Nanoznanost i medicina budućnosti (21. ožujka 2012. godine)

Jučer, 20. ožujka 2012. godine emitiran je prilog u emisiji Hrvatske televizije "Među nama" koji sadrži dijelove razgovora sa mnom koji je snimila novinarka Nikolina Dragošević. Kliknite na strelicu u prozoru iznad da vidite stream tog priloga s YouTube-a.

Nikolina je od snimljenog materijala odabrala dio koji joj se učinio zanimljivim, ali ja sam za tu priliku pripremio mnogo više sadržaja, koji iznosim ispod.

Znanost o materijalima i genetski inženjering

Proteini u živim bićima ispunjavaju mnoge zadaće, a jedna od njih je i stvaranje materijala. Proteini su građevni elementi bioloških materijala (npr. kolagen u kosti, proteinska vlakna u sedefu, aktin, miozin i titin u mišićima...), ali su ujedno i molekule zapisane u genima. Lako je zamisliti da bismo kombinacijom znanosti o materijalima (tj. fizike) i svjesne i smislene modifikacije proteina (genetskog inženjeringa) mogli ostvariti cilj da se ti proteini sastavljaju u mehanički, električki ili termalno superiorne materijale. Možemo zamisliti da bi jednog dana na taj način moglo doći do poboljšanja ljudskih organa, kostiju, mišića, zubi. Tako bi npr. zubi mogli biti izgrađeni na neki kvalitetniji način, otporniji na djelovanje bakterija, a koji je zapisan u našim modificiranim genima.

Genetska modifikacija čovjeka i naseljavanje svemira

Razmišljamo dakle o ljudima koji su genetski modificirani s ciljem da materijali od kojih su izgrađeni budu bolji nego danas; da caklina i kosti budu trajnije i otpornije na opterećenje, utjecaje bakterija i slično. Zamišljamo i efikasnije leće i mrežnice zbog kojih bismo mogli gledati u puno ograničenijim uvjetima, u skoro potpunom mraku. Zamišljamo kožu koja je mnogo boljih termalnih svojstava tako da možemo podnijeti puno niže i puno više temperature. Napredna kombinaciju znanosti o materijalima i genetskog inženjeringa mogla bi dovesti do toga da organizam kodira proteine koji su za takve napredne materijale potrebni. Takav, dizajnirani čovjek bi možda mogao naseljavati područja Zemlje o kojima danas ni ne razmišljamo. Možda bi mogao živjeti u morskim dubinama ili u polarnim područjima ili ispod površine. Možda bi takva vrsta genetskog inženjeringa bila preduvjet da čovjek naseli Mjesec i Mars.

Genetska poboljšanja kao virusna zaraza: usmjeravanje evolucije

Mogu zamisliti i nekog super-čovjeka koji ima modificirani imuni sustav. Takav imuni sustav možda bi imao elemente imunih sustava drugih vrsta, npr. kukaca ili biljaka, koji se vrlo različito od nas brane od bakterija, gljivica i virusa. Tako modificirani organizmi mogli bi proizvoditi ultra-efikasna antitijela koja poput malih „bombi“ djeluju na bakterije i viruse. Za to bi bilo potrebno razumjeti fiziku i molekularne nestabilnosti bakterijskih membrana i proteinskih omotača virusa. Ovdje se opet radi o potencijalno moćnoj kombinaciji nanoznanosti i genetike, sve u cilju stvaranja čovjeka otpornog na zaraze, što bi naravno znatno produžilo životni vijek.

Genetska poboljšanja ljudi mogla bi se distribuirati u organizmu svakog čovjeka putem varijante retro-virusa koji bi u svaku stanicu određenog organa dostavljali željenu novu informaciju. Zanimljiva je zamisao da bi se unapređenja mogla posredstvom virusa prenositi s jednog čovjeka na drugog, tj. genetsko poboljšanje npr. pluća ili kostiju bi se prenosilo poput zaraze kroz cijelu populaciju (ovo je u svijetu bakterija posve uobičajeno). Virusi bi tako trajno modificirali genom populacije, a lako je zamisliti i da se ove modifikacije prenose na iduću generaciju, tj. da postanu dio umjetne evolucije čovjeka. Ovdje je u fantaziji potrebno iskazati i zadršku jer je poznato da retrovirusi mogu umetanjem svoje informacije izazvati i rak, ovisno o mjestu u genomu na koje se virusom prenošena informacija umeće. Čini se da je to stohastički proces čiji je ishod i preciznost teško kontrolirati.

skica nano-kiborga

Samo-održivi i samo-popravljajući nano-kiborg

Zamišljam posebnu varijantu čovjeka – kiborga, tj. čovjeka s mikro i nano-implantatima, malim biološkim laboratorijima (bio-nano-čipovima) koji mogu detaljno snimati koncentraciju iona i molekula, promjene u hormonalnoj aktivnosti, koji općenito daju jedan detaljan i prostorno iznimno precizan (do na mikrometre) prikaz cjelokupnog stanja organizma, uključujući i detekciju nastanka mikro-tumora i začetka problema druge vrste u organizmu. To je medicinska dijagnostika u realnom vremenu koja bi se mogla povezati s analitičkim medicinskim centrom, ali mogla bi i sama obavljati određene korekcije u organizmu (npr. lokaliziranu primjenu lijekova i slično). Radi se o vrsti mreže kemijskih detektora za mikrometarski precizno određivanje položaja. Odlazeći korak dalje, mogli bismo zamisliti da takva mreža uređaja služi i kao vrlo precizan kirurški instrument, u smislu da je pomoću nje moguće s mikrometarskom preciznošću kontrolirati i lokalizirati energiju u problematičnom području, uništavajući tako „mehanički“ stanice koje su degenerirale. Tako bi se problem raka i mnogih degenerativnih bolesti riješio na „mehanički“, a ne na kemijski način, tj. traženjem molekula koje bi zaustavljale određene procese u stanicama. Energija za djelovanje takve mreže mogla bi se uzimati iz okoline, mogla bi npr. biti prikupljana iz Sunca, tako da bi svaki čovjek bio samo-dostatni, samo-popravljajući kiborg.

<< Električno polje Kao osobi i prijatelju >>

Zadnji put osvježeno: 21. ožujka 2012. godine