Ние сме данни

Датаизмът е пуснал най-дълбоки корени в двете научни дисциплини, от които води началото си: информатиката и биологията. От двете биологията е по-важната. Именно приемането на датаизма от биологията превърна едно ограничено по мащаб развитие в информатиката в епохален катаклизъм, който може радикално да промени същността на живота. Вие може и да не сте съгласни с идеята, че организмите са алгоритми и че жирафите, доматите и човешките същества са просто различни методи за обработване на данни. Но трябва да знаете, че днес това е научната догма и тя променя света до неузнаваемост.

Ювал Ноа Харари, „Homo deus. Кратка история на бъдещето“

През 2003 г. проектът „Човешки геном“ приключи успешно. Човечеството се сдоби със знанието за поредността на три милиарда базови двойки в своята ДНК, както и къде са специфичните гени в нашите хромозоми. Научихме се да четем самите себе си. Днес, 15 години по-късно, редактирането на гени на растения, животни и хора е в състояние да промени всичко.

Вече можем не само да четем книгата на живота си, но се учим как да я (пре)напишем.

През тази година бе докладван първият успешен експеримент за раждането на здрави мишлета от еднополови родители. С помощта на CRISPR се редактира ДНК на яйцеклетка от една женска мишка, като се изтриват участъците, които биха попречили да се получи нормална зигота в комбинация с друга яйцеклетка. След инжектирането на тази ДНК в яйцеклетка от друга майка те сполучливо се комбинират, както би се случило при оплождане от сперматозоид. Така полученият ембрион се износва от трета сурогатна майка. От 210 ембриона, създадени по този метод от две женски мишки, са се родили 29 живи и здрави мишлета, седем от които на свой ред по естествен начин са създали свое потомство. Успеваемостта на експеримента е твърде ниска, за да е приемлива, а също така не е известно дали оживелите мишки все пак не носят някакви дефекти и проблеми, които биха предали на потомството си.  Възможностите, които обаче се откриват пред репродуктивната медицина, са огромни и поставят под въпрос парадигмата за задължителността сперматозоид да оплоди яйцеклетка, за да се появи потомство. Това нямаше да бъде възможно, ако не бяхме погледнали на биологията като на наука, боравеща с алгоритми и данни.

Пак през тази година екип от Япония докладва, че успешно е трансформирал човешки кръвни клетки до незрели яйцеклетки. В среда, създадена от клетки от яйчници на мишки, те се развиват до такива, наподобяващи 10-седмични нормални човешки яйцеклетки и притежават сходна ДНК. Те са далеч от пълноценни яйцеклетки и не могат да бъдат оплодени, но е въпрос на време поредната бариера пред биологията да бъде прескочена. Това не само ще премахне необходимостта от задължителното мъжко и женско участие в сътворението на живота, но

бихме могли да създаваме нужната яйцеклетка или сперматозоид от клетки, взети от кръвта или кожата.

При това, изглежда, ще можем да направим както яйцеклетка от мъжки клетки, така и сперматозоид от женски. Ако го постигнем, не просто еднополови партньори ще могат да имат поколение, а безплодието ще остане в историята. Жените биха могли да имат деца независимо от възрастта си. Още нямаме тези способности, но сме близо до целта.

С глагола хаквам [от англ. hack] в света на информационните технологии обикновено се обозначава някакво – в общия случай – не особено елегантно, но пък за сметка на това ефективно решение на даден проблем. Живеем в етап от човешката история, в който имаме технологичната способност да четем, пишем и хакваме самите себе си и своя код, подобно на компютърен алгоритъм. С всички рискове от бъгове, но и с възможностите, които се откриват пред нас. В този смисъл ние вече сме вид информационна технология. И както всяка друга такава, влизаме в експоненциална крива на развитие. Особено интересно е съвпадението във времето с развитието на други любопитни технологии, като изкуствения интелект, машинното самообучение и големите данни.

През 2016 г. специално проектирана компютърна програма надви най-добрия играч на Go в света. През следващата година беше създадена друга базирана на изкуствен интелект програма – AlphaGo Zero, която не разполагаше с никакви специално програмирани умения за игра на Go, нито беше тренирана да има такива. Бяха ѝ предоставени единствено правилата на играта и само с тази базисна информация тя бе оставена да трупа умения и да мери сили с първата специализирана програма.

На четвъртия ден новата програма победи.

Нашата биология, разбира се, е далеч по-сложна от игра на Go, но в никакъв случай не е необозрима като масив от данни, нито пък е безкрайно сложна. Много държави вече трупат масиви от генетични данни. Националната здравна служба на Великобритания има план да събере данните на 5 милиона британци през следващите 5 години. В САЩ има подобна програма с още по-мащабна цел. А Китай засега е най-агресивен с амбицията си да секвенира половината от новородените до 2020 г.

Истинско „злато“ ще е съпоставянето на генетичните данни със здравните картони на хората. Това са данни, които биха променили революционно медицината. Ще можем не просто да анализираме генетични вариации, а ще се сдобием с познания за семейната история и наследствените заболявания на цели нации и групи хора. Откриването на вредните мутации и генетичните предразположения на организма ще са един от най-важните инструменти на прецизираната и персонализираната медицина.

Проблемите обаче са: кой контролира достъпа до тези данни, как се съхраняват, за какво се използват и дали наистина само за това, което е позволено.

Около наскоро нашумелия случай в Китай с генно модифицираните бебета витаят много неясни въпроси, които поставят под съмнение валидността на изнесените факти. Като се започне от това, че процедурата е напълно неоправдана за целта, за която е използвана, и завършим с подозрителния подход за анонсирането ѝ в YouTube, което никак не е типично за научните среди. А процедурата е неоправдана, защото в цитирания случай бащата е заразеният с ХИВ, но само майката е тази, която би могла да предаде вируса на бебетата. Заразените с ХИВ днес могат да контролират състоянието си медикаментозно и ако това се прави, рискът за тяхното поколение е не по-висок от този при напълно здрави родители. Отделно, при инвитро има начин семенната течност от заразен с ХИВ баща да бъде „пречистена“ от вируса, преди да бъде използвана за оплождане на яйцеклетката от майката. Поради това е необяснимо защо е използвано редактиране на гени в конкретния случай, след като има налични алтернативни способи. Освен ако не е самоцелно или за слава, ако допуснем, разбира се, че изобщо е било използвано. А свързаните с това рискове никак не са малки, доколкото инструментът е обещаващ, но още не е готов за такава употреба. Ако всичко това наистина се е случило, дори да е интересен научен факт, то е най-малкото безотговорно не само заради потенциалния риск за здравето на двете конкретни бебета и техните евентуални бъдещи наследници, но и за генетичното нaследство на човечеството.

Заглавието на този текст съвсем не е пресилено.

Ние сме данни, защото биологичната и генетичната ни информация разкрива за нас много повече, отколкото всеки друг личен документ – при това както много назад във времето и взаимовръзките с предците ни, така и напред в бъдещето. Свободният достъп до такива данни би умножил човешкото познание неимоверно, но в същия момент всеки от нас трябва да запази някакъв контрол върху своята толкова лична информация. Парадоксалното е, че страни като Китай, където опазването на личната неприкосновеност е само добро пожелание, ще имат голямо предимство пред прогресивни страни, които уважават човешките права и достойнство и спазват морални и законодателни регулации.

И в момента при днешните инвитро процедури човечеството разполага с инструмент да бъдат взети 15 яйцеклетки, да бъдат оплодени и тествани за заболявания, причинявани от мутации в единични гени, или за простички белези като цвят на косата или очите.

С информация, базирана на биоданните на милиони и милиарди хора, ще получим знания за далеч повече неща.

Съвсем вероятно е след 5 години в клиника да е достатъчно да ви вземат кръв или да ви одраскат малко кожата и тези проби да бъдат превърнати в яйцеклетки или сперматозоиди. Дузини или стотици ембриони могат да бъдат създадени от тях (със или без участието на друг партньор) и чрез изследване на няколко клетки от всеки ембрион, които да бъдат секвенирани, да са известни не само белезите на бъдещото бебе или податливостта му на заболявания, но и да бъде преценен потенциалът му за реализация като индивид. И на тази база да бъде избиран ембрион.

Ако това вече звучи притеснително, нека си представим, че ако от 1000 възможности можем да изберем една, то бихме имали и възможността да съчетаем нашия ембрион с нечий друг от друга генетична линия. Казано по-простичко: един 5-дневен ембрион и друг 5-дневен ембрион могат да имат дете по същата процедура, преди още да са се развили до човеци, а тяхното „дете“ да има свое в съчетание с друг 5-дневен ембрион – и така до безкрайност. Ако това вече звучи налудничаво, нека отново си припомним за потенциала на CRISPR-Cas9 или подобен нему инструмент, с който бихме могли да поправяме, добавяме или премахваме гени, да елиминираме болести, да засилваме някои способности или дори някой ден да добавяме и такива, които не са съществували до момента.

Както и да се чувстваме емоционално, разсъждавайки върху такива теми, трябва да сме наясно, че е много вероятно, ако не и неизбежно, да сме много близо до този момент.

Само едно подхлъзване ни дели от генното инженерство до глобално дистопично състезание по създаване на перфектния човек или нация.

Ако се намесят суперкомпютри и технологии като изкуствения интелект и машинното самообучение, всичко по-горе би могло да се замести с компютърни модели, които предварително „разписват“ възможните комбинации и отстраняват проблемните, подреждат останалите по различни белези и способности и дори препоръчват най-добрия ембрион, който да получи шанс за живот, без да е нужно да се създават и изследват „на живо“ случайни комбинации. Да добавим към това и огромния изчислителен потенциал, който се предполага, че ще се отключи с масовизацията на квантовите компютри.

Затова е особено важно да съществуват проекти като Luna DNA, при които споделянето на такива данни от хората е доброволно и по начин, гарантиращ поверителност и механизми за контрол на всеки върху неговата собствена биоинформация. Важно е да участваме равноправно в глобален, интегриран и рационален диалог за бъдещето на нашия (и не само) вид. Огромен риск е тези технологии да се превърнат в оръжие на най-богатото малцинство на планетата срещу всички останали. А ключовият въпрос е дали разполагаме със способността да осмислим, използваме и контролираме познанието, с което се сдобиваме. Без емоции, без предразсъдъци и без религиозни догми. Залогът е голям, защото става въпрос за бъдещето на човечеството и живота.

Заглавна снимка: Ars Electronica
Благодарности към Михаил Ангелов за консултациите при написването на този материал.

Всичко от рубриката „Аз, киборгът“