Bilim adamları 10 yılda yapay genomlar yaratmak için 1 milyar dolar harcıyorlar. Bir sonraki adım yapay insanlarda mı?
Bilim adamları, 10 yıl içinde canlı hücrelerde işleyen bir genom oluşturmak için yapay sentez kullanmayı planlıyor ve bunun 1 milyar ABD dolarına mal olduğu tahmin ediliyor.
Temmuz 2015'te 100 genetikçi organizma olan mayayı tartışmak için New York Genom Araştırma Merkezi'nde bir araya geldi. Maya hücreleri 12 milyon baz çiftine sahiptir ve bilim adamlarının yapay olarak sentezlemeye çalıştıkları en büyük genomdur.
Yazılım şirketi Autodesk'in biyolojik / nano araştırma ekibinin bir araştırmacısı olan Andrew Hessel, konferansta konuşma yapması için davet edildi. Seyircilerden biri ona sordu: Sonra, ne tür bir yaratık sentezlemeliyiz? "O zaman etrafınıza bakın dedim. Dünyadaki en ileri genetik mühendisliği yapan sadece birkaç kişiyiz." Hessel o sırada sahneyi hatırladı. "Neden tarihe odaklanıp hedeflerimizi daha yükseğe koymuyoruz. Ya yapmayın, sadece insan genomunu yapın. "
Bu açıklama bir grup tartışmasını tetikledi ve tartışmanın içeriği uzun bir süre Hessel'i rahatsız etti. Kısa süre sonra, bir proje başlatmakla ilgilenip ilgilenmediğini görmek için Harvard Üniversitesi'nin prestijli genetikçisi George Church (George Church) ile temasa geçti ve bu projenin özü basitçe "İnsan Genom Projesi 2.0". ". "Benim için bu elbette bir meseleydi." Diye hatırlıyor Hessel, "İnsan genomunu okuyup analiz edebildiğimiz için onu yazabilmeliyiz."
George Kilisesi (George Kilisesi)
Bir yıl sonra orijinal cesur vizyonu gerçek oldu. Mayıs 2016'da bilim adamları, avukatlar ve hükümet temsilcileri, insan genomu derleme projesini tartışmak için Harvard'da bir araya geldi. Proje, kimyasal olarak sentezlenmiş DNA'ya dayalı eksiksiz bir insan genomu oluşturmayı hedefliyor. İnsan genomundaki tüm baz çiftlerini haritalamak için 3 milyar dolara mal olan tamamlanmış bir proje olan "İnsan Genom Projesi" temelinde inşa edilecek.
Bu etkinlikte iki lider var: Biri 4.5 milyon baz çifti ile bir E. coli genomunu sentezleyen laboratuvarı olan Kilise, diğeri New York Üniversitesi Tıp Fakültesi genetikçisi Jef Boeke (Jef Boeke). ), maya sentezi projeleri gerçekleştirmiştir. Church, "Hepimiz bu iki genomu zaten çok iyi bildiğimizin farkındayız ve bir adım daha ileri gitmenin zamanı geldi," dedi.
Bu noktaya gelirseniz, birkaç saat içinde büyük bir genom yazmak tamamen mümkündür. "- Andrew Hessel
Toplantının ardından, "Science" dergisi grubun önerisini resmi olarak duyuran bir makale yayınladı: sentetik genomu daha kolay, daha hızlı ve daha ucuz hale getirmek için DNA sentez teknolojisini şiddetle teşvik etti.
Şu anda, yaklaşık 200 baz çiftine kadar kısa DNA zincirlerini sentezleyebiliyoruz, ancak genel genlerin binlerce baz çifti var. Kısa zincirlerin sentezi için bile, şu anda düşük verimlilik, yüksek maliyet ve yavaş hız problemleri vardır. Ancak biyolojide bu süreç vazgeçilmezdir, kanser araştırmalarından aşı geliştirmeye kadar çeşitli deneyler buna dayanmaktadır. Bilim adamları için bu, kullanılması gereken ancak kullanımı son derece zor bir alet gibidir.
İnsan genomunun 3 milyar baz çifti vardır ve bunlar projenin nihai hedefi olarak kabul edilmektedir. Bilim adamları, on yıl içinde canlı hücrelerde işleyen bir genom oluşturmak için yapay sentez kullanmayı planlıyor. 1 milyar ABD dolarına mal olacağı ve sonuçların gerçek dünya üzerinde geniş bir etkiye sahip olacağı tahmin ediliyor.
Ancak bilim adamları, mevcut durum söz konusu olduğunda, esas olarak sentetik biyolojideki teknolojik ilerlemelere dayandığını söyledi. Ancak planın geçen yıl mayıs ayında açıklanmasının ardından bazı kişiler soğuk tepki gösterdi. Organizatör medyaya açılmamaya karar verdiği için, birkaç davetli bilim adamı toplantıya katılmayı reddetti. Church, bu bilim adamlarının katılmamasının nedeninin, makalelerin erken yayımlanmasının yasaklanmasıyla ilgili kısıtlamalar olduğunu söyledi.
Bazı insanların daha da büyük endişeleri var: sentetik genomlar rahatsız edici etik sorunu olan "gen patentleri" ni gündeme getiriyor. "İnsanların özelleştirilmiş versiyonları" ve ebeveyn-gen düzenleme teknolojisi olmayan bebekler hakkında endişeler de var CRISPR aynı tartışmayı tetikledi.
Ulusal Sağlık Enstitüleri Dekanı Francis Collins, açık bir şekilde şunları söyledi: "DNA okumaktan DNA yazmaya kadar bu mantıksal bir süreçtir." Ancak, gerçek dünya üzerinde etkisi olduğu sürece herhangi bir planın, "Özellikle kamunun bakış açısı dahil olmak üzere, farklı açılardan geniş bir tartışma yelpazesi açmak" gerekiyor.
Laboratuvarda insan genomunu sentezleyebilir miyiz? Şu anda bu sorunu bile söylemek zor ve laboratuvar dışındaki uygulamalar daha da uzak. Her halükarda, bu projenin potansiyel sonuçları arasında "yapay bebekler kadar heyecan verici" hiçbir şey yok. Hessel, "Toplantıdan sonraki birçok argüman son derece saçma, tüm yanlış bilgilendirme ve yanlış anlamaydı. Biz Sadece bir göz atın. "
İnsan Genomu Yazma Projesinin temel amacı Daha uzun genetik materyal zincirlerinin yazılmasını kolaylaştırmak için DNA sentez teknolojisini geliştirin. DNA sentezinin yöntemi şu şekildedir: önce DNA zincirinin düzenini tasarlamak için yazılım kullanın ve ardından laboratuvar makinesi sentez ve montaj için şablona başvurur. Tüm süreç hala çok erken bir aşamadadır ve yalnızca nispeten kısa DNA parçaları üretebilir. Ancak Hessel, yazılımın performansını iyileştirebilirsek, insan hücreleri gibi DNA oluşturmak için enzimlerin kullanılması gibi genom tasarımı ve baskısının doğruluğunu artırabileceğimize inanıyor. "Bu noktaya gelirseniz, birkaç saat içinde büyük bir genom yazmak tamamen mümkündür" dedi.
Bu süreçte bazı küçük bitki ve hayvanların genomlarını da sentezleyebiliriz. Bu tekniğin ana kullanımlarından biri, canlı hücreler yaratmaktır. Uyuşturucu testi . Tüm gen kombinasyonunun, gen düzenleme maliyetini de düşürmesi beklenmektedir. "Gene Makas" CRISPR, belirli konumlarda DNA'nın hassas bir şekilde düzenlenmesini sağlar, ancak tam bir genom sentezlenebilirse, aynı anda binlerce site düzenlenebilir. Church, bu tür bir düzenleme yoluyla birden fazla virüse karşı genom direnci elde edebileceğimize inanıyor.
Andrew Hessel
Bununla birlikte, Hessel'in görüşüne göre bunlar, İnsan Genomu Derleme Projesinin "yan ürünleri" dir: Projenin gerçek amacı, teknolojik ilerleme için temel itici güç sağlamak ve nihayetinde uzun vadeli faydalar elde etmektir. Church, "Bu sentetik teknolojilerin katlanarak büyümesi göz önüne alındığında, bedeli ne olursa olsun körü körüne ilerlemek yerine, bu tür ilerlemeyi teşvik etmeye devam etmeliyiz." Dedi. Yirmi yıl sonra, insan genomunu sentezlemenin maliyetinin 100.000 dolara düşmesi beklenirken, on yıl önce maliyetin 12 milyar dolar olduğu tahmin ediliyordu.
Önümüzdeki birkaç ay içinde bilim adamları, finansmana bağlı olarak insan genomu derleme projesini yürürlüğe koymak için çok çalışacaklar. Autodesk 250.000 ABD doları yatırım sözü verdi, ancak organizatörler 2017 sonundan önce 10 milyon ABD doları tutarında bir finansman uygulamak istiyor. Aynı zamanda, daha fazla insanın insan genomu derleme projesine dikkat etmesine izin verecekler.
"Bu güçlü bir evrensel teknoloji, bu teknolojiyi insan niyetlerini yaşam makinesine enjekte etmek için kullanabiliriz." Hessel, "Bu yüzden, onu olabildiğince açık ve şeffaf hale getirmek ve mümkün olduğunca fazla dikkat çekmek istiyorum. (Genom yazımında) çok iyi olmalıyız" dedi.
Çeviri: Kaz
Kaynak: Kablolu
Oluşturuldu: En yaratıcı fikirleri keşfetmek için tiyatro tarzı çevrimdışı konuşma platformu
