Tím vedcov vedený Craigom Venterom oznámil, že sa im podarilo vytvoriť prvú bunku zo syntetickým genómom. Tento objav otvára cestu k tvorbe človekom navrhnutých baktérií, ktoré by robili presne to čo sa od nich požaduje. Napríklad by vedeli efektívne vyrábať biopalivá či vyčistiť ropou zamorené územia.
„Toto je prvá syntetická, človekom stvorená bunka. Hovoríme jej syntetická, pretože má syntetický genóm, ktorý sme zložili zo štyroch chemikálií na chemickom syntetizátore, ktorému informácie zadával počítač,“ uviedol Venter v štúdii, ktorú vo štvrtok zverejnil žurnál Science. „Získali sme veľmi silný nástroj na vytvorenie toho, čo od prírody chceme a v hlave už máme veľa nápadov ako to využiť.“
Napríklad vedci chcú vytvoriť riasy, ktoré budú zachytávať oxid uhličitý a produkovať uhľovodíky využiteľné v rafinériách na výrobu pohonných látok či olejov. Takisto by pomocou syntetických baktérií chceli urýchliť výrobu vakcín. „Predpokladáme, že dizajnérske baktérie by vedeli skrátiť čas na výrobu vakcín proti chrípke až o 99 percent,“ uviedol Venter pre Americkú asociáciu pre pokrok vedy v rozhovore k zverejneniu výsledkov výskumu. Ľuďmi navrhnuté baktérie by sa takisto dali použiť na čistenie vody, výrobu chemikálií či prísad do potravín.
Foto: nhn.ou.edu
Výskumníci vytvorili syntetický genóm baktérie M. mycoides a pridali do nej sekvencie DNA, ktoré slúžia ako „vodotlač,“ aby ju bolo možné rozoznať od prirodzených baktérií. Vzhľadom na to, že súčasné prístroje sú schopné spojiť len relatívne krátke reťazce DNA, vedci ich vložili do kvasníc, ktorých enzýmy tieto krátke reťazce spolu pospájali. Potom stredne dlhé reťazce z kvasníc vybrali a vložili ich do baktérie E. coli a zase späť do kvasnice. Zopakovali to trikrát a získali genóm dlhý milión základných párov. Tento syntetický genóm následne vložili do iného druhu baktérie (Mycoplasm capricolum). Nový genóm následne bunku „naštartoval“ a zmenil ju na pôvodnú M. mycoides.
„Podľa nás je to dôležitý krok vpred ako vedecky tak aj filozoficky. Určite to zmenilo môj pohľad na definície fungovania života,“ povedal Venter. Zároveň sa pokúsil zmierniť obavy, že by nejaké baktérie mohli „ujsť“ z laboratória a spôsobiť ekologickú pohromu. Podľa neho nie je problém do génomu pridať gény, ktoré baktérie prinútia spáchať samovraždu hneď ako sa dostane mimo svojho pôvodného prostredia. Takisto neočakáva, že po baktériách začnú ľudia vyrábať aj syntetický hmyz či zvieratá. „Nič také sa v dohľadnej budúcnosti určite nestane,“ vyhlásil genetický inžinier.
Využitie syntetickej biológie v praxi
Odstraňovanie ekologických havárií. Za rozkladanie organických látok v prírode sú zodpovedné práve mikroorganizmy. Pomocou syntetickej biológie by bolo možné vytvoriť baktérie s upraveným metabolizmom. Napríklad taká armáda baktérií na ropu by mohla pomôcť odstraňovať ropné škvrny po havárii tankerov, čím by sa vyhlo použitiu chemických látok, ktoré samy osebe znečisťujú životné prostredie.
Zmiernenie alergických reakcií. Alergiám sa veľmi dobre darí aj vo vyspelých krajinách. Alergici v súčasnosti nemajú veľmi na výber. Musia sa vyhýbať potravinám a iným zdrojom, ktoré u nich vyvolávajú alergickú reakciu, alebo po prejavení reakcie užiť liek. Syntetické baktérie by mohli aspoň sčasti pomôcť znížiť koncentráciu alergénov v oblastiach, kde sa vyskytuje väčší počet ľudí.
Za klimatické zmeny, ktoré sa očakávajú v tomto storočí, sú zodpovední z veľkej časti ľudia. Produkcia skleníkových plynov ako je oxid uhličitý alebo metán stále rastie, pričom zároveň ubúda lesov, schopných oxid uhličitý z atmosféry stiahnuť. Podľa vedcov by jedným z riešení mohlo byť vytvorenie baktérií, ktoré by sa „kŕmili“ skleníkovými plynmi a pomohli globálne otepľovanie tlmiť.
Príležitosti a riziká syntetickej biológie
- syntetická biológia prinesie nový rad produktov a technologických postupov, ktoré budú oproti tradičným efektívnejšie a ekologickejšie
- pomocou baktérií vyrobených na objednávku sa ľudstvo dostane k novým energetickým zdrojom a liekom
- porozumenie základnej štruktúre života umožní hlbší vhľad ľudí do evolúcie a samotného vzniku živých organizmov
- svet mikroorganizmov je rozľahlý a človekom neprebádaný, preto nie je možné s určitosťou predpovedať kam nás syntetická biológia povedie
- únik agresívnych umelých baktérií z laboratórií by mohol mať katastrofálne dôsledky. Tomuto riziku sa hovorí „bioerror“
- hrozí jej zneužitie teroristami na výrobu biologických zbraní, tzv. ,,bioterror"