სინთეზურმა ბიოლოგმა ტომ ნაითმა თქვა: „XXI საუკუნე საინჟინრო ბიოლოგიის საუკუნე იქნება“. ის სინთეზური ბიოლოგიის ერთ-ერთი დამფუძნებელი და სინთეზური ბიოლოგიის სფეროში ცნობილი კომპანიის, „გინკო ბიოვორკსის“ ხუთი დამფუძნებლიდან ერთ-ერთია. კომპანია ნიუ-იორკის საფონდო ბირჟაზე 18 სექტემბერს შევიდა და მისმა ღირებულებამ 15 მილიარდ აშშ დოლარს მიაღწია.
ტომ ნაიტის კვლევითი ინტერესები კომპიუტერული პროგრამებიდან ბიოლოგიაზე გადავიდა. სკოლის დროიდან მოყოლებული, ის ზაფხულის არდადეგებს MIT-ში კომპიუტერული მეცნიერებებისა და პროგრამირების შესასწავლად იყენებდა, შემდეგ კი ბაკალავრიატისა და მაგისტრატურის დონეებიც MIT-ში გაატარა.
ტომ ნაითმა გააცნობიერა, რომ მურის კანონი სილიციუმის ატომების ადამიანის მიერ მანიპულირების ზღვრებს იწინასწარმეტყველებდა და ყურადღება ცოცხალ ორგანიზმებზე გაამახვილა. „ჩვენ გვჭირდება სხვა გზა ატომების სწორ ადგილას განსათავსებლად... რა არის ყველაზე რთული ქიმია? ეს ბიოქიმიაა. მე წარმომიდგენია, რომ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ბიომოლეკულები, როგორიცაა ცილები, რომლებსაც შეუძლიათ თვითაწყობა და კრისტალიზაცია თქვენთვის საჭირო დიაპაზონში.“
ბიოლოგიური ორიგინალების შესაქმნელად საინჟინრო რაოდენობრივი და თვისებრივი აზროვნების გამოყენება კვლევის ახალ მეთოდად იქცა. სინთეზური ბიოლოგია ადამიანის ცოდნაში ნახტომს ჰგავს. როგორც ინჟინერიის, კომპიუტერული მეცნიერების, ბიოლოგიის და ა.შ. ინტერდისციპლინარული დარგი, სინთეზური ბიოლოგიის დაწყების წლად 2000 წელი განისაზღვრა.
წელს გამოქვეყნებულ ორ კვლევაში, ბიოლოგებისთვის წრედის დიზაინის იდეამ გენების ექსპრესიის კონტროლი მიაღწია.
ბოსტონის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა E. coli-ში გენის გადამრთველი შექმნეს. ეს მოდელი მხოლოდ ორ გენურ მოდულს იყენებს. გარე სტიმულების რეგულირებით, გენის ექსპრესია შეიძლება ჩაირთოს ან გამორთოს.
იმავე წელს, პრინსტონის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა გამოიყენეს სამი გენური მოდული, რათა წრედის სიგნალში „რხევის“ რეჟიმის გამომავალი მიეღწიათ მათ შორის ურთიერთინჰიბირებისა და ინჰიბირების მოხსნის გამოყენებით.
გენის გადართვის დიაგრამა
უჯრედების სახელოსნო
შეხვედრაზე მოვისმინე, როგორ საუბრობდნენ ადამიანები „ხელოვნურ ხორცზე“.
კომპიუტერული კონფერენციის მოდელის, თავისუფალი კომუნიკაციისთვის განკუთვნილი „არაკონფერენციული თვითორგანიზებული კონფერენციის“ მიბაძვით, ზოგი ადამიანი ლუდს სვამს და ლაპარაკობს: რა წარმატებული პროდუქტებია „სინთეზურ ბიოლოგიაში“? ვიღაცამ „ხელოვნური ხორცი“ ახსენა „შეუძლებელი საკვების“ ქვეშ.
Impossible Food-ს არასდროს უწოდებია საკუთარი თავი „სინთეზური ბიოლოგიის“ კომპანიად, თუმცა მთავარი გასაყიდი უპირატესობა, რომელიც მას სხვა ხელოვნური ხორცპროდუქტებისგან განასხვავებს - ჰემოგლობინი, რომელიც ვეგეტარიანულ ხორცს უნიკალურ „ხორცის“ სურნელს ანიჭებს, ამ კომპანიისგან დაახლოებით 20 წლის წინ მოდის. ახალი დისციპლინების წარმომადგენელია.
გამოყენებული ტექნოლოგია გულისხმობს მარტივი გენის რედაქტირების გამოყენებას, რათა საფუარმა „ჰემოგლობინი“ წარმოქმნას. სინთეზური ბიოლოგიის ტერმინოლოგიის გამოყენებით, საფუარი ხდება „უჯრედების ქარხანა“, რომელიც ადამიანების სურვილისამებრ აწარმოებს ნივთიერებებს.
რა ხდის ხორცს ასეთ კაშკაშა წითელს და განსაკუთრებულ არომატს გემოს? ხორცის მდიდარ „ჰემოგლობინად“ ითვლება „შეუძლებელი საკვები“. ჰემოგლობინი სხვადასხვა საკვებში გვხვდება, მაგრამ მისი შემცველობა განსაკუთრებით მაღალია ცხოველების კუნთებში.
ამიტომ, კომპანიის დამფუძნებელმა და ბიოქიმიკოსმა პატრიკ ო. ბრაუნმა ჰემოგლობინი აირჩია, როგორც ცხოველური ხორცის იმიტაციის „ძირითადი სანელებელი“. ამ „სუნელის“ მცენარეული წყაროებიდან ამოღებით, ბრაუნმა აირჩია სოიო, რომელიც ფესვებში მდიდარია ჰემოგლობინით.
ტრადიციული წარმოების მეთოდი მოითხოვს „ჰემოგლობინის“ პირდაპირ მოპოვებას სოიოს ფესვებიდან. ერთი კილოგრამი „ჰემოგლობინის“ მისაღებად საჭიროა 6 ჰექტარი სოიო. მცენარის მოპოვება ძვირია და Impossible Food-მა შეიმუშავა ახალი მეთოდი: იმ გენის იმპლანტაცია, რომელსაც შეუძლია ჰემოგლობინის შედგენა საფუარში და როდესაც საფუარი იზრდება და რეპლიკაციას განიცდის, ჰემოგლობინი გაიზრდება. ანალოგიის გამოყენებით, ეს იგივეა, რომ ბატმა კვერცხები დადოს მიკროორგანიზმების მასშტაბებზე.
ჰემი, რომელიც მცენარეებისგან მიიღება, „ხელოვნური ხორცის“ ბურგერებში გამოიყენება.
ახალი ტექნოლოგიები ზრდის წარმოების ეფექტურობას და ამავდროულად ამცირებს დარგვით მოხმარებულ ბუნებრივ რესურსებს. რადგან წარმოების ძირითადი მასალებია საფუარი, შაქარი და მინერალები, დიდი რაოდენობით ქიმიური ნარჩენები არ წარმოიქმნება. თუ ამაზე დავფიქრდებით, ეს ნამდვილად არის ტექნოლოგია, რომელიც „მომავალს უკეთესს ხდის“.
როდესაც ადამიანები ამ ტექნოლოგიაზე საუბრობენ, მეჩვენება, რომ ეს უბრალოდ მარტივი ტექნოლოგიაა. მათი აზრით, ძალიან ბევრი მასალაა, რომლის შექმნაც გენეტიკური დონიდან შეიძლება ამ გზით. დეგრადირებადი პლასტმასი, სანელებლები, ახალი მედიკამენტები და ვაქცინები, პესტიციდები კონკრეტული დაავადებების სამკურნალოდ და ნახშირორჟანგის გამოყენებაც კი სახამებლის სინთეზირებისთვის... დავიწყე კონკრეტული წარმოდგენების გაჩენა ბიოტექნოლოგიის მიერ შემოთავაზებულ შესაძლებლობებზე.
გენების წაკითხვა, ჩაწერა და მოდიფიცირება
დნმ წყაროდან სიცოცხლის შესახებ ყველა ინფორმაციას შეიცავს და ის ასევე სიცოცხლის ათასობით თვისების წყაროა.
დღესდღეობით, ადამიანებს შეუძლიათ ადვილად წაიკითხონ დნმ-ის თანმიმდევრობა და სინთეზირება მოახდინონ დიზაინის შესაბამისად. კონფერენციაზე მოვისმინე ხალხის საუბარი CRISPR ტექნოლოგიაზე, რომელმაც არაერთხელ მოიპოვა ქიმიის დარგში 2020 წლის ნობელის პრემია. ამ ტექნოლოგიას, სახელწოდებით „გენეტიკური ჯადოსნური მაკრატელი“, შეუძლია ზუსტად განსაზღვროს და დაჭრას დნმ, რითაც ახორციელებს გენების რედაქტირებას.
ამ გენის რედაქტირების ტექნოლოგიაზე დაყრდნობით, მრავალი სტარტაპ კომპანია გაჩნდა. ზოგი მას ისეთი რთული დაავადებების გენური თერაპიის პრობლემების გადასაჭრელად იყენებს, როგორიცაა კიბო და გენეტიკური დაავადებები, ზოგი კი ადამიანის ტრანსპლანტაციისთვის ორგანოების გამოსამუშავებლად და დაავადებების გამოსავლენად.
გენის რედაქტირების ტექნოლოგია იმდენად სწრაფად შევიდა კომერციულ გამოყენებაში, რომ ადამიანები ხედავენ ბიოტექნოლოგიის დიდ პერსპექტივებს. თავად ბიოტექნოლოგიის განვითარების ლოგიკის პერსპექტივიდან გამომდინარე, გენეტიკური თანმიმდევრობების წაკითხვის, სინთეზისა და რედაქტირების შემდეგ, შემდეგი ეტაპი, ბუნებრივია, გენეტიკური დონიდან ისეთი მასალების შექმნაა, რომლებიც ადამიანის საჭიროებებს დააკმაყოფილებს. სინთეზური ბიოლოგიის ტექნოლოგია ასევე შეიძლება გავიგოთ, როგორც გენური ტექნოლოგიის განვითარების შემდეგი ეტაპი.
ორმა მეცნიერმა, ემანუელ შარპანტიემ და ჯენიფერ ა. დუდნამ, 2020 წლის ნობელის პრემია ქიმიის დარგში CRISPR ტექნოლოგიისთვის მოიპოვეს.
„ბევრი ადამიანი იყო შეპყრობილი სინთეზური ბიოლოგიის განმარტებით... ინჟინერიასა და ბიოლოგიას შორის ამგვარი შეჯახება მოხდა. ვფიქრობ, ყველაფერს, რაც აქედან გამომდინარეობს, სინთეზური ბიოლოგიის სახელი დაერქვა“, - თქვა ტომ ნაითმა.
დროის მასშტაბის გახანგრძლივებით, აგრარული საზოგადოების დასაწყისიდან მოყოლებული, ადამიანები ცხოველთა და მცენარეთა ნიშან-თვისებებს ხანგრძლივი შეჯვარებისა და სელექციის გზით ამოწმებდნენ და ინარჩუნებდნენ. სინთეზური ბიოლოგია პირდაპირ გენეტიკური დონიდან იწყება, რათა წარმოქმნას ადამიანებისთვის სასურველი ნიშან-თვისებები. ამჟამად, მეცნიერებმა CRISPR ტექნოლოგია გამოიყენეს ლაბორატორიაში ბრინჯის მოსაყვანად.
კონფერენციის ერთ-ერთმა ორგანიზატორმა, Qiji-ს დამფუძნებელმა ლუ კიმ, გახსნის ვიდეოში განაცხადა, რომ ბიოტექნოლოგიამ შესაძლოა მსოფლიოში ისეთივე ფართომასშტაბიანი ცვლილებები მოიტანოს, როგორც წინა ინტერნეტ ტექნოლოგიებმა. როგორც ჩანს, ეს ადასტურებს, რომ ინტერნეტის აღმასრულებელმა დირექტორებმა თანამდებობიდან გადადგომის შემდეგ ყველამ გამოხატა ინტერესი სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების მიმართ.
ინტერნეტის დიდი ფიგურები ყურადღებას აქცევენ. საბოლოოდ მოდის თუ არა სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების ბიზნეს ტენდენცია?
ტომ ნაიტი (მარცხნიდან პირველი) და Ginkgo Bioworks-ის კიდევ ოთხი დამფუძნებელი | Ginkgo Bioworks
სადილის დროს ერთი ამბავი გავიგე: Unilever-მა 2 სექტემბერს განაცხადა, რომ 2030 წლისთვის სუფთა პროდუქტის ნედლეულში წიაღისეული საწვავის თანდათანობით გაუქმებაში 1 მილიარდ ევროს ჩადებდა.
10 წლის განმავლობაში, Procter & Gamble-ის მიერ წარმოებული სარეცხი ფხვნილი, სარეცხი ფხვნილი და საპნის პროდუქტები თანდათანობით გამოიყენებენ მცენარეულ ნედლეულს ან ნახშირბადის შთანთქმის ტექნოლოგიას. კომპანიამ ასევე გამოყო კიდევ 1 მილიარდი ევრო ბიოტექნოლოგიის, ნახშირორჟანგის და ნახშირბადის გამონაბოლქვის შესამცირებლად სხვა ტექნოლოგიების კვლევის დასაფინანსებლად ფონდის შესაქმნელად.
ადამიანები, რომლებმაც ეს ამბავი მითხრეს, ისევე როგორც მე, ვინც ეს ამბავი გაიგო, ცოტა გაკვირვებულები იყვნენ 10 წელზე ნაკლები ვადით: ასე მალე განხორციელდება თუ არა ტექნოლოგიური კვლევა და განვითარება მასობრივ წარმოებამდე?
მაგრამ იმედი მაქვს, რომ ეს ახდება.
გამოქვეყნების დრო: 2021 წლის 31 დეკემბერი