Az első biológiai teleportátor a Synthetic Genomics Inc. laboratóriumában található. (SGI), egy San Diego-i épület földszintjén található, és nagy berendezéskocsinak tűnik.
A valóságban ez az eszköz kis gépek és laboratóriumi robotok gyűjteménye - összekapcsolt állapotban egy nagy eszközt alkotnak. Képes valami példátlanra, nevezetesen digitális kód továbbítására a vírusok nyomtatásához.
A tavalyi utolsó fázisba lépő kísérletsorozatban az SGI tudósai genetikai utasításkészleteket küldtek az épület más részeiről, hogy automatikusan replikálják a közönséges influenzavírusok DNS-ét. Ugyanígy egy működő bakteriofágot (baktériumokat megfertőző vírust) készítettek.
Bár ez nem az első alkalom, hogy vírust készítenek a DNS részeiből, először hoznak létre vírust automatikus üzemmódban, kézi műveletek nélkül.
A "digitális-biológiai átalakító" névre keresztelt készüléket májusban mutatták be. Ez egyelőre csak prototípus, de a jövőben az ilyen eszközök biológiai információkat juttathatnak el a járványok helyszínéről közvetlenül az oltóanyaggyártókhoz, vagy külön kérésre "kinyomtathatják" a személyre szabott gyógyszereket közvetlenül a beteg helyén.
"Egy évtizede arról álmodoztunk, hogy faxolni tudjuk az életformákat" - mondja Juan Henriquez, az Excel Ventus, az SGI-be befektető kockázatitőke-társaság. Új ipari forradalmat képzel el, amely egy olyan nagyságrendű "digitális-biológiai átalakítón" alapul, mint egykor a gyapotszedő által előállított forradalom.
Craig Venter, a disszidens biológus, aki 2005-ben megalapította a szintetikus genomikát (bár már nem vesz részt mindennapi tevékenységében), felveti az életformák bolygóközi átadásának lehetőségét.
"Megbeszélte Elon Muskszal" - mondja Dan Gibson, az SGI DNS-technológiaért felelős alelnöke.
Promóciós videó:
Influenza vírusok
A nagy nyilatkozatokról és ambiciózus tervekről híres Craig Venterrel ellentétben Gibson a biológusok körében ismert arról, hogy részt vesz a Gibson-gyűlésben - ez a reakció a laboratóriumban kapott kis DNS-darabokat nagyobb génekké olvasztja össze.
Az SGI BioXP 3200 kereskedelmi DNS-nyomtatója a digitális-biológiai átalakító középpontjában áll. Amikor Gibson az irodában üzenetet küld az átalakítónak, az előre betöltött vegyszerek használatával kezd dolgozni. Ilyen üzenetet küldünk bárhonnan.
Május végén Gibson csapata bemutatta, hogyan használtak nyomtatót DNS, RNS, fehérjék és vírusok létrehozására "automatikusan, digitálisan továbbított DNS-szekvenciákból emberi beavatkozás nélkül".
A digitális-biológiai átalakító munkája 2013-ban kezdődött, amikor az SGI és a gyógyszergyártó Novartis tesztet hajtott végre annak megállapítására, hogy az influenza járvány adatait felhasználhatják-e a vakcinagyártásban használt vírusok gyors létrehozására.
Az ellenőrzési lehetőség annak az évnek a márciusában adódott, amikor a kínaiak bejelentették a H7N9 influenza vírus járványát és nyilvánosan hozzáférhetővé tették DNS-szekvenciáját. (A H és N az influenza típusa nevében a hemagglutininre és a neuraminidázra utal, a vírus külső burkolatán található fehérjékre, amelyeket az emberi immunrendszer felismer.) „Húsvét vasárnapja volt - emlékezik vissza Gibson -, amikor e-mailt kaptam arról, hogy a víruspánik Kínában történt. madárinfluenza H7N9. Tehát nagyon gyorsan sikerült megszereznünk a DNS-szekvenciát."
Két nappal később, a mintákhoz való hozzáférés nélkül, csak digitális szekvenciákkal, az SGI szintetizálta a H és N fehérjegéneket egy DNS-nyomtatón. Ezeket a DNS-szálakat elküldték a Novartishoz, ahol új genetikai információkat tartalmazó vírustörzset hoztak létre a termeléshez. védőoltások. Ekkor vált valósággá a digitális-biológiai átalakító ötlete, mondja Gibson. „Azt mondtam, össze tudjuk-e rakni az egészet egy dobozba?” - emlékszik vissza.
Gibson egy jövedelmező üzlet építését reméli a készülékkel. „Képzelje el - mondja -, hogy az atlantai Fertőző Betegségek Ellenőrzési és Megelőzési Központja megfejtette a járványt fenyegető olyan betegség elleni antitest genetikai információit, mint az Ebola. Ezt a kódot el lehet küldeni az átalakítóknak szerte a világon, és megkezdődhet az ellenszer előállítása. Úgy gondolom, hogy ez a közeljövőben lehetséges lesz."
Hiba problémák
Bármennyire is csodálatos az élet beprogramozása és távoli terjesztése, a biológiai teleportálás hasznossága továbbra is vita tárgyát képezi. Fontos a vetőmagvírus kis állományának felépítése, de ez csak egy lépés az egész ország számára kézzelfogható mennyiségű vakcina előállítása felé. Az influenza elleni vakcinákban talált csillapított vírusokat billióban kell tenyészteni a tyúktojásban - ez gondosan megtervezett folyamat hat hónapig tart.
„Az SGI konverter által termelt DNS-szálak továbbra is hajlamosak a hibákra vagy véletlenszerű mutációkra. Ezek a mutációk elfogadhatatlanul magasak lesznek … vakcinák vagy gyógyszerek előállítása szempontjából”- írja David Evans, az Alberta Egyetem virológusa.
Evans szerint mégis: "Bár kevés az újdonság minden egyes lépésben, a funkcionális DNS előállításához összeállított lépések meglehetősen lenyűgözőek … Oldja meg a hiba problémáját, és van egy olyan készüléke, amelyet mindenki szeretne."
Gibson azt mondja, hogy megoldást keres a hiba problémájára, és megpróbálja elfogadható méretre zsugorítani a konvertert is. Most a készülék felveszi egy Fiat 500-as autó térfogatát.
Panspermia
Az SGI még nem "nyomtatta ki az életet" - a legtöbb biológus nem tartja életben a vírusokat. De a vállalat megközelítheti ezt. 2016-ban az SGI bejelentette egy "minimális sejt", egy olyan baktérium létrehozását, amely az összes legkisebb genommal rendelkezik, és amely kazettaként szolgálhat az új genetikai utasítások rögzítéséhez. Mivel "a minimális cella az élet legegyszerűbb formája" - mondta Gibson, logikus lenne megpróbálni kinyomtatni.
Néhány SGI támogató, köztük Craig Venter egyértelművé teszi, hogy a nyomtató DNS végső szakasza az életformák átadása a bolygók között. A javasolt forgatókönyv szerint egy gépet - a töredékekből származó DNS-szálak létrehozója - el lehet küldeni a Marsra, hogy megszerezzék bármely élő - vagy hozzájuk közeli - forma genetikai kódját.
Ezeket az adatokat aztán továbbíthatják a Föld egyik átalakítójához, amely rekonstruálhatja az idegen életformát, esetleg egy magas szintű biztonsági laboratóriumban. Az SGI alkalmazottainak egy csoportja 2013-ban rövid ideig dolgozott a NASA tudósaival a Mojave-sivatagban, tesztelve az elmélet különböző aspektusait. "Betöltöttük a buszt mindennel, amire szükségünk volt, elkülönítettük a minták egy részét és szekvenáltuk őket" - mondta Gibson.
Az életről az űrbe küldött információk még nagyobb érdeklődésre tarthatnak számot. A földi élet keletkezésének egyik elmélete, az úgynevezett panspermia az volt, hogy az életet meteorit vagy üstökös hozta be. A biológiai átalakítók űrbe küldése egyfajta "megtérülés" lenne az emberiség részéről, mondja Juan Enriquez, az élet további terjesztésével.
"Szeretnék tenni valamit ezen a világon kívül - küldeni ilyet a Marsra, és nyomtatni üzemanyagot, vagy kinyomtatni a légkör egy részét vagy tápanyagokat" - mondja.
Ez felveti a kérdést, hogy melyik életformát vagy melyik genetikai szekvenciát kell először elküldeni. Craig Venter titokban saját DNS-ét használta az első, 2003-ban publikált emberi genomszekvenciához.
Arra a kérdésre, hogy Venter egy másik bolygón reprodukálja-e genomját, Gibson és Enriquez ugyanezt válaszolta: "No comment".
Vadim Tarabarko