Η 26η Ιουνίου 2000 είναι μια ιστορική ημερομηνία για τη βιολογία και την επιστήμη γενικότερα. Ηταν η ημέρα που ο τότε αμερικανός πρόεδρος Μπιλ Κλίντον ανακοίνωνε στον κόσμο την ολοκλήρωση της πρώτης αδρής ανάγνωσης του ανθρώπινου γονιδιώματος, γεγονός το οποίο πυροδότησε μια πραγματική μεταμόρφωση της βιολογίας και του οποίου οι επιδράσεις εκτείνονται σε πολλούς τομείς της ζωής μας. Εκείνη την ημέρα τον αμερικανό πρόεδρο πλαισίωναν δύο επιστήμονες που επί μακρόν είχαν ανταγωνιστεί ο ένας τον άλλον για την πρωτιά αυτού του επιτεύγματος: ο Φράνσις Κόλινς, ο οποίος ηγήθηκε της κρατικής προσπάθειας, και ο Κρεγκ Βέντερ, που διηύθυνε τη Celera, την ιδιωτική εταιρεία η οποία με την επινοητικότητα των τεχνικών της είχε επιταχύνει αυτή την επιστημονική κούρσα πέρα από κάθε προσδοκία. Πώς έφτασαν όμως να συνεργάζονται αυτοί οι δύο ορκισμένοι «εχθροί»; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι ένα όνομα: «Αριστείδης Πατρινός». Το υψηλόβαθμο στέλεχος του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας κάλεσε τους δύο άνδρες στο σπίτι του (για την ακρίβεια, στο υπόγειο του σπιτιού του) και πέτυχε να τους πείσει για τα οφέλη της συνεργασίας έναντι του ανταγωνισμού. Αλλά η συμβολή του κ. Αριστείδη Πατρινού στην επιστήμη και στην πολιτική της δεν περιορίζεται στο ιστορικό αυτό γεγονός (βλ.Ποιός είναι). Σήμερα, από τη θέση του προέδρου της εταιρείας Synthetic Genomics, την οποία ίδρυσε ο Βέντερ και «είναι αφιερωμένη στην ανάπτυξη και εμπορευματοποίηση των επιτευγμάτων της συνθετικής βιολογίας στο πεδίο της ενέργειας», ο κ. Πατρινός πρωταγωνιστεί στις προσπάθειες παραγωγής ενέργειας με τη βοήθεια της συνθετικής βιολογίας.
Συναντήσαμε τον κ. Πατρινό στο συνέδριο του Μικροβιόκοσμου (βλ. «ΒΗΜΑScience» 10 Ιανουαρίου 2010) που πραγματοποιήθηκε στην Αθήνα στα τέλη του περασμένου χρόνου. Με έναυσμα την ομιλία του και εκτιμώντας ότι οι ιδέες του μπορούν να αποτελέσουν πηγή έμπνευσης για πολλούς, σας μεταφέρουμε σήμερα την τηλεφωνική και ηλεκτρονική συζήτηση που είχαμε πρόσφατα μαζί του.
– Υπάρχει όντως ανάγκη αναζήτησης εναλλακτικών πηγών ενέργειας;
«Απολύτως! Με δεδομένο ότι ο ανθρώπινος πληθυσμός αναμένεται να αγγίξει τα 9 δισεκατομμύρια ως το 2040, οι κυριότερες προκλήσεις που θα αντιμετωπίσουμε έχουν να κάνουν με την ικανοποίηση των αναγκών μας σε καθαρό νερό, τρόφιμα και ενέργεια. Τώρα εξαρτιόμαστε από τα ορυκτά καύσιμα: είναι χαρακτηριστικό ότι το 85% της ενέργειας των ΗΠΑ παράγεται από αυτά. Σύμφωνα δε με έγκυρους υπολογισμούς, διαθέτουμε κάρβουνο ικανό να υποστηρίξει τις ανθρώπινες δραστηριότητες μόλις για τα επόμενα εκατό χρόνια, προτού εξαντληθεί ολοκληρωτικά. Είναι προφανές λοιπόν ότι πρέπει να αποδεσμευτούμε από τα ορυκτά καύσιμα και μάλιστα όχι μόνο για λόγους επάρκειας. Γνωρίζετε βέβαια ότι τα ορυκτά καύσιμα ευθύνονται για την παρατηρούμενη κλιματική αλλαγή και θα μπορούσαν να έχουν καταστρεπτικά αποτελέσματα για την οικολογία μας. Επιπροσθέτως, ευθύνονται για πολλές διαμάχες σε διάφορα σημεία του πλανήτη που μεταβάλλουν την ισορροπία δυνάμεων και συμβάλλουν σε τοπικούς πολέμους». – Τα περιθώρια στενεύουν επικίνδυνα λοιπόν…
«Υπάρχουν ακόμη περιθώρια για συνεχή χρήση άνθρακα και φυσικού αερίου υπό την προϋπόθεση ότι αξιοποιούμε τις τεχνολογίες για τη σύλληψη του παραγόμενου διοξειδίου του άνθρακα και την ασφαλή απομάκρυνσή του από την ατμόσφαιρα, όπου θα μπορούσε να ενισχύσει το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Παράλληλα όμως θα πρέπει να εντείνουμε τις προσπάθειες για αναζήτηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας».
– Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι εναλλακτικής ενέργειας οι οποίοι θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν;
«Θα πρέπει συστηματικά να επιδιώξουμε τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή, η αιολική, η γεωθερμική, η παλιρροϊκή, η αξιοποίηση της βιομάζας κ.ά. Πιστεύω επίσης ότι έχει έρθει ο καιρός να αναπτύξουμε και να εκμεταλλευτούμε την πυρηνική ενέργεια υπό την προϋπόθεση φυσικά της ύπαρξης ασφαλών πυρηνικών αντιδραστήρων και ασφαλούς απομάκρυνσης των ραδιενεργών αποβλήτων».
– Ποιοι είναι οι καθοριστικοί παράγοντες προκειμένου να ληφθεί μια απόφαση σχετικά με το είδος της εναλλακτικής ενέργειας;
«Το κόστος είναι βεβαίως μια σημαντική παράμετρος, αλλά η ασφάλεια θα πρέπει να είναι ακόμη σημαντικότερη. Η δυνατότητα να μπορεί κανείς να παράγει την ενέργεια που θα εκμεταλλευτεί μέσα στα όρια των συνόρων του την καθιστά εξαιρετικά ελκυστική από απόψεως ενεργειακής ανεξαρτησίας. Φυσικά θα πρέπει να είναι ασφαλής και αξιόπιστη. Πρόκειται για μια εξισορροπητική δράση, αλλά όσο πιο ποικίλο το ενεργειακό μείγμα τόσο πιο σίγουροι μπορούμε να είμαστε σχετικά με την ενεργειακή ανεξαρτησία μας». – Εκτιμάτε ότι η Ελλάδα μπορεί και πρέπει να επενδύσει σε εναλλακτικές πηγές ενέργειας;
«Απολύτως! Βασιζόμαστε στον ρυπογόνο άνθρακα για την ηλεκτρική μας ενέργεια και εισάγουμε όλα τα καύσιμα που χρησιμοποιούμε για τις μετακινήσεις μας. Δεν είναι μια κερδοφόρος στρατηγική αυτό! Η Ελλάδα είναι ευλογημένη με άφθονη ηλιακή ενέργεια και μας επιβάλλει να κεφαλαιοποιήσουμε πάνω σε αυτή την παρακαταθήκη. Θα μπορούσαμε επίσης να τιθασεύσουμε τον άνεμο σε πολλές περιοχές και να καλλιεργήσουμε τα κατάλληλα φυτά για να παράγουμε βιοκαύσιμα. Η Ελλάδα θα μπορούσε επίσης να αξιοποιήσει την επιστημονική εξειδίκευση των απανταχού ελλήνων επιστημόνων οι οποίοι θα μπορούσαν να συμβάλουν σημαντικά προς την επίτευξη του στόχου της ενεργειακής ανεξαρτησίας της».
– Σχετίζεται η εργασία σας στη Synthetic Genomics με την παραγωγή ενέργειας; Ποιο θα ήταν το αναμενόμενο αποτέλεσμα από τα ερευνητικά προγράμματά σας;
«Η βασική τεχνολογία μας βασίζεται στη δύναμη της συνθετικής βιολογίας και ειδικότερα εκείνη της συνθετικής γενωμικής. Η τεχνολογία αυτή ενέχει τη δυνατότητα να επαναστατικοποιήσει πολλά επιστημονικά πεδία και αρκετούς βιομηχανικούς τομείς. Πρώτος μας στόχος είναι να εστιάσουμε στην παραγωγή καθαρών και ανανεώσιμων υγρών καυσίμων για τις μεταφορές. Ωστόσο οι δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας είναι τεράστιες και τελικά αυτή η επιστημονική επανάσταση θα εξαπλωθεί σε άλλους τομείς, όπως η φαρμακευτική βιομηχανία, η αγροτική παραγωγή, τα τρόφιμα, τα χημικά».
– Ας πάρουμε τα πράγματα ένα ένα: τι ακριβώς μπορεί να κάνει κάποιος με τη συνθετική γενωμική;
«Αν η αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου και άλλων γονιδιωμάτων σημαίνει την “ανάγνωση” του γενετικού κώδικα των οργανισμών, τότε η συνθετική γενωμική είναι το “γράψιμο” του γενετικού κώδικα. Ως σήμερα έχουν ανακαλυφθεί περί τα 20 εκατομμύρια γονίδια διαφορετικών οργανισμών. Αυτά τα γονίδια είναι οι δομικοί λίθοι του μέλλοντος, μπορούμε να τα αξιοποιήσουμε στον σχεδιασμό και στη δημιουργία κυττάρων τα οποία θα παράγουν χρήσιμα προϊόντα».
– Υπάρχουν παραδείγματα που αποδεικνύουν ότι αυτό είναι εφικτό,ή πρόκειται για κάτι που αφορά το μέλλον; «Φυσικά και υπάρχουν! Οι ερευνητές της Synthetic Genomics όχι μόνο έχουν επιτύχει τη δημιουργία συνθετικού γονιδιώματος, αλλά διαπίστωσαν ότι αυτό μπορεί να είναι και λειτουργικό».
– Σε ό,τι αφορά την παραγωγή ενέργειας από εναλλακτικές πηγές,πώς θα μπορούσε να βοηθήσει η συνθετική γενωμική;
«Με πολλούς τρόπους. Θα μπορούσε, παραδείγματος χάριν, να συμβάλει στον σχεδιασμό καυσίμων με καλύτερες ιδιότητες από αυτές των παραδοσιακών βιοκαυσίμων. Θα μπορούσε να σχεδιάσει τα μεταβολικά μονοπάτια που θα παράγουν προϊόντα υποκατάστασης των πετροχημικών. Θα μπορούσε να αξιοποιήσει τη φωτοσυνθετική ικανότητα ορισμένων οργανισμών για την παραγωγή πολύτιμων προϊόντων απευθείας από το διοξείδιο του άνθρακα». – Υπάρχουν ευαίσθητα θέματα τα οποία θα πρέπει να ληφθούν υπόψη στην ανάπτυξη τέτοιων εφαρμογών; «Θα πρέπει να αποφευχθούν στρατηγικές οι οποίες θα δημιουργούσαν διαμάχες. Παραδείγματος χάριν, δεν θα πρέπει να αξιοποιήσουμε για παραγωγή ενέργειας φυτά τα οποία καλλιεργούνται για την παραγωγή τροφής και να εντείνουμε το πρόβλημα της ασιτίας που υπάρχει σε ορισμένα σημεία του πλανήτη. Σήμερα το 1/4 της παραγωγής καλαμποκιού χρησιμοποιείται στην παραγωγή αιθανόλης. Είμαι απολύτως εναντίον αυτής της πρακτικής».
– Εχουμε εναλλακτικές; «Θα μπορούσαμε κάλλιστα να αντικαταστήσουμε το καλαμπόκι με πίτουρο ή άχυρο- αν και η περισσότερο υποσχόμενη λύση είναι η αξιο ποίηση των φυκών. Προσοχή, δεν εννοώ τα φύκια που βλέπουμε στις παραλίες! Αναφέρομαι σε θαλάσσιους μονοκύτταρους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς. Από οικονομική και περιβαλλοντική άποψη οι οργανισμοί αυτοί είναι ιδανικοί: υπάρχουν σε αφθονία, καταναλώνουν διοξείδιο του άνθρακα και με τη βοήθεια της ηλιακής ενέργειας μπορούν να παράγουν καύσιμο».
– Ακούγεται όντως ιδανικό.Πόσο κοντά είμαστε στο να γίνει αυτό μια ευρέως διαδεδομένη πρακτική;
«Υπάρχουν ακόμη ορισμένα προβλήματα τα οποία θα πρέπει να επιλυθούν. Το κομμάτι που αφορά τη βιολογία είναι από τα ευκολότερα. Η πρόκληση έγκειται στη μετάβαση από τα εργαστηριακά συστήματα ή από συστήματα μικρής κλίμακας σε τόσο μεγαλύτερα ώστε να είναι ικανά να υποστηρίξουν την παραγωγή που χρειαζόμαστε. Πρέπει να σκεφτούμε την αποδοτικότητα των συστημάτων και όχι μόνο. Παραδείγματος χάριν, σήμερα υφίσταται μια τεράστια υποδομή αναγκαία για την εκμετάλλευση των ορυκτών καυσίμων- διυλιστήρια, δεξαμενόπλοια κλπ. Θα ήταν αδιανόητο να αχρηστευθεί υποδομή δισεκατομμυρίων δολαρίων σαν αυτή».
– Πώς θα μπορούσε να γίνει κάτι τέτοιο;
«Το ζητούμενο είναι να γίνει η μετάβαση από τα ορυκτά καύσιμα σε εκείνα που θα παράγονται από φύκη βαθμηδόν και χωρίς προβλήματα. Θα πρέπει να κατευθυνθούμε προς την παραγωγή bio-crude (υλικού βιολογικής παραγωγής σαν το αργό πετρέλαιο) το οποίο θα περνά μέσα από τα υπάρχοντα διυλιστήρια».
– Μπορείτε να μας δώσετε ένα χρονοδιάγραμμα επίτευξης αυτών των στόχων;
«Στα επόμενα 5-10 χρόνια θα έχουν επιλυθεί τα προβλήματα μεγάλης κλίμακας. Η Εxxon Μobil έχει ήδη επενδύσει 600 εκατ. δολάρια προς αυτή την κατεύθυνση, εκ των οποίων τα 300 εκατ. δολάρια στη Synthetic Genomics».
– Τι ακριβώς κάνετε με τα φύκη στη Synthetic Genomics;
«Προσπαθούμε με τη βοήθεια γενετικών προσαρμογών να αυξήσουμε την αποδοτικότητά τους σε πρώτες ύλες για καύσιμα. Ενας άλλος στόχος μας είναι να αυξήσουμε τον χρόνο επιβίωσής τους».
– Αναφερθήκατε στις δυνατότητες της συνθετικής βιολογίας να επηρεάσει άλλους τομείς,όπως η φαρμακοβιομηχανία ή η αγροτική παραγωγή.Υπάρχουν τέτοια παραδείγματα; «Φυσικά! Ο τρόπος με τον οποίο παράγονται σήμερα τα εμβόλια είναι πρωτόγονος. Η συνθετική βιολογία θα φέρει επανάσταση σε αυτόν τον τομέα: θα είμαστε σε θέση να παράγουμε γρήγορα, φτηνά και αποτελεσματικά εμβόλια. Ηδη ένα τέτοιο εμβόλιο βρίσκεται καθ΄ οδόν: κλινικές δοκιμές του εμβολίου αυτού γίνονται από τη φαρμακευτική εταιρεία Νovartis».
– Ποια θα ήταν η συμβουλή σας στους Ελληνες σχετικά με την αξιοποίηση της συνθετικής βιολογίας για την ανάπτυξη της χώρας;
«Είναι μια ευκαιρία που δεν θα έπρεπε να χαθεί. Θεωρώ ότι ο κ. Παπανδρέου κάνει τα σωστά βήματα προς αυτή την κατεύθυνση. Εξάλλου η πίστη του σε λύσεις μέσω των συστημάτων που αναλύσαμε παραπάνω είναι παλαιά: είχαμε μιλήσει ήδη από το 2000 και ήταν ένθερμος υποστηρικτής της λεγομένης πράσινης ανάπτυξης. Επίσης, είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος σε περιβαλλοντικά θέματα. Απομένει οι Ελληνες να αντιληφθούμε ότι πρέπει να αξιοποιήσουμε το υλικό και πνευματικό μας κεφάλαιο και να δεχτούμε να συνεργαστούμε με οργάνωση και σύστημα προς την υλοποίηση των στόχων μας».
ΠΟΙΟΣ ΕΙΝΑΙ
Ο κ.Αριστείδης Πατρινός(στη φωτογραφία) είναι απόφοιτος του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου. Εκανε τη διδακτορική του διατριβή στη Μηχανολογία και στην Αστροναυτική στο Πανεπιστήμιο Νorthwestern των ΗΠΑ. Αφού εργάστηκε στο Πανεπιστήμιο του Rochester, εντάχθηκε στο επιστημονικό δυναμικό του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας (Department of Εnergy, DΟΕ). Κατά τη διάρκεια της μακρόχρονης σταδιοδρομίας του στο DΟΕ, ο κ. Πατρινός έχει ηγηθεί μιας σειράς ερευνητικών προγραμμάτων που αφορούσαν τη γενωμική, τη δομική βιολογία και τις επιπτώσεις της ραδιενέργειας στην ανθρώπινη υγεία, την πυρηνική ιατρική και την κλιματική αλλαγή. Υπήρξε ένας από τους αρχιτέκτονες του αμερικανικού προγράμματος για την κλιματική αλλαγή (U.S. Global Change Research Ρrogram), ενός προγράμματος με ετήσιο προϋπολογισμό 12 δισ. δολαρίων, στο οποίο συμμετέχουν 13 διαφορετικοί φορείς. Η ενασχόληση του κ. Πατρινού με το Πρόγραμμα Αποκωδικοποίησης του Ανθρωπίνου Γονιδιώματος (Ηuman Genome Ρroject) οδήγησε στη δημιουργία το 1997 του Joint Genome Ιnstitute που συνδύαζε την τεχνογνωσία τεσσάρων διαφορετικών ινστιτούτων του DΟΕ στη γενωμική και στην πληροφορική. Υπήρξε επίσης ο εμπνευστής του προγράμματος Genomes to Life Ρrogram, το οποίο είναι στοχευμένο στην κατανόηση και αξιοποίηση των δυνατοτήτων των μικροοργανισμών στην παραγωγή ενέργειας και στην επίλυση περιβαλλοντικών προβλημάτων. Από το 2006 ο κ. Πατρινός έχει αναλάβει την προεδρία της εταιρείας Synthetic Genomics.
Ο κ. Πατρινός έχει λάβει πλήθος τιμητικών διακρίσεων και είναι μέλος πολλών επιστημονικών εταιρειών, μεταξύ των οποίων και της Αμερικανικής Εταιρείας για την Προώθηση της Επιστήμης (Αmerican Αssociation of the Αdvancement of Science, ΑΑΑS).
