Дизајнерске ћелије: Коришћење синтетичке биологије за уређивање нашег генетског кода

• Аутор:
• ime аутора

  Куантумрун Форесигхт
• Новембар 12, 2021

Пробоји у синтетичкој биологији утрли су пут за стварање дизајнерских ћелија, утичући на бројне секторе од здравства до пољопривреде. Ове конструисане ћелије, способне да производе нове протеине, могле би да понуде персонализоване третмане болести, отпорније усеве и одржива енергетска решења. Међутим, овај технолошки скок доноси и значајне етичке и друштвене изазове, као што су неједнакост у приступу и потенцијални еколошки поремећаји, који захтевају пажљиву глобалну регулацију и промишљен дискурс.

Контекст дизајнерских ћелија

Научници су провели деценије покушавајући да произведу живот. Године 2016. створили су синтетичку ћелију од нуле. Нажалост, ћелија је имала непредвидиве обрасце раста, што је чинило изузетно тешким за проучавање. Међутим, 2021. године научници су успели да одреде седам гена који доводе до доследног раста ћелија. Разумевање ових гена је од виталног значаја за научнике за стварање синтетичких ћелија.

У међувремену, друга научна достигнућа су омогућила да се постојеће ћелије промене да би усвојиле „функције дизајнера“. У суштини, синтетичка биологија може учинити да ове ћелије добију нове квалитете мењајући механизме синтезе протеина. Синтеза протеина је неопходна за ћелијски раст и модификацију. 

Симбиогенеза је данас најприхваћенија теорија о томе како ћелије раде. Теорија каже да када су се бактерије прогутале пре две милијарде година, ћелије се нису пробале. Уместо тога, формирали су обострано користан однос, формирајући еукариотску ћелију. Еукариотска ћелија има сложену машинерију за изградњу протеина која може да изгради било који протеин кодиран у генетском материјалу ћелије. 

Немачки научници су убацили синтетичке органеле које могу да модификују генетски материјал ћелије да кодирају потпуно нове протеине. Тај подвиг значи да конструисана ћелија сада може да производи нове протеине без икаквих промена у својим рутинским функцијама.

Дисруптиве Импацт

Појава дизајнерских ћелија могла би да промени начин на који лечимо болести и управљамо здрављем. Ћелије могу бити дизајниране да циљају и елиминишу рак, или да производе инсулин за оне са дијабетесом, смањујући потребу за спољним лековима. Овај подвиг би могао довести до значајног помака у фармацеутској индустрији, јер би се фокус могао померити са производње лекова на дизајн и производњу специфичних ћелија. За појединце, ово би могло значити персонализованије и ефикасније третмане, потенцијално побољшање квалитета живота и дуговечности.

За индустрије изван здравствене заштите, дизајнерске ћелије такође могу имати дубоке импликације. У пољопривреди, биљке би могле бити пројектоване са ћелијама које су отпорније на штеточине или оштре временске услове, смањујући потребу за хемијским пестицидима и повећавајући сигурност хране. У енергетском сектору, ћелије би могле бити дизајниране да ефикасно претварају сунчеву светлост у биогорива, нудећи одрживо решење за енергетске потребе. Компаније које послују у овим секторима требало би да се прилагоде овим новим технологијама, које потенцијално захтевају нове вештине и знања, а владе би требало да успоставе прописе како би осигурале безбедност и етичку употребу.

Међутим, широко распрострањена употреба дизајнерских ћелија такође поставља важна етичка и друштвена питања која треба решити. Ко ће имати приступ овим технологијама? Да ли ће бити приступачне свима или само онима који могу да плате? Још важније, како ћемо осигурати да употреба дизајнерских ћелија не доведе до нежељених последица, као што су нове болести или еколошки проблеми? Владе ће можда морати да успоставе глобалне прописе да би адекватно одговориле на ова питања.

Импликације дизајнерских ћелија 

Шире импликације дизајнерских ћелија могу укључивати:

• Људске ћелије су конструисане да постану имуне на ефекте старења. 
• Нове индустрије усредсређене на дизајн и производњу ћелија, што је довело до отварања радних места и повећаног улагања у биотехнологију.
• Дизајнерске ћелије се користе за чишћење загађивача животне средине, што доводи до чистијег, здравијег окружења.
• Производња хранљивијих усева доприносећи побољшању јавног здравља и смањењу трошкова здравствене заштите.
• Стварање биогорива доводи до смањења нашег ослањања на фосилна горива и промовисања енергетске независности.
• Потенцијални поремећаји у екосистемима који доводе до непредвиђених последица по биодиверзитет.
• Обновљене дебате о дизајнерским бебама, отварајући питања о моралности инжењеринг "савршених" људи и како би то могло погоршати социоекономске неједнакости.

Питања која треба размотрити

• Које додатне апликације можете смислити за дизајнерске ћелије у различитим индустријама? 
• Мислите ли да постоје апликације дизајнерских ћелија у потрази за бесмртношћу?