Τα πρώτα τεχνητά ένζυμα είναι γεγονός

Βρετανοί επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να συνθέσουν τεχνητά ένζυμα, που δεν υπάρχουν στη φύση και τα οποία λειτουργούν όπως τα φυσικά. Πρόκειται για άλλο ένα σημαντικό επίτευγμα - ορόσημο στο πεδίο της συνθετικής βιολογίας, που δίνει νέες δυνατότητες για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων και νέων διαγνωστικών μεθόδων για τη θεραπεία ανίατων μέχρι σήμερα ασθενειών όπως ο καρκίνος.

Οι ερευνητές του Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ (εκεί ακριβώς όπου ανακαλύφθηκε η ελικοειδής δομή του μορίου το DNA το 1953), με επικεφαλής τον Φίλιπ Χόλινγκερ και τον Άλεξ Τέιλορ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», σύμφωνα με το BBC, τη βρετανική «Ιντιπέντεντ» και το «New Scientist», ανέπτυξαν συνθετικά ένζυμα -ζωτικούς καταλύτες που επιταχύνουν τις διαδικασίες της ζωής- από τεχνητό γενετικό υλικό (το λεγόμενο ΧΝΑ αντί για DNA και RNA).

Η ανακάλυψη θα βοηθήσει στη δημιουργία νέων βιολογικών μορίων, ακόμη και νέων μορφών ζωής, που μπορεί να εκτελούν πλήθος χρήσιμων λειτουργιών μέσα στο σώμα, στο περιβάλλον (π.χ. καθαρισμός τοξικών ουσιών που ρυπαίνουν) ή στη βιομηχανία.

Επίσης ρίχνει φως στις απαρχές της ζωής στο μακρινό παρελθόν - ενώ ανοίγει και τον (επίμαχο) δρόμο για τη δημιουργία τεχνητής ζωής στο εργαστήριο μελλοντικά. Ακόμη, διευρύνει την οπτική γωνία των αστροβιολόγων που αναζητούν εξωγήινες μορφές ζωής, με διαφορετική βιοχημεία από τη γήινη, οι οποίες δεν βασίζονται στο DNA και στο RNA. Τελικά, η ανακάλυψη θέτει ξανά επί τάπητος το ερώτημα αν ως ζωή μπορεί να θεωρηθεί μόνο ό,τι έχει εξελιχθεί στη Γη επί δισεκατομμύρια χρόνια ή αν θα μπορούσαν να υπάρξουν εναλλακτικά «μονοπάτια» ανάπτυξής της.

«Η ανακάλυψη διευρύνει τον αριθμό των εξωπλανητών, που θα μπορούσε κανείς να θεωρήσει ότι φιλοξενούν κάποια μορφή ζωής», δήλωσε ο Φίλιπ Χόλινγκερ. «Η ανακάλυψη αυξάνει την πιθανότητα ότι, αν υπάρχει ζωή σε άλλους πλανήτες, αυτή μπορεί να έχει ξεπηδήσει από τελείως διαφορετικά μόρια», πρόσθεσε ο Άλεξ Τέιλορ.

Τα τεχνητά ένζυμα ΧΝΑ αποτελούνται από επίσης τεχνητά μόρια ΧΝΑ, που μιμούνται τα φυσικά μόρια RNA. Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι γενετικές πληροφορίες είναι δυνατό να κωδικοποιηθούν μόνο στα φυσικά μόρια του DNA και του RNA, όμως η συνθετική βιολογία -μετά και το νέο επίτευγμά της- δείχνει ότι οι γενετικές πληροφορίες που ρυθμίζουν τη ζωή, μπορούν να αποθηκευθούν και σε μόρια που δεν υπάρχουν στη φύση.

Όπως είπε ο δρ Φίλιπ Χόλινγκερ, σε τελευταία ανάλυση, «η επιλογή» του RNA και του DNA από τη φύση μπορεί να μην είναι παρά ένα ατύχημα της προϊστορικής χημείας». Είχε προηγηθεί από την ερευνητική ομάδα του, πριν λίγα χρόνια, η δημιουργία των μορίων ΧΝΑ, δηλαδή των συνθετικών εκδοχών των μορίων DNA και RNA.

Τα εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι τα τεχνητά ένζυμα ΧΝΑ, αν και ακόμη δεν μπορούν να αντιγράψουν τους εαυτούς τους όπως τα μόρια RNA, μπορούν να εκτελέσουν βασικές ενζυματικές λειτουργίες, όπως να «κόψουν και να ράψουν» αλυσίδες RNA ή να ενώσουν αλυσίδες μορίων ΧΝΑ - κάτι που αποτελεί ένα από τα πρώτα βήματα για τη δημιουργία ενός ζωντανού οργανισμού.

Η νέα βιολογική τεχνολογία μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέου τύπου φαρμάκων, που θα «μπλοκάρουν» καρκινογόνα γονίδια ή που θα εξουδετερώνουν ιούς όπως ο Έμπολα και ο HIV. Τα μόρια ΧΝΑ είναι πολύ ανθεκτικά από χημική άποψη και δεν διασπώνται εύκολα μέσα στο σώμα, πράγμα που αποτελεί πλεονέκτημα για την φαρμακευτική αξιοποίησή τους.