Ένα βήμα πιο κοντά στη δημιουργία «μη-ανθρώπινου» οργανισμού

Οι επιστήμονες έκαναν ένα τεράστιο βήμα για τη δημιουργία ενός συνθετικού πολύπλοκου οργανισμού, που θα έχει πλήρως σχεδιασθεί εκ του μηδενός με τη βοήθεια υπολογιστή και θα έχει στη συνέχεια δημιουργηθεί στο εργαστήριο.
​​Οι ερευνητές που πριν από τρία χρόνια είχαν δημιουργήσει το πρώτο συνθετικό χρωμόσωμα ενός μύκητα, τώρα ανακοίνωσαν ότι πρόσθεσαν πέντε ακόμη συνθετικά χρωμοσώματα. Έτσι, έχουν πλέον συνθέσει περίπου το ένα τρίτο του γονιδιώματος ενός ζαχαρομύκητα (Saccharomyces cerevisiae), που χρησιμοποιείται και ως μαγιά στην αρτοποιία, στην παραγωγή αλκοόλ κ.α.
Θεωρείται πλέον θέμα χρόνου –πιθανώς έως το τέλος του 2017 ή το 2018- να έχει επιτευχθεί η σύνθεση ολόκληρου του γονιδιώματός του. Εκτός από τη σύνθεση και των 16 χρωμοσωμάτων του, ο τελικός συνθετικός μύκητας θα περιέχει και ένα 17ο συνθετικό χρωμόσωμα που δεν υπάρχει στη φύση.
Θα ανοίξει έτσι ο δρόμος για τη δημιουργία μιας σειράς νέων οργανισμών (μικροβίων αρχικά και αργότερα φυτών και ζώων), που δεν θα υπάρχουν στη φύση, αλλά θα έχουν προκύψει από τις ενέργειες του ανθρώπου, μέσα από όχι μόνο επιλεκτικές τροποποιήσεις γονιδίων, αλλά από το «ξαναγράψιμο» ολόκληρων γονιδιωμάτων εξ αρχής. Η μέθοδος αυτή της ολοκληρωτικής σύνθεσης ενός γονιδιώματος αναμένεται μελλοντικά να συμβαδίσει με –και όχι να αντικαταστήσει- τις τεχνικές στοχευμένης γονιδιακής επεξεργασίας όπως η CRISPR.
Το βακτήριο «Σύνθια»
​Μέχρι στιγμής, έχει δημιουργηθεί το πλήρες γονιδίωμα ενός βακτηρίου, της αποκαλούμενης «Σύνθια» (επειδή έχει συντεθεί), από τον διάσημο αμερικανό γενετιστή Κρεγκ Βέντερ το 2010. Όμως τα βακτήρια που δεν διαθέτουν κυτταρικό πυρήνα, είναι πολύ πιο μικρά και απλά από οργανισμούς όπως οι μύκητες και οι άνθρωποι, που ως ευκαρυωτικοί οργανισμοί έχουν πυρήνα στα κύτταρά τους.
Η αναμενόμενη συντόμως πλήρης σύνθεση του πρώτου ευκαρυωτικού οργανισμού –εν προκειμένω ενός μύκητα που έχει ηλικία άνω των 50 εκατ. ετών- θα αποτελέσει σημαντικό επίτευγμα για τη συνθετική βιολογία. Όταν αυτό συμβεί, θα υπάρξουν σημαντικές εφαρμογές στη βιοτεχνολογία, στις βιομηχανίες φαρμάκων, καυσίμων, καλλυντικών κ.α.
Το 2014, οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον Τζεφ Μπέκε του Τμήματος Βιοχημείας και Μοριακής Φαρμακολογίας του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, είχαν καταφέρει να συνθέσουν το πρώτο χρωμόσωμα μύκητα και στη συνέχεια αντικατέστησαν ένα από τα φυσικά χρωμοσώματα ενός ζωντανού μύκητα με το συνθετικό χρωμόσωμα.
Τώρα, μια διεθνής κοινοπραξία (SyntheticYeast Project) άνω των 200 επιστημόνων από πολλές χώρες, με επικεφαλής τον Μπέκε, ανακοίνωσε ότι συνέθεσε άλλα πέντε χρωμοσώματα από τα συνολικά 16 του μύκητα. Κάθε χρωμόασωμα συντέθηκε από 30.000 έως 60.000 «γράμματα» DNA. Τα κύτταρα του μύκητα με τα πέντε συνθετικά χρωμοσώματα αναπτύσσονται εξίσου γρήγορα με τα κανονικά κύτταρα.
Οι ερευνητές, που παρουσίασαν το επίτευγμά τους σε επτά ξεχωριστές επιστημονικές εργασίες στο περιοδικό “Science”, δεν απέκλεισαν ότι στο μέλλον μπορεί να επιχειρήσουν να «εξανθρωπίσουν» τους μύκητες, εισάγοντας στο γονιδίωμά τους ανθρώπινα γονίδια. Κάποτε ο διάσημος εξελικτικός βιολόγος Στέφεν Τζέι Γκουλντ αναρωτήθηκε τι μπορεί να συνέβαινε αν η «κασέτα της ζωής» ξετυλιγόταν και έπαιζε ξανά από την αρχή. Οι συνθετικοί βιολόγοι ετοιμάζονται για μερικές απαντήσεις στο όχι μακρινό μέλλον.
Αν και το ανθρώπινο γονιδίωμα είναι 3.000 φορές μεγαλύτερο από εκείνο του ζαχαρομύκητα, στο βάθος αχνοφαίνεται η –αδιανόητη- προοπτική (ανα)σύνθεσης του ανθρωπίνου γονιδιώματος.

ΠΗΓΗ