Форум метеозависимых

Продолжение статьи Обещания и риски революции в биосинтезе часть 7
Раздосадованный Остерхольм заявил в Нью-Йоркской академии наук, что у США и ВОЗ нет четких протоколов по DURC, отсутствуют стандарты определения безопасности и планы по координации глобального ответа. Но многие другие участники дискуссии были более сдержанны, они жаловались, что достижения, которые GOF-исследования могут дать здравоохранению, будут отсрочены из-за чрезмерных опасений по поводу потенциальных рисков. На каждой встрече ученые утверждали, что ФБР, ЦРУ и другие разведывательные структуры не смогли четко охарактеризовать или определить масштабы рисков, связанных с биотерроризмом, исследованиями в области биосинтеза и приобретения новых функций.

Я верю, что дети – наше будущее

Сторонники открытых, быстро протекающих исследований в области синтетической биологии, в том числе Дрю Энди из Стэнфордского университета и Тодд Кюйкен из Центра Уилсона – один из лидеров международного движения биологии в стиле «сделай сам», настаивают, что стоит обратить внимание не только на опасности синтетической биологии, но и на то, что она обещает. Энди подсчитал, что 2% экономики США уже сейчас дают генная инженерия и синтетическая биология, и этот сектор ежегодно растет на 12%. Его биоинженерное подразделение в Стэнфорде имеет бюджет в полмиллиарда долларов в год и, по прогнозам Энди, в ближайшем будущем биосинтез вызовет такой же экономический и технологический бум, как интернет-компании и социальные сети в начале нынешнего века.

Многие студенты-биологи сегодня считают генную инженерию существующих форм жизни и создание новых передовым направлением науки. Участвуют ли они в научных конкурсах или проводят эксперименты, у них нет времени на дискуссии о двойном назначении, они просто прокладывают путь вперед. Массачусетский технологический институт с 2004 г. проводит конкурс International Genetically Engineered Machine, в рамках которого студенты колледжей соревнуются в создании новых форм жизни. В последние годы к участию допущены школьники старших классов. В прошлогоднем конкурсе соревновались 190 команд из 34 стран. То, что одно поколение считает научной фантастикой, для другого уже норма.

Всего за несколько лет исследования в синтетической биологии стали относительно дешевыми и простыми. В 2003 г. проект «Геном человека» завершил определение первой полной последовательности ДНК человека. Проект обошелся в несколько миллиардов долларов и продолжался больше 10 лет, в нем были задействованы тысячи ученых и лаборантов, трудившихся в 160 лабораториях. Спустя десятилетие можно за несколько тысяч долларов купить прибор для секвенирования ДНК и менее чем за 24 часа определить последовательность любого генома в домашних условиях. Еще меньше времени потребуется частной компании, чтобы расшифровать ваш геном, и цены на эти исследования продолжают падать. Стоимость секвенирования снизилась настолько, что индустрия перестала приносить прибыль в развитых странах, поэтому работы выполняются в Китае. В огромных лабораториях в пригородах Пекина, Шанхая и Шэньчжэня автоматические секвенсоры расшифровывают, а суперкомпьютеры ежемесячно хранят больше генетической информации, чем было накоплено с момента открытия ДНК Уотсоном и Криком в 1953 г. и синтезирования генома phi X174 Вентером в 2003 году.

Чтобы понять, как сегодня работает биосинтез, приведем практический пример. Представьте вполне естественную проблему здравоохранения – например, как выявить мышьяк в питьевой воде в районах загрязнения грунтовых вод. Теперь представьте, что проблема может быть решена, если создать безвредные бактерии, которые будут ярко светиться в пробе воды при наличии мышьяка. В природе таких бактерий не существует, но есть организмы, которые действительно светятся (светлячки и некоторые виды рыб). В некоторых случаях эти организмы светятся только при спаривании или в момент опасности, т.е. существуют биологические переключатели. Ряд других микроорганизмов тоже ощущает присутствие мышьяка. В то же время имеется огромное количество бактерий, которые безвредны для человека и подходят для лабораторных исследований.

Чтобы собрать все эти элементы в лаборатории, вам нужно установить специальную программу на ноутбуке, просмотреть базы данных соответствующих компаний, найти и купить нужные участки ДНК, в которых закодированы люминесценция, биологические переключатели и чувствительность к мышьяку. Затем необходимо закупить определенные виды безвредных бактерий. Далее – составить компоненты ДНК в правильной последовательности, внедрить полученный код в ДНК бактерий и проверить, здоровы ли бактерии и способны ли делиться. После этого достаточно добавить мышьяка в бутылку с водой, поместить туда ваши бактерии и встряхнуть: если вода начнет светиться – это успех. (Такой немного упрощенный сценарий основан на реальной работе команды исследователей из Эдинбургского университета, которая была представлена на упомянутом конкурсе в 2006 году.)