Quantumrun

IRUDIAREN KREDITUA:

iStock

Gene-sintesi azkarragoa: DNA sintetikoa osasun-laguntza hobea izateko gakoa izan daiteke

Zientzialariek gene artifizialen ekoizpena bizkortzen ari dira sendagaiak azkar garatzeko eta mundu mailako osasun krisiei aurre egiteko.

Egilea:
Egilearen izena
Quantumrun Prospektiba
Urtarrilaren 16, 2023

Ikuspegiaren laburpena

DNAren sintesi kimikoak eta geneetan, zirkuituetan eta baita genoma osoetan biltzeak biologia molekularra irauli du. Teknika horiei esker, diseinatu, eraiki, probatu, akatsetatik ikasi eta zikloa errepikatu nahi den emaitza lortu arte posible izan da. Ikuspegi hau biologia sintetikoaren berrikuntzaren oinarrian dago.

Geneen sintesiaren testuinguru azkarragoa

Sintesiak kode genetiko digitala DNA molekular bihurtzen du, ikertzaileek material genetiko kantitate handiak sortu eta ekoizteko. Eskuragarri dauden DNAren datuak zabaldu egin dira hurrengo belaunaldiko sekuentziazio (NGS) teknologiei esker. Garapen honek organismo eta ingurune guztietako DNA sekuentziak dituzten datu-base biologikoak areagotzea ekarri du. Ikertzaileek orain errazago atera, aztertu eta alda ditzakete sekuentzia horiek bioinformatikako softwarearen eraginkortasun handiagoa dela eta.

Zenbat eta informazio biologiko gehiago eduki zientzialariek "biziaren zuhaitzetik" (genomen saretik), orduan eta hobeto ulertzen dute izaki bizidunek genetikoki nola erlazionatzen diren. Hurrengo belaunaldiko sekuentziazioak gaixotasunak, mikrobioma eta organismoen aniztasun genetikoa hobeto ulertzen lagundu digu. Sekuentzia-boom honek, gainera, diziplina zientifiko berriak haztea ahalbidetzen du, hala nola ingeniaritza metabolikoa eta biologia sintetikoa. Informazio hori eskuratzeak egungo diagnostikoak eta terapeutikoak hobetzeaz gain, giza osasunean eragin iraunkorra izango duten aurrerapen mediko berrietarako bidea zabaltzen ari da.

Gainera, biologia sintetikoak arlo askotan eragina izan dezake, hala nola sendagai, material eta fabrikazio prozesu berriak sortzea. Bereziki, geneen sintesia sekuentzia genetikoak oso azkar eraikitzen eta aldatzen laguntzen duen teknologia itxaropentsuetako bat da, funtzio biologiko berrien aurkikuntzak eragiten dituena. Adibidez, biologoek sarritan transferitzen dituzte geneak organismoen artean hipotesi genetikoak probatzeko edo lagin-organismoei ezaugarri edo gaitasun bereziak emateko.

Eragin disruptiboa

Kimikoki sintetizatutako DNA sekuentzia laburrak ezinbestekoak dira, polifazetikoak direlako. Ikerketa laborategietan, ospitaleetan eta industrian erabil daitezke. Adibidez, COVID-19 birusa identifikatzeko erabili ziren. Fosforamiditak beharrezkoak dira DNA-sekuentzien ekoizpenean, baina ezegonkorrak dira eta azkar hausten dira.

2021ean, Alexander Sandahl zientzialariak DNA ekoizteko bloke horiek azkar eta eraginkortasunez fabrikatzeko patentatutako modu berri bat garatu zuen, prozesua nabarmen azkartuz osagai horiek desegin aurretik. DNA-sekuentziak oligonukleotido deitzen dira, gaixotasunak identifikatzeko, sendagaiak fabrikatzeko eta beste aplikazio mediko eta bioteknologiko batzuetarako oso erabiliak.

DNA sintetikoan espezializatutako bioteknologiako enpresa nagusietako bat AEBetan oinarritutako Twist Bioscience da. Konpainiak oligonukleotidoak elkarrekin lotzen ditu geneak sortzeko. Oligoen prezioa jaisten ari da, baita horiek egiteko behar den denbora ere. 2022tik aurrera, DNA base bikoteak garatzeko kostua bederatzi zentimo baino ez da.

Twist-en DNA sintetikoa linean eska daiteke eta laborategi batera bidal daiteke egunen buruan, eta, ondoren, xede-molekulak sortzeko erabiltzen da, hauek elikagai, ongarri, industria-produktu eta sendagai berrien eraikuntza-blokeak dira. Ginkgo Bioworks, 25 mila milioi dolar dolar balioesten dituen zelula-ingeniaritza-enpresa bat da Twist-en bezero nagusietako bat. Bien bitartean, 2022an, Twist-ek bi DNA kontrol sintetiko jarri zituen martxan ikertzaileei txertoak eta tratamenduak garatzen laguntzeko.

Geneen sintesi azkarragoaren ondorioak

Geneen sintesi azkarragoaren ondorio zabalagoak izan daitezke:

Pandemiak eta epidemiak eragiten dituzten birusen identifikazio bizkortua, txertoak garaiz garatzea ekarriz.
Bioteknologia eta startup gehiago geneen sintesi teknologietan zentratzen dira biofarmako enpresekin lankidetzan.
Gobernuak beren DNA sintetikoko laborategietan inbertitzeko lasterketetan ari dira sendagaiak eta material industrialak garatzeko.
DNA sintetikoaren kostua gero eta txikiagoa da, ikerketa genetikoa demokratizatzera eramanez. Joera honek beren buruarekin esperimentatu nahi duten biohacker gehiago ere ekar ditzake.
Ikerketa genetikoa areagotzea, geneen edizio eta terapia teknologietan garapen azkarragoak eraginez, hala nola CRISPR/Cas9.