Δημιουργούν ζωή στο επιστημονικό εργαστήριο!

H έρευνα, την οποία εποπτεύει ο Έλληνας ερευνητής Άρης Πατρινός, εντάσσεται στο πλαίσιο του προγράμματος του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ για το μικροβιακό γονιδίωμα, το οποίο ξεκίνησε παράλληλα με το αντίστοιχο για τον άνθρωπο

Σε απόσταση αναπνοής από τη δημιουργία ζωής, ξεκινώντας από το μηδέν,
βρίσκονται τις τελευταίες ημέρες οι επιστήμονες. Και αυτό, χάρη στο πρωτόγνωρο
κατόρθωμα των ερευνητών να συνθέσουν στο εργαστήριο βακτηριοφάγους, δηλαδή
ιούς που μολύνουν βακτήρια.

«Πρόκειται για ένα σημαντικό βήμα όσον αφορά τη σύνθεση τεχνητού μικροβίου»,
εξηγεί στα «NEA» ο κ. Άρης Πατρινός, υπεύθυνος του Γραφείου Βιολογίας και
Περιβαλλοντικής Έρευνας του Τομέα Επιστημών στο αμερικανικό υπουργείο
Ενέργειας, το οποίο χρηματοδότησε το επιστημονικό πρόγραμμα. «Είναι αυτό που
θα μας βοηθήσει να πραγματοποιήσουμε τους στόχους του ερευνητικού μας
προγράμματος στην παραγωγή καθαρής ενέργειας (για παράδειγμα υδρογόνου), την
απομόνωση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα (για την καταπολέμηση
των κλιματικών αλλαγών) και τον καθαρισμό της περιβαλλοντικής ρύπανσης,
κατάλοιπο του Ψυχρού Πολέμου».

Τα νέα ανακοίνωσαν χθες στην Ουάσιγκτον οι Άρης Πατρινός, Κρεγκ Βέντερ,
βασικός συντελεστής στο πρόγραμμα του ανθρωπίνου γονιδιώματος και πρόεδρος του
Ινστιτούτου Εναλλακτικών Πηγών Βιολογικής Ενέργειας – και ο Σπένσερ Έιμπραχαμ,
υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ.

Τι έκαναν αυτήν τη φορά οι επιστήμονες; Σε 14 ημέρες συναρμολόγησαν τον
βακτηριοφάγο «fX174», έναν τεχνητό ιό, που αποτελείται από 5.385 ζεύγη βάσεων
από κοντές μονές αλυσίδες, συνθετικού DNA (γνωστές ως ολιγονουκλεοτίδια). Έτσι
δημιούργησαν «συνθετικά πολυγονιδιακά θραύσματα ενός γονιδιώματος, το οποίο
περιέχει περισσότερα από 5.000 ζεύγη βάσεων, πλησιάζοντας στη σύνθεση ενός
ολοκληρωμένου DNA μικροβίου», δηλαδή ενός ζωντανού οργανισμού στο εργαστήριο.

H σύνθεση του βακτηριοφάγου στο εργαστήριο όπως τον είδε στο μικροσκόπιο το μάτι τού καρτουνίστα, ανοίγει τον δρόμο για τη δημιουργία τεχνητών μικροβίων

Επέλεξαν να αρχίσουν τις προσπάθειές τους από τη σύνθεση των βακτηριοφάγων,
καθώς είναι ακίνδυνα για τον άνθρωπο και δεν εμπλέκονται θέματα ηθικής. «H
δημιουργία ζωής στο εργαστήριο είναι ένα σημαντικό βήμα για την πραγματοποίηση
του απώτερου στόχου μας, που είναι η σύνθεση ενός ολοκληρωμένου κυτταρικού
γονιδιώματος. H δουλειά αυτή μας βοηθάει εν τέλει να κατανοήσουμε καλύτερα την
ανθρώπινη βιολογία», λέει ο δρ Βέντερ.

H επιστημονική επιτυχία δεν έχει επιπτώσεις μόνο στον τομέα της ενέργειας,
αλλά «προσθέτει ακόμα ένα πανίσχυρο εργαλείο στη μοριακή βιολογία που μπορεί
να έχει βαθιά εδραιωμένες θετικές επιπτώσεις στην ιατρική, για παράδειγμα τη
σύνθεση ισχυρότερων εμβολίων, καθώς και αποτελεσματικές μεθόδους για τη
γονιδιακή θεραπεία», λέει ο κ. Πατρινός.

H έρευνα εντάσσεται στο πλαίσιο του μεγάλου προγράμματος του υπουργείου
Ενέργειας των ΗΠΑ για το μικροβιακό γονιδίωμα, το οποίο άρχισε παράλληλα με το
αντίστοιχο για τον άνθρωπο. Στόχοι του είναι να αναγνωρίσουν και να
χρησιμοποιήσουν τα χρήσιμα χαρακτηριστικά των μικροβίων για την παραγωγή
καθαρών πηγών ενέργειας, την απομάκρυνση του περισσευούμενου διοξειδίου του
άνθρακα από την ατμόσφαιρα και τον καθαρισμό του περιβάλλοντος.

Φυσικά, η ανακοίνωση φέρνει ξανά στην επιφάνεια και τα – γνωστά και
δικαιολογημένα – ζητήματα ηθικής που έχουν προκύψει τα τελευταία χρόνια λόγω
των επιστημονικών επιτυχιών. Για αυτόν τον σκοπό, ο υπουργός Ενέργειας τόνισε
ότι έχει ήδη αρχίσει δημόσια συζήτηση μεταξύ του επιστημονικού και του
πολιτικού κόσμου ώστε να αποφασίσουν πώς θα χρησιμοποιήσουν τις μεγάλες
ανακαλύψεις προς όφελος της ανθρωπότητας.

Μικρόβια κατά παραγγελία!

Στο ερευνητικό ινστιτούτο του Κρεγκ Βέντερ οι ερευνητές εργάζονται για έναν
κοινό σκοπό: τη δημιουργία μικροοργανισμών κατά παραγγελία. Δηλαδή, μικρόβια
με τονισμένα κάποια έμφυτα ή τεχνητά χαρακτηριστικά με τα οποία γίνονται
περισσότερο αποτελεσματικά σε συγκεκριμένες διαδικασίες. Όπως για παράδειγμα,
η απομόνωση του διοξειδίου του άνθρακα από εργοστασιακά απόβλητα και η
παραγωγή βιοκαυσίμων (π.χ. μεθάνιο και υδρογόνο).

«Κάποια μέρα», λέει ο Βέντερ, «η συνθετική γονιδιωματική θα είναι συνηθισμένη
και θα μας βοηθήσει να κατασκευάσουμε μια τεράστια γκάμα νέων και πολύπλοκων
χημικών, αλλάζοντας την προσέγγισή μας στην παραγωγή ενέργειας, φαρμακευτικών
παρασκευασμάτων και υφασμάτων».

Μερικά παραδείγματα από τα οφέλη της συνθετικής γονιδιωματικής: καλύτερη και
γρηγορότερη σύνθεση γονιδίων, ταχύτερη και μεγαλύτερης ακρίβειας παραγωγή
εμβολίων που βασίζονται στο DNA, παραγωγή καθαρής ενέργειας – υδρογόνο με
μηχανική διαδικασία φωτοσύνθεσης, αντικατάσταση των πετροχημικών στη
βιομηχανία με μικροοργανισμούς, χρήση συνθετικών μικροβίων για τον καθαρισμό
διοξειδίου του άνθρακα σε εργοστάσια, πετρελαιοκηλίδων, ραδιενέργειας κ.λπ.