Noe som fikk hjernen min til å jobbe på overtid

Altså, jeg må rett og slett fortelle deg om dette.

Forsvarsdepartementet i USA har et forskningsbyrå som heter DARPA, og de har en lei tendens til å komme opp med teknologi som høres ut som rene science fiction. (De grunnla jo internett, så det er ingen liten arv de bærer på.) Nå har de annonsert noe nytt, og det er ærlig talt en av de merville tingene jeg har hørt på lenge.

Tenk deg at du kunne omprogrammere en levende celle – bare ved å lyse på den.

Ingen injeksjoner. Ingen kjemikalier. Bare... lys.

Hvordan fungerer det?

DARPA har altså lansert et program de kaller «generativ optogenetikk» – forkortet til GO fordi de liker bokstaver.

Målet er å lage en slags genetisk «skriver» som lever inni hver enkelt celle. En såkalt nukleinsyre-kompilator, eller NAC.

La det synke inn. Inni hver celle skal det i prinsippet være en molekylær maskin som tar instruksjoner kodet i lys, og bygger nytt genetisk materiale basert på akkurat disse instruksjonene. DNA og RNA er egentlig bare cellens instruksjonsbøker. Normalt sett tar det millioner av år for evolusjonen å skrive disse instruksjonene. Dette programmet vil la forskere skrive nye kapitler i sanntid.

Prosessen ville fungere omtrent slik: Forskerne identifiserer en genetisk sekvens de vil ha – kanskje en som får cellen til å produsere et bestemt protein, eller gjøre noe nyttig. De koder den sekvensen inn i et lysmønster. Så sender de det lyset mot en spesiallaget celle som inneholder NAC-en. NAC-en leser lysmønsteret og setter sammen den tilhørende RNA- eller DNA-tråden. Og så – her kommer det geniale – cellen begynner å følge de nye instruksjonene som om det var helt naturlig.

Ingen nåler. Ingen kjemikalier. Bare fotoner som gjør jobben.

Hvorfor er dette viktig?

La meg gi deg en pekepinn på hvorfor DARPA i det hele tatt er interessert i dette.

I dag, hvis du vil konstruere en celle til å gjøre noe nytt, må du gjennom en ganske komplisert prosess. Du designer en genetisk sekvens på en datamaskin, deretter må du produsere den kjemisk – og det innebærer skikkelig stygg kjemi som egentlig ikke lar seg gjøre utenfor spesialiserte laboratorier. Deretter må du fysisk levere det genetiske materialet inn i cellene, og det er en hel utfordring i seg selv.

GO kan potensielt hoppe over alt dette. Hvis det fungerer, kan du i teorien omprogrammere celler på avstand – bare ved å lyse kodet lys på dem. DARPA ser for seg alt fra persontilpasset medisin til å styrke soldater, fra landbruk til romfart. Altså, hvis du kunne sende genetiske «oppdateringer» til astronauters celler ved hjelp av lys... det er jo akkurat sånt som får science fiction-forfattere til å klø seg i hodet og DARPA til å skrive forslag.

Bør vi være bekymret?

Her må jeg ta på meg forsiktighetshatten en liten stund.

Denne teknologien handler i bunn og grunn om å gjøre det enklere å skrive genetisk kode. Og jeg trenger neppe fortelle deg at genetisk kode er kraftig – det er forskjellen mellom et virus og en vaksine, mellom en skadelig organisme og en nyttig.

DARPA selv påpeker risikoene. I deres egne dokumenter står det omtalt «forsettlig misbruk, som syntese av trusselemner» og «utilsiktede konsekvenser som produksjon av skadelige biprodukter.» Det er Pentagons måte å si «dette kan brukes til å lage biVåpen» og «vi kan ved et uhell lage noe ubehagelig.»

For å være klar: Alle kraftige teknologier har dette dobbeltbruk-problemet. Ild varmer deg eller kan brenne ned skoger. Den samme kunnskapen som hjelper oss å kurere sykdommer kan, i feil hender, hjelpe noen med å lage dem. Det betyr ikke at vi bør slutte å forske – det betyr at vi må være skikkelig, skikkelig gjennomtenkte rundt hvordan dette utvikles.

Er dette i det hele tatt mulig?

Snikeren i meg vil påpeke at DARPA har en historikk med å annonsere ambisiøse prosjekter som ikke alltid blir til noe som planlagt. (Husker du da de skulle bygge et «foranderlig» fly?)

Men forskere har manipulert genetisk materiale i tiår nå. Vi har hatt celler styrt av menneskedesignet DNA i over 15 år. RNA-vaksiner (som ble ganske kjent i det siste) fungerer ved å levere genetiske instruksjoner til celler. Så vitenskapen bak dette er ikke science fiction – det bygger på tiår med arbeid.

Det som skiller GO er ambisjonen om å gjøre dette på avstand, ved hjelp av lys. Den delen er genuint spekulativ. Ingen vet egentlig akkurat hvordan man bygger en fungerende nukleinsyre-kompilator som fungerer inni en celle og reagerer på lysmønstre. Men det er litt DARPAs greie – de finansierer forskning som ligger «akkurat på kanten av det mulige.»

Hva tenker jeg?

Jeg befinner meg i et landskap der jeg er like mye begeistret som jeg er forsiktig.

På den ene siden er de medisinske mulighetene nesten uvirkelige. Hvis vi kunne levere genetiske instruksjoner presist til bestemte celler ved hjelp av lys, kunne vi potensielt kurere genetiske sykdommer, lage målrettede kreftbehandlinger, eller hjelpe kroppen vår med å bekjempe sykdomsframkallere mer effektivt. Det er genuint fantastisk.

På den andre siden er dobbeltbruks-aspektet ved denne teknologien bekymringsfullt. Og når militæret er de som finansierer forskning på å programmere levende celler, fortjener vi en skikkelig offentlig samtale om hvordan dette skal følges opp og sikres.

Det jeg vet, er dette: Vi lever i en tid der biologi i økende grad blir en ingeniørdisiplin. Grensene mellom «levende» og «konstruert» viskes ut. Om det blir vår frelse eller vår undergang, avhenger sannsynligvis av hvor klokt vi håndterer teknologier som dette.

Én ting er sikkert – jeg kommer til å følge nøye med på denne historien.