Nathan Wolfe: Mit lehet még felfedezni?

Nemrég ellátogattam Beloit városba, Wisconsin államban. Azért voltam ott, hogy megemlékezzek egy 20. századi felfedezőről, Roy Chapman Andrews-ról. Az alatt az idő alatt, míg az Amerikai Természettudományi Múzeumnak dolgozott, Andrews számos expedíciót vezetett feltérképezetlen területekre, mint itt a Góbi-sivatagba. Nem volt mindennapi figura. Állítólag később ő volt az inspiráció Indiana Jones karakteréhez.

És amikor Beloitban jártam, nyilvános előadást tartottam egy csapat felsős gyereknek. És hadd mondjam el, ha van valami, ami félelmetesebb, mint előadni itt a TED-en, az megpróbálni lekötni ezer 12 éves gyerek figyelmét 45 percen keresztül. Ne próbálják ki!

Az előadás végén feltettek néhány kérdést, de volt egy, ami különösen megmaradt bennem. Egy fiatal lány felállt, és megkérdezte: "Mi hol fedezzünk fel?"

Azt hiszem sokan érezzük úgy, hogy a felfedezés kora leáldozott a Földön, hogy a következő generációnak a világűrbe vagy az óceánok mélyére kell mennie, hogy találjanak valami felfedeznivalót. De tényleg ez a helyzet? Tényleg nem maradt már semmi jelentős felfedeznivaló a Földön?

Ez eszembe juttatta az egyik kedvenc felfedezőmet a biológia történetében. Ő a láthatatlan világ egy felfedezője, Martinus Beijerinck. Beijerinck elhatározta, hogy megtalálja a dohánymozaik betegség okát. Fogta a fertőzött levet a dohány növényekből, és egyre kisebb szűrőkön szűrte át. És elérte a pontot, amikor úgy érezte, hogy kell lennie valaminek, ami kisebb, mint a legkisebb élőlények, amiket valaha ismertünk, ami abban az időben a baktérium volt. Kitalált egy nevet ennek a titokzatos dolognak. Vírusnak hívta -- ami "mérget" jelent latinul. És a vírusok felfedezésével Beijerinck valójában megnyitotta ezt a teljesen új világot a számunkra.

Ma már tudjuk, a vírusok alkotják a genetikai információ legnagyobb részét a bolygónkon, több genetikai információt, mint minden más létforma összesen. És természetesen hatalmas praktikus alkalmazások kapcsolódnak ehhez a világhoz -- mint a himlő felszámolása, a méhnyakrák elleni oltás hajnala, amiről ma már tudjuk, hogy leginkább a humán papillomavírus okozza.

És Beijerinck felfedezése nem 500 évvel ezelőtt történt. Kevéssel több mint 100 éve, hogy Beijerinck felfedezte a vírusokat. Szóval voltak autóink, de nem volt tudomásunk azokról a létformákról, amelyek a genetikai információ legnagyobb részét képezik a bolygón.

Ma már fantasztikus eszközeink vannak arra, hogy felfedezzük ezt a láthatatlan világot -- olyan dolgok, mint a mélyszekvenálás, amely lehetővé teszi, hogy ne csak a felszínt kaparjuk, és egyedi genomokat vizsgáljunk egy bizonyos fajból, hanem hogy megnézzük a teljes metagenomot, a közösségeket, amik hemzsegnek a mikroorganizmusoktól bennünk és körölöttünk, és hogy dokumentáljuk a teljes genetikai információt ezekben a fajokban. Alkalmazhatjuk ezeket a technikákat mindenre a talajtól a bőrig.

A munkahelyemen rendszeresen csináljuk ezt, hogy azonosítsuk járványok okát, amikor nem nyilvánvaló, hogy mi okozta őket.

És csak hogy érzékeltessem, hogy ez hogy működik, képzeljék el, hogy mindannyiuktól veszünk egy orrnyálkahártya mintát. Ezt gyakran csináljuk, amikor légzőszervi vírusokat keresünk, mint az influenza. Az első dolog, amit látnánk, az hatalmas mennyiségű genetikai információ. És ha elkezdenénk vizsgálni ezt a genetikai információt, látnánk néhány szokásos gyanúsítottat -- természetesen rengeteg emberi genetikai információt, de bakteriális és vírusos információt is, elsősorban teljesen ártalmatlan dolgoktól az orrukban. De szintén látnánk valami nagyon-nagyon meglepőt. Ahogy elkezdjük vizsgálni ezt az információt, azt látnánk, hogy kb. 20%-a a genetikai információnak az orrukban nem azonos semmivel, amit korábban láttunk -- se növénnyel, se állattal, se vírussal, se baktériummal. Szóval fogalmunk sincs, hogy mi ez.

És azon kevesek, akik tanulmányozzuk ezt a fajta adatot, néhányan elkezdtük ezt az információt biológiai sötét anyagnak hívni. Tudjuk, hogy ehhez foghatót még nem láttunk, igazából megfelel egy feltérképezetlen kontinensnek a genetikai információnk közepén. És rengeteg van belőle. Ha azt gondolják, hogy az orruk genetikai információjának 20%-a sok biológiai sötét anyag, ha megnéznénk a beleiket, annak az információnak a 40-50%-a biológiai sötét anyag. Még a viszonylag steril vérben is az információ 1-2%-a sötét anyag -- nem lehet osztályozni, nem lehet beazonosítani vagy párosítani semmivel, amit korábban láttunk.

Először azt hittük, ez műtermék. Ezek a mélyszekvenáló eszközök elég újak. De ahogy egyre pontosabbá válnak, megállapítottuk, hogy ez az információ egy létforma, legalábbis egy része egy létforma. És míg a hipotézisek a biológiai sötét anyag létezésének megmagyarázására még elég gyerekcipőben járnak, létezik egy nagyon-nagyon izgalmas lehetőség: hogy elásva ebben az életben, ebben a genetikai információban, egy eddig ismeretlen élőlény kézjegye rejtőzik. Hogy miközben felfedezzük az A-k, T-k, C-k és G-k fonalait, talán felfedezzük az életnek egy teljesen új osztályát, ami, mint Beijerinck, alapjaiban fogja megváltoztatni azt, ahogyan a természtről és a biológiáról gondolkodunk. Ami talán lehetővé teszi, hogy azonosítsuk egy rák okozóját, vagy azonosítsunk egy járványt, amit nem ismerünk, vagy lehetővé teszi egy új eszköz létrehozását a molekuláris biológiában.

Örömmel jelentem be, hogy a kollégáinkkal együtt a Stanfordon, Caltechen és a UCSF-en, épp elindítunk egy kezdeményezést az új létformák kutatására a biológiai sötét anyagban.

Kevéssel több mint száz évvel ezelőtt az emberek nem ismerték a vírusokat, a létformát, ami a genetikai információ legnagyobb részét alkotja a bolygónkon. Száz év múlva az emberek talán csodálkozni fognak, hogy egyáltalán nem ismertük ezt a létformát, ami szó szerint az orrunk előtt volt.

Igaz, hogy feltérképeztünk minden kontinenst a bolygón, és talán felfedeztük az összes létező emlőst, de ez nem azt jelenti, hogy nincs mit felfedezni a Földön. Beijerinck, és a hozzá hasonló emberek fontos tanulsággal szolgálnak a felfedezők következő generációjának -- mint az a kislány Beloitban, Wisconsinban. És azt hiszem, ha megfogalmazzuk ezt a tanulságot, valahogy így szól: Ne feltételezd, hogy a mostani tudásunk a teljes történet! Indulj a sötét anyag után bármilyen területet is választasz a felfedezésre! Körülvesznek az ismeretlenek és csak arra várnak, hogy felfedezd őket.

Köszönöm.

(Taps)