НА ДЕНЬГИ ГЕЙТСА
До сих пор ученым удавалось конструировать отдельные биологические блоки, но создать полностью новый самовоспроизводящийся организм им еще предстоит. «Химический синтез жизни – одна из задач, всегда стоявших перед синтетической органической химией», – говорит самый известный адепт SynBio Крейг Вентер.
Но создание жизни с нуля для ученых – не самоцель. Они подходят к своей работе утилитарно. Исследователи от SynBio вполне готовы для пользы дела просто сшивать созданные в лаборатории биологические компоненты, или «биоустройства», с частями живых клеток, создавая таким образом организмы-гибриды. Это уже вполне прагматическая сфера деятельности, которая скоро принесет плоды. Джордж Черч из Гарварда считает, что результат будет получен уже через два года при условии, что на исследования будут выделять больше средств.
С июня 2004 г., когда Массачусетский технологический институт провел первую конференцию по синтетической биологии, исследователи разработали и выпустили тысячи программируемых биоустройств – деталей генетического механизма, который, если его собрать, сможет выполнять более сложные задачи.
Эти живые устройства, как предполагается, будут иметь огромные преимущества. Они смогут производить любые фармацевтические препараты, какие только можно себе представить, включая такие, которые невозможно создать с помощью традиционной химии, или слишком дорогостоящие на данный момент. Подобным же образом они могут создавать любое другое химическое вещество или полимер для производства пластмасс, натуральное дерево или шелк – и все это будет обходиться в несколько раз дешевле, чем сейчас.
На самые известные проекты в сфере SynBio уходят десятки миллионов долларов, но принести они могут на порядки больше. Один из них – проект Билла Гейтса и Джея Кислинга по созданию организма, который будет производить мощный противомалярийный препарат.
В прошлом с малярией эффективно боролись лекарства, содержащие хинин, но с тех пор по планете распространились резистентные штаммы паразита. Артемизинин - продукт на основе горькой полыни, высокоэффективен при лечении пациентов с хинино-резистентной формой малярии, но его никак не получается производить в больших количествах.
В 2004 г. Кислинг, инженер-химик из Беркли, убедил Фонд Билла и Мелинды Гейтс выделить $42 млн на его проект. Кислинг начинал с обыкновенных хлебопекарных дрожжей. Эволюция «запрограммировала» дрожжи на переработку сахара и производство различных биохимических веществ. В этот уже функционирующий организм Кислинг добавил разработанную в лаборатории генетическую программу, составленную из 12 новых генов. Она изменила метаболизм дрожжей, и те стали производить артемизинин. В апреле 2006-го Кислинг объявил, что ему остался всего один шаг до получения окончательного соединения и он планирует выйти на финишную прямую до 2009 г. Как только это будет сделано, появится новый, дешевый и эффективный источник артемизинина, которого хватит, чтобы вылечить всех больных малярией в мире. Нужна будет лишь горстка сахара и немного дрожжей в бродильном чане. «Мы строим современные химические фабрики будущего», - гордо говорит теперь Кислинг.
Медицинский аспект SynBio увлек и калифорнийских ученых Кристофера Войта и Кристину Смолке. Сейчас они находятся на ранних стадиях разработки микробов, которые, циркулируя вместе с током крови по всему организму человека, находили бы раковые опухоли. Этих микробов можно будет снарядить биоустройствами, одно из которых выявляло бы низкие уровни кислорода, характерные для опухоли, другое – проникало бы в клетки, третье вырабатывало токсин, убивающий эти клетки, а четвертое оставалось «дежурить» на случай, если рак вернется. Со временем эти клеточные «караульные» смогли бы контролировать и регулировать уровень в крови различных жизненно-важных субстанций, включая глюкозу и холестерол.