Συνθετικό γονιδίωμα φέρνει ένα βήμα πιο κοντά την τεχνητή ζωή

Η ομάδα του φιλόδοξου γενετιστή Κρεγκ Βέντερ ανακοίνωσε ότι δημιούργησε το πρώτο ζωντανό κύτταρο που λειτουργεί με συνθετικό DNA -ένα επίτευγμα που όπως υποστηρίζει είναι «το τελευταίο βήμα» για δημιουργία τεχνητών οργανισμών.

Το ημι-τεχνητό βακτήριο που παρουσιάζεται στο περιοδικό Science αποτελείται από το «σασί» ενός φυσικού μικροβίου, μέσα στο οποίο μεταμοσχεύθηκε γενετικό υλικό που δημιούργησαν οι ερευνητές.

Το κατασκευασμένο γονιδίωμα αντιγράφει το γενετικό υλικό ενός απλού βακτηρίου, το οποίο αρκείται στο μικρότερο γονιδίωμα που έχει βρεθεί μεταξύ των γνωστών οργανισμών.

Τώρα, το τεχνητό αντίγραφό του ζει και αναπαράγεται στο Ινστιτούτου Βέντερ ((JCVI) στις ΗΠΑ.

«Πρόκειται για μια ολική μεταμόρφωση της ζωής από ένα είδος σε ένα διαφορετικό, απλά αλλάζοντας το λογισμικό» δήλωσε ο Δρ Κρεγκ Βέντερ.

Ο ερευνητής σκοπεύει τώρα να συνεχίσει με μεγαλύτερα γονιδιώματα, με απώτερο στόχο το σχεδιασμό μικροοργανισμών που παράγουν καύσιμα και φάρμακα ή απορρυπαίνουν το περιβάλλον.

H ομάδα του είχε παρουσιάσει νωρίτερα τις δύο βασικές τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν στο πείραμα: τη σύνθεση ενός μη λειτουργικού γονιδιώματος, και τη μεταμόσχευση ενός λειτουργικού γονιδιώματος από ένα (φυσικό) βακτήριο σε ένα άλλο.

Ο Βέντερ έγινε πρωτοσέλιδο το 2000, όταν κατάφερε να ολοκληρώσει την πρώτη ανθρώπινη γενετική αλληλουχία, νωρίτερα από ό,τι το διεθνές Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος (και δέχτηκε τότε επικρίσεις για αλαζονεία).

Aργότερα ίδρυσε το μη κερδοσκοπικό ινστιτούτο και έγινε ένας από τους πρώτους ανθρώπους που μπόρεσαν να διαβάσουν το προσωπικό τους γονιδίωμα.

Μαγειρεύοντας ζωή

Η ερευνητική ομάδα περιγράφει στη δημοσίευση τα βήματα για τη σύνθεση ενός γονιδιώματος, χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη τα τέσσερα χημικά «γράμματα» στον κώδικά του DNA - τις βάσεις Α, Τ, C, G.

Στη συνέχεια, «αυτό το συνθετικό γονιδίωμα ενεργοποιήθηκε μέσα σε ένα [φυσικό] κύτταρο που ελεγχόταν έτσι εντελώς από ένα συνθετικό γονιδίωμα» αναφέρει ανακοίνωση των ερευνητών.

Η τελική αλληλουχία, μήκους περίπου ενός εκατομμυρίου βάσεων περιέχει τις ελάχιστες δυνατές οδηγίες στις οποίες μπορεί να βασιστεί ένας οργανισμός -συγκριτικά, το ανθρώπινο γονιδίωμα έχει πάνω από τρία δισ. ζεύγη βάσεων. Η τεχνολογία όμως βελτιώνεται και θα μπορεί τελικά να δημιουργήσει πιο περίπλοκες γενετικές οδηγίες.

«Το να μπορούμε ως ρουτίνα να γράφουμε το λογισμικό της ζωής θα φέρει μια νέα εποχή στην επιστήμη και, μαζί της, νέα προϊόντα όπως προηγμένα βιοκαύσιμα, τεχνολογίες καθαρού νερού και νέα εμβόλια και φάρμακα» αναφέρει η ανακοίνωση.

Το ινστιτούτο φαίνεται πάντως να αναγνωρίζει ότι πολλοί δεν θα συμμεριστούν τον ενθουσιασμό και την αισιοδοξία της ομάδας: «Σε όλη την πορεία αυτού του έργου, η ομάδα σκέφτηκε προσεκτικά, συζήτησε και συμμετείχε στην εξωτερική κριτική για τις ηθικές και κοινωνικές επεκτάσεις της εργασίας τους» επισημαίνει.

Οι επιφυλάξεις πιθανότατα θα εστιαστούν στις περιβαλλοντικές διαστάσεις της τεχνολογίας, η οποία εξάλλου σχετίζεται στενά με τη γενετική μηχανική που εφαρμόζεται σήμερα σε τρόφιμα.

Σχολιάζοντας την είδηση στο BBC, η Δρ Έλεν Γουόλας της οργάνωσης Greenwatch εκτίμησε ότι «αν απελευθερώσεις νέους οργανισμούς στο περιβάλλον, μπορεί να κάνεις περισσότερη ζημιά παρά καλό. Απελευθερώνοντας τους σε περιοχές με ρύπανση, απελευθερώνεις ένα νέο είδος ρύπανσης».

Επιπλέον, άλλοι ειδικοί αμφισβήτησαν την πρακτική αξία των νέων τεχνικών. Όπως σχολίασε ο καθηγητής Γκος Μικλεμ, καθηγητής στο Κέμπριτζ, «υπάρχει ήδη ένας πλούτος απλών, φθηνών και ώριμων τεχνικών για την εφαρμογή γενετικής μηχανικής σε μια ποικιλία οργανισμών [...] αυτή η προσέγγιση είναι απίθανο να προσφέρει νέους μεθόδους για τη γενετική μηχανική».

Αντίθετα, «σημαντικό βήμα» για τη γενετική τεχνολογία χαρακτήρισε την έρευνα o Ρον Ουάις, κορυφαίος ειδικός του MIT στη συνθετική ζωή.