Διπλή έλικα, 50 έτη μετά…

Hταν 10.12.1962 και το Νομπέλ Ιατρικής κέρδιζε η συγκλονιστική ανακάλυψη για τη δομή του DNA, που είχε επιτευχθεί το 1953. Πρωταγωνιστής στο βάθρο του τιμώμενου ο James Watson, που μαζί με τον Crick και Wilkins είχαν μοιραστεί το μεγάλο βραβείο, ενώ η Rosalin Franklin, η οποία συμμετείχε στην ανακάλυψη, είχε ήδη πεθάνει και δεν τιμήθηκε. Η σημασία της διαλεύκανσης της δομής του DNA είναι ανυπολόγιστη, καθώς η πρόοδος στη Βιολογία έχει διανύσει έτη φωτός έκτοτε. Αλλά και ο ερευνητικός ανταγωνισμός εκείνης της εποχής ήταν σημαντικός. Παραδείγματος χάριν, ένας άλλος ερευνητής, ήδη νομπελίστας, είχε δημοσιεύσει λίγες ημέρες πριν, στο ίδιο περιοδικό, το «Nature», έρευνα με την οποία υποστήριζε ότι το DNA συγκροτείται από τριπλή και όχι διπλή έλικα –αλλά και οι νομπελίστες κάνουν λάθη!

Αυτά τα εισαγωγικά γεγονότα στην εποχή τους δεν προδίκαζαν την ιλιγγιώδη πρόοδο που θα ακολουθούσε και που άλλαξε τον τρόπο σκέψης μας για τη λειτουργία του κυττάρου, της ζωής, της βιόσφαιρας εν γένει. Ενας αιώνας είχε περάσει από τότε που ο Mendel είχε κάνει τα διάσημα πειράματά του και ανακάλυψε τους νόμους της κληρονομικότητας –δεν είχε βέβαια βασιστεί στο DNA που ήταν τότε άγνωστο. Η επιτυχία όμως του 1953 έβγαζε τη Βιολογία από την αφάνεια και σιγά-σιγά από «βιοτεχνία» μετατράπηκε σε «βιομηχανία», βιοϊατρική και βιοτεχνολογική, με αφάνταστους γενετικούς νεωτερισμούς να φιγουράρουν σήμερα και να αλλάζουν τη ζωή μας.

Πώς φθάσαμε όμως ως εδώ; Αναμφίβολα το εφαλτήριο εκτίναξης της επιστημονικής γνώσης υπήρξε η καθοριστική διαλεύκανση της δομής του DNA και εν συνεχεία της λειτουργίας του, αλλά και του ελέγχου του σε μεγάλο βαθμό. Επρεπε ωστόσο να προηγηθούν και πολλά άλλα μεγάλα ή μικρά άλματα για να κατανοήσουμε καλύτερα τη βάση της κληρονομικότητας. Για παράδειγμα, στις αρχές του 20ού αιώνα η αντίληψή μας για την κληρονομικότητα είχε περιοριστεί στην απόδειξη της χρωμοσωματικής θεωρίας, του παραλληλισμού δηλαδή γονιδίων με χρωμοσώματα που διαμόρφωσαν την κυτταρική βάση της κληρονομικότητας, η οποία ήταν προϊόν «κύησης» του σπέρματος των κληρονομικών παραγόντων που είχε ανακαλύψει ο Mendel, το 1856.

Το μέσον του 20ού αιώνα σηματοδοτείται από την καθιέρωση της μοριακής βάσης της κληρονομικότητας, ως μετεξέλιξη της κυτταρικής βάσης. Κύρια στοιχεία αποτέλεσαν η προαναφερθείσα διαλεύκανση της δομής του DNA που έθεσε τα θεμέλια ανάπτυξης της Μοριακής Γενετικής, η οποία οδήγησε προς το τελευταίο τέταρτο του 20ού αιώνα στην αποκάλυψη των βιολογικών μηχανισμών με τους οποίους τα κύτταρα «διαβάζουν» την πληροφορία που εμπεριέχεται στα γονίδιά τους· όπως και με την ουσιαστικοποίηση του Κεντρικού Δόγματος της Βιολογίας, την ανακάλυψη της μεθοδολογίας του ανασυνδυασμένου DNA, την απομόνωση δηλαδή ενός γονιδίου και την ένθεσή του σε άλλον οργανισμό, προσεγγίζοντας τη δυνατότητα του γενετικού επανασχεδιασμού, την αλλαγή της γενετικής ταυτότητας ενός οργανισμού –τότε αναπτύσσεται και η μεθοδολογία αλληλούχισης του DNA, της εύρεσης της σειράς δηλαδή των δομικών του μονάδων/στοιχείων, των νουκλεοτιδίων, που όταν αλλάξουν προκαλείται αυτό που λέμε μετάλλαξη.

Από την τελευταία δεκαετία του 20ού αιώνα έχει ήδη αρχίσει η περίοδος διαμόρφωσης του γονιδιωματικού πεδίου, διά του οποίου η κληρονομικότητα ερευνάται όχι στο πλαίσιο του κάθε γονιδίου χωριστά αλλά του συνόλου τους, του γονιδιώματος δηλαδή, μέσα από τις αλληλεπιδράσεις τους και τη συνέργεια γονιδιακών δικτύων. Κορύφωση αυτού του πλαισίου έχουμε στις αρχές του 21ου αιώνα με την επιτυχή χαρτογράφηση του γονιδιώματος του ανθρώπου, εγχείρημα στο οποίο πρωταγωνίστησε και πάλι ο Watson, ο οποίος στη συνέχεια παραιτήθηκε, διότι ήταν αντίθετος στην εμπορευματοποίηση της νέας γνώσης που προερχόταν από εκείνο το παγκόσμιο πείραμα, και γι’ αυτή του τη συμπεριφορά τιμήθηκε πέρυσι από το Πανεπιστήμιο Πατρών, ενώ και εφέτος στις 11.12.12 θα γίνει ειδική εκδήλωση για τον απόηχο της διπλής έλικας.

Εκτοτε τέθηκαν οι βάσεις του μεταγονιδιωματικού πεδίου, το οποίο ταξιδεύει ήδη μαζί με το πρωτεωματικό/μεταπρωτεωματικό πεδίο (τη μελέτη συνόλου πρωτεϊνών ως προϊόντων του γονιδιώματος) προς μια Νέα Σύνθεση των γνώσεών μας, την αναζητούμενη Νέα Κεντρική Υπόθεση, πέραν του Κεντρικού Δόγματος της Βιολογίας· για να ερμηνευτούν πολύ πιο περίπλοκα φαινόμενα προκειμένου να κατανοήσουμε περισσότερο τη βιολογική πολυπλοκότητα, τις συντονισμένες ρυθμίσεις συνόλων γονιδίων, τη χρησιμότητα θεωρούμενων άχρηστων περιοχών του DNA, αλλά να έχουμε και πιο ασφαλή πρακτικό έλεγχο των εφαρμογών των γενετικών νεωτερισμών, όπως και καλύτερη κατανόηση της βιολογικής και φιλοσοφικής μας αυτογνωσίας.

Η βιολογική μας πολυπλοκότητα λοιπόν δεν είναι συνάρτηση μόνο των μεμονωμένων γονιδίων μας και των προϊόντων τους, αλλά των ολιστικών συνδυασμών τους και των αλληλεπιδράσεών τους, διεργασίες που παραπέμπουν στην ύπαρξη ενός Γονιδιωματικού Μετακώδικα. Για να γίνει περισσότερο κατανοητή η σημασία του θα μπορούσαμε να τον παραλληλίσουμε με την Παγκόσμια Γραμματική του Chomsky. Οπως δηλαδή οι λέξεις είναι τα βασικά στοιχεία της γλώσσας και μπορούν να δώσουν άπειρους συνδυασμούς φράσεων και νοημάτων, σε ανάλογο βαθμό και τα γονίδια, μέσα από ποικίλες αλληλεπιδράσεις και συνδυασμούς των πολυμορφισμών/μεταλλάξεών τους, μπορούν να δώσουν έναν απίστευτα περίπλοκο σύστημα και μεγάλο αριθμό δομών, λειτουργιών και ιεραρχιών, αφάνταστα πολύπλοκων που ακόμα κρύβονται στη Νέα Σύνθεση της Νέας Βιολογίας. Ηδη μιλάμε για την ύπαρξη 350.000 πρωτεϊνών μας, ενώ τα γονίδιά μας είναι περίπου μόνο 22.000.

Στο πλαίσιο αυτό ήδη αναπτύσσεται η Συνθετική Βιολογία, που αντανακλά μια προσπάθεια μετεξέλιξης της Βιολογίας από τη σχηματική της πολλές φορές μορφή, που προσεγγίζει δηλαδή πληθώρα φαινομένων με μη λεπτομερή σχεδιαγράμματα και με ποιοτικό εν πολλοίς τρόπο, σε ποσοτική, που θα περιγράφει όλα τα φαινόμενα με ποσοτική λεπτομέρεια, όπως άλλες θετικές επιστήμες. Αποκωδικοποιώντας λοιπόν στο μέλλον τον Γονιδιωματικό Μετακώδικα και μορφοποιώντας τη Νέα Κεντρική Υπόθεση της Νέας Βιολογίας, πάντα με εφαλτήριο τη γνώση από τη διπλή έλικα, η Βιολογία θα εισέλθει σε νέες λεωφόρους περισσότερο χαρτογραφημένες για να αποφεύγονται ατυχήματα από πολλές ανώριμες και βεβιασμένες εφαρμογές της νέας γνώσης στην υγεία (π.χ. γονιδιακή και κυτταρική/βλαστοκυτταρική θεραπεία) και στην παραγωγή (π.χ. γενετικώς τροποποιημένοι οργανισμοί/ μεταλλαγμένα τρόφιμα).

Με την ως τώρα μυθική πρόοδο της γενετικής τεχνολογίας, όπως και με την προϊούσα, μέσω της προσπάθειας κατανόησης του Μετακώδικα, ίσως γίνουμε σοφότεροι και σεμνότεροι για τη δύναμη που έχουμε ως ανθρωπότητα στα χέρια μας –μια δύναμη ισχυρότερη και από αυτήν των πυρηνικών όπλων, όπως υποστηρίζει νομπελίστας στη Φυσική. Ισως μας κάνει και περισσότερο υπεύθυνους και ικανούς να κατανοήσουμε τις διαχρονικές, αλλά και επίκαιρες ηθικές αρχές, τη διατήρηση μιας ανθρώπινης ζωής στον πλανήτη, αδρανοποιώντας τους σκοπούς των κυνικών εκμεταλλευτών του ερευνητικού ιδρώτα, βοηθώντας τη μη πεπαιδευμένη πολλές φορές κοινή γνώμη που πέφτει θύμα αισχροκερδοσκοπικών πρακτικών πολυεθνικών βιοτεχνολογικών εταιρειών. Ισως ακόμη ηχήσει η καμπάνα που τώρα σιγακούγεται από τις ανίσχυρες φωνές ειδικών, οι οποίοι προειδοποιούν ότι ο πλανήτης μας θα ‘ναι ακατοίκητος στο τέλος του αιώνα μας. Γι’ αυτό η βιοηθική εγρήγορση πρέπει να σημάνει εγερτήριο, προτού να είναι αργά.

Ο Σ. Ν. Αλαχιώτης είναι καθηγητής Γενετικής…