Biohekanje in garažna biologija
Biohacking ali biohekanje je precej nov izraz, ki se navezuje na spreminjanje organskega materiala za dosego želenih ciljev. Slovar slovenskega knjižnega jezika ga v trenutni izdaji še ne zajema. Klasično hekanje slovar opisuje kot poseganje v programsko opremo ali računalniške sisteme z namenom prilagajanja njenih funkcij potrebam in željam hekerja. Pri biohekanju pa bi bil to poseg v žive organizme, bakterije, kvasovke, alge ali višje organizme ravno tako z namenom prilagajanja njihovih funkcij za potrebe biohekerja. Ker pa smo tudi sami živi organizmi, je možno hekanje tudi nas samih.
Po nekaterih delitvah se biohekanje deli na do-it-yourself oziroma DIY biologijo ter hekanje telesa. S tem se ukvarjajo predvsem osebni trenerji, fitneserke, influencerji ter posameznice, ki želijo izkoristiti svoje telo do najvišjih potencialov. To počnejo predvsem z uporabo najrazličnejših trikov in prehranskih dodatkov, ki ne temeljijo nujno na konvencionalnih znanstvenih pristopih. Pogosto pri hekanju telesa s pametnimi urami in telefoni spremljamo različne življenjske parametre, kot so število korakov na dan, srčni utrip in spanje, ter s strateškimi posegi skušamo izboljšati svojo učinkovitost in vplivati na boljše počutje.
Biologija DIY je zanimiva predvsem za znanstvene navdušence in znanstvenice, ki razumejo temeljne biološke in molekularnobiološke pristope, vendar v formalnih okvirjih ne morejo raziskovati in eksperimentirati na svojem interesnem področju. Ti se pogosto združujejo v kolektive, zavode in skupnostne laboratorije, kjer izmenjujejo ideje ter se ukvarjajo z različnimi gverilskimi projekti. V tem primeru ne gre nujno za posege v telo, ampak bolj za uporabo različnih bioloških sistemov. Ta segment si bomo podrobneje ogledali v drugemu delu oddaje, kjer se bomo s sogovorcem, ki je vodja skupnostnega laboratorij Biotehna, pogovarjali tudi o tem, ali je mogoče doma narediti gensko spremenjene organizme.
Najprej pa h hekanju telesa, ki je mehkejša, low-tech verzija biohekanja. Temelji predvsem na spremembah vedenja človeka, da pridemo do želenih rezultatov, v ekstremnih primerih pa tudi na uporabi naprednih molekularnobioloških metod za genske modifikacije, ki jih prakticirajo nekateri viralni biohekerji. Dostikrat pa hekerji telesa uporabljajo razne dovoljene in nedovoljene substance, ki vplivajo na telesne in kognitivne sposobnosti.
Za posameznike, ki delujejo pod miselnimi napori, je precej zanimivo eksperimentiranje z bioaktivnimi substancami, ki vplivajo na delovanje možganov, predvsem v smislu kognicije. Med te snovi uvrščamo nootropike. Obstajajo v obliki zelišč, prehranskih dopolnil in stimulantov centralnega živčnega sistema na recept, kot sta amfetamin in metilfenidat, bolje znan kot Ritalin. Njihova uporaba je za rekreativne namene nedovoljena, saj povzročajo odvisnost, hkrati pa stranski učinki pri zdravih ljudeh pretehtajo nad potencialnimi pozitivnimi učinki. Študentje jih vseeno nedovoljeno uporabljajo, saj izboljšajo koncentracijo in omogočajo neprekinjen študij, kar bi lahko šteli kot hekanje telesa, ki pa dolgoročno nima zgolj pozitivnih učinkov, povečuje namreč razdraženost, anksioznost in težave s spanjem.
Eden bolj znanih izvlečkov zelišč je zagotovo ginko, ki ima klinično dokazane učinke na preskrbo možganov s kisikom, saj širi žile in tako poveča prekrvavitev. S tega vidika bi ga kot prehransko dopolnilo lahko uvrstili tudi med nootropike. Njegova uporaba za izboljšanje kognitivnih sposobnosti pri zdravem posamezniku pa bi predstavljala metodo hekanja telesa.
Pri prehranskih dopolnilih pa je treba biti še posebej pazljiv, saj je trg zelo hitro rastoč in precej nereguliran. Pojavljajo se možnosti zlorab, saj po zakonu klinične študije niso potrebne. Oglaševanje preparatov za izboljšanje učinkovitosti bi lahko tako šteli kot reklamo za hekanje telesa.
Da vplivamo na kognicijo in svoje mentalno zdravje, pa nam marsikateri YouTube influencer postreže z nasveti, kako biohekamo svoje vedenje ter z meditacijo in hvaležno naravnanostjo dosežemo transcendenco. Med najbolj priljubljenimi metodami je zagotovo prakticiranje čuječnosti ali mindfulness, kar so raziskovali tudi strokovnjaki in tej meditacijski praksi pripisali pozitivne učinke na duševno zdravje posameznika. Drugi načini so bolj izkustvene narave in temeljijo predvsem na prvinah tradicionalne medicine in placebo efektu.
Med metode biohekanja bi lahko uvrstili tudi doping, uporabo sredstev, ki čezmerno povečujejo telesno zmogljivost. Doping v mehkejših oblikah zajema višinske priprave, ki dokazano povečajo količino hemoglobina v krvi, saj se telo prilagodi na nižjo vsebnost kisika v zraku. Ob povratku na nižjo nadmorsko višino, kjer je več kisika v zraku, se zaradi večje količine hemoglobina v krvi poveča preskrba mišic s kisikom, kar privede do večje ekspolozivnosti. Doping v bolj ekstremnih oblikah in prepovedan v športu zajema tudi vbrizgavanje raznih nedovoljenih in pogostokrat nevarnih pripravkov v telo, ki spodbujajo rast mišic ali kako drugače vplivajo na učinkovitost telesa.
Osebni trenerji, ki svetujejo o biohekanju, se pogosto osredotočajo na področje prehrane. Med bolj priljubljenimi heki je intermittent fasting oziroma time restricted eating. Gre za prakso, kjer se večji del dneva postimo, torej od 12 do 16 ur ne uživamo nobene hrane, kar naj bi imelo pozitivne učinke na metabolizem. Mnogi zagovorniki trdijo, da naj bi s tem dali možnost metabolizmu, da se vrne v stanje homeostaze oziroma, da si odpočije. Znanstvena skupnost je tudi tu precej razdvojena, saj ni dovolj dokazov, da bi ta praksa kakorkoli pozitivno vplivala na zdravje posameznika. Dejstvo pa je, da se kot stranski učinek pojavi zmanjšanje telesne mase, vendar to ni povezano z drugačnim intervalom prehranjevanja, ampak predvsem z manjšim vnosom kalorij čez dan, saj imamo manj časa za prehranjevanje.
Glede izgube telesne mase se med hekerji telesa pojavlja čedalje več nasvetov, ki niso nujno učinkoviti in primerni za vsakogar. Mnogi guruji zdrave prehrane in izgube odvečnih kilogramov z veseljem priporočijo tretma krioterapije, kjer telo izpostavimo nizkim temperaturam, da se začne samo ogrevati in uporabljati zaloge maščobe. Fiziološko gledano tudi ta teza ne drži popolnoma, saj organizem pred porabo maščob izkoristi energijo, ki je na voljo v drugih, hitreje razpoložljivih oblikah.
V današnjem času zaradi upada cen genskih analiz postaja posamezniku vse bolj dostopno področje nutrigenomike. Podjetja, ki ponujajo storitve na tem področju, analizirajo poslan vzorec DNK ter z uporabo algoritmov umetne inteligence izdelajo prehranski načrt na podlagi genetskih predispozicij. Rezultati za zdaj še niso popolnoma zanesljivi, se pa izboljšujejo z vključitvijo novih raziskav s področja povezav genotipov in fenotipskih lastnosti. Tudi uporabo teh analiz bi lahko vključili v področje hekanja telesa, saj s strateškim ravnanjem poskušamo izboljšati svoje zdravje. Bodisi s spremembo prehrane bodisi z uporabo prehranskih dopolnil.
Z napredkom tehnologije v današnjem času pa je možno tudi preprosto spremljanje fizioloških parametrov, tako da lahko strateško pristopimo k izboljšanju svojega počutja in učinkovitosti. Odločitev, kje je meja poseganja v telo in jemanja raznih preparatov, pade na pleča posameznika. Nasvetom, ki se slišijo predobri, da bi bili resnični, ne moremo popolnoma zaupati, saj marsikdaj temeljijo zgolj na izkustvih ali nerecenziranih virih. Včasih pa je dovolj, da se vprašamo, če je večja učinkovitost res tisto, kar potrebujemo na vsakodnevni ravni.
Poleg strateških prehranskih in vedenjskih intervencij za izboljšanje počutja pa se med izboljšavami nas samih pojavljajo tudi druge visoko tehnološke rešitve. Ena izmed njih, ki je odprla debato o etičnosti takega ravnanja, je vstavljanje mikročipov pod kožo. To nam lahko omogoča, da brezstično plačujemo, se identificiramo ali celo odpremo vhodna vrata. Princip delovanja je enak kot pri uporabi bančne ali identifikacijske kartice, le da čip ves čas nosimo s seboj. Nasprotniki takega ravnanja se bojijo ustvarjanja človeških cyborgov, vendar se v osnovi to ne razlikuje prav veliko od čipiranja hišnih ljubljenčkov, ki je splošno sprejeto ali celo zaželeno.
Ravno tako so tehnološke izboljšave telesa stalna medicinska praksa, ko ob sladkorni bolezni tipa ena bolnik dobi inzulinsko črpalko. Srčni bolniki pogosto svoje življenje zaupajo elektronskemu spodbujevalniku, gluhi in naglušni si pomagajo s slušnimi aparati, pa zato še niso polroboti. O teh rešitvah ne govorimo kot o biohekih, saj so splošno sprejete, v osnovi pa delujejo po podobnem principu, saj so poseg v telo z namenom izboljšanja funkcionalnosti.
Prišli smo do konca dela o hekanju telesa, po glasbenem premoru pa se bomo osredotočili še na drugo podvrsto biohekanja, DIY oziroma garažno biologijo. Pred tem nam bo Baz Luhrmann, ki sicer ni strokovnjak s področja biohekanja, podelil še nekaj nasvetov za boljše življenje.
Baz Luhrmann – Everybody's free (to wear sunscreen)
Dober dan ponovno. Na valovih Radia Študent na 89,3 Megahertza poslušate oddajo znanstvene redakcije Frequenza della scienza. Tokrat bolj podrobno raziskujemo biohekanje. Do zdaj smo spoznali osnove hekanja telesa.
V drugem delu oddaje se bomo posvetili biohekanju z biotehnološkega vidika. Biotehnologija že sama po sebi izpolnjuje definicijo biohekanja. Če nadaljujemo z računalniško metaforo, tudi pri genskem inženiringu uporabljamo kodo, le da se binarni sistem enic in ničel prevede v nukleinske kisline, adenin, timin, gvanin in citozin. Te je prav tako možno preurejati, da pridemo do želenih rezultatov pri ekspresiji gena. Take modifikacije je mogoče izkoriščati v najrazličnejše tehnološke namene ali pa zgolj za zabavo.
Da smo si pobližje ogledali biohekanje, smo obiskali znanstvenoumetniški laboratorij Biotehna, ki deluje v okviru zavoda Kersnikova in predstavlja platformo za umetniško raziskovanje živih sistemov. Odprt je za zainteresirano javnost in omogoča raziskave, neodvisno od etabliranih akademskih institucij. Je edini delujoč laboratorij, ki se ukvarja z garažno biologijo v Sloveniji. To pa ne pomeni, da smo se dobili v garaži, ampak v bolj ali manj improviziranem laboratoriju, kjer so si kar nekaj naprav, ki jih uporabljajo, naredili sami. Skozi delovanje Biotehne nas je popeljal njen strokovni vodja.
Biotehna je torej laboratorij, ki je odprt za javnost. V njem pa se zbirajo predvsem znanstveni navdušenci, študentke, umetniki, start-up podjetnice in celo znanstveniki, ki želijo razvijati nove pristope in ideje zunaj uradnih prostorov. O svojih začetkih z biohekanjem spregovori Kristjan.
V laboratoriju se ukvarjajo z biohekanjem predvsem v povezavi z umetnostjo. Kakšne omejitve pa ima Biotehna v primerjavi z raziskovalnimi institucijami?
Biohekanje torej poleg dela na živih sistemih pogosto vsebuje tudi inženiring oziroma obratni inženiring laboratorijske opreme. S podobnimi izzivi so se v začetnih dobah biotehnologije in molekularne biologije soočali tudi znanstveniki na uveljavljenih inštitutih. Tudi etablirana znanost je v Jugoslaviji izkusila garažno obdobje, kjer so si znanstveniki sami izdelovali laboratorijsko opremo. Danes standardne naprave, ciklične termostate, potrebne za pomnoževanje fragmentov genov, so simulirali z uporabo vodnih kopeli različnih temperatur, v katerih so inkubirali epruvete z reakcijskimi mešanicami. Zanimalo nas je, ali tudi na Biotehni sami gradijo laboratorijsko opremo.
Vrnimo se nazaj na povezavo biohekanja in umetnosti. Kateri so bolj odmevni umetniški projekti, pri katerih je sodelovala Biotehna?
Terezin projekt, kjer je pojedla svoje meso, vzgojeno v laboratoriju, že malo meji na ameriške akcije biohekanja. Izmed teh je bil v preteklosti največ medijskega odziva deležen bioheker Josiah Zayner, po izobrazbi doktor biofizike in nekdanji sodelavec Nase. Zaradi naveličanosti nad elitizmom v znanosti je dal odpoved in odprl svoj laboratorij za biohekanje, kjer se je ukvarjal predvsem z metodami molekularne biologije, po spletu pa je prodajal tudi komplete za prakticiranje genskega preurejanja doma.
V želji, da bi javnost prepričal, da genski inženiring ni nič slabega, si je med predavanjem o biohekanju vbrizgal raztopino s sistemom CRISPR-Cas. Gre za molekularno metodo tarčnega spreminjanja genoma, ki za zdaj še ni dovoljena za uporabo v zdravstvene ali celo rekreativne namene. Želel je doseči gensko spremembo v mišičnem tkivu, ki bi se kazala v povečani mišični masi, kar pa mu s to intervencijo ni uspelo. Zaradi tega ga je tudi preiskovala ameriška uprava za hrano in zdravila, pozneje pa so prepovedali prodajo njegovih kompletov, ki to omogočajo.
Takšna aktivistična dejanja pogosto v medijih dvignejo precej prahu in v javnosti ustvarijo preplah, ne glede na to, da izhajajo iz želje po tem, da bi znanost približali ljudem. Zayner je pozneje to dejanje obžaloval in posnetek izbrisal s spleta, saj je uvidel, da je na področju molekularnega biohekanja ustvaril medijski preplah.
Obstajajo pa tudi primeri, ki so v javnosti precej bolje sprejeti, saj se osredotočajo na reševanje tegob splošne javnosti. Eden izmed njih je Open insulin project, kjer poskušajo uporabniki skupnostnih laboratorijev z obratnim inženiringom izdelati protokol za pripravo inzulina doma v kuhinji. S tem ameriškim projektom želijo omejiti korporativne dobičke farmacevtskih podjetij, ki sama postavljajo ceno patentiranim zdravilom, in tako ustvariti alternativo, dostopno tudi nižjim slojem. Cena ene viale bi se tako s tržne, ki znaša okrog tristo dolarjev, spustila na sedem dolarjev. Trenutno se trudijo s standardizacijo postopka in učinkovitega čiščenja proteina, obljubljajo pa, da bo protokol brezplačno na voljo vsem preostalim biohekerskim skupnostnim laboratorijem.
Takšne gverilske akcije so značilne predvsem za Združene države Amerike, ki imajo precej drugačen zdravstveni sistem. Neprivilegirani si težje privoščijo osnovno zdravstveno oskrbo, ne da bi najeli posojilo ali stradali.
Tudi fermentacija je lahko zanimiva in dovolj za marsikaterega biotehnološkega navdušenca, ki se lahko razvije tudi v kariero. Za večje napredke na znanstvenem področju pa je ponavadi potrebna draga in kalibrirana laboratorijska oprema, ki jo je tako rekoč nemogoče narediti doma.
Po glasbenem predahu si bomo ogledali še varnostne vidike garažnih laboratorijev in kakšen je odnos javnosti do teh projektov.
Na Radiu Študent na 89,3 Megahertza poslušate oddajo znanstvene redakcije Frequenza della scienza. S predstavnikom Biotehne Kristjanom Tkalcem smo govorili o njihovih projektih biohekanja. Zdaj pa se bomo osredotočili še na varnosti vidik in tveganja eksperimentiranja doma. Zanimalo nas je, kako je poskrbljeno za varnost v laboratoriju Biotehne, glede na to, da lahko vsak pristopi k raziskovanju in genskemu inženiringu?
Virulentnih sevov se niti ne da pridobiti legalno, če nimaš dovoljenja za delo z njimi, prav tako pa poleg upravnih organov kontrolo nad naročenimi zaporedji DNK izvajajo podjetja, ki jih sintetizirajo. Ti vsako naročilo primerjajo s podatkovnimi bazami znanih zaporedij potencialno nevarnih organizmov in pri ujemanju sprožijo ustrezne postopke.
Za delo z gensko spremenjenimi organizmi v zaprtih sistemih je treba dobiti ustrezno dovoljenje, kar pa je kontradiktorno idejam odprte znanosti in biohekanja, saj garažni laboratorij kar naenkrat postane formalni. Zanimalo nas je, ali se v Biotehni soočajo tudi s temi dilemami?
Ravno varnostni pomisleki glede nekontroliranega izpusta gensko spremenjenih organizmov v okolje in njihovega vpliva na naravo so ponavadi razlog, zakaj je splošna javnost prestrašena, ko govorimo o metodah genskega inženiringa. Strokovnjaki ponavadi ne znajo ustrezno skomunicirati prednosti in slabosti novih tehnologij širši javnosti.
Ekstremni primeri biohekanja imajo slab ugled, ampak gibanje ima samo po sebi dobre namene, saj se osredotoča na razširjanje znanstvene pismenosti in približevanje znanosti entuziastom. Spodbuja radovednost in se odmika od institucionalizirane znanosti za težkimi laboratorijskimi vrati. Za konec prisluhnimo še začetku Biopunk manifesta, ki je nastal kot smernica modernim biohekerjem.
»Znanstvena pismenost je pomembna za funkcionalno družbo današnjega časa. Znanstvena pismenost ni znanost, znanstvenik razume znanost, znanstveno pismen posameznik jo lahko uporablja. Znanstvena pismenost opolnomoči vse, ki so je vešči, da so aktivni na področju svojega zdravstvenega varstva, zdrave hrane, vode, zraka, svojega telesa in sveta okrog sebe. Družba je v zadnjih sto letih izjemno napredovala na področju izobraževanja, ampak istočasno je razširjenost civilne znanosti upadla.«
O biohekanju in garažni biologiji, se je razpisal Tim, urednikovala je Klara, lektorirala je Lucija, tehniciral je Toljo, brali sva Muri in Škoda.
Foto: Osebni arhiv
Dodaj komentar
Komentiraj