komórki – w narzędzia służące manipulowaniu życiem. W jak najbardziej dosłownym sensie ta historia zaczyna się od ludzkiego ciała składającego się z 30 do 40 bilionów komórek, których funkcjonowanie określa stan naszego zdrowia. Każda z tych komórek zawiera 3,2 miliarda liter, które dostaliśmy od mamy, i 3,2 miliarda liter od taty – to nasze DNA, nasz genom, oprogramowanie, którego kod zdecydował o tym, jacy jesteśmy. Jakiego koloru mamy włosy, a jakiego oczy, ile ważymy, jaka jest znacząca część naszej osobowości, na jakie choroby jesteśmy podatni, ile będziemy żyć i tak dalej.
Do niedawna odczytywanie tych liter nie było łatwym zadaniem, a jeszcze trudniejszym – zrozumienie tego, jak funkcjonują. Było to celem projektu poznania ludzkiego genomu – działań trwających 10 lat i kosztujących 100 milionów dolarów, zakończonych sukcesem w 2001 roku. Od tamtej pory jednak cena mocno spadła, trzykrotnie przewyższając tempo spadku wynikające z prawa Moore’a. Dzisiaj zsekwencjonowanie ludzkiego genomu trwa kilka dni, a jego cena nie przekracza 1000 dolarów. Za kilka lat, jak obiecują firmy takie jak Illumina, będzie można zrobić to samo w godzinę i za 100 dolarów.
Dlaczego tańsze i szybsze sekwencjonowanie genomu ma takie znaczenie? Jest to przełomowe odkrycie w obszarze opieki medycznej. Weźmy pod uwagę to, że istnieje kilka głównych sposobów naprawiania komórek. Dzięki terapii genowej możemy wymienić uszkodzone lub brakujące DNA wewnątrz komórki, metody edycji genów takie jak CRISPR-Cas9 umożliwiają naprawienie DNA wewnątrz tej komórki, a terapia komórkowa pozwala na wymianę całej komórki. Dzięki szybszemu sekwencjonowaniu genomu wszystkie te rozwiązania już dzisiaj wchodzą na rynek.
CRISPR-Cas9 stał się na przykład naszą sztandarową bronią w walce z chorobami genetycznymi. Pod względem technicznym jest to narzędzie inżynierskie, które pozwala na precyzyjne dotarcie do konkretnych miejsc w kodzie genetycznym i zmodyfikowanie znajdującego się tam DNA. Chcemy usunąć łańcuch DNA, który jest odpowiedzialny za dystrofię mięśni? Nic prostszego. Trzeba tylko znaleźć właściwe miejsce w genomie, uruchomić CRISPR-Cas9 i – ciach, ciach, ciach – problem rozwiązany.
Co ważniejsze, metoda CRISPR (Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats, zgrupowanych, regularnie rozproszonych, krótkich, powtarzających się sekwencji palindromicznych) jest tania, szybka i łatwa w użyciu. W ciągu ostatnich 5 lat stała się jedynym sposobem na edycję genomu. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda odkryli niedawno CRISPR 2.0 – edytor następnej generacji, który jest jeszcze bardziej precyzyjny. Jest on w stanie odnaleźć pojedynczą literę w pojedynczym łańcuchu DNA i dokonać zmian. Co nam jednak po 1 literze z 3,2 miliarda innych? „Z ponad 50 tysięcy zmian genetycznych, które dzisiaj potrafimy przypisać konkretnym chorobom występującym u ludzi” – powiedział dziennikarzowi „LA Times” David Liu, naukowiec z Uniwersytetu Harvarda specjalizujący się w chemii biologicznej – „przyczyną 32 tysięcy jest prosta zamiana jednej pary zasad na inną”.
Innym zastosowaniem CRISPR jest inżynieria genetyczna ludzkich linii zarodkowych, która pozwala na edycję DNA samego embrionu – przypomnijmy designerskie dzieci. Modyfikacja linii zarodkowych wciąż wzbudza ogromne kontrowersje – przypomnijmy film Gattaca – szok przyszłości – ale dzięki niej rodziny mogłyby pozbyć się takich utrapień jak mukowiscydoza czy niedokrwistość sierpowokrwinkowa, a sama metoda stałaby się osiągnięciem medycyny tak potencjalnie ważnym dla naszego wieku, jak szczepienia były dla ubiegłego.
Warto wziąć pod uwagę również terapię komórkową. Komórki macierzyste, jeden z głównych mechanizmów naprawczych naszego ciała, mają niepowtarzalną zdolność do przekształcania się w dowolny typ komórki. To dlatego nasze ciała korzystają z nich przy wymianie zużytej tkanki. Terapia komórkowa działa w taki sam sposób.
Obecnie w Stanach Zjednoczonych dopuszczono do stosowania jedynie niewielką liczbę terapii komórkowych. Nie odzwierciedla to jednak w żaden sposób gigantycznych wysiłków podejmowanych w laboratoriach badawczych na całym świecie. Naukowcy torują drogę nowym metodom leczenia raka, cukrzycy, artretyzmu, chorób serca, zwyrodnienia plamki żółtej, regeneracji tkanki kostnej, radzenia sobie z bólem, chorób neurologicznych, chorób autoimmunologicznych, oparzeń i innych chorób skóry, ślepoty i wielu innych.
Kluczowe znaczenie mają jednak nie odizolowane osiągnięcia – terapia komórkowa, terapia genowa czy CRISPR – ale raczej połączona siła wszystkich tych metod, ich konwergencja, która wydobędzie ich najsilniejszy potencjał.
Najważniejszym być może efektem procesów konwergencji będzie medycyna dopasowywana do indywidualnych potrzeb, nazywana również medycyną N = 1 (N-of-1 medicine). Zgodnie z jej zasadami każda terapia, której jesteśmy poddawani, jest opracowywana tylko dla nas – naszego genomu, transkryptomu, proteomu, mikrobiomu i tak dalej. Takiego poziomu profilaktyki zdrowotnej nie doświadczyliśmy nigdy wcześniej. Będziemy wiedzieć, jaka żywność, jakie suplementy, jaki program ćwiczeń są dla nas najlepszym wyborem. Zrozumiemy, jakie bakterie mieszkają w naszych jelitach oraz jaka dieta daje zdrowie i utrzymuje w dobrej kondycji. Wkraczamy w erę niesłychanie spersonalizowanej sztucznej inteligencji, w której narzędzia życia stały się narzędziami zachowania życia, a wiele chorób, które trapiły wcześniejsze pokolenia, zaczęło zacierać się w pamięci.
Rozdział 4
Przyspieszenie przyspieszenia
Jedyną stałą rzeczą są zmiany, a tempo tych zmian ulega ciągłemu przyspieszeniu – tak w skrócie można by podsumować nasze rozważania. Wciąż rosnące tempo to efekt 3 nakładających się na siebie czynników wzmacniających. Pierwszy to wykładniczy wzrost mocy obliczeniowej i wszystkich technologii opisanych w poprzednich dwóch rozdziałach, które z tego wzrostu korzystają. Następny polega na tym, że pojedyncze przyspieszające technologie ulegają konwergencji z innymi pojedynczymi przyspieszającymi technologiami, wytwarzając nakładające się na siebie fale zmian, które grożą zmyciem wszystkiego, co znajdzie się na ich drodze – czyli tym, co stanie się, kiedy sztuczna inteligencja i roboty wejdą w konwergencję, w wyniku czego znikną miliony miejsc pracy.
Trzecim czynnikiem, który chcielibyśmy omówić, jest uzupełniający zbiór 7 sił. Każda z nich jest produktem pobocznym procesu konwergencji technologii wykładniczych lub – w żargonie technicznym – efektem drugiego rzędu, który działa jak dodatkowy środek przyspieszający innowacje. Siły te funkcjonują niezależnie od siebie, jednak ich realny efekt wynika z ich łącznego oddziaływania. Wyobraźmy go sobie jako kolejne kroki w równaniu matematycznym, algorytm opracowany (w pewnym sensie przez nas wszystkich) w celu przyspieszenia tempa zmian zachodzących w świecie i zwiększenia skali ich oddziaływania. Każdy następny krok zależy od poprzedniego, każdy poprzedni wzmacnia następny, wszystkie razem przyspieszają to, co już zostało przyspieszone, generując w ciągu roku zmiany większe niż te, których nasi dziadkowie doświadczali w ciągu całego swojego życia.
W tym rozdziale omówimy te 7 sił jako niezależne od siebie zjawiska, a w części drugiej książki przyglądniemy się ich zbiorczemu oddziaływaniu, pokazując, że ich wspólne obszary będą kształtować nasze życie przez następną dekadę. Na razie jednak przejdźmy do analizy kolejnych sił – zaczniemy od czasu.
Siła numer 1: zaoszczędzony czas
Na stronie The Original Macintosh – zbiorze anegdot dotyczących powstania słynnego komputera – Andy Hertzfeld, informatyk z Apple’a, opowiada typową historię o Stevie Jobsie. Typową, ponieważ zarówno w tej, jak i w wielu innych Jobs daje wyraz swojej frustracji.
Problemem, który należało rozwiązać, była szybkość.
Pierwszy Mac miał być bardzo szybkim komputerem. I taki był, przynajmniej na papierze. Skonstruowana w oparciu o mikroprocesor Motorola 68000 maszyna rzeczywiście była 10 razy bardziej wydajna niż wcześniejszy model Apple II. Miała jednak ograniczoną ilość