Sintetinė biologija

"Sintetinės biologijos optimizmas daro prielaidą, kad biologija dabar gali iš esmės sekti kompiuterijos trajektoriją, kur pažanga yra įmanoma dėl nuolatinio mikroschemų tobulinimo, o našumas padvigubėja ir kaina mažėja per pusę kasmet ar per du metus dešimtmečiais. Pagrindinės technologijos  sintetinėje biologijoje – genų sekos nustatymas ir DNR sintezė – turi panašias tendencijas.

 

    Kaip ir kompiuterijoje, biologinė informacija yra užkoduota DNR, todėl ją galima programuoti, norint pakeisti organizmus, siekiant naudingų tikslų. Pageidautina, kad toks programavimas ir gaminimas būtų greitesnis, pigesnis ir patikimesnis, labiau inžinerijos disciplina su daugkartinio naudojimo dalimis ir automatika, o ne amatininkų darbas, kaip buvo biologijoje.

 

    Sintetinė biologija, anot šalininkų, žada perprogramuoti biologiją, kad ji būtų galingesnė, o vėliau masiškai gaminti žymiai pagerintas ląsteles, siekiant padidinti maisto gamybą, kovoti su ligomis, generuoti energiją, išvalyti vandenį ir suryti iš atmosferos anglies dioksidą.

 

    Pirmą kartą sintetinės biologijos įmonės yra ant slenksčio, kad uždirbtų pinigus, o ne sunaudotų pinigus.

 

    Įplaukantys pinigai vis dar yra ryškiausias komercinio optimizmo ženklas. Sintetinės biologijos įmonės per pirmąjį šių metų pusmetį visame pasaulyje iš rizikos kapitalistų ir pirminių viešųjų akcijų pardavimų pritraukė 9 milijardus dolerių, o tai daugiau, nei pernai, rašoma pramonės informaciniame biuletenyje „SynBioBeta“. 2015 metais iš viso surinkta 1 mlrd. dolerių.

 

    Ši pramonė iš esmės skirstoma į įrankių gamintojus ir produktų kūrėjus. Įrankių kūrėjai apima nusistovėjusius tiekėjus sintetinės biologijos įmonėms ir kitoms, pavyzdžiui, genų sekos nustatymo rengėjus Illumina ir Pacific Biosciences, taip pat DNR sintezatorius, kurie yra jaunesnės įmonės, tokios, kaip Twist Bioscience ir Codex DNA.

 

    „Ginkgo Bioworks“, kuri neseniai pasirodė viešai, turi „viskas viename“ bioliejyklą, kurią kiti gali naudoti sintetiniams biologijos produktams gaminti – panašiai kaip „Amazon“ teikia debesų kompiuterijos paslaugas daugeliui įmonių.

 

    Produktų kūrėjai, tarp kurių yra organizacijos nuo mažų pradedančiųjų įmonių iki farmacijos milžinų, kuria produktus ir naujus gamybos procesus su sintetine biologija įvairiose pramonės šakose. Pavyzdžiui, sintetinė biologija buvo panaudota, siekiant paspartinti vakcinų nuo Covid-19 gamybą.

 

    Ne kiekviena programa siekiama išgelbėti gyvybes ar planetą. Kanados bendrovė „Cronos“ naudoja sintetinę biologiją, kad sukurtų valgomuosius kanapių produktus. San Francisko startuolis Zbiotics turi pagirių žudiką.

 

    Tačiau yra ir pagrindinių pramonės šakų transformacijos potencialo elementų. „Bayer“, kurios žemės ūkio interesai apima sėklų verslą DEKALB, kuria azotą fiksuojančius mikrobus, kuriuos galima naudoti sėkloms, taip sumažinant cheminių trąšų naudojimą.

 

    „Lululemon“, laisvalaikio drabužių gamintoja, bendradarbiauja su startuoliu „Genomatica“, kad pakeistų naftos chemijos pagrindu pagamintą nailoną su biologiškai pagamintais audiniais. „Impossible Foods“ naudoja sintetinę biologiją, kurdama augalinius mėsainius. „Bridgestone“ tiria padangų gamyboje naudojamų cheminių polimerų biologinių alternatyvų naudojimą. O Amyris, ankstyvoji sintetinės biologijos įmonė, tapo klestinčia ingredientų tiekėja kosmetikos ir kvapų pramonei.

 

    

 

    Biologija tiesiogine prasme yra gamybos pajėgumų perteklius. To nutinka tiek daug, kad apie tai nesusimąstome. Biologija šią medžiagą kuria nemokamai.

 

    Visi atomai yra vietiniai. Taigi sintetinė biologija, pririšta prie interneto, įgalins „projektuoti bet kur, auginti visur“ paradigmą, kuri gali paskatinti didžiulį vietinės gamybos modernizavimą ir ekonomikos perbalansavimą deglobalizacijos naudai.

 

    Ši technologija taip pat gali būti naudojama, siekiant padidinti biologinę įvairovę ir apsaugoti nykstančias rūšis. Pavyzdžiui, vandenyno atšilimas naikina koralinius rifus. Tačiau Raudonojoje jūroje esantys koralai puikiai toleruoja šilumą. Koralų genų pakeitimas, kad būtų imituojamos Raudonosios jūros veislės, galėtų sustabdyti nykimą ir galbūt atgaivinti koralų rifus visame pasaulyje. 

    BioBricks fondas organizuoja mokslininkus ir inžinierius, kad sukurtų standartizuotas DNR dalis – biologinius statybinius blokus, skirtus naudoti sintetinėje biologijoje. Pagalbininkai sutinka leisti kitiems laisvai naudoti biologines plytas – panašiai, kaip veikia atvirojo kodo programinės įrangos projektai.

 

    Tarptautinis genetiškai modifikuotų mašinų fondas arba iGEM kasmet rengia konkursus studentų komandoms, kurioms sintetinės biologijos projektus iš bioplytų rinkinių."

Lietuvos studentai dalyvauja ir laimi iGEM konkursuose. Mokslinis darbas sintetinės biologijos srityje Lietuvoje dar nepradėtas.