Pirmasis biologinis teleportatorius yra „Synthetic Genomics Inc.“laboratorijoje. (SGI), esantis pastato pirmajame aukšte San Diege, ir atrodo kaip didelis įrangos krepšelis.
Iš tikrųjų šis įrenginys yra mažų mašinų ir laboratorinių robotų kolekcija - sujungtos kartu jos sudaro vieną didelį įrenginį. Jis sugeba padaryti kažką beprecedentio, būtent persiųsti skaitmeninį kodą virusams spausdinti.
Vykdydami keletą eksperimentų, kurie pernai įžengė į paskutinį etapą, SGI mokslininkai iš kitų pastato vietų išsiuntė genetinių nurodymų rinkinius, kad jie automatiškai pakartotų įprastų gripo virusų DNR. Lygiai taip pat jie padarė veikiantį bakteriofagą (virusą, kuris užkrėtė bakterijas).
Nors tai nėra pirmas kartas, kai virusas gaminamas iš DNR dalių, tai yra pirmas kartas, kai virusas sukuriamas automatiniu režimu, be rankinių operacijų.
Įrenginys, pavadintas „skaitmeniniu-biologiniu keitikliu“, buvo demonstruojamas gegužę. Kol kas tai tik prototipas, tačiau ateityje tokios priemonės galėtų perkelti biologinę informaciją iš epidemijų vietos tiesiai į vakcinų gamintojus arba paprašius „atspausdinti“individualizuotus vaistus paciento vietoje.
„Dešimtmetį svajojome apie galimybę išsiųsti gyvenimo formas faksu“, - sako Juanas Henriquezas iš rizikos kapitalo įmonės „Excel Ventus“, investavusios į visuotinės svarbos paslaugas. Jis numato naują pramoninę revoliuciją, pagrįstą tokio paties dydžio „skaitmeniniu-biologiniu keitikliu“, kaip kadaise medvilnės rinkėjo sukelta revoliucija.
Craigas Venteris, disidentas biologas, 2005 m. Įkūręs sintetinę genomiką (nors kasdien nebedalyvauja jos veikloje), siūlo galimybę perplanetiniu būdu perduoti gyvybės formas.
„Jis aptarė tai su Elonu Musku“, - sako Danas Gibsonas, SGI DNR technologijų viceprezidentas.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Gripo virusai
Skirtingai nuo Craigo Venterio, kuris garsėja dideliais pareiškimais ir ambicingais planais, tarp biologų Gibsonas yra žinomas dėl savo dalyvavimo Gibsono asamblėjoje - reakcijoje maži laboratorijoje gauti DNR gabalai susilieja su didesniais genais.
„SGI“komercinis DNR spausdintuvas „BioXP 3200“yra skaitmeninio-biologinio keitiklio esmė. Kai Gibsonas, biure, išsiunčia pranešimą keitikliui, jis pradeda veikti naudodamas iš anksto pakrautas chemines medžiagas. Tokią žinutę išsiųstume iš bet kur.
Gegužės pabaigoje Gibsono komanda pristatė, kaip jie naudojo spausdintuvą, norėdami sukurti DNR, RNR, baltymus ir virusus „automatiškai iš skaitmeniniu būdu perduodamų DNR sekų be žmogaus įsikišimo“.
Darbas su skaitmeniniu-biologiniu keitikliu buvo pradėtas 2013 m., Kai SGI ir vaistų gamintojas „Novartis“atliko bandymą, norėdami sužinoti, ar gripo epidemijos duomenis galima panaudoti norint greitai sukurti sėklos virusus, naudojamus vakcinų gamyboje.
Patikrinimo galimybė atsirado tų metų kovą, kai kinai paskelbė gripo viruso H7N9 epidemiją ir viešai paskelbė jos DNR seką. (H ir N gripo tipo pavadinime nurodo hemagliutininą ir neuraminidazę, baltymus ant išorinio viruso sluoksnio, kuriuos žmogaus imuninė sistema atpažįsta.) „Tai buvo Velykų sekmadienis, - prisimena Gibsonas, - kai gavau el. Laišką apie viruso paniką Kinijoje. paukščių gripas H7N9. Taigi mes turėjome galimybę labai greitai gauti DNR seką “.
Praėjus dviem dienoms, neturėdamas galimybės naudotis mėginiais ir tik skaitmeninėmis sekomis, SGI DNR spausdintuve sintetino H ir N baltymų genus. Šios DNR grandinės buvo išsiųstos į „Novartis“, kur jie sukūrė viruso kamieną, kuriame buvo nauja genetinė informacija gamybai. Skiepai. Tai buvo tada, kai skaitmeninio-biologinio keitiklio idėja tapo realybe, sakė Gibsonas. „Aš sakiau, ar galime viską susidėti į vieną dėžę?“- prisimena jis.
Gibsonas tikisi sukurti pelningą verslą su šiuo įrenginiu. „Įsivaizduokite, - sako jis, - kad Atlantos užkrečiamųjų ligų kontrolės ir prevencijos centras iššifruoja genetinę informaciją apie antikūnus tokiai ligai kaip Ebola, kuri kelia grėsmę epidemijai. Šį kodą galima nusiųsti perdirbėjams visame pasaulyje ir pradėti gaminti priešnuodį. Tikiu, kad tai bus įmanoma artimiausiu metu “.
Klaidos problemos
Kad ir koks nuostabus yra gebėjimas programuoti gyvenimą ir jį paskirstyti nuotoliniu būdu, biologinės teleportacijos naudingumas tebėra diskusijų klausimas. Sukurti nedidelę sėklų viruso atsargą yra svarbu, tačiau tai tik vienas žingsnis siekiant apčiuopiamo kiekio vakcinos pagaminimo visoje šalyje. Susilpninti virusai, rasti gripo šūviuose, turi būti išauginti trilijonais vištienos kiaušiniuose - kruopščiai suplanuotas procesas, kuris trunka šešis mėnesius.
„SGI keitiklio gaminamos DNR grandinės vis dar linkusios į klaidas ar atsitiktines mutacijas. Šios mutacijos bus nepriimtinai didelės … gaminant vakcinas ar vaistus “, - rašo Davidas Evansas, Albertos universiteto virusologas.
Ir vis dėlto, pasak Evanso, „nors kiekviename žingsnyje yra mažai naujumo, funkcinės DNR gamybai atlikti veiksmai yra gana įspūdingi … Išspręskite klaidos problemą ir turite įrenginį, kurio visi nori“.
Gibsonas sako ieškantis klaidos problemos sprendimo ir taip pat bandantis sutrumpinti keitiklį iki priimtino dydžio. Dabar prietaisas užima „Fiat 500“automobilio tūrį.
Panspermija
SGI dar „nespausdino gyvenimo“- dauguma biologų nemano, kad virusai yra gyvi. Tačiau įmonė gali tai pasiekti. 2016 m. SGI paskelbė sukūrusi „minimalią ląstelę“- mažiausiai visų genomų turinčią bakteriją, kuri galėtų būti naudojama kaip kasetė įrašant naujas genetines instrukcijas. Kadangi „minimali ląstelė yra paprasčiausia gyvenimo forma“, sakė Gibsonas, būtų logiška pabandyti ją atspausdinti.
Kai kurie VSP šalininkai, įskaitant Craigą Venterį, aiškiai parodo, kad pagrindinis spausdintuvo DNR etapas bus gyvybės formų perdavimas tarp planetų. Siūlomu scenarijumi mašina - DNR gijų iš fragmentų kūrėja - galėtų būti nusiųsta į Marsą, kad gautų bet kokių gyvų ar arti jų esančių formų genetinį kodą.
Tada šiuos duomenis būtų galima perduoti į keitiklį Žemėje, kuris rekonstruotų svetimą gyvybės formą, galbūt aukšto saugumo laboratorijoje. Grupė VSP darbuotojų 2013 m. Trumpai dirbo su NASA mokslininkais Mojave dykumoje, išbandydami įvairius teorijos aspektus. "Mes įkėlėme autobusą su viskuo, ko mums reikėjo, išskyrėme kai kuriuos pavyzdžius ir juos sekvenavome", - sakė Gibsonas.
Informacijos apie gyvenimą siuntimas į kosmosą gali būti dar didesnis. Viena iš gyvybės Žemėje atsiradimo teorijų, vadinamų panspermija, buvo ta, kad gyvybę įnešė meteoritas arba kometa. Biologinių konverterių siuntimas į kosmosą būtų savotiškas žmonijos atsipirkimas, sako Juanas Enriquezas, toliau skleisdamas gyvenimą.
„Noriu ką nors padaryti už šio pasaulio ribų - išsiųsti tokį dalyką į Marsą ir atspausdinti kurą, atspausdinti dalį atmosferos ar maistinių medžiagų“, - sako jis.
Tai kelia klausimą, kurią gyvenimo formą ar genetinę seką siųsti pirmiausia. Craigas Venteris slapta panaudojo savo paties DNR pirmajai žmogaus genomo sekai, paskelbtai 2003 m.
Paklausti, ar Venteris atkartos savo genomą kitoje planetoje, Gibsonas ir Enriquezas atsakė tuo pačiu: "Nėra komentaro".
Vadimas Tarabarko