Creatorul vietii artificiale se destainuie

Descoperirea stiintifica a anului 2010

Cea mai mare izbanda stiintifica a anului – si, cu mare probabilitate, a primului deceniu al secolului XXI – este obtinerea in laborator a primei celule cu genom sintetic: pornind de la cateva sticlute cu substante chimice si de la un cod genetic pastrat in memoria calculatorului, oamenii de stiinta de la J. Craig Venter Institute, din SUA, au fabricat un cromozom bacterian, apoi l-au „mutat” intr-o celula dintr-o specie diferita de bacterie, iar acesta a inceput sa functioneze si sa se reproduca pe baza instructiunilor incifrate in genomul sintetic.

• De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
• Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?

E o realizare de seama a biologiei, intr-o ramura a cercetarii aflata in plin avant si al carei nume, de aceea, e tot mai des vehiculat: biologia sintetica. Marea sa insemnatate sta in promisiunile de viitor pe care ni le face: gratie acestei tehnologii revolutionare, am putea, intr-o zi, obtine microorganisme care sa ne rezolve multe dintre problemele cu care ne luptam azi: ele ar putea absorbi dioxidul de carbon din aer si ar putea produce, pe baza lui, biocarburanti care sa ne scape de dependenta de petrol si de poluarea produsa de combustibilii fosili; ar putea produce vaccinuri in cantitati mari, medicamente si alte substante utile.

Eroul zilei, in acest context, este, fara indoiala, dr. Craig Venter, fondatorul institutului sus-mentionat si unul dintre cei mai remarcabili specialisti ai lumii in inginerie genetica. Site-ul nostru va prezinta, in exclusivitate pentru Romania, fragmente dintr-un interviu cu dr. Craig Venter, realizat in cursul unei teleconferinte la care au participat jurnalisti din opt tari europene, printre care si Mihaela Stanescu de la DESCOPERA.ro.

Interviu, in exclusivitate, cu Dr. Craig Venter

Dr. Venter, dupa aceasta impresionanta realizare – crearea unui genom sintetic – care ar fi urmatorul pas in cercetarile dvs.?

Craig Venter. Scopul stradaniilor noastre a fost urmatorul: lucrurile au inceput in urma cu 15 ani, cand echipa mea a secventiat primele doua genomuri, incercand sa inteleaga caracteristicile minime necesare vietii la nivel celular; 15 ani mai tarziu, ne raportam inca la primul experiment, incercand sa intelegem care sunt genele esentiale pentru viata. Odata ce experimentul de principiu – sinteza unui genom si obtinerea unei celule functionale cu genom sintetic – a reusit, suntem acum capabili sa lucram eliminand sistematic genele din celula sintetica, incercand sa ajungem la o structura minimala a genomului; asta e una dintre directiile de cercetare, la care echipa lucreaza deja. Cealalta directie ar fi investigarea diferentelor intre organisme; de pilda, oare ar fi posibil sa obtinem o alga sintetica si sa transplantam un genom algal? Cred ca pentru fiecare tip de organism trebuie sa definim foarte clar barierele biologice care impiedica astfel de realizari si sa le depasim. Asadar, avem in fata provocari mari.

Dr. Venter, in ce masura e acest proces [obtinerea unei celulel cu genom sintetic] repetabil? Cat de repede si de precis puteti crea o bacterie sintetica, in acest moment?

Craig Venter. Procesul este pe deplin repetabil cu ajutorul ADN-ului sintetic pe care l-am obtinut. Pentru partea de sinteza ADN, echipa condusa de Dan Gibson a construit de la zero cromozomul, pentru fiecare experiment pe care l-a facut; l-au reasamblat de fiecare data si, de fapt, uneori era mai usor sa-l construiesti de la zero decat sa faci modificari minore. Deci procesul de sinteza e pe deplin reproductibil. In experimentul care a dat nastere primei celule sintetice, am obtinut numai o singura colonie, din toate transformarile posibile, dar, dupa ce am repetat procesul de mai multe ori, a devenit mult mai eficient. Acum, de fiecare data cand membrii echipei realizeaza din nou experimentul, obtin sute de colonii de microorganisme, fiecare celula avand in ea genomul sintetic. Deci cred ca procesul va deveni tot mai eficient cu timpul. E perfect reproductibil si cred ca daca o alta echipa ar face tot ceea ce am descris in lucrarea noastra, ar obtine rezultate similare. Cu toate acestea, noua ne-au trebuit aproape 10 ani pentru a perfectiona tehnologia, asa ca nu e chiar la indemana oricui. Intrebarea e daca putem extinde tehnologia si la alte organisme. Mycoplasmele nu au perete celular, au doar o membrana plasmatica, cam cum au si celulele din organismul uman, asa ca ar fi o provocare dificila sa lucram chiar si cu bacterii mai complexe. Ramane de vazut daca metoda ar merge si cu E coli, de pilda.

Legat de deversarea de petrol din Louisiana: credeti ca viitorele dvs. micoorganisme sintetice ar putea ajuta la rezolvarea unei asemenea probleme?

Craig Venter. E o chestiune dificila, deoarece una dintre marile ingrijorari exprimate de oameni este legata de eliberarea in natura a acestor microorganisme sintetice, asa ca introducerea lor in ocean, in incercarea de a curata apele de petrol, e un lucru care ar trebui judecat cu mare grija; ar trebui sa intelegem foarte bine ce presupune introducerea unei forme de viata care sa consume petrolul. Vrem sa incercam sa luam probe de apa din Golf , sa vedem daca exista in ea organisme naturale care sa fi inceput sa metabolizeze petrolul si sa stimulam procesul pur si simplu obtinand mai multe astfel de organisme. Dar cred ca singura solutie e, de fapt, sa renuntam la petrolul extras din zacaminte si sa recurgem la metode alternative de a-l produce. Cred ca atata vreme cat scoatem petrol din pamant si-l transportam prin intreaga lume, deversarile sunt inevitabile, iar ceea ce s-a intamplat ne reaminteste ca avem nevoie de o altfel de abordare. Dioxidul de carbon nu-l putem vedea, dar petrolul din apa il vedem foarte bine si consider ca asta trebuie sa ne aduca aminte ca avem nevoie de o alternativa, iar noi ne straduim in acesta directie.

Dr. Venter, dupa cum vorbiti, pareti a fi om foarte preocupat de viitorul planetei si al nostru; ce anume va indeamna sa incercati sa aflati cele mai profunde mistere ale omului si ale lumii din jur?

Craig Venter. Evident, ca om de stiinta ma aflu intr-o pozitie privilegiata, care imi ingaduie sa ma gandesc la aceste probleme si sa ajut la gasirea unor solutii. Am navigat prin toata lumea, am vazut, de-a lungul vietii, schimbarile care s-au petrecut – suprafete de ocean altadata neatinse, transformate azi in locuri pline de gunoaie; am vazut cum s-a ajuns de la abundenta de peste – la care eram martor in tinerete – la populatii de pesti distruse in proportie de aproape 99%. Cred ca toti avem raspunderea de a incerca sa imbunatatim soarta omenirii, ca oamenii de stiinta au responsabilitati deosebite in aceasta privinta. N-ai cum sa nu-ti dai seama de problemele mediului si atunci cand exista cunostinte stiintifice si posibile metode de a imbunatati situatia, simt ca toti oamenii de stiinta au raspunderea de a incerca sa faca ceva.

Cat de departe credeti ca ne aflam de crearea unei forme de viata sintetice, capabile sa continue sa traiasca fara suport dinafara, sa se reproduca si sa evolueze? Sunteti ingrijorat de posibilitatea de a crea ceva capabil de evolutie autonoma, care sa nu poata fi controlat de om, nici chiar de oamenii de stiinta?

Craig Venter. La drept vorbind, nu stiu daca exista un interes stiintific de a crea ceea ce ati spus. Organismul creat de noi poate exista doar in laborator, in conditii speciale, si consideram ca acesta e un criteriu important pentru dezvoltarile viitoare. Daca am fabrica, de pilda, alge sintetice, ar trebui ca acestea sa nu poata trai in oceane sau in alte medii naturale si ar trebui sa introducem caracteristici cum ar fi niste „gene ale sinuciderii” sau anumite dependente de ordin chimic, astfel incat algele sa nu se inmulteasca in natura. De fapt, putem controla rata de evolutie a organismelor, o putem face foarte rapida sau foarte lenta. Suntem cu totul impotriva ideii de a elibera in natura organisme sintetice si consider ca orice laborator care lucreaza in acest domeniu trebuie sa fie obligat sa se asigure ca organismele sintetice respective nu ar putea supravietui in afara laboratorului sau a unitatii de productie. Cred ca e unul dintre aspectele cele mai importante in acest domeniu, pe masura ce progresam in aceasta directie.

Multi oameni de stiinta sunt preocupati de faptul ca ultimele descoperiri reprezinta patrunderea in domenii in care nu pot fi facute nici un fel de predictii si e imposibil de anticipat unde ne vor duce toate acesta. Nu credeti ca ar fi mult mai sigur sa nu ne mai asumam nici un risc si sa punem capat cercetarilor?

Craig Venter. Daca oamenii de stiinta ar aborda astfel problema, n-ar mai exista progres si am asista doar la o continua deteriorare a mediului. Noi, oamenii, ne distrugem rapid planeta, asa incat cred ca a incetini ritmul si a nu mai face nimic nu e o optiune viabila. Daca tinem seama de toate lucrurile despre care am vorbit deja – deversarea de petrol, dioxidul de carbon din atmosfera, imposibilitatea de a asigura hrana si medicamnete pentru toata populatia existenta in lume – nu vad cum ar putea cineva sa fie multumit de situatia actuala. E o situatie care nu e buna pentru nimeni, asa ca trebuie sa ne asumam niste riscuri controlate, dezvoltand noi tehnologii care sa rezolve aceste probleme; altfel, vom distruge mediul inca si mai repede si vom disparea noi insine ca specie. Nu cred ca e un final asa de bun incat sa merite sa ne ferim de riscuri.

Dr. Venter, cat a costat, in total, producerea acestei celule sintetice? Criza economica afecteaza functionarea institutului dumneavoastra?

Craig Venter. Nu avem o cifra exacta; e vorba despre o echipa de cca. 25 de oameni de stiinta, care lucreaza la acest proiect de ceva vreme. Dupa estimarile noastre, costul total al proiectului se situeaza undeva intre 35 si 40 de milioane de doari, pentru o perioada de peste 15 ani. Aceasta suma nu cuprinde numai costul fabricarii acelei celule, caci numai fabricarea ADN-ului sintetic pentru asamblarea cromozomului acelei celule a costat cca. 800.000 dolari. Deci, pana in momentul de fata, e vorba despre un proiect costisitor. Cred ca recesiunea economica a afectat cercetarea stiintifica in general, mai ales prin faptul ca investitorii au ezitat, o vreme, sa mai faca noi investitii in companii pentru a realiza noi performante in stiinta. Dar noi am fost norocosi, avem fonduri pentru cercetare solide de la guvern si donatori particulari care ne-au finantat prin contributii, avem si investitori foarte devotati, care au o viziune pe termen lung asupra investitiilor lor, deci am fost mult mai norocosi decat majoritatea savantilor.

Cum se infatiseaza proiectul in acest moment, din punct de vedere economic? Veti incepe sa obtineti in curand produse vandabile ?

Craig Venter. Lucram intens la programul nostru de genomica sintetica, finantat de ExxonMobil, cu scopul de a afla in ce masura algele pot fi utilizate la scara industriala pentru fixarea dioxidului de carbon si schitarea unor solutii alternative; e un proiect major, in care sunt implicati majoritatea oamenilor din companie. Insa cred ca una dintre primele aplicatii va fi producerea de noi vaccinuri, poate chiar anul viitor, daca reusim sa producem rapid noi surse de vaccin antigripal, de pilda. Publicarea rezultatelor noastre pare sa fi stimulat imaginatia multor oameni; credem ca e un lucru bun si speram ca si altii sa aiba, in curand, idei noi pe care sa le poata dezvolta folosind aceasta tehnologie.

*

Mai jos aveti posibilitatea de a asculta integral, in limba engleza, interviul cu celebrul cercetator.

Viata creata in laborator

Acum cateva saptamani, cercetatorul american Craig Venter anunta ca a reusit sa creeze viata artificiala. Acum, Discovery Science le ofera telespectatorilor, in exclusivitate, documentarul VIATA CREATA IN LABORATOR – un program special care prezinta ultimii 5 ani de studiu si descoperirea revolutionara facuta de echipa doctorului Venter.

Discovery Science le aduce în exclusivitate telespectatorilor săi un film documentar despre eforturile de pionierat ale Dr. Venter, care şi-a propus să producă viaţă în mod artificial. Documentarul VIAŢA CREATĂ ÎN LABORATOR va fi difuzat în premieră sâmbătă, 12 iunie 2010, de la ora 20.20 şi de la ora 23.40, iar duminică, 13 iunie, în reluare, de la aceleaşi ore.

foto: Discovery Channel

Descopera lumea in care traiesti!

• Top 10 cei mai periculosi munti din lume
• Biserica din oase de om si alte locasuri de cult ciudate
• Port Elizabeth sau omagiu pentru Nelson Mandela