План за създаването на изкуствен човешки геном от синтетично ДНК

Предложението на група учени и бизнесмени да синтезират изкуствено човешки геном привлича остри критика за това, че избягва важните етични въпроси, които подобна стъпка повдига.

Идеята е от синтетично създадена ДНК да бъде оформен човешки геном, способен да създаде живи клетки в лабораторни условия. Това заявиха водещите автори Джеф Боук от Медицинския център Лангон към Университета Ню Йорк и биотехнологът Джордж Чърч от Медицинското училище на Харвард в писмо с дължина две страници и половина, публикувано в научното списание Science.

В миналото друг научен екип успя да създаде бактерии с лабораторно изградени гени; човешкият геном обаче е значително по-голям. Според поддръжниците на новия план, озаглавен HGP-Write, основаването на един мегапроект ще намали  хилядократно разходите за лабораторното създаване на ДНК в рамките на десет години и съответно да предизвика революционен напредък в науката и индустрията. Но 25-те автори на текста остават безмълвни по отношение на задаващия се етичен дебат: ще бъдем ли способни да създаваме хора чрез изкуствени геноми и – ако да – трябва ли да го правим?

Дрю Енди, специалист по синтетична биология от университета Станфорд, заяви: „Преди да се впуснем в един проект от такова огромно значение, трябва да си отговорим на някои въпроси – включително дали въобще трябва да го започнем. Авторите не поставят тези фундаментални въпроси. Всъщност в своето предложение те не поставят абсолютно никакви въпроси.“

За щастие в близкото минало Джордж Чърч, ентусиазиран футуролог, чието участие в предложението е осезаемо, не само зададе големите въпроси, но също така им отговори. В своята книга „Възраждане: Как синтетичната биология ще промени природата и човешкия вид“, публикувана през 2012 г., Чърч описва как връхната точка на синтетичната биология ще бъде производството на хора чрез лабораторно създадени геноми, чиято имунна система е устойчива на всички вируси – включително ХИВ и херпес.

В своята книга от 2012 г. Джордж Чърч от Медицинското училище на Харвард предрече, че синтетичната биология може да направи възможно лабораторното създаване на хора, които да бъдат устойчиви на всички вируси.

Чърч е влиятелна личност в тази научна материя, а неговите студенти доминират в различни сектори на геномната технология и иновация. Той открито се е обявявал в подкрепа на създаването на хора чрез генно инженерство, както и използването на генна редакция с цел да бъдат поправени определени гени преди раждането.

Изработването на цели геноми обаче дава възможност за много по-големи и различни по вид изменения. Това, което вълнува Чърч най-много, се нарича „прекодиране“ – преобразуване на генома, така че той да не може да бъде атакуван от вируси. „Предлагаме… да го променим“, коментира Чърч по отношение на кода, който всички форми на живот споделят. „Да, звучи арогантно – добре.“

Създателите на HGP-Write заявяват, че целта им е да съберат 100 милиона долара, за да осъществят успешно синтезиране на човешки геном в рамките на десет години – единствено в лабораторни условия. „Целта на проекта е да развие и тества големи геноми в клетки и нищо повече“, каза Нанси Кели, който събира средствата и е главно изпълнително лице на проекта. До момента са събрани 250 000 долара чрез грант от софтуерната компания Autodesk.

Питър Кар, специалист по синтетична биология от лабораториите „Линкълн“ към Масачузетския технологичен институт, който посети срещата за обсъждане на проекта, проведена миналия месец в Харвард, заяви: „Те ясно подчертаха, че ще отглеждат изкуствено в лабораторни условия клетки на бозайници. Но какво се случва след това? Очевидно част от вълнението се поражда от факта, че биха могли да съществуват хора със синтетични геноми. Зад всичко това стои вълнуващата мечта да бъдат създадени хора, чиято имунна система е устойчива на вируси.“

Това, което голяма част от критиците считат за странно, е че текстът, публикуван в Science, въобще не споменава тези възможности. Подробно се описва как „клетки“ могат да бъдат направени устойчиви на вируси и на рак и да имат подобрени характеристики. Но кому са нужни подобни човешки клетки? В своята книга Чърч казва абсолютно същите неща, но там той говори и за създаването на ХОРА.

В свой имейл Чърч се съгласи, че описаните в неговата книга предложения могат да бъдат следваща стъпка, ако технологията за създаването на геноми се развие достатъчно – макар че това не била целта на HGP-Write. „Проектът ни просто обръща внимание на тези по-дългосрочни въпроси“, сподели той.

Подобни неизречени възможности са твърде обезпокоителни за Лори Золот, професор по религия и биоетика в Северозападния университет, Илинойс. „Не става ясно дали те разбират, че първата стъпка преди самото стартиране на проекта, е да се запитат: добра идея ли е това?“, заяви тя. Золот подчерта, че създаването на нови геноми чрез секс е „едно от последните неща, които хората продължават да правят сами – с удоволствие и вяра и неподтикнати от някаква изгода. Ако се създават в лаборатория, те стават просто стока.“

Золот също така се притеснява, че подобно фундаментално предложение е финансирано и водено от една средно голяма софтуерна компания, която няма авторитет в областта на биомедицината. Autodesk публикуваха два коментара, в които отхвърлиха идеята за лабораторно създадени хора: „Съжаляваме, че ви разочароваме, но няма да произвеждаме синтетични хора.“

Прекодирането на живота

Въпреки тези изявления, според Чърч именно създаването на нов вид хора е крайната цел на тази технология. Чърч е трансхуманист, който счита за основна цел на човечеството неговата по-нататъшна еволюция – както и тази на природата – осъществена според научните принципи. В своята книга той изтъква, че подобни идеи не са толкова „скверни“, колкото изглеждат първоначално.

За да разберем голямата идея на Чърч за прекодиране, е важно да знаем, че ДНК секвенцията (поредица от букви, представяща първичната структура на верига ДНК – бел. ред.) предоставя информация в код, изграден от три букви. Когато клетките изграждат протеини, тези трибуквени „кодони“ им съобщават коя аминокиселина да добавят към протеина. Други кодони пък им казват кога да спрат.

Почти всеки аспект от телата ни, както и живота като цяло, зависи от протеини, изградени чрез използването на този ДНК-код. Макар и още да не знаем със сигурност, кодът е възникнал преди няколко милиарда години, вероятно под някой прастар вулкан, и оттогава не се е променял. През 1968 г. трима учени получиха Нобелова награда за това, че откриха на какъв принцип кодът работи (Бележка: за да постигнат това, им се наложи да създадат първите синтетични гени).

Важна черта на кода е, че някои от кодоните са излишни, тъй като се дублират: определят същата аминокиселина. Идеята на Чърч за прекодиране включва преработването на генома по такъв начин, че да бъдат елиминирани излишните кодони – а заедно с тях и определени гени. При отсъствието на този механизъм, вирусите не биха били способни да се възпроизвеждат, тъй като за целта те имат нужда от вече липсващите кодони.

Кажете сбогом на ХИВ, херпес и обикновената настинка. Това е идея, която би накарала Луи Пастьор да подскочи. Лабораторията на Чърч вече е започнала да преработва кодоните на бактерията Ешерихия коли (E. coli). Всъщност проектът е напреднал значително. В свое интервю ученият заяви, че екипът от лабораторията му е синтезирал еквивалент на цял геном E.coli и е заменил 7 от 64-те му кодона. Тези бактерии вероятно не могат да бъдат инфектирани от някои вируси. Това би могло да се окаже доста полезно. Не е разговор за маса, но редица важни лекарства и продукти се произвеждат в този вид бактерии и понякога силни вирусни инфекции, заразяващи бактериите, водят до затварянето на цели биофабрики и спиране на производството.

„Това е радикална промяна. Освен този, който създадохме, на планетата не съществува друг организъм, който да не използва всичките си 64 кодона“, заяви Чърч.

Технологията може да се разрасне и с приложение в селското стопанство. Какво ще кажете за домат, който отблъсква всякакви вируси? Или за млекодайни крави, чиито вимета не са подложени на инфекции? Според публикуваният в Science материал ще бъдем способни да създаваме имунно устойчиви на вируси човешки органи и клетки за трансплантация.

В книгата си Чърч загатва, че ако подобни предварителни употреби сработят, налице ще бъде „изкушението да приложим същите техники и при хората“. Затова ще има някои основателни причини. Хората биха могли да станат устойчиви на рак, ако техните геноми бъдат натъпкани с гени, потискащи развитието на тумори. Те дори биха могли да станат устойчиви на радиация, за да пътуват в космоса и да заселят нови светове в случай, че нещо лошо сполети нашия.

Всичко това звучи като нещо от една далечна галактика.

Но с HGP-Write то става по-близко от всякога.

Превод: Момчил Вачев / Memoria de futuro

Източник: MIT Technology Review

   АКО МЕМОРИЯ Е ПОЛЕЗНА ЗА ВАС, ПОДКРЕПЕТЕ НИ ТУК

 Или станете наши приятели във ФЕЙСБУК