| Vznikl živý organismus, jehož rodiči jsou vědci |
|
Josef Tuček |
| SANQUIS č.79/2010, str. 56 |
| Vědci poprvé sestavili umělý život, oznamovala nedávno světová média – a přeháněla. Ovšem hlavní mozek stojící za průlomovým počinem, vědec a podnikatel Craig Venter, takové hodnocení posiloval: „Vznikl první živý druh na naší planetě, který se dokáže sám rozmnožovat a jehož rodičem je počítač.“ Přeháněl hodně?
|
|
Tým amerických vědců dokázal, že je možné konstruovat živé organismy podle přání výzkumníků a že vývoj života už není doménou přírodních sil. Přesto je tvrzení o stvoření umělého života zatím přehnané.
Co se doopravdy stalo?
Vědci z amerického ústavu Craiga Ventera zadali do počítače údaje o složení genetického materiálu bakterie Mycoplasma mycoides. V počítači udělali několik úprav a pak tuto „naprogramovanou“ DNA uměle vyrobili v laboratoři. Poté sestavený genom vnesli do jiné, podobné bakterie Mycoplasma capricorum, která sloužila vlastně jen jako schránka. Přijala dodaný genom a začala si počínat jako původní, dárcovská bakterie. Neboli: nevznikl umělý život; výzkumníci okopírovali genom existující bakterie a vložili jej do existujícího bakteriálního těla, které tak přeprogramovali. Což je samozřejmě fascinující a otevírají se netušené možnosti využití.
Výzkumníci z ústavu Craiga Ventera předpokládají, že budou časem konstruovat na přání mikroorganismy, které dokážou vyrábět léčivé látky, pohonné hmoty nebo třeba polykat ropné skvrny.
|
|
|
J. Craig Venter (*1946)
Americký biolog a podnikatel. V letošním roce jeho vědecký tým vytvořil první buňku se syntetickým genomem. Založil genetický ústav Celera Genomics, Institut pro výzkum genomu v Marylandu (USA) a J. Craig Venter Institute, kde v současnosti pracuje na výzkumu umělých biologických organismů. V letech 2007 a 2008 ho americký časopis Time zařadil na seznam stovky nejvlivnějších lidí světa.
|
|
Syntetická biologie
Oboru, jehož výsledky teď oslňují odborníky i laiky, se začalo říkat syntetická biologie. Cílem má být umělé vytváření biologických organismů, které v přírodě neexistují. Mezi jeho průkopníky patří právě Craig Venter.
Celý svět si Ventera všiml na přelomu století, kdy se významně podílel na mezinárodním úsilí o mapování genetického kódu člověka. Využil tehdy postup, který podstatně urychlil způsob přečtení DNA. Později založil několik výzkumných ústavů, jeden z nich „skromně“ nazval svým jménem. A pustil se do dalšího bádání i podnikání. O patent teď zažádal i na některé postupy přípravy nynějšího syntetického genomu. Venter předpokládá, že se vyhne právním složitostem kolem patentování biologických poznatků – vždyť přece nejde o přirozené biologické procesy, ale o postupy syntetické biologie...
Jeho nynější úspěch ovšem nepřišel jen tak. Nejprve tedy v roce 2007 dokázal tým Venterových vědců získat z jedné bakterie její genetický materiál a přenést jej do jiné bakterie, která v důsledku toho odvrhla své vlastní geny a přeměnila se v organismus, který vypadal a projevoval se jako první bakterie. Už tehdy byla dárcovskou bakterií Mycoplasma mycoides a přijímajícím mikroorganismem Mycoplasma capricolum. V obou případech se jedná o bakterie, které parazitují na dobytku. Své geny mají uspořádané v jediném chromozomu.Venter, mistr srozumitelných přirovnání, popsal, že co tehdy udělali, je podobné, jako by počítač Macintosh vložením jiného softwaru změnili na pécéčko.
O něco později jeho tým vědců, mezi něž Venter získal i nositele Nobelovy ceny Hamiltona Smithe či jiného uznávaného genetika Clyda Hutchisona, uměle syntetizoval dlouhý úsek DNA o velikosti odpovídající nejmenší známé samostatně žijící bakterii Mycoplasma genitalium.
|
|
|
Umělý organismus
Venterovi vědci se naučili přenést přirozený genom z jedné bakterie do druhé i vytvořit bakteriální genom. Dále obojí kombinovali: uměle vyrobený genom vnesli do bakterie. Jejich poznatky stejně jako v předchozích případech publikoval Science, nejprestižnější vědecký časopis na světě, na jehož stránky většina vědců za svůj život nepronikne.
Badatelé museli překonat obrovské množství problémů. Nedokázali například synteticky vyrobit najednou celý potřebný řetězec DNA. Vypomohli si tím, že v laboratoři sestavili malé kousky DNA a rozmnožili a spojili je v celek v bakterii Escherichia coli a v kvasinkách.
Současně našli způsob, jímž zablokovali enzymy v hostitelském organismu, které by jinak cizí geny zničily. Ve vytvořeném genomu přitom udělali několik změn. Jednak do něj nezařadili ty geny, které mohou mít nebezpečnou působnost, navíc v té části DNA, která nekóduje žádné vlastnosti, udělali úpravy, jež lze v genetické laboratoři snadno rozpoznat. Zanechali po sobě jakýsi podpis, který dosvědčuje, že bakterie není přirozená.
Dalším cílem Venterových lidí je sestavit co nejprimitivnější bakterii, ovšem teď už opravdu takovou, jaká neexistuje v přírodě a má jen geny nezbytné pro holé přežití. Tím by vědci zjistili, jaká je minimální genetická výbava mikroorganismu, a mohli by z toho vycházet při vývoji syntetických organismů nových, tentokrát už s požadovanými vlastnostmi.
Velký byznys
Výrobci léků již dávno využívají bakterie, do nichž genoví inženýři vnesli kousky lidské DNA, takže mikroorganismy vytvářejí léčivé látky – například inzulín pro cukrovkáře. Syntetické bakterie mohou výrobu léků dále vylepšit. Venter už vyvíjí s farmaceutickým koncernem Novartis nový způsob výroby očkovacích látek. „Příští rok budeme schopni vyrábět vakcínu proti chřipce synteticky.“
Spolupracuje také s petrochemickým gigantem Exxon Mobil při výzkumu, jak vyrábět ropu z geneticky upravených mořských řas. Je to byznysmen, který nesedí zavřený v laboratoři – jeho snahou je vědecké poznatky dobře prodat.
Obavy však vyvolávají možnosti zneužití poznatků syntetické biologie teroristy. Genomy některých škodlivých mikroorganismů jsou už popsány a jsou i veřejně přístupné. S postupy syntetické biologie lze – přinejmenším teoreticky – tyto nebezpečné patogeny uměle sestavit. Anebo dokonce „namíchat“ nové patogeny ze známých nebezpečných kousků DNA. „Tohle není reálná hrozba,“ uklidňuje expert Andy Ellington z Texaské univerzity v Austinu. „Vždyť příprava bakterie se syntetickým genomem stála Ventera 40 milionů dolarů a tisíce hodin práce vynikajících vědců. To teroristé k dispozici nemají.“
|
|
Foto: archiv J. Craig Venter Institute, Clix/sxc.hu
|
|
|
 |
obsah čísla 79 |
 |
ročník 2010 |
|
témata |
|
| SANQUIS PLUS |
|
| GALERIE SANQUIS |
|
| PORADNA |
|
|
