Το μυστικό του Σπάιντερμαν

Οι αράχνες και οι περίπλοκοι ιστοί τους γοήτευαν τους ανθρώπους πολύ πριν
σπάσει τα ταμεία ο χολιγουντιανός «Σπάιντερμαν». Επί αιώνες οι άνθρωποι
ζήλευαν την ικανότητα των αραχνοειδών να παγιδεύουν ιπτάμενα έντομα στα
μεταξωτά τους νήματα. Ευλύγιστο και πολύ ελαφρύ, το καλύτερο μετάξι αράχνης
είναι πέντε φορές πιο γερό από το ατσάλι.

Πιο γερός και από ατσάλι. Ο ανθεκτικός ιστός του Σπάιντερμαν ανήκε μέχρι τώρα στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας. Οι επιστήμονες αποφάσισαν να παραγάγουν μαζικά μετάξι αράχνης

Παρά τις αδιάκοπες προσπάθειές τους, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να
φανταστούν πώς να παράγουν μετάξι αράχνης σε μεγάλες ποσότητες. Αντίθετα απ’
ό, τι οι μεταξοσκώληκες, οι αράχνες θέλουν να κυριαρχούν στην περιοχή τους και
δεν εκτρέφονται γιατί τρώγουν η μία την άλλη. Τώρα ερευνητές πιστεύουν ότι
βρήκαν το τέλειο εργοστάσιο παραγωγής μεταξιού αράχνης σ’ ένα μέρος όπου λίγοι
θα το αναζητούσαν: στους μαστούς της κατσίκας. Στα προάστια του Μόντρεαλ και
στα βόρεια της Πολιτείας της Νέας Υόρκης, ερευνητές εκτρέφουν σε αγροκτήματα
εκατοντάδες γενετικά μεταλλαγμένες κατσίκες, ώστε να παράγουν γάλα πλούσιο σε
πρωτεΐνες μεταξιού αράχνης, τις οποίες μπορεί κανείς να «γνέσει» σε νήμα.

Τα στελέχη της Nexia Biotechnologies Inc., της καναδικής εταιρείας που
εκτρέφει τις κατσίκες αυτές, οραματίζονται μια σφύζουσα αγορά για το νήμα
μεταξιού αράχνης που παράγουν με την ονομασία BioSteel. Ο στρατός θέλει στολές
άνετες, που να προστατεύουν όμως από τις σφαίρες. Μπορούν να υπάρξουν επίσης
ιατρικές εφαρμογές, όπως τεχνητοί σύνδεσμοι και πανίσχυρα νήματα για χρήση σε
εγχειρήσεις, αλλά και βιοδιαλυτές πετονιές και ρούχα. «Η Nexia προσπαθεί να
μιμηθεί αυτό που κάνει η αράχνη», λέει ο Τζέφρυ Τέρνερ, πρόεδρος και γενικός
διευθυντής της εταιρείας. «Ο άνθρωπος πιστεύει πάντα ότι τα γερά πράγματα
πρέπει να είναι μεγάλα, αλλά η αράχνη εκμηδενίζει ό,τι έχουμε πετύχει με υλικά
βασισμένα στο πετρέλαιο».

Η ανάπτυξη βιομηχανικού μεταξιού αράχνης δείχνει τον τρόπο που η βιοτεχνολογία
χρησιμοποιεί τον γενετικό μηχανισμό της φύσης για να δημιουργεί νέα υλικά. Η
επανάσταση της βιοτεχνολογίας άρχισε στα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν
ερευνητές ανακάλυψαν πώς να εισάγουν ξένα γονίδια σε βακτηρίδια και να
παράγουν μεγάλες ποσότητες φαρμάκων βασισμένων σε πρωτεΐνες. Στη δεκαετία του
1990, έμαθαν πώς να «παντρεύουν» ξένα γονίδια με κατοικίδια ζώα, τα οποία
μετατρέπονταν σε κινούμενα εργοστάσια φαρμάκων. Γερμανοί επιστήμονες
ανακοίνωσαν πέρυσι ότι παρήγαγαν πρωτεΐνες μεταξιού αράχνης σε πατάτες.

Αλεξίσφαιρα γιλέκα

Σφυρηλατημένο στη διάρκεια 400 εκατομμυρίων χρόνων εξέλιξης, το μετάξι της
αράχνης θεωρείται από τα ανθεκτικότερα νήματα που μπορεί να υπάρξουν. Τρεις
φορές πιο γερό από το Kevlar, το βασισμένο στο πετρέλαιο υλικό που
χρησιμοποιείται για την κατασκευή αλεξίσφαιρων γιλέκων, το μετάξι της αράχνης
είναι ένα από τα πιο γερά υλικά στη γη που μπορούν να μετατραπούν σε νήμα. Οι
ερευνητές εκτιμούν ότι το ισχυρότερο μετάξι αράχνης μπορεί να αντέξει πίεση
272.000 κιλών ανά 6,5 τετραγωνικά εκατοστά.

Στις πρωτεΐνες

Οι επιστήμονες της Nexia παρήγαγαν υψηλής ποιότητας πρωτεΐνη μεταξιού αράχνης,
εισάγοντας γονίδια μεταξιού αράχνης στα κύτταρα των θηλαστικών αδένων αγελάδας
και των νεφρών χάμστερ. Στη συνέχεια στρατιωτικοί επιστήμονες συμπίεσαν τις
πρωτεΐνες σε μικροσκοπικούς σωλήνες, όπου σχημάτισαν υπερανθεκτικά νήματα,
γερά σχεδόν όσο και το φυσικό μετάξι αράχνης. Τον Ιανουάριο, όταν η εταιρεία
δημοσίευσε τα συμπεράσματά της στην επιθεώρηση Science, η μετοχή της Nexia
έκανε άλμα 40%. Έκτοτε η εταιρεία έχει παραγάγει δεκάδες διαγενετικές κατσίκες
εισάγοντας γονίδια μεταξιού αράχνης σε έμβρυα κατσίκας.

Οι διαγενετικές κατσίκες, παράγουν την πρωτεΐνη του μεταξιού στο γάλα τους και
περνούν αυτό το γενετικό χαρακτηριστικό στους απογόνους τους μέσω του
παραδοσιακού ζευγαρώματος. Η Nexia ανακοίνωσε πρόσφατα πως έκανε συμφωνία με
έναν μεγάλο προμηθευτή ιατρικών υφασμάτων και ότι συζητάει συνεταιρισμό με
κατασκευαστές αθλητικών ειδών. Καθώς υπάρχουν γονίδια για αρκετά είδη μεταξιού
αράχνης, η εταιρεία ελπίζει ότι θα είναι σε θέση να πουλάει μια ποικιλία
νημάτων με διαφορετικές ιδιότητες.