Eboluzioa kontrolatzeko bilaketa berria

Quanta Magazine

Egungo zientzialariak ez daude pozik soilik bizitzaren eboluzioa aurreikustearekin. Itxura eman nahi diote.

Eboluzioa konplikatua da. Biologia ebolutibo modernoaren zati handi batek prozesuaren osteko indarren ageriko ausazkotasuna (mutazioak nola gertatzen diren, adibidez) biosfera osoan aplikatzen diren funtsezko printzipioekin lotu nahi du. Biologoen zenbait belaunaldik eboluzioaren logika behar beste ulertzeko itxaropena izan dute, nola gertatzen den ulertu ahal izateko.

1. irudia: egungo zientzialariak ez daude pozik soilik bizitzaren eboluzioa aurreikustearekin. Itxura eman nahi diote. (Ilustrazioa: James O’Brien. Iturria: Quanta Magazine)

Baina aurreikuspena helburu garrantzitsua izan arren, zientzialariak orain anbizio askoz handiagoko helburu baten bila dabiltza: nola gertatzen den kontrolatzea.

Hori zientzia fikzioa irudi dakiguke, baina ahalegin horren adibiderik argienak gure iraganean daude. Har dezagun aintzat hautespen artifizialeko prozesua (Charles Darwinek sortutako terminoa): duela milaka urte, gizakiak ezaugarri hobeak zituzten landareak eta animaliak identifikatzen eta modu selektiboan hazten hasi ziren, eta horrek ezaugarri horiek areagotu zituen ondorengoen artean. Ikuspuntu horrek nekazaritza eman zigun, gizadiaren historiaren asmakizun kultural eraldatzaileenetako bat. Ondoren, animalien eta landareen hautespen artifizialak genetika eta geneek populazioetan duten eboluzioa ulertzen lagundu zigun. Baina, oso eraginkorra izan arren, hautespen artifiziala nahiko mugatuta dago oraindik ere.

Hori ez da hautespen naturala bezalakoa (Lurraren eboluzio egokitzailea bultzatzen duen indarra, non ez dagoen hautaketa egiten duen intentzio eragilerik). Eragile hautatzailea ez da giza hazlea, baizik eta natura bera, eta “gaitasun” handieneko aldaerak hautatzen ditu: bizirauteko eta ondorengo osasuntsuak sortzeko aukerarik handiena dutenak. Eta naturak hautatzen duenean, nekez aurreikus daitezke emaitzak.

Orain biologoek ezarri nahi dute eboluzioa nola gertatzen den maila molekularrean eta kontrol zuzena ezar dezakete bai ugalketa prozesuaren gainean, bai nekazaritzako kultiboetan dugunaren gainean. Antola al dezakegu eboluzioa, mutazioz mutazio, nahiago dugun emaitzaren arabera?

Harrigarria izan arren, dagoeneko bide erdian gaude. 2018ko Kimikako Nobel Sariak eboluzio zuzendua izeneko metodoari buruzko lana aitortu zuen. Metodo horrek biomolekula berriak diseinatzeko aukera ematen die zientzialariei. Irabazleetako bat, Frances Arnold, laborategian proteinak mutatzeko, eta, ondoren, proteina horien funtzionaltasuna neurtzeko aitzindaria izan zen (adibidez, entzima batek zein ondo metabolizatzen duen azukrea). Beraz, posiblea da interesekoak izan daitezkeen proteinak isolatzea, mutatzea eta gehiago hautatzea, funtzio hobetua duen proteina bat sortu arte (kasu honetan, azukrea oso modu efizientean metabolizatzen duen entzima bat). Ildo horretan, kimikariek txakur hazle gisa dihardute, baina ez dute ugalketa sexuala behar ondorengotza proteikoa sortzeko. Are gehiago, proteinen populazio anitza sortzen dute eta ordu batzuk baino ez dituzte behar propietateak neurtzeko. Eta nahi dutena hautatzean, eboluzioa nola gertatzen den kontrolatzen dute.

Adibide horretatik abiatuta, argi dago eboluzioa kontrolatzeko (zenbait emaitza lortzera bideratzeko) honako hauek behar direla: eboluzioa nola gertatuko litzatekeen jakitea eta esku hartzeko teknologia. Beraz, problema horretan pentsa dezakegu ekuazio sinple baten ikuspuntutik: Kontrola = aurreikuspena + ingeniaritza.

Kontrol hori Arnolden ikuspuntua baino sotilagoa izan daiteke. 2015eko ikerketa batek iradoki zuen antibiotikoak ordena jakin batean erabiltzea, eboluzioak ez ditzan sor antibiotikoekiko erresistenteak diren patogenoak. Eta antzeko zerbait ari da gertatzen minbiziaren tratamenduarekin: onkologoak minbiziaren molekulei buruz dugun ulermen baliatzen saiatzen ari dira minbizia zelulak medikamentu zehatz batzuen aurrean sentikor izan daitezen. Hori posiblea da; izan ere, dakigu minbizia zelula batek farmako batekiko erresistentzia sortzen duenean beste batzuekiko sentikorragoa bihur daitekeela. “Albo sentikortasun” kontzeptu hori sistema biologikoetako konpentsazioen funtsezko printzipioetan oinarritzen da: oro har, ez dago “doako otordurik” eboluzioan, eta egokitzapenak, sarritan, kostuak ditu.

Lanik berrienetan, zientzialariek honako ikuspuntu hauek orokortu dituzte: Fisika kuantikoaren ideiak erabiliz, diziplina anitzeko talde batek (mediku, informatikari eta fisikariek osatutakoa) kondukzio kontradiabatikoa izeneko metodoa erabili dute, biztanleria aurretik zehaztutako helburuetara eramateko. Adibidez, malariaren parasito andui batzuek sortutako infekzioak errazago tratatzen dira beste batzuk baino. Ikertzaileak parasitoen populazioak tratatzen errazagoak diren anduietara «bideratzen» saia litezke.

Antzeko ideiak aplikatzen ari dira beste sistema batzuetan, hala nola mikrobioman, non biologo ebolutiboek orain eboluzio zuzendua erabiltzen duten gure azalean eta hesteetan bizi diren mikrobio komunitateak kontrolatzeko. Horretarako, zenbait mikrobiok elkarrekin duten elkarreraginari buruzko ezagutzak eta mikrobio teknika berriak erabiltzen ari dira. Horiei esker, zenbait mikrobio txerta ditzakegu beste mikrobio batzuen populazio batean. Itxaropena da ezagutza hori erabili ahal izatea egunen batean mikrobiomaren osaera bideratzeko osasun arloan emaitza hobeak dituen beste baterantz.

Aurrerapen horiek erakusten dute, nolabait, eboluzioaren kontrola orainaldiko kontua dela, eta ez etorkizunekoa. Baina arrakasta handieneko adibideak ingurune gutxi batzuetan gertatu dira: mikrobioak, mikrobioen komunitateak eta proteinak. Eta, are gehiago, egindako ahaleginak epe laburreko kontrolean oinarritzen dira: zientzialari zentzudun bakar batek ere ez du hamarkada edo mendeetan zehar (milaka urtetan zehar gertatutako hautespen artifizialaz gain) jardun duen eboluzio molekularra kontrolatzeko asmorik. Eboluzio prozesuaren gaineko benetako kontrola gure egungo ezagutzak eta tresnek mugatzen dute.

Eboluzioaren kontrolaren erronka teknikoak handiak izan arren, oztopo etikoak ere nabarmenak dira. Arazoak gainjarri egiten dira genetikoki aldatutako organismoekin. Artoaren aldagai batean mutazio bat diseinatzen dugunean, eta mutazio horrek estres handiko inguruetan ere hazteko aukera ematen dionean, artoaren aldagai horren etorkizuneko belaunaldietan esku hartzen dugu. Gainera, gizakietan enbrioiak hautatzeak antza izan dezake hautespen artifizialarekin, eta gaitasuna eman diezaguke etorkizuneko populazioetan giza ezaugarrien agerpena kontrolatzeko. Oro har, teknologia horien aplikazio sutsuegiak determinismo genetiko mota batek bultzatu ahal ditu: populazio batean organismoen arteko alde nabarmenak konposizio genetikoaren bidez (batik bat) azal daitekeelako ikuspegi inozentea.

Noizbait gizakien eta beste organismo batzuen eboluzioak denbora eskala luzeagoan zuzentzen saiatuko bagina, modu inozentean, determinismo ebolutibo baten biktima izango ginateke, bizitzak etorkizunean izango duen eboluzioa kontrolatu ahal eta behar dugula defendatzen duena. Azken finean, anbizio horiek lekuz kanpo daude. Biologia ebolutiboaren kapritxoa gutxiesten dute: bizitzak funtzionatzeko eta sortzeko moduari forma ematen dioten indar guztiak kontuan hartzeko zailtasuna. Batzuek uste lezakete adimen artifizialak zalantza horiek ebazten lagundu dezakeela. Baina AA ez da ezjakintasunerako panazea. Eraginkorragoa da moldatu eta aurreikusi nahi dugun sistemaren zorroztasunak ulertzen ditugunean. Biologia ebolutiboak ez du guztiz betetzen estandar hori, edo ez oraindik.

Biologia modernoaren anbizioarekin gogoberotu gaitezke (eta behar dugu), eta, aldi berean, gure mugak aitortzeko lasaitasuna izan. Adibidez, mugimendu eugenesikoak iradoki zuen giza arrazak hobera egin zezakeela etxekotutako animaliak eta kultiboak eman zizkiguten metodo motak erabiliz. Orain ulertzen dugu onartezina izan zela eta biologia txar batean oinarritu zela. Horrelako adibideak ohartarazpenak dira eta erakutsi beharko ligukete indar asaldatuak, hala nola eboluzioa, kontrolatzeko ahalegin arduragabeek porrot egiten dutela.


Jatorrizko artikulua:

C. Brandon Ogbunu (2023). The New Quest to Control Evolution, Quanta Magazine, 2023ko azaroaren 29a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

Utzi erantzuna

Zure e-posta helbidea ez da argitaratuko.Beharrezko eremuak * markatuta daude.