Νέιθαν Γουλφ: Τι έχει απομείνει να εξερευνήσουμε;

Επισκέφθηκα πρόσφατα το Μπελόιτ του Ουισκόνσιν. Πήγα εκεί για να τιμήσω ένα σπουδαίο εξερευνητή του 20ου αιώνα, τον Ρόι Τσάπμαν Άντριους. Στην εποχή του, στο Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Τέχνης, ο Άντριους ηγήθηκε διαφόρων εξερευνήσεων σε αχαρτογράφητες περιοχές, όπως εδώ στην Έρημο Γκόμπι. Ήταν αρκετά ιδιαίτερος τύπος. Ήταν αυτός, όπως λέγεται, στον οποίο βασίστηκε αργότερα ο ήρωας Ιντιάνα Τζόουνς.

Όταν ήμουν στο Μπελόιτ του Ουισκόνσιν, έδωσα μια ομιλία σε μια ομάδα παιδιών του γυμνασίου. Είμαι εδώ για να σας πω, πως αν υπάρχει κάτι πιο τρομακτικό από το να μιλάς εδώ στο TED, είναι το να προσπαθείς να κρατήσεις την προσοχή μιας ομάδας χιλίων 12χρονων για μια 45λεπτη ομιλία. Μην το προσπαθήσετε.

Στο τέλος της ομιλίας έκαναν μερικές ερωτήσεις, αλλά μία ερώτηση μου έμεινε πραγματικά από τότε. Ήταν ένα νεαρό κορίτσι που σηκώθηκε, και έκανε την εξής ερώτηση: «Πού θα έπρεπε να εξερευνούμε;»

Νομίζω πως υπάρχει μια αίσθηση που έχουμε όλοι μας ότι η σπουδαία εποχή της εξερεύνησης στη Γη έχει τελειώσει, ότι για την επόμενη γενιά θα πρέπει να πάνε στο διάστημα ή στους βαθύτερους ωκεανούς για να βρούνε κάτι σημαντικό να εξερευνήσουν. Είναι όμως όντως έτσι; Όντως δεν έχει μείνει κανένα σημαντικό μέρος για να εξερευνήσουμε εδώ στη Γη;

Με έκανε με κάποιο τρόπο να σκεφτώ έναν από τους αγαπημένους μου εξερευνητές στην ιστορία της βιολογίας. Πρόκειται για έναν εξερευνητή του αόρατου κόσμου, τον Μαρτίνους Μπέιχερινκ. Ο Μπέιχερινκ, λοιπόν, ξεκίνησε για να ανακαλύψει την αιτία του ιού της μωσαϊκής του καπνού. Αυτό που έκανε ήταν να πάρει το μολυσμένο χυμό από τα φυτά του καπνού και να τα φιλτράρει μέσα από ολοένα και μικρότερα φίλτρα. Έφτασε στο σημείο όπου ένιωσε πως πρέπει κάτι να υπάρχει εκεί έξω που είναι μικρότερο κι από τις μικρότερες μορφές ζωής που ήταν ποτέ γνωστές -- τα βακτήρια, εκείνη την εποχή. Σκέφτηκε ένα όνομα για τον μυστηριώδη παράγοντά του. Τον ονόμασε, ο ιός -- «δηλητήριο» στα λατινικά. Ξεσκεπάζοντας ιούς, ο Μπέιχερινκ άνοιξε πραγματικά αυτόν το εντελώς καινούργιο κόσμο για εμάς.

Γνωρίζουμε πλέον ότι οι ιοί αποτελούν την πλειονότητα των γενετικών πληροφοριών στον πλανήτη μας, περισσότερο από τις γενετικές πληροφορίες όλων των άλλων μορφών ζωής μαζί. Προφανώς έχουν υπάρξει τεράστιες πρακτικές εφαρμογές που σχετίζονται με αυτόν τον κόσμο -- όπως η εξάλειψη της ευλογιάς, η εμφάνιση του εμβολίου κατά του καρκίνου της μήτρας, που τώρα ξέρουμε ότι προκαλείται κατά κύριο λόγο από τον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων.

Η ανακάλυψη του Μπέιχερινκ, δεν ήταν κάτι που συνέβη πριν 500 χρόνια. Ήταν λίγο περισσότερο από 100 χρόνια πριν, τότε που ο Μπέιχερινκ ανακάλυψε τους ιούς. Άρα, είχαμε στην ουσία αυτοκίνητα, αλλά ήμασταν ανυποψίαστοι για τις μορφές ζωής, που αποτελούν το μεγαλύτερο κομμάτι των γενετικών πληροφοριών στον πλανήτη μας.

Τώρα έχουμε αυτά τα φανταστικά εργαλεία που μας επιτρέπουν να εξερευνούμε τον αόρατο κόσμο -- πράγματα όπως την βαθιά αλληλούχιση που μας επιτρέπει να κάνουμε πολλά περισσότερα από το να σκαλίζουμε απλώς την επιφάνεια και να κοιτάμε μεμονωμένα γονιδιώματα από ένα συγκεκριμένο είδος, αλλά να κοιτάμε σε ολόκληρα μεταγονιδιώματα, τις κοινότητες συγκεντρωμένων μικροοργανισμών μέσα μας, πάνω και γύρω μας και να καταγράφουμε όλες τις γενετικές πληροφορίες σε αυτά τα είδη. Μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτές τις τεχνικές σε πράγματα από το χώμα μέχρι το δέρμα και οτιδήποτε υπάρχει ενδιάμεσα.

Στην οργάνωσή μου αυτό το κάνουμε τώρα τακτικά για να αναγνωρίσουμε τις αιτίες εκδήλωσης ασθενειών που δεν είναι ξεκάθαρο από τι προκαλούνται.

Για να σας δώσω μια ιδέα για το πώς λειτουργεί αυτό, φανταστείτε ότι παίρνουμε ρινικό δείγμα από τον καθένα από εσάς. Αυτό είναι κάτι που κάνουμε συχνά, για να ψάξουμε για αναπνευστικούς ιούς όπως η γρίπη. Το πρώτο πράγμα που θα βλέπαμε είναι ένα τεράστιο ποσό γενετικών πληροφοριών. Αν ξεκινούσαμε να κοιτάμε αυτές τις γενετικές πληροφορίες, θα βλέπαμε κάποιους συνήθεις ύποπτους εκεί -- φυσικά, πολλές ανθρώπινες γενετικές πληροφορίες, αλλά επίσης βακτηριακές και ιογενείς πληροφορίες, κατά κύριο λόγο από πράγματα που είναι εντελώς ακίνδυνα μέσα στη μύτη σας. Θα βλέπαμε, όμως, και κάτι πολύ, πολύ απροσδόκητο. Καθώς ξεκινήσαμε να κοιτάμε αυτές τις πληροφορίες, θα βλέπαμε ότι περίπου το 20% αυτών των γενετικών πληροφοριών στη μύτη σας δεν ταιριάζει με τίποτα που έχουμε δει ως τώρα -- ούτε φυτό, ούτε ζώο, μύκητα, ιό ή βακτήριο. Στην ουσία δεν έχουμε ιδέα τι είναι.

Για τους λίγους από εμάς που εξετάζουμε αυτού του είδους τα δεδομένα, μερικοί από εμάς έχουμε ξεκινήσει να ονομάζουμε αυτές τις πληροφορίες μαύρη βιολογική ύλη. Γνωρίζουμε ότι δεν είναι τίποτα απ' όσα έχουμε δει ως τώρα, είναι περίπου το αντίστοιχο μιας αχαρτογράφητης ηπείρου μέσα στις ίδιες μας τις γενετικές πληροφορίες. Είναι μεγάλης ποσότητας. Αν νομίζετε ότι το 20% των γενετικών πληροφοριών μέσα στη μύτη σας είναι πολύ μαύρη βιολογική ύλη, αν κοιτάζαμε στο έντερό σας, περίπου το 40 ή 50% εκείνων των πληροφοριών είναι μαύρη βιολογική ύλη. ακόμα και στο σχετικά αποστειρωμένο αίμα, γύρω στο 1 με 2% αυτών των πληροφοριών είναι μαύρη ύλη -- δε μπορεί να κατηγοριοποιηθεί, δε μπορεί να ταυτοποιηθεί ή να ταιριάξει με τίποτα απ' όσα έχουμε δει ως τώρα.

Αρχικά νομίσαμε πως ίσως να ήταν τεχνούργημα. Αυτά τα εργαλεία βαθιάς αλληλούχισης είναι σχετικά καινούργια. Αλλά όσο γίνονται όλο και πιο ακριβή, έχουμε προσδιορίσει ότι αυτές οι πληροφορίες είναι μια μορφή ζωής, ή τουλάχιστον ένα μέρος αυτών είναι μορφή ζωής. Ενώ οι υποθέσεις προς την εξήγηση της ύπαρξης της μαύρης βιολογικής ύλης βρίσκονται ακόμη σε πρόωρο στάδιο, υπάρχει μία πάρα πολύ συναρπαστική πιθανότητα: ότι θαμμένα μέσα σε αυτήν τη ζωή, σε αυτές τις γενετικές πληροφορίες, υπάρχουν χαρακτηριστικά μη αναγνωρίσιμης μέχρι στιγμής ζωής. Ότι όσο εξερευνούμε αυτές τις σειρές των Α, Τ, C και G, ίσως να ξεσκεπάσουμε μία εντελώς καινούργια κατηγορία ζωής η οποία, όπως ο Μπέιχερινκ, θα αλλάξει ουσιαστικά τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε τη φύση της βιολογίας. Που ίσως θα μας επιτρέψει να αναγνωρίσουμε την αιτία ενός καρκίνου που μας χτυπά ή να αναγνωρίσουμε την πηγή ενός ξεσπάσματος ασθένειας που δε μας είναι γνώριμη ή ίσως να δημιουργήσουμε ένα νέο εργαλείο στη μοριακή βιολογία.

Είμαι στην ευχάριστη θέση να ανακοινώσω ότι, μαζί με συνεργάτες στο Στάνφορντ, στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας και στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Σαν Φρανσίσκο, ξεκινάμε αυτόν τον καιρό μία πρωτοβουλία για την εξερεύνηση της μαύρης βιολογικής ύλης για την ύπαρξη νέων μορφών ζωής.

Λίγο περισσότερο από 100 χρόνια πριν, οι άνθρωποι ήταν ανυποψίαστοι για τους ιούς, τις μορφές ζωής που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των γενετικών πληροφοριών του πλανήτη μας. Σε εκατό χρόνια από τώρα, οι άνθρωποι ίσως να εντυπωσιαστούν για το ότι ήμασταν πιθανόν τελείως ανυποψίαστοι για μια καινούργια κατηγορία ζωής που κυριολεκτικά βρισκόταν κάτω από τη μύτη μας.

Είναι αλήθεια ότι μπορεί να έχουμε χαρτογραφήσει όλες τις ηπείρους στον πλανήτη και μπορεί να έχουμε ανακαλύψει όλα τα θηλαστικά που υπάρχουν, αλλά αυτό δε σημαίνει ότι δεν έχει μείνει τίποτα να εξερευνήσουμε πάνω στη Γη. Ο Μπέιχερινκ και άλλοι σαν κι αυτόν παρέχουν ένα σημαντικό μάθημα για την επόμενη γενιά εξερευνητών -- άνθρωποι σαν εκείνο το νεαρό κορίτσι από το Μπελόιτ του Ουισκόνσιν. Νομίζω πως αν λέγαμε αυτό το μάθημα με μία φράση, θα ήταν κάτι τέτοιο: Μην υποθέτετε ότι αυτό που τώρα νομίζουμε πως υπάρχει εκεί έξω είναι ολόκληρη η ιστορία. Κυνηγήστε τη μαύρη ύλη σε οποιοδήποτε πεδίο κι αν επιλέξετε να εξερευνήσετε. Υπάρχουν άγνωστα πράγματα παντού τριγύρω μας και απλώς περιμένουν να ανακαλυφτούν.

Σας ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)