Brytyjscy naukowcy przeprowadzają syntezę ludzkiego genomu w celu dowiedzenia się więcej na temat działania DNA

Zdjęcie: Freepik 

Projekt SynHG trwający pięć lat ma na celu utorowanie drogi do następnych
generacji terapii medycznych i leczenia chorób.
Projekt Syntetycznego Genomu Ludzkiego będzie obejmował tworzenie długich
łańcuchów ludzkiego kodu genetycznego, który zostanie umieszczony w żywych
komórkach.

Badacze podejmują się ambitnego projektu skonstruowania ludzkiego materiału
genetycznego od podstaw w celu dowiedzenia się więcej na temat działania DNA i
utorowania drogi ku następnym generacjom terapii medycznych.
Naukowcy zajmujący się projektem Syntetycznego Genomu Ludzkiego (SynHG)
poświęcą następne pięć lat na rozwijanie narzędzi i wiedzy specjalistycznej w celu
stworzenia długich sekcji ludzkiego kodu genetycznego w laboratorium. Te z kolei
będą umieszczane w żywych komórkach w celu zrozumienia na jakich zasadach ten
kod funkcjonuje.
Uzbrojeni w wiedzę naukowcy liczą na utworzenie nowych radykalnych terapii w celu
leczenia chorób. Pośród dostępnych zasobów znajdują się żywe komórki odporne na
atak poszczególnych wirusów, które mogą zostać przeszczepione u pacjentów z
autoimmunologicznymi chorobami lub z uszkodzeniem wątroby wywołanej przez
wirusowe zakażenie.
„Informacja zdobyta z procesu syntezy ludzkich genomów może pomóc
bezpośrednio w stworzeniu zabiegów leczniczych dla prawie każdej choroby”,
powiedział profesor Jason Chin, prowadzący projekt w Laboratorium Biologii
Molekularnej MRC w Cambridge.
Od dekad naukowcy byli w stanie odczytać DNA. Pierwszy szkic ludzkiego genomu
został ogłoszony 25 lat temu – osiągnięcie, które przygotowało grunt pod obecną
rewolucję genetyczną. Jednak podczas gdy technologia odczytująca genomy
dokonała drastycznego postępu, okazało się, że ich stworzenie jest trudniejsze.
W ramach projektu SynHG badacze zaczną od tworzenia sekcji ludzkiego
chromosomu i testowania go na ludzkich komórkach skóry. W skład projektu
wchodzą zespoły badaczy z uniwersytetów w Cambridge, Kent, Manchesterze,
Oxfordzie i publicznego uniwersytetu w Londynie Imperial College London.
Niedawno chiński zespół przeprowadził kompletną syntezę genomu pałeczki
okrężnicy. Jednakże, podczas gdy genom wirusa niesie ze sobą ponad 4 i pół
miliona par zasad oznaczone literami G, T, C i A, ludzki genom posiada ich aż ponad
3 miliardy.
„Gdy myślimy o ludzkim genomie chodzi o coś więcej niż o zestaw genów na nitce”,
wyjaśnia doktor Julian Sale, przewodniczący grupy LMB. „Jest okropnie dużo tego
genomu. Czasami nazywany jest ciemną materią genomu, o którym nie wiemy jak
on działa. Idea polega na tym, że jeśli można z powodzeniem zbudować genom, to
można go w pełni zrozumieć”.
„Gdy myślimy o ludzkim genomie chodzi o coś więcej niż o zestaw genów na nitce”,
powiedział doktor Julian Sale z Laboratorium Biologii Molekularnej.

W ten projekt włączone jest równoległe staranie badawcze dotykające problemów
natury etycznej i socjalnej wynikających z tworzenia genomów w laboratorium
prowadzonego przez profesora Joy Zhang na Uniwersytecie w Kent. „Jesteśmy
odrobinę daleko od posiadania czegokolwiek namacalnego, co można byłoby
wykorzystać jako terapię, lecz to jest czas, aby wszcząć dyskusję na temat tego
czego chcemy i nie chcemy widzieć”, mówi Sale.
Profesor Iain Brassington studiujący etykę technologii genetycznej na Uniwersytecie
Manchesterskim przyjął projekt z aprobatą. Podczas gdy rzeczywiste zastosowania
są dalekie on twierdzi, że te działania mogłyby doprowadzić do syntetycznych wersji
mitochondriów, niewielkich struktur przypominające baterie, które napędzają komórki
biologiczne. Te mogłyby zostać wykorzystane do zapobiegania przenoszenia chorób
mitochondrialnych na dzieci matek będących ich nosicielami. „Potencjalna matka
wciąż musiałaby poddać się procesowi pobrania komórki jajowej i zapłodnieniu in
vitro, jednak nie byłby potrzebny już żaden dawca, więc zmniejszylibyśmy liczbę
kobiet będących obarczonych procedurą o połowę”, wyjaśnia.
Mimo to technologia sprawiła problemy, dodaje Brassington. Może być możliwe
stworzenie bakterii, która dzięki swym syntetycznym genomom potrafi wchłonąć
produkty petrochemiczne mogące zostać wykorzystane do rozkładu plastikowych
odpadów i czyszczenia wycieków ropy, które musiałyby zostać rozwiązane z
wyjątkową ostrożnością. „Takie wirusy dostające się do środowiska mogłyby nieść ze
sobą katastrofalne skutki”, twierdzi.
Widmo stworzyciela dzieci jest kolejnym ważnym problemem. Rodzice potencjalnie
mogliby użyć technologię do ukształtowania swoich dzieci przed porodem, co rodzi
pytania odnośnie tego, ile powinni mieć nad tym kontroli. Według Brassington, w
innym, „nieco niedorzecznym” wyobrażeniu, celebryci mogliby zacząć wszczęcie
licencjonowania części ich genomów w celu zezwolenia ludziom na kopiowanie ich
genów.
„Mogą pojawić się sytuacje, gdzie jakiś ojciec dowiaduje się, że jest „genetycznym”
rodzicem dziecka, o którym nic on nie wie”, dodaje Brassington. „Oczywiście to już
może mieć miejsce, ale obecnie ten ojciec musiałby wiedzieć jak do tego doszło.
SynDNA pozwala nam wyobrazić sobie sytuację, kiedy kopia czyjegoś DNA mogłaby
zostać użyta do spłodzenia dziecka bez żadnego komórkowego wkładu ze strony
ojca”.
Mimo to, profesor mówi: „Ogólnie mówiąc, sądzę, że niepokój związany z
stworzycielem dzieci jest całkowicie oparty na zbyt daleko idącej technologii. Nie
zamierzam bardzo się tym zamartwiać”.