Cesta k vytvoreniu umelého života bude ešte dlhá, ale predminulý týždeň sme k nej urobili jeden malý krok. Vedci predstavili "minimalistickú baktériu" - rekordmana, ktorý dokáže v bežnom prostredí prežiť s najmenším známym počtom génov. Čo táto práca znamená a aký by mohol byť jej význam aj prijatie, približuje český genetik Petr Svoboda pre portál idnes.cz.
Ako veľmi zaujímavé je predstavenie takého mikroorganizmu z hľadiska odborníka?
Rozhodne je to zaujímavé. O minimálnom potrebnom počte génov sa debatuje už cez dvadsať rokov a teraz je tu deliaca sa bunka s najmenším známym počtom génov. Je to významný, ale nie neočakávaný výsledok, vzhľadom k pokroku v technológiách syntézy a analýzy DNA. Už dlho vieme, že divoko žijúce organizmy majú veľa génov, bez ktorých môžu vo vhodnom prostredí bez problémov prežiť. Aby som to uviedol do kontextu: bežné baktérie majú až niekoľko tisíc génov, ale Mycoplasma genitalium je parazitická baktérie s najmenším známym genómom, ktorá sa zbavila väčšiny nepotrebných génov a má len 525 génov, čo nie je tak ďaleko od minimálneho počtu génov (473 génov), ktorý sa teraz podarilo dosiahnuť úpravou genómu príbuznej baktérie Mycoplasma mycoides, ktorá má normálne 985 génov.
Takže výsledok výrazne nepredbehol očakávania, pokiaľ dobre chápem ...
Výsledok sa dal zhruba očakávať. Zaujímavé sú ale aj ďalšie veci. Po prvé biológovia očakávali, že minimálny počet génov by mohol byť ešte o cca 200 nižší, ale naše znalosti a technológie nie sú v túto chvíľu na takej úrovni, aby sme dokázali taký organizmus poskladať dohromady. Je nutné si uvedomiť, že súčasný postup bol založený na odstraňovaní génov a zároveň ponechával gény, ktorých produkty (proteíny) prešli nejakou adaptáciou v konkrétnom organizme. Je to ako vziať auto a odstraňovať z neho nedôležité súčiastky a chcieť, aby stále jazdilo. Výsledný minimálny počet súčiastok dosť záleží na tom, z akého typu auta sa budú odstraňovať. Som si istý, že ten minimálny počet 473 génov nie je konečný a bude sa ďalej znižovať, až lepšie pochopíme, ako pracovať s interakciami jednotlivých proteínov.
A za druhé?
Zvolený postup výroby DNA a následný prenos do hostiteľskej bunky, kde sa vymení za jej vlastné DNA, je originálny a dáva oveľa väčšie možnosti než klasické metódy postupného odrezávania DNA z genómu a testovanie, či to bunke nevadí. Určite to ocenia investori a Craig Venter už dokázal, že je skúsený obchodník. Vlastne vedci ukázali svoj investičný potenciál.
V čom spočíva?
je to ďalší krok k výrobe bezpečných syntetických organizmov. Tie budú môcť nahradiť doteraz používané baktérie. Aby nevznikla panika - ide o baktérie, ktoré sa používajú už viac ako štyridsať rokov. Nová generácia syntetických organizmov bude ešte bezpečnejšia a jednoduchšia pre manipuláciu, pretože ich budeme mať pod úplnou kontrolou - mimo kultivačnú nádobu nedokážu prežiť. Prípadne ich DNA nebude kompatibilný s normálnym genetickým kódom, takže nebude v normálnych organizmoch fungovať, aj keby sa do nich dostala. A evolúciu ich genómu budeme mať úplne pod kontrolou.
Takže ide o veľký pokrok proti predchádzajúcim verziám tejto upravenej baktérie?
Samozrejme je, ale je to nutné brať skôr ako prejazdový bod na ceste v práci s bakteriálnou DNA než nejaký dramatický míľnik. Nechcem hovoriť, že to bola len otázka času a peňazí, pretože je zrejmé, že to nebola jednoduchá cesta a vynútila si dobre rozmyslené riešenie.
Nie je prekvapujúce, že u pomernej veľkej časti génov - zhruba pätiny - nedokáže tím povedať, k čomu vlastne sú?
To nie je prekvapivé, to percento neznámych génov je o dosť menšie ako pred rokmi, keď bolo bežné, že pri genóme bola polovica génov neznáma. Ono totiž poriadne analyzovať, čo nejaký gén robí, trvá mesiace až roky. Je úplne bežné, že ľudia na jednom géne strávia doktorát. Technických ťažkostí môže byť celé množstvo. Aby som to previedol do nejakej zrozumiteľnejšie analógie - skúste si predstaviť, že budete definovať minimálnu sadu súčiastok televízie pomocou skrutkovača a kladiva. Ktoré to sú, sa dá zistiť celkom ľahko. Ale zistiť, čo robia, to je iná liga. Zvlášť pomocou skrutkovača a kladiva, aby som sa podržal tej pôvodnej analógie.
Je zverejnenie tejto práce pre odbor veľká udalosť?
Ako som hovoril, zaujímavé to je, ale existuje mnoho zaujímavejších a prekvapujúcejších objavov. Keď toto napríklad porovnám s klonovaním ovce Dolly, tam bola väčšina biológov prekvapená, že reštartovanie vývoja z genetickej informácie telovej bunky je vôbec možné. Ten experiment úplne zmenil biológiu a chápanie kontroly embryonálneho vývoja. To viedlo k objavu indukovaných kmeňových buniek, ktoré dnes môžeme získať z telových buniek a môžeme tak nahrádzať kmeňové embryonálne bunky získavané z embryí. Čo sa týka poslednej doby, tak v molekulárnej biológii najväčšiu revolúciu spôsobili riadené nukleázy, tzv. CRISPRy, to je jednoznačne nobelovský objav, je len otázkou času, kedy tá cena bude udelená.
Budú sa ľudia "umelého života" báť?
Samozrejme! Ľudia sa boja všetkého neznámeho, majú to v génoch. Manipulácia s génmi a umelý organizmus sú solídny základ pre vyvolanie strachu, ktorý sa nedá racionálnymi argumentmi rozptýliť, pretože ľudia sa budú rozhodovať emocionálne. Väčšina ľudí ani nevie, čo je to gén, ale naše mozgy sú evolučne naprogramované, aby sa mohli rozhodovať aj v situáciách, ktorým úplne nerozumieme. Dopadne to podľa môjho názoru podobne ako v prípade GMO - to je v zásade spoločenský, etický a politický problém a nie nejaká významná hrozba pre ľudstvo. Zdravotné riziká z GMO sú úplne zanedbateľné v porovnaní s čímkoľvek, čo dýchame, jeme a pijeme. A tu bude umelý organizmus s ešte nižším rizikom, než doteraz vytvorená GMO. Budú sa ľudí báť menej? Samozrejme nie!