Wizja „dzieci na zamówienie”, rodem z filmów science fiction takich jak „Gattaca”, od lat rozpala wyobraźnię i budzi lęk. Choć technologia idzie do przodu w tempie wykładniczym, rzeczywistość bioinżynierii jest znacznie bardziej skomplikowana niż prosty suwak w kreatorze postaci w grze komputerowej. Obecnie znajdujemy się w punkcie, w którym potrafimy już bardzo skutecznie „wybierać”, ale wciąż mamy ogromne trudności z faktycznym „programowaniem” nowych cech od zera.

Wybór płci – technologia, która już tu jest

Jeśli chodzi o wybór płci dziecka, medycyna nie musi już niczego „projektować” – ona potrafi to po prostu sprawdzić. Najskuteczniejszą metodą jest diagnostyka preimplantacyjna (PGT), stosowana podczas procedury in vitro (IVF). Polega ona na pobraniu kilku komórek z kilkudniowego zarodka i przebadaniu ich pod kątem genetycznym.

W tym procesie określenie chromosomów płci (XX lub XY) jest rutynowym działaniem. Skuteczność tej metody wynosi niemal 100%. Warto jednak zaznaczyć, że w większości krajów (w tym w Polsce) wybór płci jest prawnie zakazany, chyba że służy uniknięciu ciężkich chorób genetycznych sprzężonych z płcią (np. hemofilii). Technicznie jesteśmy więc u celu, ale prawo i etyka trzymają tu rękę na pulsie.

Kolor oczu i włosów – gra prawdopodobieństwa

Z kolorem oczu i włosów sprawa jest znacznie trudniejsza. Przez lata uczono nas w szkołach, że za kolor oczu odpowiada jeden gen (brązowy dominuje, niebieski ustępuje). Dziś wiemy, że to nieprawda. Za barwę tęczówki odpowiada co najmniej kilkanaście różnych genów (m.in. OCA2 i HERC2), które wzajemnie na siebie oddziałują.

Współczesna bioinżynieria potrafi z dużą dokładnością przewidzieć kolor oczu czy włosów zarodka na podstawie analizy jego DNA (metody takie jak IrisPlex). Jednak „zaprogramowanie” konkretnego koloru u zarodka, który naturalnie miałby mieć inny, wymagałoby użycia narzędzi do edycji genów, takich jak CRISPR-Cas9. Choć teoretycznie jest to możliwe, w praktyce ryzyko „pomyłki” (tzw. efektów off-target), czyli przypadkowej zmiany w innym ważnym genie, jest obecnie zbyt wysokie, by ktokolwiek odważył się na takie eksperymenty na ludziach.

Ciekawostka: Czy wiesz, że niebieskie oczy to wynik mutacji?

Naukowcy szacują, że od 6 do 10 tysięcy lat temu u jednego człowieka żyjącego w regionie Morza Czarnego doszło do mutacji genetycznej, która „wyłączyła” mechanizm produkcji brązowego pigmentu w oku. Oznacza to, że wszystkie osoby o niebieskich oczach na świecie mają jednego, wspólnego przodka!

Przyszły wzrost – największe wyzwanie bioinżynierii

Jeśli myślimy o „zaprogramowaniu” wzrostu, wkraczamy na pole ogromnej złożoności. Wzrost jest cechą wielogenową (poligeniczną). Ostatnie badania sugerują, że za to, jak wysocy będziemy, odpowiadają tysiące wariantów genetycznych, z których każdy ma minimalny wpływ na końcowy wynik.

Dodatkowo wzrost w ogromnej mierze zależy od czynników środowiskowych: diety, chorób przebytych w dzieciństwie czy jakości snu. Nawet jeśli wybralibyśmy zarodek z „najlepszymi” genami wzrostu, nie mamy gwarancji, że dziecko osiągnie wymarzony pułap, jeśli nie zostaną spełnione warunki zewnętrzne. Obecnie nie istnieje technologia, która pozwoliłaby precyzyjnie „ustawić” wzrost dziecka na poziomie genetycznym.

CRISPR-Cas9 – potężne narzędzie, wielkie ryzyko

Kluczem do prawdziwego „programowania” cech jest technologia CRISPR-Cas9, czyli tak zwane „molekularne nożyczki”. Pozwalają one na wycinanie i wklejanie fragmentów DNA. Teoretycznie moglibyśmy podmienić geny odpowiedzialne za ciemne włosy na te odpowiadające za blond.

Problem polega na tym, że genom to nie jest lista niezależnych instrukcji, a raczej skomplikowana sieć powiązań. Zmiana jednego genu w celu poprawy wyglądu może przypadkowo zwiększyć ryzyko nowotworu lub chorób autoimmunologicznych. Medycyna jest obecnie na etapie testowania CRISPR w leczeniu chorób u osób już narodzonych (np. anemii sierpowatej), gdzie ryzyko jest kontrolowane, a korzyści ogromne. Edycja zarodków w celach estetycznych to wciąż „rosyjska ruletka”.

Czy to tylko etyka nas powstrzymuje?

Odpowiedź brzmi: i tak, i nie. Etyka i prawo są potężnymi hamulcami. Większość naukowców zgadza się, że modyfikowanie linii zarodkowej (czyli zmian, które będą dziedziczone przez kolejne pokolenia) jest przekroczeniem granicy, której nie powinniśmy forsować bez absolutnej pewności co do bezpieczeństwa.

Jednak drugim, równie silnym hamulcem jest nasza niewiedza. Biologia człowieka okazała się znacznie bardziej skomplikowana, niż sądziliśmy po zmapowaniu ludzkiego genomu w 2003 roku. Nie mamy „mapy”, która pozwoliłaby nam bezbłędnie nawigować po cechach takich jak inteligencja, wzrost czy temperament.

Podsumowując obecny stan możliwości:

• Płeć: Potrafimy wybierać z niemal 100% pewnością (poprzez selekcję zarodków).
• Kolor oczu/włosów: Potrafimy przewidywać z dużym prawdopodobieństwem, ale edycja jest zbyt ryzykowna.
• Wzrost: Jesteśmy daleko od możliwości precyzyjnego programowania ze względu na tysiące zaangażowanych genów.

Współczesna medycyna stoi więc na progu, ale zamiast „programować” dzieci, skupia się na eliminowaniu ciężkich wad genetycznych. Możliwość zaprojektowania koloru oczu dziecka jest technicznie „na horyzoncie”, ale dopóki nie zrozumiemy wszystkich konsekwencji manipulowania DNA, pozostanie ona raczej w sferze teoretycznych rozważań niż bezpiecznej praktyki medycznej.