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

Reuşita a două echipe diferite de cercetători, considerată o piatră de hotar în domeniul "biologiei sintetice", vine la un an după ce savanţii au creat organisme care folosesc un cod genetic diferit de oricare altul prezent în formele de viaţă 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 viaţă să trăiască.

Deşi două laboratoare au reuşit această performanţă în cazul bacteriilor, "nu există nicio barieră fundamentală" de aplicare a acestei tehnici în cazul plantelor şi animalelor, potrivit biologului George Church, de la Harvard Medical School, care a condus una dintre echipe. "Cred că ne mişcăm în acea direcţie", 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 şi brânzeturi, sintetizarea de substanţe industriale şi biocombustibili, curăţarea deşeurilor toxice şi producerea de medicamente.

Microbii sunt deja utilizaţi pentru astfel de aplicaţii. În unele cazuri, aceştia conţin 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 restricţionată din cauza temerilor că ar putea să se răspândească în natură şi să afecteze negativ mediul.

În 2013, echipa de cercetători condusă de George Church a anunţat că a reuşit să treacă dincolo de ingineria genetică, creând organisme "recodificate din punct de vedere al genomului". Această recodificare înseamnă că o anume porţiune din ADN-ul organismului oferă instrucţiunile pentru producerea unui aminoacid (compus chimic de bază pentru proteine) diferit de cei produşi de instrucţiunile oferite de aceeaşi porţiune de ADN în cazul tuturor celorlalte organisme vii. Cercetătorii au rescris gramatica genetică, comentează Reuters.

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

Pentru că aceşti 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. Şansele 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 şi care, prin încorporarea de noi aminoacizi, ar putea produce noi tipuri de medicamente şi polimeri, conform declaraţiilor lui George Church.