Ce promisiuni aduce biologia sintetică

Oamenii de ştiinţă pot crea în laborator bacterii şi alte fiinţe vii, cu scopul de a realiza noi vaccinuri sau tratamente care să nu implice voluntari umani. Această ştiinţă poartă numele de biologie sintetică şi oferă promisiunea unor descoperiri medicale revoluţionare.Prin tehnologia biologiei sintetice, cercetătorii ar putea recrea în laborator toate virusurile al căror genom a fost descoperit.

Într-o manieră similară celei folosite de ingineri pentru a crea cipuri electronice, specialiştii în biologie sintetică pot da naştere unor creaturi vii în laborator, folosind „ingrediente" de la alte fiinţe sau pot recrea sisteme biologice naturale. Printre aplicaţiile biologiei sintetice se numără crearea unor microorganisme şi a altor forme de viaţă care: să poată fi folosite pe post de tratament în anumite boli, să detecteze substanţele toxice, să anihileze factorii poluanţi, să „repare" genele care au suferit mutaţii sau să distrugă celulele canceroase. În momentul de faţă, biologia sintetică este la început, cam în acelaşi stadiu în care se afla genetica moleculară în jurul anului 1970 (când se inventase tehnologia de recombinare a ADN-ului).

Specialiştii în biologie sintetică folosesc tehnologiile ­disponibile pentru a concepe şi pentru a construi sisteme biologice simple. Scopul este acela de a descifra reţelele genetice complexe şi modul de acţiune a biomoleculelor care fac posibile procesele metabolice vitale.

Realizări până în prezent

Cercetarea în domeniul biologiei sintetice a început în anii 1970, când metabolismul unor bacterii a fost modificat astfel încât să sintetizeze o serie de substanţe necesare în medicină. După 1980 au fost create în laborator organisme modificate genetic pentru activarea sau, dimpotrivă, pentru inhibarea anumitor gene. Deşi se aseamănă în multe privinţe cu ingineria genetică, biologia sintetică are totuşi o particularitate extrem de importantă. În timp ce prima implică transferul unor ­gene individuale de la o specie la alta, ultima constă în asamblarea unor genomuri noi de microbi din mai multe părţi de gene. Aceste componente pot fi gene naturale, prelevate de la alţi microbi, care au fost modificate pentru a funcţiona mai eficient, sau gene artificiale.

O realizare majoră în acest domeniu a fost obţinută în luna mai a anului 2010, când cercetătorii americani, coordonaţi de pionierul în genetică Craig Venter, au introdus un genom creat în întregime în laborator într-o bacterie, apoi au lăsat-o să se reproducă. Atunci, însuşi preşeditele SUA Barack Obama a considerat necesar să atragă atenţia, în mod public, asupra pericolului pe care l-ar putea implica neatenţia în ceea ce priveşte manipularea acestor organisme create în laborator.  Tot anul trecut au fost făcute publice studiile realizate de o altă echipă de cercetători de la Universitatea din California. Acestea au constat în crearea unor microbi sintetici care să fie ingredientul principal dintr-un medicament pentru tratarea malariei.

Reprezintă şi un risc major

La fel cum se întâmplă cu toate marile tehnologii noi şi puternice, biologia sintetică poate reprezenta şi un motiv de îngrijorare pentru umanitate, deoarece în laborator se pot crea şi organisme ­care să compromită viaţa umană. Chiar dacă nu există intenţii negative, neatenţia în manipularea organismelor sintetice poate dăuna oamenilor sau mediului înconjurător. Totuşi, ne asigură oamenii de ştiinţă de la Universitatea din Pennsylvania, aceste riscuri sunt plasate în vii­torul îndepărtat, deoarece descoperirile realizate până în prezent nu reprezintă ­niciun pericol.

Specialistul nostru
Dr. Adrian Stănescumedic primar gerontolog

Odată ce a fost descifrată în totalitate structura genomului, a mai rămas un singur pas până la recrearea acestei structuri în laborator. Ştiinţa care se ocupă cu acest lucru este biologia sintetică. Momentan, oamenii de ştiinţă cu această specializare nu au reuşit decât recrearea unor fragmente de ADN în formă sintetică. Mai sunt necesari ani de cercetare până la realizarea sintetică a întregului ADN uman. Tehnologiile biologiei sintetice sunt utile pentru sinteza unor proteine necesare activităţii normale a organismului, cum sunt hormonii, enzimele şi anticorpii. De asemenea, prin biologia sintetică, s-ar putea „decupa" anumite mutaţii genetice cunoscute la părinţi din codul genetic al copiilor şi s-ar putea înlocui fragmentele „defecte" cu secvenţele corecte de nucleotide sintetizate genetic.

 În viitor: O bacterie cu genomul creat integral în laborator ar putea sta la baza unui vaccin eficient pentru malarie.