Primul teleportator biologic este situat în laboratorul Synthetic Genomics Inc. (SGI), situat la parterul unei clădiri din San Diego, și arată ca un cărucior mare de echipamente.
În realitate, acest dispozitiv este o colecție de mașini mici și roboți de laborator - conectați împreună, formând un singur dispozitiv mare. Este capabil să facă ceva fără precedent și anume să transmită un cod digital pentru a imprima viruși.
Într-o serie de experimente care au intrat în faza finală anul trecut, oamenii de știință SGI au trimis seturi de instrucțiuni genetice din alte părți ale clădirii pentru a reproduce automat ADN-ul din virusurile gripale comune. În același mod, au făcut un bacteriofag funcțional (un virus care infectează bacteriile).
Deși nu este prima dată când se face un virus din părți ale ADN-ului, este prima dată când un virus este creat într-un mod automat, fără operații manuale.
Dispozitivul, supranumit „convertor digital-biologic”, a fost demonstrat în luna mai. Până în prezent, acesta este doar un prototip, dar în viitor, astfel de instrumente ar putea transfera informații biologice de la locul epidemiilor direct producătorilor de vaccinuri sau „tipări” medicamente personalizate la cerere direct la locația pacientului.
„Timp de un deceniu am visat să putem transmite prin fax forme de viață”, spune Juan Henriquez de la Excel Ventus, o firmă de capital de risc care a investit în SGI. El prevede o nouă revoluție industrială bazată pe un „convertor digital-biologic” de aceeași magnitudine ca revoluția produsă odată de culesul de bumbac.
Craig Venter, biolog disident care a fondat Genomica Sintetică în 2005 (deși nu mai participă la activitățile sale zilnice), sugerează posibilitatea transmiterii interplanetare a formelor de viață.
„El a discutat cu Elon Musk”, spune Dan Gibson, vicepreședinte al tehnologiei ADN al SGI.
Video promotional:
Viruși gripali
Spre deosebire de Craig Venter, care este renumit pentru declarații mari și planuri ambițioase, Gibson este cunoscut printre biologi pentru implicarea sa în Adunarea Gibson - o reacție care fuzionează bucăți mici de ADN obținute într-un laborator în gene mai mari.
Imprimanta comercială ADN BioXP 3200 a SGI se află în centrul convertorului digital-biologic. Când Gibson, în birou, trimite un mesaj convertorului, acesta începe să lucreze folosind substanțe chimice preîncărcate. Am trimite un astfel de mesaj de oriunde.
La sfârșitul lunii mai, echipa lui Gibson a dezvăluit modul în care a folosit o imprimantă pentru a crea ADN, ARN, proteine și viruși „automat din secvențe de ADN transmise digital fără intervenția umană”.
Lucrările la convertorul digital-biologic au început în 2013, când SGI și producătorul de medicamente Novartis au efectuat un test pentru a vedea dacă datele din epidemia de gripă pot fi utilizate pentru a crea rapid virusuri de semințe utilizate în producția de vaccinuri.
Oportunitatea de verificare a venit în luna martie a acelui an, când chinezii au anunțat o epidemie a virusului gripal H7N9 și și-au făcut publică secvența ADN. (H și N din denumirea de tip gripal se referă la hemaglutinină și neuraminidază, proteine de pe învelișul exterior al virusului pe care sistemul imunitar uman le recunoaște.) „Era Duminica Paștelui”, își amintește Gibson, „când am primit un e-mail care raporta panica virusului în China. gripa aviară H7N9. Așa că am avut ocazia să obținem secvența ADN foarte repede.
Două zile mai târziu, fără acces la eșantioane, cu doar secvențe digitale, SGI a sintetizat genele proteinelor H și N pe o imprimantă ADN. Aceste fire ADN au fost trimise la Novartis, unde au creat o tulpină de virus care conține noi informații genetice pentru producție. vaccinuri. Atunci a devenit realitate ideea unui convertor digital-biologic, a spus Gibson. „Am spus, putem pune totul împreună într-o singură cutie?” Își amintește el.
Gibson speră să construiască o afacere profitabilă cu dispozitivul. „Imaginați-vă”, spune el, „că Centrul pentru Controlul și Prevenirea Bolilor Infecțioase din Atlanta descifrează informațiile genetice pentru un anticorp împotriva unei boli precum Ebola, care amenință o epidemie. Acest cod poate fi trimis convertorilor din întreaga lume și poate începe producția antidotului. Cred că va fi posibil în viitorul apropiat.
Probleme de eroare
Pe cât de uimitoare este abilitatea de a programa viața și de a o distribui de la distanță, utilitatea teleportării biologice rămâne o chestiune de dezbatere. Construirea unui stoc mic de virus de semințe este importantă, dar este doar un pas către producerea unui vaccin în cantități tangibile pentru o țară întreagă. Virusurile atenuate găsite în vaccinurile antigripale trebuie crescute în miliarde de ouă de pui, un proces planificat cu atenție, care durează șase luni.
„Catenele ADN produse de convertorul SGI sunt încă predispuse la erori sau mutații aleatorii. Aceste mutații vor fi inacceptabil de mari … pentru producerea de vaccinuri sau produse farmaceutice”, scrie David Evans, un virolog la Universitatea din Alberta.
Și totuși, potrivit lui Evans, „Deși există puține noutăți în fiecare etapă, pașii uniți pentru a produce ADN funcțional sunt destul de impresionanți … Rezolvați problema de eroare și aveți un dispozitiv pe care toată lumea îl dorește”.
Gibson spune că este în căutarea unei soluții la problema de eroare și, de asemenea, încearcă să micșoreze convertorul la o dimensiune acceptabilă. Acum dispozitivul preia volumul unei mașini Fiat 500.
Panspermia
SGI nu are încă „viața tipărită” - majoritatea biologilor nu consideră că virusurile sunt vii. Dar compania poate aborda acest lucru. În 2016, SGI a anunțat crearea unei „celule minime”, o bacterie cu cel mai mic genom dintre toate, care ar putea servi drept casetă pentru înregistrarea noilor instrucțiuni genetice. Deoarece „celula minimă este cea mai simplă formă de viață”, Gibson a spus că ar fi logic să încercăm să o tipărim.
Unii susținători SGI, inclusiv Craig Venter, arată clar că etapa finală pentru ADN-ul imprimantei va fi transferul formelor de viață între planete. În scenariul propus, o mașină - creatorul șirurilor de ADN din fragmente - ar putea fi trimisă pe Marte pentru a obține codul genetic al oricărei forme vii - sau a celor apropiați - formelor.
Aceste date ar putea fi apoi transmise unui convertor de pe Pământ care ar reconstrui forma de viață extraterestră, posibil într-un laborator de înaltă securitate. Un grup de angajați SGI a lucrat pe scurt cu oamenii de știință NASA în deșertul Mojave în 2013, testând diferite aspecte ale teoriei. „Am încărcat autobuzul cu tot ce aveam nevoie, am izolat câteva mostre și le-am secvențiat”, a spus Gibson.
Trimiterea de informații despre viață în spațiu poate fi de un interes și mai mare. O teorie pentru originea vieții pe Pământ, cunoscută sub numele de panspermie, a fost că viața a fost adusă de un meteorit sau o cometă. Trimiterea convertorilor biologici în spațiu ar fi un fel de „recompensă” din partea umanității, spune Juan Enriquez, prin răspândirea vieții.
„Vreau să fac ceva în afara acestei lumi - să trimit așa ceva pe Marte și să tipăresc combustibil sau să imprim o parte din atmosferă sau substanțe nutritive”, spune el.
Acest lucru ridică întrebarea despre ce formă de viață sau ce secvență genetică trebuie trimisă mai întâi. Craig Venter și-a folosit în secret propriul ADN pentru prima secvență genomică umană, publicată în 2003.
Când au fost întrebați dacă Venter își va reproduce genomul pe altă planetă, Gibson și Enriquez au răspuns la fel: „Fără comentarii”.
Vadim Tarabarko
