Учёные из Британии начали создавать искусственную ДНК человека

Исследователи из Великобритании запустили масштабный проект по синтезу человеческой ДНК, что представляет собой значительный шаг вперёд в области синтетической биологии после картирования генома человека в 2003 году.

Проект SynHG, получивший финансирование в размере 10 миллионов фунтов стерлингов от фонда Wellcome, объединяет научные коллективы из университетов Оксфорда, Кембриджа и Манчестера. Основная цель исследования заключается в разработке полностью синтетических хромосом для углубления понимания функционирования человеческой ДНК и создания новых методов лечения.

В отличие от технологий редактирования генов, таких как CRISPR, которые ограничиваются внесением изменений в существующий геном, синтез ДНК позволяет полностью реконструировать генетические последовательности с нуля. Данный подход потенциально может привести к созданию клеток с устойчивостью к вирусам или более безопасным трансплантатам органов.

Предыдущие успехи в синтезе геномов бактерий и дрожжей продемонстрировали жизнеспособность этой технологии, однако человеческий геном значительно сложнее и потребует десятилетий исследований. На начальном этапе ученые планируют протестировать синтетическую хромосому, составляющую около 2% от всего генома человека.

Синтез ДНК осуществляется посредством автоматизированного химического процесса, при котором нуклеотиды (A, T, C, G) последовательно собираются согласно заданной структуре. Современное оборудование использует метод синтеза фосфорамидита, где каждый слой нуклеотидов добавляется поэтапно с применением специальных реагентов для соединения оснований. Для создания более длинных последовательностей требуются ферментативные методы сборки.

При работе с геномами масштаба человеческого исследователи комбинируют методы молекулярной биологии и биоинформатики. После синтеза отдельных фрагментов они собираются в модельных клетках, способных «склеивать» ДНК с использованием механизмов естественной рекомбинации. Специальные алгоритмы проверяют точность последовательности и исправляют возможные ошибки.

Проект также включает компонент под руководством Джой Чжан из Университета Кента, направленный на изучение этических и правовых аспектов. Планируются международные общественные консультации для регулирования будущего применения технологии с целью предотвращения неравного доступа и злоупотреблений.

Создание искусственной человеческой ДНК поднимает серьезные вопросы биобезопасности. Теоретически, полный синтез геномов мог бы позволить разрабатывать специфические патогены или воссоздавать искорененные вирусы. Несмотря на существование строгих протоколов проверки синтезированных последовательностей, риск неправильного использования вызывает обеспокоенность у экспертов.

С научной точки зрения сохраняются неопределенности относительно взаимодействия между синтетическими генами и естественными клеточными механизмами. Искусственный геном может вызвать непредвиденные последствия, такие как опасные иммунные реакции или эпигенетические нарушения, что требует разработки надежной нормативной базы и обеспечения прозрачности исследований.

Некоторые ученые, включая Билла Эрншоу из Университета Эдинбурга, выражают опасения относительно потенциальной потери контроля над технологией и её влияния на отношение человечества к жизни как таковой.

Источник: Techno-Science.net