«Synthia»
Η ανακοίνωση της κατασκευής του πρώτου «συνθετικού» κυττάρου στο εργαστήριο προκάλεσε στους περισσότερους από εμάς τα πιο αντιφατικά συναισθήματα: η έντονη ανησυχία και ο φόβος για τις επικίνδυνες εφαρμογές της τεχνοεπιστήμης εναλλάσσονται με τον απολύτως δικαιολογημένο ενθουσιασμό και την υπερηφάνεια για τις πρωτόγνωρες δυνατότητες της σύγχρονης βιοτεχνολογίας.
Και επειδή τα συναισθήματα δεν αποτελούν καλό σύμβουλο για την αποτίμηση μιας τόσο σημαντικής είδησης, καλό θα ήταν, πριν αξιολογήσουμε τις πιθανές τεχνολογικές εφαρμογές της, να εξετάσουμε τις πραγματικές επιστημονικές προϋποθέσεις της. Εξάλλου, για όσους παρακολουθούν τις εκρηκτικές εξελίξεις στον χώρο των βιοεπιστημών, η είδηση αυτή δεν προκάλεσε ιδιαίτερη έκπληξη. Αντίθετα, όπως θα δούμε, ήταν μάλλον αναμενόμενη με δεδομένα τις προόδους των τελευταίων χρόνων στο πεδίο της συνθετικής βιολογίας, την ιστορία των πρωταγωνιστών της συγκεκριμένης έρευνας και τα χρήματα που επενδύθηκαν για την υλοποίησή της.
Τα τελευταία χρόνια πολλές εργαστηριακές έρευνες στο πεδίο των βιοεπιστημών επικεντρώθηκαν στην προσπάθεια δημιουργίας στοιχειωδών ζωικών μονάδων, δηλαδή πολύ απλών «τεχνητών» κυττάρων, ικανών να αυτοσυντηρούνται, να δημιουργούν αντίγραφα του εαυτού τους και να προσαρμόζονται στις αλλαγές του περιβάλλοντος. Με άλλα λόγια, οι ερευνητές ήθελαν να δημιουργήσουν στο εργαστήριο τις, κατά το δυνατόν, απλούστερες τεχνητές κυτταρικές δομές οι οποίες θα διέθεταν ωστόσο τις τρεις βασικές ιδιότητες κάθε ζωντανού οργανισμού: μεταβολισμό, αναπαραγωγή, εξέλιξη μέσω προσαρμογών.
Χάρη στις εντυπωσιακές προόδους της μοριακής βιολογίας και τα νέα αποτελεσματικά εργαλεία της γενετικής μηχανικής, οι ερευνητές που εργάζονται στον νεοσύστατο τομέα της «συνθετικής βιολογίας» (Synthetic Biology) κατάφεραν όχι μόνο να αναπαράξουν στο εργαστήριο βασικές βιολογικές δομές και διεργασίες, αλλά και να δημιουργήσουν «συνθετικούς» οργανισμούς με νέες βιολογικές ιδιότητες.
«Είμαστε πεπεισμένοι ότι, μετά την αρχική εμφάνισή της πάνω στη Γη, η επόμενη δημιουργία ζωής θα γίνει στο εργαστήριο κάποιου από εμάς», υποστήριζε πριν από μόλις τρία χρόνια ο David Deamer, βιοχημικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας και διεθνώς αναγνωρισμένη αυθεντία στον τομέα της συνθετικής βιολογίας. Ενώ ο Craig Venter, ένας πολύ διάσημος Αμερικανός επιστήμονας-επιχειρηματίας, είχε πριν από δύο χρόνια εξαγγείλει: «Είμαι έτοιμος να δημιουργήσω ένα συνθετικό έμβιο ον». Και απ’ ό,τι φαίνεται, δεν άργησε και πολύ να πραγματοποιήσει αυτή του την απειλή!
Η αυγή της συνθετικής ζωής;
Οι δημιουργοί του αλλά και τα μέσα επικοινωνίας το παρουσίασαν ως το πρώτο «συνθετικό κύτταρο» στην ιστορία, μολονότι στην πραγματικότητα «συνθετικό» είναι μόνο το γονιδίωμά του. Η «κατασκευή» του έγινε από μια ομάδα ερευνητών υπό την καθοδήγηση του Craig Venter, του παγκοσμίως γνωστού επιστήμονα-μπίζνεσμαν, ο οποίος το 2000 κατάφερε πρώτος να αποκωδικοποιήσει μεγάλο μέρος του ανθρώπινου γονιδιώματος, «κλέβοντας» την πρωτιά από τη διεθνή συνεργασία για την πλήρη χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος.
Σήμερα, δέκα χρόνια μετά, τα φώτα της δημοσιότητας στράφηκαν ξανά πάνω του, γιατί μαζί με την ερευνητική του ομάδα ανακοίνωσε στο τρέχον τεύχος του έγκριτου περιοδικού «Science» ένα νέο επιστημονικό επίτευγμα. «Σχεδιάσαμε, συνθέσαμε και συγκροτήσαμε κύτταρα ικανά να αναπαράγονται», δήλωσαν επίσημα στο περιοδικό ο ίδιος και οι συνεργάτες του.
Η πορεία του Venter προς τη δημιουργία του πρώτου κυττάρου που ελέγχεται από ένα συνθετικό γονιδίωμα ξεκίνησε ήδη από το 2007 όταν, μαζί με μια μικρή ομάδα ερευνητών που εργάζονταν πυρετωδώς στο ομώνυμο ιδιωτικό ινστιτούτο στο Maryland των ΗΠΑ (J. Craig Venter Institute), κατάφεραν να αναπαράξουν πιστά στο εργαστήριο το DNA του βακτηριδίου Mycoplasma mycoides. Το επόμενο αποφασιστικό βήμα έγινε το 2009, όταν οι ίδιοι ερευνητές κατάφεραν να μεταμοσχεύσουν αυτό το συνθετικό DNA που είχαν δημιουργήσει τεχνητά στο εργαστήριο, σε ένα διαφορετικό είδος βακτηριδίου (Mycoplasma capricolum). Ετσι, το 2009 δημιούργησαν τον πρώτο μικροοργανισμό με συνθετικό γονιδίωμα, ο οποίος προέκυψε από τη μεταμόσχευση στο εργαστήριο του συνθετικού DNA από το ένα βακτηρίδιο στο άλλο.
Πρόσφατα, συνδυάζοντας αυτές τις δύο σημαντικές τεχνικές, κατάφεραν να προχωρήσουν σε ένα ακόμη πιο δραστικό βήμα: τη δημιουργία ενός φυσιολογικού και ικανού να αναπαράγεται βακτηριδίου από ένα συνθετικό γονιδίωμα, το οποίο αυτή τη φορά δεν προήλθε από κάποιο υπαρκτό είδος βακτηριδίου, αλλά, αντίθετα, δημιουργήθηκε τεχνητά στο εργαστήριο! Πρόκειται για το νέο βακτηρίδιο «Mycoplasma mycoides Jcvi-syn 1.0», όπως είναι το επίσημο όνομά του (το «syn» σημαίνει συνθετικό), το οποίο οι ερευνητές αποκαλούν συνήθως, χάριν συντομίας, «Synthia».
«Είναι το πρώτο συνθετικό κύτταρο που κατασκευάστηκε ποτέ», εξηγεί ο ίδιος ο Venter· και προσθέτει: «Το αποκαλούμε συνθετικό επειδή προέκυψε από ένα τεχνητό χρωμόσωμα, κατασκευασμένο στο εργαστήριο βάσει πληροφοριών ενός υπολογιστή και χημικών συστατικών που συνετέθησαν από μια υπολογιστική συσκευή σύνθεσης DNA».
Σύμφωνα με τον δημιουργό του, η «Synthia» είναι το πρώτο βιολογικό είδος στον πλανήτη που είναι ικανό να πολλαπλασιάζεται, ενώ «έχει για γονέα έναν… υπολογιστή».
Αυτή η ωραιοποιημένη και υπεραπλουστευτική περιγραφή παραβλέπει, ωστόσο, ότι τα κύτταρα δεν αποτελούνται μόνο από γονίδια, δηλαδή από μακριές αλυσίδες DNA που περιέχουν γενετικές πληροφορίες, αλλά και από ιδιαίτερα σύνθετα οργανίδια (π.χ. κυτταρικές μεμβράνες, μιτοχόνδρια κ.ο.κ.). Επομένως, θα πρέπει να είναι είτε υπερβολικά αισιόδοξος είτε υπερβολικά «γονιδοκεντριστής» όποιος πιστεύει ότι μπορεί να δημιουργήσει «εκ του μηδενός» το σύνολο των κυτταρικών δομών ενός μικροοργανισμού επειδή κατάφερε απλώς να ανασυνθέσει τεχνητά τα γονίδιά του! Η σύνθεση στο εργαστήριο μονοκύτταρων «τεχνημάτων» δεν αποτελεί καθόλου δημιουργία κυττάρων εκ του μηδενός. Στην καλύτερη περίπτωση πρόκειται αποκλειστικά για συνθετικά γονιδιώματα που ενσωματώνονται σε ήδη υπαρκτά βιολογικά κύτταρα.
Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί ότι πρόκειται για μια υπερβολικά απλή μορφή ζωής: το συνθετικό DNA του βακτηριδίου αποτελείται από ένα εκατομμύριο γράμματα (νουκλεοτίδια), ενώ το αντίστοιχο ανθρώπινο DNA αποτελείται από 3,2 δισεκατομμύρια γράμματα! Παρ’ όλα αυτά, ο Craig Venter και οι συνεργάτες του οραματίζονται ήδη την εκμετάλλευση των «συνθετικών» κυττάρων -ανασχεδιασμένων κατάλληλα με τις μεθόδους της συνθετικής βιολογίας- για την αντιμετώπιση πολλών δυσεπίλυτων προβλημάτων μας (όπως π.χ. η μόλυνση του περιβάλλοντος, οι οικολογικές καταστροφές και οι διάφορες ανίατες ασθένειες).
Οπως δήλωσε πρόσφατα ο Venter: «Το συνθετικό κύτταρο είναι ένα πραγματικά πανίσχυρο εργαλείο για τον σχεδιασμό όλων όσα επιθυμούμε να κάνουν αυτοί οι τεχνητοί μονοκύτταροι οργανισμοί. Και ήδη σκεφτόμαστε έναν τεράστιο αριθμό δυνατών εφαρμογών». Ανάμεσα στις διάφορες φουτουριστικές «εφαρμογές» αυτής της σχεδόν μαγικής τεχνολογίας είναι η γενετική τροποποίηση των μονοκύτταρων οργανισμών, ώστε να αποκτούν εντελώς νέες ιδιότητες, όπως να παράγουν πολύτιμες και δυσεύρετες σήμερα θεραπευτικές ουσίες ή να αφομοιώνουν επικίνδυνες πετρελαϊκές κηλίδες, να καταβροχθίζουν σκουπίδια ή διάφορα απόβλητα ιδιαίτερα βλαπτικά για το περιβάλλον, κ.ο.κ.
Η λίστα των θαυματουργών εφαρμογών της συνθετικής βιολογίας στο μέλλον φαίνεται να είναι κυριολεκτικά ατελείωτη. Μάλιστα, το περιοδικό «Economist» υπογραμμίζει ότι πρόκειται για μια σημαντική επιστημονική εξέλιξη που προϋποθέτει «μια γνώση της φύσης ανώτερη από την επινόηση της ατομικής βόμβας».
Ολα αυτά ισχύουν ώς ένα βαθμό, αρκεί βέβαια να παραβλέψει κανείς μια μικρή λεπτομέρεια: ότι πρόκειται για καθαρή προπαγάνδα ή, καλύτερα, για ευχολογικές εικασίες που σε καμιά περίπτωση δεν επιβεβαιώνονται από τα διαθέσιμα σήμερα δεδομένα των βιοεπιστημών. Πράγματι, τα σημερινά «συνθετικά» κύτταρα είναι αξιοθαύμαστοι τεχνητοί μικροοργανισμοί που αναπτύσσονται όμως κάτω από αυστηρά ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες. Και δεν είναι καθόλου βέβαιο ότι θα κατάφερναν να επιβιώσουν, πόσω δε μάλλον να αναπαραχθούν, στο εξωτερικό περιβάλλον: είναι πολύ πιθανό ότι στις εξαιρετικά αντίξοες εξωτερικές συνθήκες αυτά τα «τεχνητά βακτηριδιακά κύτταρα» θα πέθαιναν αμέσως! Κοντολογίς, για να δούμε τα πρώτα πρακτικά αποτελέσματα και τις εφαρμογές αυτών των πρωτοποριακών ερευνών θα πρέπει πιθανά να περιμένουμε κάποιες δεκαετίες.
Αυτό που από εδώ και πέρα οι μελλοντικές έρευνες του Craig Venter οφείλουν να αποδείξουν είναι η πρακτική, και όχι μόνο η επιστημονική, χρησιμότητα αυτών των όντως εντυπωσιακών εργαστηριακών «θαυμάτων». Μόνο τότε θα έχουμε το δικαίωμα να μιλάμε για την είσοδο της ανθρωπότητας στη μετα-γονιδιωματική εποχή.
Πηγή : enet.gr
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου