sumą jest ekosystem lub biosfera. Watson milcząco przyznał ten fakt, kiedy został pierwszym dyrektorem Projektu Zbadania Ludzkiego Genomu, który miał zsekwencjonować wszystkie nasze geny. Katalog – czy jest to katalog gatunków roślin w lesie, bakterii w mikrobiomie lub genów w genomie – nie ujawnia automatycznie ich wzajemnych związków. Naukowcy mogą jednak badać katalog, żeby testować swoje hipotezy o biologii na szerszą skalę.

Właśnie teraz biolodzy zajmujący się nowotworami pracują nad podobnym projektem katalogu. Wychwytują geny raka przez badanie genomów komórek rakowych i porównywanie ich z genomami normalnych komórek. Jak dotąd zidentyfikowali z grubsza 150 takich genów raka. Przypuszczalnie istnieje skończona liczba genów raka i niektórzy naukowcy twierdzą, że poznanie ich wszystkich będzie ogromną pomocą w badaniach nad rakiem. Właściwie pozwoli to na poznanie wszystkich sztuczek, jakie rak ma w zanadrzu.

Jak pisałem jednak w najnowszym artykule z serii “Matter” w „New York Times”, przed naukowcami może być jeszcze długa droga do ukończenia takiego katalogu. Nowe badanie sugeruje, że naukowcy będą musieli przebadać 100 tysięcy próbek raka – około dziesięć razy więcej niż zbadali jak dotąd – żeby zbliżyć się do jego ukończenia.

Kiedy pracowałem nad tym artykułem zafascynowała mnie metoda, jakiej używają naukowcy do oceny, ile pracy jeszcze pozostaje. Można by pomyśleć, że odpowiedź jest niepoznawalna. Jest tak, jakby biolodzy badający raka szli nocą po drodze pokrytej mgłą z latarką, która rzuca światło tylko na kilka metrów do przodu. Skąd mogą wiedzieć, jak długa jest droga przed nimi, zanim dojdą do jej końca?

W tym wypadku naukowcy spojrzeli na geny, które znaleźli jak dotąd. Losowo wybrali próbki nowotworów, tworząc różnych rozmiarów zestawy. Jeśli byli blisko znalezienia wszystkich genów raka, spodziewaliby się, że im więcej genów oglądają, tym mniej dodają nowych do swojej listy.

Okazuje się, że inni naukowcy używają podobnych metod do oceny, jak wiele różnorodności pozostaje do odkrycia. Naukowcy, którzy katalogują mieszkańców naszych jelit, robią wykres swoich odkryć, żeby zobaczyć, czy doszli do plateau. I, jak pisałem w “Times” w 2011 r., biolodzy używają podobnej metody do oszacowania całkowitej liczby gatunków na Ziemi w oparciu o historię odkryć do tej pory.

Zdziwiło mnie odkrycie związku między tymi katalogami. Jak się jednak nad tym zastanowić, ma to sens. Biolodzy pracujący nad rakiem i eksperci od chrząszczy mogą nie być tak bardzo różni. Idą razem tą samą mglistą drogą i mają jeszcze daleko do końca.  

How do you know when you’ve found them all?  A  question that applies to beetles and cancergenes-alike

 

The Loom

Tłumaczenie M.K.