Harvey Fineberg: Zijn we klaar voor neo-evolutie?

Zou je niet beter willen zijn dan je nu bent? Stel je eens voor dat ik zei dat, met slechts enkele wijzigingen in onze genen, je een beter geheugen kon krijgen -- preciezer, nauwkeuriger en sneller. Maar misschien zou je wel fitter willen zijn, sterker, met meer levenslust. Zou je aantrekkelijker en zelfverzekerder willen zijn? Wat dacht je van langer kunnen leven in goede gezondheid? Of misschien ben je zo iemand die altijd heeft gesmacht naar meer creativiteit. Welke zou je het liefste willen? Welke zou je kiezen, als je er slechts één kreeg? (uit het publiek: creativiteit!) Creativiteit. Hoeveel mensen zouden creativiteit kiezen? Steek je hand omhoog. Laat me eens kijken. Een aantal. Waarschijnlijk zijn het er evenveel als dat er creatieve mensen zijn hier. Hartstikke goed. Hoeveel mensen zouden gaan voor geheugen? Nogal wat meer. Wat dachten jullie van conditie? Iets minder. Wat dachten jullie van een lang leven? Kijk, de meerderheid. Dat geeft me een goed gevoel als dokter. Als je er één van deze kon hebben, zou het een hele andere wereld zijn. Is dit slechts fictief? Of is het misschien mogelijk?

Evolutie is altijd een onderwerp geweest hier op de TED-conferentie, maar ik wil jullie vandaag de versie van een dokter geven. De grote 20e-eeuwse geneticus T.G. Dobzhansky, die ook communicant was in de Russisch-orthodoxe kerk, schreef eens een essay met de titel "Niets in de biologie slaat ergens op, behalve in het licht van de evolutie." Als jij zo iemand bent die niet gelooft in het bewijs voor evolutie, zou nu een zeer goed moment zijn om je gehoortoestel uit te schakelen, je telefoon boven te halen -- ik geef je permissie -- en wellicht nog eens te kijken naar Kathryn Schultz' boek over fout zitten, want niets in het vervolg van deze lezing zal voor jou ergens op slaan. (Gelach) Maar als je wel accepteert dat biologische evolutie bestaat, overweeg dan dit: gaat het slechts over het verleden, of gaat het over de toekomst? Is het toepasbaar op anderen, of is het van toepassing op ons?

Dit is een andere kijk op de stamboom van het leven. In deze afbeelding heb ik een boom geplaatst met een midden dat zich in alle richtingen vertakt, als je naar de randen kijkt van de stamboom van het leven, dan is elke bestaande soort aan de uiteinden van die takken succesvol gebleken in termen van evolutie: ze heeft overleefd; ze heeft zich aangepast getoond aan haar omgeving. De menselijke tak van deze boom, helemaal aan één kant, is, vanzelfsprekend, degene waar we het meeste in zijn geïnteresseerd. We zijn vertakt van een gemeenschappelijke voorouder naar moderne chimpansees ongeveer zes of acht miljoen jaar geleden. In de tussentijd zijn er misschien 20 of 25 verschillende soorten mensachtigen geweest. Sommige zijn gekomen en gegaan. Wij zijn er nu ongeveer 130.000 jaar. Het mag lijken dat we vrij ver zijn verwijderd van andere delen van deze levensstamboom, maar eigenlijk zijn, voor het grootste deel, de basismechanismen van onze cellen ongeveer hetzelfde.

Realiseer je je dat we voordeel kunnen doen door de mechanismen van een doodnormale bacterie te gebruiken om de proteïne van menselijke insuline te laten produceren die gebruikt wordt voor het behandelen van diabetes? Dit is niet zoals menselijke insuline; dit is dezelfde proteïne die chemisch niet te onderscheiden is van wat er uit je alvleesklier komt. Als we het over bacteriën hebben, realiseer je je dat ieder van ons in ons darmkanaal meer bacteriën meedraagt dan dat er cellen zijn in de rest van ons lichaam? Misschien 10 keer meer. Ik bedoel, sta daar eens bij stil, wanneer Antonio Damasio je vraagt naar je zelfbeeld, denk je dan aan bacteriën? Ons darmkanaal is een enorm gastvrije omgeving voor deze bacteriën. Het is warm, het is donker, het is vochtig, het is erg gezellig. Jij zorgt ervoor dat ze alle voedingswaren krijgen die ze maar willen, zonder enige moeite van hun kant. Het is echt een luizenleventje voor bacteriën, met af en toe de onderbreking van de onbedoelde geforceerde beweging naar de uitgang. Maar anders, zijn jullie een wonderlijke omgeving voor deze bacteriën, net zoals zij essentieel zijn voor jullie leven. Zij helpen bij de spijsvertering van belangrijke voedingsstoffen. En ze beschermen je tegen een aantal ziekten.

Maar wat zal er gebeuren in de toekomst? Zijn we aangekomen bij een soort evolutionaire balans, als soort? Of, zijn we voorbestemd om iets anders te worden -- iets dat wellicht nog beter is aangepast aan de omgeving? Laten we een stap terug doen in de tijd naar de Big Bang, 14 miljard jaar geleden -- de aarde, het sterrenstelsel, ongeveer vier en een half miljard jaar -- de eerste tekenen van primitief leven, misschien drie tot vier miljard jaar geleden op aarde -- de eerste meercellige organismen, misschien zoveel als 800 of een miljard jaar geleden -- en dan dient het menselijke ras, zich eindelijk aan in de laatste 130.000 jaar. In deze grote onafgewerkte symfonie van het universum, is aards leven een kort fragment; en het dierenrijk, zoiets als een enkel fragment; en menselijk leven, een kleine stip. Dat waren wij. Dat sluit meteen het entertainende deel van deze lezing af, dus ik hoop dat u ervan heeft genoten.

(Gelach)

Toen ik eerstejaars was aan de hoge school, kreeg ik mijn eerste les in biologie. Ik was gefascineerd door de elegantie en schoonheid van de biologie. Ik werd overweldigd door de kracht van de evolutie, en ik besefte iets fundamenteels: in het meeste bestaande leven in enkel-cellige organismen, deelt elke cel simpelweg, en alle genetische informatie van die cel wordt doorgegeven in beide dochtercellen. Maar tegen de tijd dat meercellige organismen aan bod kwamen, veranderden de zaken. Seksuele voortplanting kwam in beeld. En wat erg belangrijk was, met de introductie van seksuele reproductie waarmee het genoom wordt doorgegeven, wordt de rest van het lichaam overbodig. Je zou in feite kunnen zeggen dat de onvermijdelijke dood van onze lichamen zich in het evolutionaire tijdpad op hetzelfde moment introduceerde als de seksuele voortplanting.

Nu moet ik toegeven, toen ik een bezig was aan mijn bacheloropleiding, dacht ik, oke, seks/dood, seks/dood, dood voor seks -- het leek vrij redelijk op dat moment, maar met het verstrijken van elk nieuw jaar, kreeg ik toenemende twijfels. Ik begon de sentimenten van George Burns steeds beter te begrijpen, die nog steeds optrad in Las Vegas ver in de negentig jaar oud. Op een avond wordt er op zijn hoteldeur geklopt. Hij opent de deur. Voor hem staat een beeldschone, schaars geklede showdanseres. Ze kijkt hem aan en zegt: "Ik ben hier voor soeperseks." "Dat is prima," zegt George, "ik kies de soep."

(Gelach)

Ik ben me gaan realiseren als arts dat ik werkte naar een doel dat verschilde van het doel van evolutie -- niet noodzakelijk tegenstrijdig, maar verschillend. Ik was bezig met het behoud van het lichaam. Ik wou ons gezond houden. Ik wou ziekte omzetten in gezondheid. Ik wou dat we lange en gezonde levens zouden leiden. Evolutie gaat er alleen maar om dat het genoom wordt doorgegeven naar de volgende generatie, dat het zich aanpast en overleeft, generatie na generatie. Vanuit een evolutionair standpunt, zijn jij en ik als stuwraketten ontworpen om de genetische lading naar het volgende niveau te krijgen en om daarna in zee te vallen. Ik denk dat we allemaal het gevoel moeten begrijpen dat Woody Allen uitte toen hij zei: "Ik wil geen onsterfelijkheid bereiken door middel van mijn werk. Ik wil het bereiken door niet te sterven."

(Gelach)

Evolutie bevoordeelt niet noodzakelijk degenen die het langste leven. Het bevoordeelt niet noodzakelijk de grootsten of de sterksten of de snelsten, en niet eens de slimsten. Evolutie bevoordeelt die wezens die het beste zijn aangepast aan hun omgeving. Dat is de enige test van overleving en succes. Op de bodem van de oceaan, zijn er thermofiele bacteriën die kunnen overleven in stomende hitte die anders, als er vissen zouden zijn geweest, vacuümgekookte vissen zou produceren. Desondanks hebben ze het voor elkaar gekregen om daar een leefbare omgeving voor zichzelf te creëren.

Dus wat betekent dat, als we terugkijken naar wat er gebeurt in de evolutie, en als we opnieuw aan de plek denken van de mens in de evolutie, en specifiek als we vooruitkijken naar de volgende fase? Ik zou zeggen dat er een groot aantal mogelijkheden is. De eerste is dat we niet zullen evolueren. We hebben een soort evolutionaire balans bereikt. En de redenering daarachter zou zijn: ten eerste hebben we, dankzij medicijnen, bereikt dat we een hoop genen hebben bewaard die er anders uit zouden zijn gefilterd en verwijderd zouden zijn uit de populatie. Ten tweede, wij als soort hebben onze omgeving zodanig ingedeeld dat we hebben bereikt dat ze zich laat aanpassen aan ons zoals wij ons ook aanpassen aan de omgeving. En trouwens, we immigreren en verhuizen en mixen zo veel dat je niet langer het isolement kunt hebben dat noodzakelijk is voor het laten plaatsvinden van evolutie.

Een tweede mogelijkheid is dat er evolutie zal zijn van de traditionele soort, natuurlijk, uitgevoerd door de krachten van de natuur. Het argument daarvoor zou zijn dat de wielen van de evolutie langzaam ronddraaien, maar onverbiddelijk. Wat isolement betreft, wanneer we als soort werkelijk verre planeten bevolken, zullen we daar het isolement en de verandering in het milieu aantreffen die voor evolutie kunnen zorgen, op natuurlijke wijze.

Maar er is een derde mogelijkheid, een verleidelijke, intrigerende en beangstigende mogelijkheid. Ik noem het neo-evolutie -- de nieuwe evolutie die niet simpelweg natuurlijk is, maar begeleid en gekozen door ons als individuen in de keuzes die we zullen maken. Dus hoe zou dit zich kunnen ontwikkelen? Hoe zou het mogelijk zijn dat we dit zouden doen? Overweeg eerst de realiteit dat mensen vandaag de dag, in sommige culturen, keuzes maken over hun nageslacht. In sommige culturen kiezen ze ervoor om meer mannen dan vrouwen te krijgen. Het is niet noodzakelijk goed voor de maatschappij, maar het is waar het individu en de familie voor kiezen.

Denk ook, als het ooit mogelijk zou zijn, dat je kon kiezen, niet alleen het geslacht van je kind, maar voor jezelf in je lichaam, dat je genetische aanpassingen kon kiezen die ziektes zouden genezen of voorkomen. Wat als je de genetische wijzigingen kon doen om diabetes of Alzheimer te genezen of het risico op kanker te reduceren of beroertes kon voorkomen? Zou je die wijzigingen niet willen aanbrengen in je genen? Als we vooruit kijken, zullen dit soort veranderingen in toenemende mate mogelijk gaan worden.

Het Menselijk Genoomproject startte in 1990, en het nam 13 jaar in beslag. Het kostte 2,7 miljard dollar. Het jaar nadat het was afgerond in 2004, zou je hetzelfde werk voor 20 miljoen dollar in drie tot vier maanden kunnen doen. Vandaag kan je de complete sequentie krijgen van de drie miljard basisparen in het menselijke genoom tegen een kostprijs van ongeveer $ 20.000 en in het tijdsbestek van ongeveer een week. Het zal niet lang meer duren voordat het een realiteit zal zijn, het menselijke genoom dat $1.000 kost, en het zal in toenemende mate beschikbaar worden voor iedereen. Net een week geleden reikte de National Academy of Engineering zijn Draperprijs uit aan Frances Arnold en Willem Stemmer, twee wetenschappers die onafhankelijk technieken ontwierpen die het natuurlijke proces van evolutie aanzetten om harder te werken en op efficiëntere wijze te leiden tot gewenste proteïnen -- wat Frances Arnold "geleide evolutie" noemt. Een paar jaar geleden werd de Laskerprijs uitgereikt aan de wetenschapper Shinya Yamanaka voor zijn onderzoek waarin hij een volwassen huidcel nam, een fibroblast. Door slechts vier genen te manupileren, liet hij die cel terugkeren tot een pluripotente stamcel -- een cel die potentieel in staat is om uit te groeien tot elke cel in je lichaam.

Deze veranderingen komen eraan. Dezelfde techniek die de menselijke insuline in bacteriën heeft geproduceerd, kan virussen maken die je niet alleen beschermen tegen henzelf, maar waardoor je ook immuniteit tegen andere virussen krijgt. Geloof het of niet, er is een experimentele proef gaande met vaccins tegen griep die zijn gekweekt in de cellen van een tabaksplant. Kan je het voorstellen dat er iets goeds komt uit tabak?

Dit is tegenwoordig al realiteit, en in de toekomst zal het nog meer mogelijk zijn. Stel je dan eens slechts twee andere kleine wijzigingen voor. Je kunt de cellen in je lichaam veranderen, maar wat als je de cellen in je nageslacht kon wijzigen? Wat als je het sperma en de eicel kon veranderen, of het pas bevruchte eitje, en je nageslacht een betere kans kon geven op een gezonder leven -- diabetes voorkomen, hemofilie voorkomen, het risico op kanker beperken? Wie wil er geen gezondere kinderen? Diezelfde analytische technologie, diezelfde wetenschapsmotor die kan zorgen voor de veranderingen om ziekte te voorkomen, zal ons dan ook in staat stellen om supereigenschappen te verkrijgen, hyper-capaciteiten -- dat betere geheugen. Waarom zou je niet dat snelle verstand hebben van een Ken Jannings, zeker als je het kan vergroten met de nieuwe generatie van de Watsoncomputer? Waarom zou je niet de snel bewegende spier hebben die je in staat stelt om sneller en langer te rennen? Waarom niet langer leven? Deze zullen onweerstaanbaar zijn.

Zodra wij ons op een positie bevinden waarbij we het kunnen doorgeven aan een nieuwe generatie, en we kunnen de eigenschappen verwerven die we willen, zullen we ouderwetse evolutie hebben omgezet in neo-evolutie. We zullen een proces doorlopen dat normaal 100.000 jaar vergt, en we verkorten het tot duizend jaar -- en misschien zelfs in de volgende 100 jaar. Dit zijn keuzes die jullie kleinkinderen, of hun kleinkinderen, zullen kunnen maken. Zullen we deze keuzes gebruiken om een maatschappij te maken die beter is, succesvoller, of aangenamer? Of zullen we selectief verschillende eigenschappen kiezen die we voor sommigen van ons willen en voor anderen van ons niet? Zullen we een maatschappij maken die saaier en uniformer is, of robuuster en veelzijdiger? Dit zijn de soort vragen die we zullen moeten aanpakken.

Het diepzinnigst van allemaal, zullen we ooit de wijsheid ontwikkelen, en de wijsheid erven, die we nodig zullen hebben om deze keuzes verstandig te maken? Of het nu goed of slecht gaat, en sneller dan je zou denken, zullen we voor deze keuzes staan.

Dank u wel.

(Applaus)