STUDIU: Cercetătorii au creat un "firewall genetic" pentru noi forme de viață

Reușita a două echipe diferite de cercetători, considerată o piatră de hotar în domeniul “biologiei sintetice”, vine la un an după ce savanții au creat organisme care folosesc un cod genetic diferit de oricare altul prezent în formele de viață cunoscute.

Descoperirea, publicată miercuri în revista Nature, oferă ceea ce un cercetător a numit “firewall genetic”, adică o metodă de izolare biologică a unui organism modificat genetic, într-un mediu anume, care este singurul ce îi permite acelei forme de viață să trăiască.

Deși două laboratoare au reușit această performanță în cazul bacteriilor, “nu există nicio barieră fundamentală” de aplicare a acestei tehnici în cazul plantelor și animalelor, potrivit biologului George Church, de la Harvard Medical School, care a condus una dintre echipe. “Cred că ne mișcăm în acea direcție”, a spus Church.

Dacă noua biotehnologie va fi una de succes, va putea fi folosită asupra unor microorganisme modificate, pentru utilizări de la cele mai banale până la unele exotice, cum ar fi producerea de iaurt și brânzeturi, sintetizarea de substanțe industriale și biocombustibili, curățarea deșeurilor toxice și producerea de medicamente.

Microbii sunt deja utilizați pentru astfel de aplicații. În unele cazuri, aceștia conțin gene provenite de la un organism neînrudit, transformându-i în “organisme modificate genetic”, cu scopul, de exemplu, de a se hrăni cu petrol sau derivate ale acestuia, în cazul unor accidente ecologice, sau de a produce insulină. Utilizarea pe scară largă a OMG a fost însă restricționată din cauza temerilor că ar putea să se răspândească în natură și să afecteze negativ mediul.

În 2013, echipa de cercetători condusă de George Church a anunțat că a reușit să treacă dincolo de ingineria genetică, creând organisme “recodificate din punct de vedere al genomului”. Această recodificare înseamnă că o anume porțiune din ADN-ul organismului oferă instrucțiunile pentru producerea unui aminoacid (compus chimic de bază pentru proteine) diferit de cei produși de instrucțiunile oferite de aceeași porțiune de ADN în cazul tuturor celorlalte organisme vii. Cercetătorii au rescris gramatica genetică, comentează Reuters.

În cadrul noilor studii, echipele conduse de Church și un fost coleg al său, Farren Isaacs, au creat tulpini de bacterii din specia E. coli care conțin ADN pentru producerea unui aminoacid produs de om și au nevoie de aminoacizi sintetici pentru a supraviețui.

Pentru că acești aminoacizi nu există în natură, potrivit lui Isaacs, care lucrează la Universitatea Yale, “firewall-ul” rezultat înseamnă că orice OMG care ar putea să iasă din mediul controlat al unui laborator, fabrică sau câmp agricol ar muri.

Echipa condusă de George Church a adus 49 de modificări genetice bacteriilor E. coli pentru a le face dependente de aminoacidul sintetic. Șansele ca un microorganism “să desfacă” toate aceste schimbări sunt extrem de mari, potrivit calculelor cercetătorului britanic. Prin cuplarea recodificării genomului cu acest “firewall”, biologii ar putea crea microbi care nu vor putea să scape în natură și care, prin încorporarea de noi aminoacizi, ar putea produce noi tipuri de medicamente și polimeri, conform declarațiilor lui George Church.