Craig Venter: Life at the Speed of Light

Craig Venter, en av de främsta bakom kartläggningen av människans hela arvsmassa (”genom”), har skrivit boken ”Life at the Speed of Light”. Den handlar om Venters senaste projekt, att frambringa en syntetisk livsform.

Bokens titel syftar på idén att DNA-koden för nytt liv i framtiden skulle kunna skickas med radiovågor (alltså ljusets hastighet) till maskiner på månen eller Mars, som med den informationen skulle kunna tillverka levande organismer på beställning från jorden. Ett fantasieggande scenario förvisso, men kanske inte helt förankrat i vare sig verklighet eller behov.

Vad Venter och hans medarbetare har gjort är att på syntetisk väg tillverka hela genomet (alltså hela arvsmassan) för en mikroorganism, för att sedan stoppa in det i en cell, varvid en ny livsform har sett dagens ljus. Detta är en teknisk bedrift av stora mått. Det är ett språng framåt för genteknologin. Men att betrakta denna livsform som helt syntetisk är att ta i för hårt, anser jag, av två olika anledningar.

Den första anledningen är att Venter valt att syntetisera ett genom som nästan helt och hållet är en direkt kopia av en existerande, naturligt förekommande organism, nämligen Mycoplasma mycoides. Inget konstigt med det. Vi har idag inte tillnärmelsevis tillräcklig kunskap för att kunna designa ett helt syntetiskt genom, där alla gener i någon mening är konstgjorda. Allt vi kan göra, idag och under överskådlig framtid, är att kopiera sådana gener som finns i någon existerande organism och sätta ihop dom, möjligen med smärre modifikationer. Att försöka hitta på helt nya gener, utan förebilder i naturen, det är vi inte i närheten av.

Den andra anledningen till att den nya livsformen inte kan betraktas som helt syntetisk är att Venter och hans medarbetare tog existerande, levande celler, vari de injicerade sitt syntetiska DNA. När cellen sedan delade på sig, så blev i vissa fall det syntetiska DNA:t ensamt i en dottercell, vilken sedan kunde leva vidare med det nya genomet. Det är bevis för att syntetiskt DNA kan ersätta det naturliga.

Man kan likna detta vid en transplantation, där det gamla, naturliga DNA:t ersätts av nytt, syntetiskt. Men notera just detta: När man transplanterar, så är resten av organismen oförändrad. Allt annat, alltså resten av cellen, är inte syntetiskt. Därför är det inte rättvisande att kalla detta för syntetiskt liv. Det är snarare liv med syntetiskt DNA. Det är inte kattskit, men det är inte heller omstörtande. Att alla komponenter i den levande cellen så småningom kommer att bytas ut mot material som, på ett eller annat sätt, har metaboliserats fram via instruktioner av det nya DNA:t betyder inte så mycket i princip.

Venter tar sin utgångspunkt i en skrift av fysikern Erwin Schrödinger. Det låter kanske osannolikt, men denna korta skrift som heter ”What is Life” har alltsedan publikationen 1944 varit ett riktmärke för många diskussioner om livets funktion och roll.

Med elegans och klarhet går Schrödinger igenom de fundamentala förutsättningarna för att förstå livet som fenomen betraktat utifrån fysikens lagar. Trots sin ålder så framstår skriften fortfarande som den mest fascinerande beskrivningen av vad som är speciellt med liv jämfört med andra fysikaliska system. Svaret kan sägas vara tvåfalt: Livet är till sin natur en process som bygger på ordning (negativ entropi, i fysikaliska termer), och som aktivt uppsöker energikällor som kan skapa ordning. Livet behöver också en arvsmekanism: utan förmågan att lagra information om hur dessa ordningsskapande system ska byggas, så kan inte levande organismer vidmakthållas, eller utvecklas genom evolution.

Venter argumenterar mot vitalism, läran att livet inte kan vara en enbart materiellt grundad företeelse, utan det behövs någon ytterligare kraft för att materian ska kunna bli liv. Den uttalade vitalismen har sedan länge tappat allt stöd bland forskare. Men Venter anser att den har kommit tillbaka bakvägen genom tal om ”emergens (ungefär: frambringade, komplexitet ur enkla delar):

…vitalism today manifests itself in the guise of shifting emphasis away from DNA to an ”emergent” property of the cell that is somehow greater than the sum of its molecular parts and how they work in a particular environment.
This subtle new vitalism results in a tendency by some to downgrade or even ignore the central importance of DNA.

Venter har rätt i att den för tillfället mycket populära idéen om att epigenetiken på något sätt skulle detronisera DNA som en huvudaktör i livet och evolutionen är trams.

Men Venter har fel om emergens. Han var ju tvungen att använda en existerande cell för sitt experiment, därför att vi idag helt enkelt inte kan tillverka en ny cell från kemikalier. Cellens komplexitet, dess organisation, är den grundläggande emergenta aspekten av cellen som möjliggör livet som fenomen.

Venters argument för att DNA (gener) är livets enda grundbult håller därför inte. DNA är en grundbult av två. Trots allt tycks han inte riktigt ha tagit till sig Schrödingers hela budskap: Att livet behöver två ben att stå på, dels upprätthållandet av ordning och uppsökande av energikällor, dels arvsmekanismen. Den senare är DNA, genomet, vilket Venter har visat att vi kan tillverka syntetiskt. Men den förra utgörs av alla andra processer och strukturer i cellen. Syntetiskt liv har vi inte skapat förrän vi kan bygga en cell från en uppsättning kemikalier. Det är inte principiellt omöjligt, men vi står idag mycket långt från det målet.

Slutligen skriver Venter om de tekniska möjligheter som syntetiskt liv (alltså: liv med syntetiskt DNA) öppnar för. Här finns onekligen en hel del potential, men såsom civilingenjör känner jag att det är litet för mycket hyllning av nya skinande teknologier. Vi kan redan göra mycket med traditionell genteknik som utgår från existerande organismer, och det vi idag har svårt att göra blir inte nämnvärt enklare med syntetiskt DNA. Men vem vet, jag kanske får ångra dessa skeptiska ord endera dagen…

Venter skriver med schvung och, tror jag, tillgängligt för en vetenskapligt intresserad allmänhet. Dock skulle boken ha vunnit på litet hårdare redigering. Men innehållet håller hög klass. Venter beskriver de framsteg och bakslag som varje ambitiöst projekt råkar ut för, och förklarar varför olika strategiska vägval gjordes, några felaktiga, som det senare skulle visa sig.

[Uppdaterat 2014-04-11] En översättning av boken till svenska har utkommit, se nedan. Och Craig Venter själv är ganska flitig besökare i Sverige, nu närmast till ett symposium arrangerat av min arbetsgivare Science for Life Laboratory: SciLifeLab day 10 april.

J. Craig Venter: Life at the Speed of Light. Little, Brown, 2013, ISBN 978-1-4087-0524-7. På svenska: Liv i ljusets hastighet., Fri Tanke Förlag, 2014, ISBN 9789187513053.

Erwin Schrödinger: What is Life? Cambridge University Press, 1967. ISBN 0-521-09397-X. Modern utgåva: Cambridge University Press, 2012. ISBN 978-11-07604-66-7.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s