Gyvybė iš kompiuterio: dabar kiekvienas galime sukurti savo geną (Video)

Vadinamojo startuolio įkūrėjas Omri Amiravas-Drory nesupranta genetiškai modifikuotų organizmų (GMO) bijančių europiečių, bet pripažįsta, kad gamtos programavimas turi ir tamsiąją pusę. Juk kažkas jų programa vis mėgina užsakyti Ebolos virusą.

Jokių mėgintuvėlių, tyliai dūzgiančių kažką paslaptingai maišančių mašinų ar žmonių baltais chalatais „Genome Compiler“ biure nerasime. Net sunku patikėti, kad niekuo neišsiskiriančioje laiptinėje Tel Avivo centre įsikūrusi įstaiga kuria ir siūlo tai, kas daugeliui kol kas primena fantastinio filmo siužetą. Galime ginčytis, ar tas fantastinis filmas apie gerą ar apie niūrią ateitį, tačiau kompiuterio programa, kuri leidžia sukurti gyvos gamtos kertinę plytą – geną, vis tiek atrodo fantastinė.

O „Genome Compiler„ tai pavertė realybe. Be to, kiekvienas norintis gali tiesiog prisijungęs prie programos internete nemokamai pamėginti kurti savo genetinį kodą ir netgi užsakyti, kad jį susintetintų tuo užsiimančios laboratorijos.

„Pas mus čia genetikų nėra. Mes užsiimame programavimu, – sako Izraelio žvalgybos pajėgose tarnavęs ir Tel Avivo universitete biologijos bei biochemijos mokslų daktaro laipsnį gavęs kompanijos įkūrėjas Omri Amiravas-Drody, kuriam tai jau antras „startuolis“. – Dabar čia dirba keturiolika žmonių, surinkome 4,7 mln. dolerių investicijų, ir taip prasidėjo mūsų istorija.“

Biologija – tobuliausia technologija pasaulyje

„Norėčiau, kad mano išmanusis telefonas, kuris lyg ir yra tobulos technologijos pavyzdys, galėtų valgyti ir daugintis taip, kaip tai sugeba mažytė bakterija. O pati save dauginanti pagal poreikį technologija gali išspręsti bet kurią pasaulio problemą. Tai mus ir motyvuoja.

Matome, kad technologinė civilizacija yra visiškai priklausoma nuo iškasamų išteklių. Nuo energijos ir kuro iki plastiko, trąšų, chemikalų – viskas gaminama iš iškastinių išteklių, tad ką darysime, kai jie baigsis? O kai kas baigsis dar mums gyviems esant.

O gyvybė egzistuoja jau bent 4 mln. metų ir laikosi stabiliai. Dėl to, kad naudoja atsinaujinančius šaltinius – saulę, cukrų, anglies dvideginį. Ir mūsų iškasenos daugiausia yra buvusi gyvybė. Tad akivaizdu, kad gyvoji gamta gali išspręsti visas mūsų problemas“, – įkvėptai pradėjo kompanijos vadovas.

Tokia ir yra „Genome Compiler“ misija – pasiūlyti programinį sprendimą norintiems kurti modifikuotas gyvybės formas, kurios galės pakeisti ir trąšas, ir kurą, ir plastiką (kalbama apie bakterijas, aišku, ne apie žmones).

Genas – gamtos programinė įranga

„Aš lyginu biologiją su kompiuteriu. Kaip žinoma, kompiuterių procesoriai supranta tik binarinį kodą – vienetukus ir nuliukus. Tačiau niekas seniai tų ženklų ranka neįrašinėja – naudoja specialias programų dizaino priemones.

Biologijoje viskas panašu. Tik DNR genetinį kodą sudaro ne vienetai ir nuliukai, o simboliai A, T, G ir C. Jei įprastos kompiuterio programos veikia „geležy“ (hardware), DNR kodas realizuojamas „skysty“ (wetware). Ir genetikos ateitis – ne skysčius kažkaip maišantys žmonės baltais chalatais, o tikslus programavimas“, – pasakojo O.Amiravas-Drody.

Kaip dabar kompanijos sukuria gaminį ir užsako jį gaminti kitiems, taip ir ateities genetikos inžinieriai tik parašys programą, o produktą pagamins ir išbandys specialios gamyklos. Jau dabar, anot O.Amiravo-Drody, kad įkurtum savo biologinės inžinerijos kompaniją, tereikia kredito kortelės ir kompiuterio.

„Genomo skaitymo ir kūrimo kaina per pastaruosius 15 metų krito tiesiog eksponentiškai. Kad 2000 m. nuskaitytume žmogaus genomą, prireikė 15 metų ir 3 mln. dolerių. Dabar tai padaroma per minutes už 1000 dolerių.

Tiesa, DNR rašymas, geno kūrimas iš nieko brangesnis, tačiau tuo pasaulyje jau užsiima beveik 20 kompanijų ir kaina nuolat krinta. Prieš porą metų kiekvienos kodo raidės įrašymas kainavo apie 2 dolerius, dabar – 22 centus, kitais metais kaina kris iki 2 centų.

Tuo pat metu kuriamos vis sudėtingesnės DNR grandinės. 2000 m. buvo įmanoma sukurti nedidelį virusą – 2000 kodo raidžių. 2010 m. įvyko lūžis, iš nieko sintezuota milijono raidžių genų grandinė – visa bakterija. Kūrėjai sugebėjo į jos kodą įrašyti savo vardus ir elektroninio pašto adresus. Prieš keletą mėnesių pavyko pagaminti mielės genetinę grandinę. Tai jau sudėtinga struktūra, kaip žmogaus.

Be to, prieš 2,5 metų atrasta nauja genetinės inžinerijos technologija CRISPR leidžia modifikuoti ir perrašyti bet kokį gyvą geną, net žmogaus“, – trumpai išdėstė stulbinančią ir kiek gąsdinančią genetinės inžinerijos raidos istoriją kompanijos įkūrėjas.

GMO – kūrybos laimė ir nežinomybės baimė

„Aišku, ši technologija turi ir tamsiąją pusę. Mūsų kuriama programa leidžia užkrauti bet kokį geną ar genomą ir užsakyti jo gamybą. Sulaukėme jau bent 20 užsakymų pagaminti Ebolos virusą – žmonės užkrovė kodą ir paspaudė „pirkti“. Aišku, nieko jiems nedavėme, daugelis tai darė tiesiog pokštaudami. Tačiau reikia saugotis, nes tokie dalykai tampa įmanomi. Tai tamsioji genų inžinerijos pusė, daug svarstome, kaip nuo tokių dalykų apsisaugoti.

Visi mėgsta tamsiąją pusę, nuo jos ir pradėjau, tačiau šviesių dalykų kur kas daugiau. JAV kompanija „Amyris“ tapo viena pirmųjų, kuri pakeitusi mielės geno dalį privertė ją gaminti vaistą nuo maliarijos. Apskaičiuota, kad per pirmus jo gamybos metus bus galima išgelbėti 160 tūkst. gyvybių. (Per metus nuo maliarijos pasaulyje miršta 650 tūkst. žmonių. Dauguma – vaikai. – Red. past.)

San Diego (JAV) kompanija „Synthetic Genomics“ naudoja tą pačią geno keitimo technologiją kurdama „sužmogintas“ kiaules. Modifikuotų kiaulių organus, tokius kaip plaučiai, galima persodinti žmogui nebijant atmetimo reakcijos. Įsivaizduojate, kiek gyvybių bus išgelbėta?

Šveicarų kompanija „Evolva“ privertė mieles gaminti vanilės ekstraktą, analogiškai gaminamas kakavos aliejus, iš kurio galima pagaminti puikų šokoladą“, – vardija jau realiai taikomus genetinės inžinerijos pasiekimus Omri.

Kol vieni smaginasi viso to bijodami, kitiems genų inžinieriai, išmokę paprasčiausias mieles gaminti kur kas daugiau negu alus ar spiritas, tiesiog suteikė vienintelį šansą išgyventi.

Nuo spalvotų išmatų iki prikeltų dinozaurų

Beje, atradus paprastesnį genų modifikavimo metodą ir atsiradus tokiai programinei įrangai, kurią siūlo „Grenome Compiler“, genų inžinerija tapo kur kas demokratiškesniu mokslu.

„Atsirado judėjimas „DIY Biology„ (biologiją pasidaryk pats), ir žmonės užsiima genetine inžinerija savo virtuvėse. Juk iš esmės tai ir yra kiek sudėtingesnis virėjo darbas. Niujorke, Londone steigiamos viešos laboratorijos, kur už abonentinį mokestį gali pats užsiimti biologiniais eksperimentais ir tam nereikia net dirbti kokioje nors akademijoje.

Sintetinės genetikos bendruomenė rengia tarptautinį konkursą „iGEM“, moksleiviai per atostogas varžosi ir dirba laboratorijose kurdami mokslinius projektus. Neįtikėtina, ką jie sugeba padaryti. Štai grupė moksleivių iš Miuncheno pakeitė mieles ir privertė jas gaminti vaistų nuo vėžio molekules, kofeiną ar citrinos skonį. Komisijai jie pristatė butelį alaus, kuriame buvo natūralaus kofeino, nes modifikuotos mielės gamino ir jį.

Kita komanda perdarė žarnyno bakterijas, kad jos keistų išmatų spalvą priklausomai nuo to, kuo sergi. Idėja paprasta – suvalgai jogurtą su bakterijomis ir pažiūrėjęs į tai, ką palieki unitaze, sužinai, kuo sergi.

Projektas „E.Glowli„ surinko 0,5 mln. dolerių „Kickstarter“ švytintiems augalams. Įdiegus į augalą jonvabalio geną jis švyti žaliai, ir projekto kūrėjai tiki, kad tokie augalai gali kai kur pakeisti naktinį apšvietimą“, – apie entuziastų kuriamus genetinius projektus pasakojo kompanijos vadovas.

Ir tai ne viskas – grupė mokslininkų siekia atkurti išnykusių gyvūnų genus ir galiausiai pačius gyvūnus, o grupė biologinių programišių jau sukūrė kanapėse aptinkamą narkotiką THC gaminančias mieles.

„Gali būti, kad be šios technologijos mes neturėsime ateities“, – užbaigė O.Amiravas-Drory.