Pirmais bioloģiskais teleportators atrodas Synthetic Genomics Inc. laboratorijā. (SGI), kas atrodas ēkas pirmajā stāvā Sandjego, un izskatās kā liels aprīkojuma ratiņš.
Patiesībā šī ierīce ir mazu mašīnu un laboratorijas robotu kolekcija - savienotas kopā tās veido vienu lielu ierīci. Tas spēj paveikt kaut ko nebijušu, proti, pārsūtīt ciparu kodu vīrusu drukāšanai.
Eksperimentu sērijā, kas pagājušajā gadā nonāca pēdējā fāzē, VNP zinātnieki izsūtīja ģenētisko instrukciju komplektus no citām ēkas vietām, lai automātiski atkārtotu parasto gripas vīrusu DNS. Tādā pašā veidā viņi izveidoja darba bakteriofāgu (vīruss, kas inficē baktērijas).
Lai gan šī nav pirmā reize, kad vīruss tiek izgatavots no DNS daļām, pirmo reizi vīruss tiek izveidots automātiskā režīmā bez manuālām darbībām.
Ierīce, kas nodēvēta par "digitālo-bioloģisko pārveidotāju", tika demonstrēta maijā. Pagaidām tas ir tikai prototips, taču nākotnē šādi rīki varētu pārsūtīt bioloģisko informāciju no epidēmiju vietas tieši vakcīnu ražotājiem vai pēc pieprasījuma "izdrukāt" personalizētus medikamentus tieši pacienta atrašanās vietā.
"Desmit gadu laikā mēs esam sapņojuši par iespēju nosūtīt dzīves formas pa faksu," saka Huans Henrikss no riska kapitāla firmas Excel Ventus, kas ir ieguldījis SGI. Viņš iedomājas jaunu rūpniecisko revolūciju, kuras pamatā ir tāda paša mēroga “digitālais-bioloģiskais pārveidotājs” kā revolūcija, ko savulaik radījis kokvilnas savācējs.
Kreigs Venters, disidents-biologs, kurš 2005. gadā nodibināja sintētisko genomiku (lai arī vairs nepiedalās tās ikdienas aktivitātēs), ierosina dzīvības formu pārnesei starp planētām.
"Viņš to apsprieda ar Elonu Musku," saka Dens Gibsons, SGI DNS tehnoloģiju viceprezidents.
Reklāmas video:
Gripas vīrusi
Atšķirībā no Kreiga Ventera, kurš ir slavens ar lieliem izteikumiem un vērienīgiem plāniem, Gibsons biologu vidū ir pazīstams ar savu līdzdalību Gibsona asamblejā - reakcijā, kurā nelieli laboratorijā iegūti DNS gabali tiek sapludināti lielākos gēnos.
SGI BioXP 3200 komerciālais DNS printeris ir digitālā-bioloģiskā pārveidotāja centrā. Kad Gibsons birojā nosūta ziņojumu pārveidotājam, tas sāk darbu, izmantojot iepriekš ielādētas ķīmiskās vielas. Mēs nosūtītu šādu ziņojumu no jebkuras vietas.
Maija beigās Gibsona komanda atklāja, kā viņi ar printeri izveidoja DNS, RNS, olbaltumvielas un vīrusus "automātiski no digitāli pārraidītām DNS sekvencēm bez cilvēka iejaukšanās".
Darbs pie digitālā-bioloģiskā pārveidotāja sākās 2013. gadā, kad SGI un zāļu ražotājs Novartis veica testu, lai noskaidrotu, vai gripas epidēmijas datus var izmantot, lai ātri izveidotu sēklu vīrusus, ko izmanto vakcīnu ražošanā.
Pārbaudes iespēja radās tā paša gada martā, kad ķīnieši paziņoja par gripas vīrusa H7N9 epidēmiju un publiskoja tā DNS secību. (H un N gripas veida nosaukumā attiecas uz hemaglutinīnu un neiraminidāzi, olbaltumvielām vīrusa ārējā apvalkā, ko cilvēka imūnsistēma atpazīst.) "Bija Lieldienu svētdiena," atceras Gibsons, "kad es saņēmu e-pasta ziņojumu par vīrusa paniku Ķīnā. putnu gripa H7N9. Tātad mēs ļoti ātri varējām iegūt DNS secību."
Divas dienas vēlāk, bez piekļuves paraugiem, izmantojot tikai digitālās sekvences, SGI sintezēja H un N olbaltumvielu gēnus uz DNS printera. Šīs DNS virknes nosūtīja uz Novartis, kur viņi ražošanai izveidoja vīrusa celmu, kas satur jaunu ģenētisko informāciju vakcīnas. Tas bija tad, kad ideja par digitālo-bioloģisko pārveidotāju kļuva par realitāti, sacīja Gibsons. "Es teicu, vai mēs varam visu salikt vienā kastē?" Viņš atceras.
Gibsons cer ar ierīci izveidot ienesīgu biznesu. "Iedomājieties," viņš saka, "ka Atlantas infekcijas slimību kontroles un profilakses centrs atšifrē ģenētisko informāciju par antivielām pret tādu slimību kā Ebolas vīruss, kas apdraud epidēmiju. Šo kodu var nosūtīt pārveidotājiem visā pasaulē, un var sākt ražot antidotu. Es ticu, ka tas būs iespējams tuvākajā nākotnē."
Kļūdu problēmas
Tikpat apbrīnojama kā spēja ieprogrammēt dzīvi un izplatīt to attālināti, bioloģiskās teleportācijas lietderība joprojām ir diskusiju jautājums. Ir svarīgi izveidot nelielu sēklu vīrusa krājumu, taču tas ir tikai viens solis ceļā uz vakcīnas ražošanu taustāmā daudzumā visai valstij. Vājinātie vīrusi, kas atrasti gripas šāvienos, ir jāaudzē triljonos vistu olās - rūpīgi plānots process, kas prasa sešus mēnešus.
“SGI pārveidotāja radītie DNS pavedieni joprojām ir pakļauti kļūdām vai nejaušām mutācijām. Šīs mutācijas būs nepieņemami augstas … vakcīnu vai farmaceitisko līdzekļu ražošanai,”raksta Deivids Evanss, Alberta universitātes virologs.
Un tomēr, pēc Evansa teiktā, "kaut arī katrā solī ir maz jaunumu, funkcionālās DNS iegūšanai apvienotie soļi ir diezgan iespaidīgi … Atrisiniet kļūdas problēmu, un jums ir ierīce, kuru visi vēlas."
Gibsons saka, ka viņš meklē kļūdu problēmas risinājumu un arī cenšas pārveidotāju samazināt līdz pieņemamam izmēram. Tagad ierīce aizņem Fiat 500 automašīnas tilpumu.
Panspermija
SGI vēl nav “iespiesta dzīve” - lielākā daļa biologu neuzskata vīrusus par dzīviem. Bet uzņēmums tam var pieiet. 2016. gadā SGI paziņoja par "minimālas šūnas" - baktērijas ar vismazāko genomu - izveidošanu, kas varētu kalpot kā kasete jaunu ģenētisko instrukciju ierakstīšanai. Tā kā "minimālā šūna ir vienkāršākais dzīves veids", Gibsons teica, ka būtu loģiski mēģināt to izdrukāt.
Daži SGI atbalstītāji, tostarp Kreigs Venters, skaidri norāda, ka printera DNS galīgais posms būs dzīvības formu nodošana starp planētām. Piedāvātajā scenārijā mašīnu - DNS virkņu radītāju no fragmentiem - varētu nosūtīt uz Marsu, lai iegūtu jebkuru dzīvo vai tām tuvu esošo formu ģenētisko kodu.
Pēc tam šos datus, iespējams, augstas drošības laboratorijā varētu nosūtīt uz Zemes pārveidotājam, kas rekonstruētu svešo dzīvības formu. VNP darbinieku grupa īsi sadarbojās ar NASA zinātniekiem Mojaves tuksnesī 2013. gadā, pārbaudot dažādus teorijas aspektus. "Mēs ielādējām autobusu ar visu nepieciešamo, izdalījām dažus paraugus un secējām tos," sacīja Gibsons.
Informācijas par dzīvi nosūtīšana kosmosā var radīt vēl lielāku interesi. Viena teorija par Zemes dzīvības izcelsmi, kas pazīstama kā panspermija, bija tāda, ka dzīvību ienesa meteorīts vai komēta. Bioloģisko pārveidotāju nosūtīšana kosmosā būtu sava veida "atmaksāšanās" no cilvēces, saka Huans Enrikess, tālāk izplatot dzīvi.
"Es gribu kaut ko darīt ārpus šīs pasaules - nosūtīt tādu uz Marsu un izdrukāt degvielu vai izdrukāt atmosfēras daļu vai barības vielas," viņš saka.
Tas rada jautājumu, kuru dzīves formu vai ģenētisko secību vispirms nosūtīt. Kreigs Venters slepeni izmantoja pats savu DNS pirmajai cilvēka genoma sekvencei, kas publicēta 2003. gadā.
Uz jautājumu, vai Venters gatavojas reproducēt savu genomu uz citas planētas, Gibsons un Enrikess atbildēja uz to pašu: "Nav komentāru."
Vadims Tarabarko