211service.com
Startup mākslīgā DNS varētu mainīt zāļu dizainu
Četri DNS burti raksta universālo kodu, kas kopīgs visai dzīvei. Vai vismaz viņi to darīja. Synthorx, biotehnoloģiju jaunuzņēmums Lajolla, Kalifornijā, izstrādā mikrobus ar paplašinātu ģenētisko alfabētu, kas satur sešus burtus, pievienojot sintētiskos X un Y dabiskajiem burtiem A, T, G un C. Šīm baktērijām dabā nav līdzinieku, un Synthorx izmanto tos, lai izstrādātu jaunus proteīnus, kas ir daudzsološi kā pamats nākotnes pretsāpju līdzekļiem, antibiotikām un pret vēzi vērstiem savienojumiem.
Uzņēmums ir balstīts uz viena no tā dibinātājiem, ķīmiķa Floida Romesberga darbu Scripps pētniecības institūtā Sandjego. Vairāk nekā 15 gadus Romesbergs centās pilnveidot mākslīgo DNS burtu pāri, kas darbotos atbilstoši dzīvības ģenētiskajai iekārtai, taču nebūtu tik līdzīgi, lai sajauktos ar esošajiem burtiem. 2012. gadā Romesberga laboratorija publicēja X un Y izveidi, un 2014. gadā viņš parādīja, ka baktēriju šūnas var atkārtot un izplatīt gēnus, kas satur X un Y, nākamajās paaudzēs.
Pievienojot DNS burtus X un Y, šūnas var ražot proteīnus ar līdz pat 172 dažādām aminoskābēm, salīdzinot ar 20 dabas aminoskābēm.
Cilvēki vienmēr domāja, ka tur ir kāda sarežģītība vai ka būtu ļoti grūti atdarināt dzīvi, saka Romesbergs. Tas tiešām liek domāt, ka dzīvības molekulām nav nekāda veida priviliģētas tiesības.
Pirms diviem gadiem neviens nebija izmantojis X un Y, lai darītu kaut ko lietderīgu. Taču Romesberga mērķis bija radīt pārāk sarežģītas zāles, lai tās izgatavotu, izmantojot parasto ķīmiju. Es to nevaru izdarīt savā laboratorijā, sacīja Romesbergs. Tātad uzņēmuma dibināšana, kas koncentrējas tikai uz to, ir veids, kā to paveikt. Līdzi nāca Synthorx.
X un Y radīšana pati par sevi ir zinātnisks orientieris, tomēr Synthorx patiesais progress slēpjas šo burtu izmantošanā jaunu proteīnu iegūšanai. Vienkārši pievienojot DNS burtus X un Y, hipotētiski šūnas var ražot proteīnus ar līdz pat 172 dažādām aminoskābēm, salīdzinot ar 20 dabas aminoskābēm.
Daudzas no šīm aminoskābēm ir diezgan liekas, saka Romesbergs. Un medicīnas ķīmiķim, kurš savu karjeru pavada, ražojot zāles, tam ir jāizskatās ārkārtīgi ierobežojoši. Izmantojot sintētiskās aminoskābes, zinātnieki varētu panākt, ka esošais proteīns spēcīgāk saistās ar savu mērķi, tādējādi radot efektīvākas zāles. Vēl viena ideja ir izstrādāt proteīnu, kas saistās ar vienu konkrētu mērķi, vienlaikus izvairoties no ļoti līdzīgiem mērķiem, cerot novērst bīstamas blakusparādības. Viena šāda Synthorx projekta mērķis ir pārvērst zirnekļa indi par neopioīdu un atkarību neizraisošu pretsāpju līdzekli.
Darba kārtībā ir arī jaunas antibiotikas un zāles vielmaiņas traucējumu ārstēšanai. Insulīns būtu lielisks mērķis, saka Synthorx izpilddirektors Korts Tērners. Tas jau ir ražots E. coli, bet tas ir jāinjicē katru dienu. Pareizo sintētisko aminoskābju iekļaušana insulīna molekulās varētu radīt ilgstošu versiju, tā ka diabēta slimniekiem tas jāinjicē tikai ik pēc dažām dienām vai reizi nedēļā.
Šķiet, ka zinātnieku vidū nav šaubu, ka, ja šī tehnoloģija darbosies, tā būs revolucionāra. Taču līdz šim nav bijis stimuls mežonīgi sapņot par paplašināta ģenētiskā alfabēta pielietojumu un spēju ražot proteīnus ar plašu nedabisku aminoskābju daudzumu. Vašingtonas universitātes sintētiskais biologs Marks Lahoijs saka: tā patiešām ir tikai iztēles problēma, un, godīgi sakot, dažiem cilvēkiem pat domas par vienas nedabiskas aminoskābes izmantošanu ir nedaudz trakas.