Ludzie genetycznie zmodyfikowani – natura uprzedziła naukę

Depcząc po piętach wczorajszemu apelowi naukowców proszących swoich kolegów i koleżanki o porzucenie badań nad redagowaniem genomów ludzkich komórek rozrodczych, w piśmie Genome Biology ukazała się dzisiaj praca [1] opisująca badania nad horyzontalnym transferem genów – i tym, jaki ma to związek z ludźmi [2].

Zacznijmy od tego, co to jest horyzontalny transfer genów. Nazwa bierze się stąd, że podczas gdy większość przekazywania genów ma miejsce pomiędzy kolejnymi pokoleniami danego gatunku (który z czasem może oczywiście wyewoluować w inny gatunek – dlatego na przykład wiele ludzkich genów ma swoje odpowiedniki u znacznie bardziej prymitywnych organizmów), w procesie transferu horyzontalnego transfer zachodzi bezpośrednio pomiędzy gatunkami. Geny są więc nie tyle dziedziczone, co przekazywane wprost i natychmiast. Proces ten jest bardzo powszechny wśród organizmów prokariotycznych. Wymiana genów pomiędzy bakteriami – w ten sposób bakterie nabywać mogą na przykład geny oporności od innych bakterii – zachodzi właśnie na skutek tego procesu.

Nieco bardziej skomplikowany jest ten proces w przypadku transferu u organizmów wyższych: najczęściej zachodzi on najprawdopodobniej poprzez infekcje wirusowe. Wirus może, wraz ze swoim własnym materiałem genetycznym, transportować geny pochodzące od innych organizmów, a następnie w czasie infekcji „wszczepiać” je do materiału genetycznego gospodarza.

O czym zatem jest dzisiejsza praca w Genome Biology? Grupa badaczy brytyjskich z uczelni w Cambridge przeanalizowała publicznie dostępne dane: sekwencje genomów 40 zwierząt, w tym 10 naczelnych, 12 much, 4 nicieni oraz 14 innych kręgowców. W genomach tych organizmów autorzy zidentyfikowali geny, które bardziej przypominały geny organizmów prostych niż złożonych – te geny nazwali ‘obcymi’, ponieważ były one bardziej charakterystyczne na przykład dla bakterii, niż nawet najprostszych spośród badanych zwierząt. Liczby tych ‘obcych’ genów nie były wielkie. U nicieni wahały się od kilku tuzinów to niecałych dwóch setek. U muszek owocówek było ich jeszcze mniej. U ludzi autorzy zidentyfikowali blisko 150 takich genów.

W naszym ciele jest ponad 100 genów pożyczonych od innych organizmów na drodze (najprawdopodobniej) horyzontalnego transferu genów. /źródło: The Economist

Większość tych genów odpowiedzialna była za różne formy metabolizmu. Co być może nie powinno być zaskoczeniem: powinniśmy chyba oczekiwać, że geny użyteczne w kluczowych funkcjach metabolicznych będą łatwiej przyswajane. To co może być zaskoczeniem to to, w jaki sposób do tego przyswajania dochodzi – a uczeni twierdzą, że stało się to właśnie na drodze horyzontalnego transferu genów.

Praca nie wszystkich przekonuje. Profesor Jonathan Eisen, znany mikrobiolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, opisał swoją reakcję na pytania dziennikarzy. Ponieważ jest specjalistą od horyzontalnego transferu genów wśród bakterii, wielu reporterów przygotowując swoje teksty zwracało się do niego z prośbą o komentarz. Swoje odpowiedzi Eisen opublikował na swoim blogu. I w sprowadzają się one do tego, że Eisen nie jest przekonany, że autorom udało się w przekonywający sposób udowodnić, że przyczyną obecności tych ‘obcych’ genów w naszych genomach jest horyzontalny transfer genów.

Chociaż Ćwierkacz już podchwycił ten temat odrobinę, jak to w mediach społecznych bywa, komentarz Eisena został ubiedzony; warto więc podkreślić, że Eisen, chociaż nie do końca przekonany przez przedstawione w publikacji argumenty, nie twierdzi, że praca jest błędna, a jedynie, że więcej badań jest potrzebnych, aby móc tezy o horyzontalnym transferze genów będącym bardzo powszechnym wśród kręgowców stawiać w tak pewny siebie sposób, jak uczynili to autorzy. Co nie jest wymogiem skandalicznym (chociaż jest może odrobinę czepialskie, bo autorzy chyba jednak swoje konkluzje okrasili wystarczającą liczbą zastrzeżeń).

Niezależnie jednak od tego, czy mechanizmem, dzięki któremu nabyliśmy ‘obce’ geny, jest ich horyzontalny transfer, czy jakiś inny fenomen, powinniśmy pamiętać, że w naszym genomie obecne są geny innych organizmów. W niewielkiej ilości: przy obecnych szacunkach, że w ludzkim genomie znajduje się około 20 tysięcy kodujących białka genów, niecałe 150 genów to jakieś trzy czwarte procenta wszystkich naszych genów.

Niemniej jednak w interesującym świetle stawia to apele o niemodyfikowanie komórek rozrodczych ludzi, a bardziej nawet niż to – apele o nieprowadzenie badań nad modyfikowaną genetycznie żywnością wszelakiego rodzaju, a zakaz stosowania GMO w rolnictwie, o coraz więcej coraz ostrzejszych przepisów co do tego, jak taka żywność ma być oznaczana. I tak dalej, i tym podobne. Czemu? Bo do naszego ciała może się dostać gen gigantycznego pomidora? No to chyba klops. Bo już się dostał.

Przypisy:

1. Crisp, A., Boschetti, C., Perry, M., Tunnacliffe, A., & Micklem, G. (2015). Expression of multiple horizontally acquired genes is a hallmark of both vertebrate and invertebrate genomes Genome Biology, 16 (1) DOI: 10.1186/s13059-015-0607-3

2. Zbieżność dat publikacji jest chyba Z pewnością my – redakcja Genome Biology – nie mieliśmy z tym nic wspólnego, bo oczywiście o apelu opublikowanym w Nature nie mieliśmy pojęcia. Trudno mi się wypowiadać na temat tego, czy zaplanowała to redakcja Nature; objęta embargiem notka prasowa opisująca badania wśród dziennikarzy rozkolportowana została co najmniej tydzień temu, więc redaktorzy tego pisma byli świadomi i treści i daty publikacji.