Prvi biološki teleportator smješten je u laboratoriju tvrtke Synthetic Genomics Inc. (SGI), smještena u prizemlju zgrade u San Diegu, a izgleda kao velika kolica s opremom.
U stvarnosti je ovaj uređaj skup malih strojeva i laboratorijskih robota - povezani zajedno, čine jedan veliki uređaj. Sposoban je učiniti nešto bez presedana, naime prenijeti digitalni kod za ispis virusa.
U nizu eksperimenata koji su prošle godine ušli u svoju završnu fazu, znanstvenici SGI-a poslali su genetske upute s drugih mjesta u zgradi kako bi automatski replicirali DNA iz uobičajenih virusa gripe. Na isti su način napravili djelujući bakteriofag (virus koji inficira bakterije).
Iako ovo nije prvi put da se virus stvara iz dijelova DNA, ovo je prvi put da se virus stvara u automatskom načinu rada, bez ručnih operacija.
Uređaj, nazvan "digitalno-biološki pretvarač", demonstriran je u svibnju. Do sada je ovo samo prototip, ali u budućnosti bi takvi alati mogli prenijeti biološke podatke s mjesta epidemija izravno proizvođačima cjepiva ili na zahtjev "ispisati" personalizirane lijekove na mjestu pacijenta.
"Desetljeće smo sanjali da ćemo moći faksirati oblike života", kaže Juan Henriquez iz Excel Ventusa, tvrtke za rizični kapital koja je ulagala u SGI. Zamišlja novu industrijsku revoluciju koja se temelji na "digitalno-biološkom pretvaraču" iste veličine kao i revolucija koju je nekoć proizveo berač pamuka.
Craig Venter, disident biolog koji je osnovao Synthetic Genomics 2005. godine (iako više ne sudjeluje u njezinim aktivnostima svakodnevno), sugerira mogućnost međuplanetarnog prijenosa životnih oblika.
"Razgovarao je s Elonom Muskom", kaže Dan Gibson, potpredsjednik SGI-a za DNA tehnologiju.
Promotivni video:
Virusi gripe
Za razliku od Craiga Ventera, koji je poznat po velikim izjavama i ambicioznim planovima, Gibson je među biolozima poznat po svom sudjelovanju u Gibsonovoj skupštini - reakciji koja male komadiće DNK dobivene u laboratoriju stapa u veće gene.
SGI-jev komercijalni DNA printer BioXP 3200 u središtu je digitalno-biološkog pretvarača. Kad Gibson u uredu pošalje poruku pretvaraču, on počinje raditi koristeći prethodno napunjene kemikalije. Takvu bismo poruku poslali s bilo kojeg mjesta.
Krajem svibnja Gibsonov tim otkrio je kako su pomoću pisača stvorili DNA, RNA, proteine i viruse "automatski iz digitalno prenesenih sekvenci DNA bez ljudske intervencije".
Rad na digitalno-biološkom pretvaraču započeo je 2013. godine, kada su SGI i proizvođač lijekova Novartis proveli test kako bi utvrdili mogu li se podaci iz epidemije gripe koristiti za brzo stvaranje sjemenskih virusa koji se koriste u proizvodnji cjepiva.
Prilika za provjeru ukazala se u ožujku te godine, kada su Kinezi najavili epidemiju virusa gripe H7N9 i njegovu sekvencu DNA učinili javno dostupnom. (H i N u imenu vrste gripe odnose se na hemaglutinin i neuraminidazu, proteine na vanjskom sloju virusa koje prepoznaje ljudski imunološki sustav.) „Bila je uskrsna nedjelja“, prisjeća se Gibson, „kad sam primio e-poštu s izvještajem o paničnom virusu u Kini. ptičja gripa H7N9. Tako smo imali priliku vrlo brzo dobiti DNK sekvencu."
Dva dana kasnije, bez pristupa uzorcima, sa samo digitalnim sekvencama, SGI je sintetizirao gene H i N proteina na DNK printeru. Ti lanci DNA poslani su u Novartis, gdje su stvorili soj virusa koji sadrži nove genetske informacije za proizvodnju. cjepiva. Tada je ideja o digitalno-biološkom pretvaraču postala stvarnost, rekao je Gibson. "Rekao sam, možemo li sve to staviti u jednu kutiju?", Prisjeća se.
Gibson se nada da će s uređajem izgraditi unosan posao. “Zamislite”, kaže, “da Centar za kontrolu i prevenciju zaraznih bolesti u Atlanti dešifrira genetske podatke o antitijelima na bolest poput ebole, koja prijeti epidemijom. Ovaj se kôd može poslati pretvaračima širom svijeta i proizvodnja protuotrova može započeti. Vjerujem da će to biti moguće u bliskoj budućnosti."
Problemi s pogreškama
Jednako zapanjujuća kao sposobnost programiranja života i njegove daljinske distribucije, korisnost biološke teleportacije i dalje ostaje predmet rasprave. Stvaranje male zalihe virusa sjemena je važno, ali to je samo jedan korak ka proizvodnji cjepiva u opipljivim količinama za cijelu zemlju. Prigušeni virusi pronađeni u injekcijama gripe moraju se uzgajati u bilijunima u pilećim jajima - pažljivo isplanirani postupak koji traje šest mjeseci.
„DNA lanci proizvedeni pretvaračem SGI i dalje su skloni pogreškama ili slučajnim mutacijama. Te će mutacije biti neprihvatljivo visoke … za proizvodnju cjepiva ili lijekova”, piše David Evans, virolog sa Sveučilišta Alberta.
Pa ipak, prema Evansu, "Iako je u svakom koraku malo novosti, koraci sastavljeni za stvaranje funkcionalne DNK prilično su impresivni … Riješite problem pogreške i imate uređaj koji svi žele."
Gibson kaže da traži rješenje problema s pogreškom, a također pokušava smanjiti pretvarač na prihvatljivu veličinu. Sada uređaj zauzima količinu automobila Fiat 500.
Panspermija
SGI još nije "otisnuo život" - većina biologa ne smatra viruse živima. Ali tvrtka može pristupiti ovome. SGI je 2016. najavio stvaranje "minimalne stanice", bakterije s najmanjim genomom od svih, koja bi mogla poslužiti kao kaseta za bilježenje novih genetskih uputa. Budući da je "minimalna stanica najjednostavniji oblik života", rekao je Gibson, bilo bi logično pokušati je otisnuti.
Neki pristaše SGI-a, uključujući Craig Venter, jasno daju do znanja da će krajnja faza za DNA tiskara biti prijenos oblika života između planeta. U predloženom scenariju, stroj - stvoritelj DNA lanaca iz fragmenata - mogao bi biti poslan na Mars kako bi dobio genetski kod bilo kojeg živog - ili njima bliskog - oblika.
Ti bi se podaci zatim mogli prenijeti na pretvarač na Zemlji koji bi rekonstruirao oblik života vanzemaljca, moguće u laboratoriju visoke sigurnosti. Skupina zaposlenika SGI-a kratko je surađivala s NASA-inim znanstvenicima u pustinji Mojave 2013. godine, testirajući različite aspekte teorije. "U autobus smo napunili sve što nam je trebalo, izolirali smo neke uzorke i sekvencirali ih", rekao je Gibson.
Slanje informacija o životu u svemir može biti od još većeg interesa. Jedna od teorija o podrijetlu života na Zemlji, poznata kao panspermija, bila je da je život donio meteorit ili kometa. Slanje bioloških pretvarača u svemir bila bi neka vrsta "povrata" čovječanstva, kaže Juan Enriquez, daljnjim širenjem života.
"Želim učiniti nešto izvan ovog svijeta - poslati takvo što na Mars i ispisati gorivo, ili otisnuti dio atmosfere ili hranjive tvari", kaže on.
To postavlja pitanje koji oblik života ili koji genetski slijed prvo poslati. Craig Venter potajno je koristio vlastiti DNA za prvu ljudsku genomsku sekvencu, objavljenu 2003. godine.
Na pitanje hoće li Venter reproducirati svoj genom na drugom planetu, Gibson i Enriquez odgovorili su isto: "Nema komentara."
Vadim Tarabarko
