Slijed slova u knjizi života

Slijed slova u knjizi života

Kada je, sada već možemo reći povijesnoga, ponedjeljka 26. lipnja 2000. godine američki predsjednik Bill Clinton svečano objavio da je dovršena prva cjelovita mapa ljudskog genoma što će, među ostalim, dovesti do toga da budućim generacijama rak više neće biti »smrtonosna bolest nego tek konstelacija«, prisjetili smo se početka lipnja 1989. godine. U jednoj od sporednih prostorija Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH) molekularni biolog Norton Zinder dao je znak za početak sastanka i Savjetodavni odbor za humani genom, skup etičara, znanstvenika i tehnologa, utihnuo je očekujući njegove riječi.

— Danas počinjemo jedno beskrajno istraživanje u humanoj biologiji. Bilo što da ispadne, bit će to pustolovina, neprocjenjivo dostignuće. A kad bude gotovo, netko drugi, sjedeći ovdje jednoga dana, opet će reći »Vrijeme je da počnemo«. Tim riječima Zinder je bio službeno objavio početak projekta Ljudski genom, najvećega svjetskog znanstveno-tehnološkog pothvata u posljednjih trideset godina.

Smisao knjige života

Projekt Ljudski genom inicirala je američka vlada, a njegova je cijena u predračunima iznosila tri milijarde dolara. Cilj pothvata bio je — očitati do 2005. čovjekov genetski kôd. No, uznapredovala tehnologija, posebice moćna računala i automatizirani strojevi, uvelike su ubrzali rad na projektu pa je posao obavljen mnogo ranije i uz nižu cijenu od predviđene. Dakako, ne treba zaboraviti ni natjecateljski element; u posljednje dvije godine tisuću i sto molekularnih biologa, komjutorskih stručnjaka i tehničara koji su radili na projektu Ljudski genom, imali su žestoka i opasna konkurenta, biotehnološku tvrtku Celera Genomics. Vlasnik Celere, dr. Craig Venter, bio je najljući protivnik dr. Francisa Collinsa, voditelja projekta Ljudski genom. U finišu uzbudljive utrke Venter je pobijedio: 6. travnja ove godine objavio je da je njegova tvrtka Celera Genomics »očitala slijed slova genetskoga koda jedne osobe«. Ipak, dva i pol mjeseca kasnije, nakon diplomatske inicijative koju je, navodno, pokrenuo predsjednik Clinton, Craig Venter i Francis Collins zajednički su objavili dovršenje mape ljudskoga genoma.

Projekt Ljudski genom doveo nas je do otkrića genetskoga koda, odnosno znanstvenici su očitali slijed slova (tri milijarde) u knjizi života. No, pretpostavimo li da je svaki gen riječ ili čak rečenica koja ima smisao, onda moramo konstatirati da je knjiga života s kojom trenutno raspolažemo vrlo manjkava. — Zamislite knjigu u kojoj bi stranice bile izmiješane tako da imate sva slova, cijeli tekst, ali bez smisla. Naravno, takva bi knjiga bila nečitljiva. Upravo takvo je trenutačno stanje s ljudskim genomom: znamo redoslijed slova, ali ne i smisao cjelokupnoga teksta — objašnjava prof. Miroslav Radman, najpoznatiji hrvatski znanstvenik u svijetu i profesor na Medicinskom fakultetu u Parizu.

Dakle, pred znanstvenicima je sada, kako je to proročanski predvidio prije jedanaest godina Norton Zinder, novi početak. Oni sada trebaju dati smisao knjizi života. Pred znanstvenicima je još teži i po opsegu mnogo veći posao od projekta Ljudski genom; odrediti strukturu desetaka tisuća proteina. — Strukturalna genomika prvi je korak nakon projekta Ljudski genom. Umjesto da biologiju razumijevamo pomoću liste slova, razumijet ćemo je na trodimenzionalan način — kaže dr. Helen M. Berman, profesorica kemije na Sveučilištu Rutgers i direktorica Protein DataBank, vladine baze podataka o proteinskim strukturama. Najistaknutiji predstavnici strukturalne genomike tvrde da je posao određivanja strukture proteina sada u onoj fazi u kojoj su istraživanja na projektu Ljudski genom bila prije petnaest godina. U travnju ove godine američki Nacionalni institut za zdravlje i britanski Wellcome Trust, koji su financirali rad na projektu Ljudski genom, sponzorirali su prve međunarodne simpozije iz strukturalne genomike kako bi se razmotrili planovi za novi znanstveni izazov.

Struktura proteina

Sljedećih mjeseci NIH će dodijeliti sredstva za prvih šest pilot projekata u okviru Inicijative proteinske strukture (Protein Structure Initiative). Prema riječima dr. Marvina Cassmana, direktora Nacionalnog instituta za opće medicinske znanosti, sredstva za prvih pet godina istraživanja mogla bi dosegnuti sto milijuna dolara, a predviđena je i suradnja s njemačkim i japanskim istraživačima. Čelni ljudi NIH-a smatraju da bi se tijekom deset godina mogla odrediti struktura deset do dvadeset tisuća proteina. No, poslovodstvo Structural GenomiX Inc., privatne kompanije utemeljene prije godinu dana, u skladu sa svojim sloganom Pet tisuća proteina za pet godina ističe da će u idućih pet godina utrošiti između sto i petsto milijuna dolara kako bi se odredila struktura pet tisuća proteina. Novinari, kojima je u svježem pamćenju netom završena utrka između Collinsa i Ventera, već sada željno očekuju novu znanstvenu utakmicu. Ipak, akademski znanstvenici i korporacije sada neće imati isti cilj. Privatne kompanije bit će ponajprije okrenute prema proteinima koji su korisni u medicini. Državno financirani projekti pak bavit će se širokim spektrom proteina kako bi što bolje razumjeli njihovu strukturu. Podaci s tih projekata bit će pohranjeni u Protein DataBank i dostupni svim istraživačima. Privatne kompanije, međutim, svoja će otkrića patentirati. No, patentiranje proteina moglo bi postati diskutabilno baš kao i patentiranje gena. Podsjetimo se, Francis Collins često je optuživao svoga rivala Craiga Ventera da svoja otkrića, za razliku od istraživača na projektu Ljudski genom, drži daleko od očiju javnosti jer od toga stvara unosan biznis. Naposljetku, Venter je javno obećao da će sve sekvence koje je očitala njegova tvrtka biti dostupne znanstvenicima koji se bave fundamentalnim istraživanjima. Dvojba tko će u budućnosti biti vlasnik čovjekovih gena i proteina, međutim, još nije razriješena.

Što je genom

Geni su osnovne materijalne jedinice nasljeđivanja, a njihova je osnovna zadaća — određivanje i koordiniranje strukture desetaka tisuća proteina koji kontroliraju sve ostale funkcije u organizmu. Genom je skup svih gena u jednoj stanici. Znanstvenici još dvoje oko toga koliko gena sadrži ljudski genom; najvjerojatnije riječ je o pedeset do sto tisuća gena. Nadalje, genom je sastavljen od 23 para kromosoma; drugim riječima geni su locirani na kromosomima. Kad se kromosomi razmrse, dobije se lanac DNA (deoksiribonukleinska kiselina) koja izgleda poput dvostruke uzvojnice ili uvijenih ljestvi. Ako je s jedne strane adenin (A), s druge je timin (T), a ako je s jedne strane citozin (C), s druge je gvanin (G). To zapravo znači da poznavajući slijed slova (nukleotida) s jedne strane automatski znamo i slijed slova s druge strane. Čovjekov genetski kôd pak sadrži tri milijarde slova.

Collins i Venter

Francis Sellers Collins, voditelj službenoga projekta Ljudski genom, jedan je od najuglednijih medicinskih genetičara na svijetu. Rođen je 1950. Diplomirao je fizikalnu kemiju na Sveučilištu Yale, ali se, kao čovjek nemirna duha, počeo pitati nije li posvetio vrijeme istraživanjima koja imaju malo neposredna utjecaja na ljude. Na trotjednom tečaju iz medicine zaljubio se u genetiku; ona mu je omogućavala da istovremeno bude i znanstvenik i humanist. No, to nije bilo dostatno; tragajući za duhovnim ispunjenjem, Collins je osamdesetih godina postao religiozni kršćanin. Zajedno sa svojom bivšom suprugom u gradiću Ann Arbor osnovao je baptističku crkvu. I kongregacija i njegov brak već su se odavno raspali, no njegova vjera traje i danas. Projekt Ljudski genom, čiji je voditelj postao 1993. nakon ostavke nobelovca Jamesa Watsona, ispunio ga je, kako priznaje, strahopoštovanjem da je otkrio nešto što je prije njega znao samo Bog. Znanost i religija, naizgled nespojivi svjetovi, u životu Francisa Collinsa često se susreću, a ponekad i sudaraju. On je skeptičan znanstvenik koji uvijek traži eksperimentalne potvrde, no istodobno iskreno vjeruje u Boga. Kada ga ljudi opisuju, upotrebljavaju neobično kontradiktorne izraze. Tako se govori da je on jedan od najmilosrdnijih, no istodobno i najagresivnijih ljudi na svijetu. Kažu da je poput političara koji se priprema za ponovne izbore, zaokupljen dojmom koji ostavlja na druge ljude. Ipak, ponekad želi biti skroman i tada nosi traperice.

Za njegova protivnika Craiga Johna Ventera kažu da je neka vrsta kauboja u molekularnoj genetici, kojega je akademski svijet odbacio, a on se zainatio i, na fantastičan način, pobijedio u dekodiranju ljudskog genoma. Craig Venter rođen je 1946. godine, a interes za biologiju i medicinu otkrio je potkraj šezdesetih godina kada se kao vojnik borio u Vijetnamskom ratu. — Tamo sam naučio razliku između života i smrti — priznao je jednom prigodom novinarima. Nakon povratka iz rata diplomirao je fiziologiju i farmakologiju, a na Nacionalnom institutu za zdravlje (NIH) otkrio je svijet molekularne biologije. Frustriran činjenicom da mu je trebalo deset godina da izolira jedan gen, Venter je otkrio brži način dekodiranja ljudskoga genoma. Bio je, međutim, neshvaćen pa je 1992. utemeljio vlastiti Institut za genomska istraživanja. Ubrzo je u sebi otkrio snažne poduzetničke porive, a u svibnju 1998, kao čelni čovjek tvrtke Celera Genomics, objavio je rat istraživačima na projektu Ljudski genom. Za Ventera kažu da je osoba visoke energije, vrlo praktičan i pragmatičan. On ne gubi vrijeme razmišljajući kako će najelegantnije riješiti neki problem, njemu je cilj najbrže riješiti problem.

Tanja Rudež