В специально созданный микроб был успешно внедрен "выключатель", который заставляет генетически сконструированные организмы самоуничтожаться. Этот тип механизма считается критически важным в текущей разработке генно-инженерных организмов для медицинского применения, а также как механизм последнего спасения для монстра доктора Франкенштейна.
Генно-инженерные микробы уже на подходе. Некоторые из этих организмов разрабатываются для лечения медицинских заболеваний, другие — для поедания токсичных отходов. Однако такие организмы, как правило, имеют ограниченный срок службы, прежде чем они могут вызвать проблемы у пациента (или окружающей среды), которого лечат.
Для борьбы с этими опасениями исследователи разработали различные механизмы, позволяющие прекратить работу сконструированного организма, как только он исчерпает свою полезность. К сожалению, многие такие "выключатели" не срабатывают вовремя, или микроорганизмы, запрограммированные на "выключатель", развиваются слишком быстро и находят способ обойти его.
Теперь исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали четырехуровневый "выключатель", который, по их словам, практически безопасен.
Доцент кафедры энергетики, экологии и химической инженерии Тэ Сок Мун уже разрабатывал переключатели для генно-инженерных пробиотических организмов, включая переключатель, который активируется при достижении определенной температуры. Однако, согласно пресс-релизу, Мун говорит, что "в предыдущих работах базовый уровень активации был либо слишком высоким, либо слишком низким", в результате чего организмы самоуничтожались слишком рано или слишком поздно.
Преждевременное самоуничтожение может привести к тому, что микроб не выполнит поставленную перед ним задачу, например, съест токсичные отходы или доставит целевое лекарство от рака. Позднее самоуничтожение может привести к тому, что организмы покинут намеченную цель и загрязнят окружающую среду или даже дадут организму достаточно времени, чтобы "эволюционировать" мимо переключателя, сделав его неэффективным.
"Бактерии будут мутировать", — говорит Мун об этом главном препятствии. Это ограничение, по его словам, может негативно сказаться на генно-инженерном микробе, который он хочет создать, чтобы он питался пластиком.
"Мы не знаем, сколько дней нам нужно поддерживать стабильность этих микробов, пока они не закончат очищать нашу окружающую среду", — сказал Мун. "Это может быть несколько дней или несколько недель, потому что у нас так много отходов".
Новейшее решение Муна, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет собой генетически сконструированный микроб, который содержит четыре различных переключателя. В экспериментах этот четырехсторонний подход сработал.
"Во время экспериментов из миллиарда микробов может выжить только один или ни одного", — поясняется в пресс-релизе. Кроме того, переключатели были протестированы ежедневно и оставались полностью активными в течение 28 дней.
Это лучший из когда-либо разработанных "выключателей", — сказал Мун.
По словам Муна, он хотел бы разработать индивидуальные выключатели для микробов, предназначенных для использования в почве, "возможно, для уничтожения патогенов, которые смертельно опасны для сельскохозяйственных культур", или, возможно, разработать самоуничтожающиеся микробы кишечника, предназначенные для лечения заболеваний.
Каким бы ни было будущее применение, Мун говорит, что его новый "выключатель" исключительно эффективен, что значительно снижает некоторые из основных опасений, связанных с использованием генно-инженерных микробов. По его словам, это важно для развития данной области, поскольку такие модифицированные организмы идеально подходят для выполнения широкого спектра полезных задач при условии, что они правильно запрограммированы.
"Бактерии могут казаться тупыми, — говорит Мун, — но они могут быть очень умными, если мы их хорошо обучим".
В исследовании не рассматривается непосредственно идея имплантации переключателя в ДНК более сложного организма, например, ожившего шерстистого мамонта. Однако в релизе отмечается, что "эти эксперименты также проводились на мышах". Таким образом, если ученые когда-нибудь создадут организм, который станет угрозой, будь то микроб, поедающий пластик, или разбушевавшаяся гигантская мышь-демон, приятно знать, что у исследователей будет способ отключить этих чертовых тварей.
Comments are closed.