นักวิทยาศาสตร์หลายคนคาดการณ์ว่าในที่สุดชีววิทยาสังเคราะห์จะให้วิธีการใหม่ในการรักษาโรคร้ายแรง ตัวอย่างเช่น Arkin และ Chris Voigt จาก University of California, San Francisco กำลังรวบรวมชิ้นส่วนทางชีววิทยาที่อาจเปลี่ยน แบคทีเรีย E. coliให้กลายเป็นสารต้านมะเร็งเชื้อ E. coliมักอาศัยอยู่ในลำไส้ของสัตว์หลายชนิด แต่เมื่อถูกฉีดเข้าไปในกระแสเลือด มันจะเข้าไปเกาะตัวในก้อนมะเร็งต่างๆ โดยไม่รบกวนการเจริญเติบโต ขณะนี้นักวิจัยกำลังสร้างระบบเพื่อเปลี่ยนแมลงเป็นเครื่องส่งเคมีบำบัด
นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานกับแบคทีเรียสายพันธุ์
ที่ไม่ทำให้คนป่วย อย่างแรก พวกเขากำลังสร้างวงจรชีวภาพที่เริ่มทำงานโดยเซ็นเซอร์ 2 ตัว ตัวแรกตรวจจับสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำของเนื้องอก และอีกตัวตรวจจับแบคทีเรียจำนวนมากที่รวมตัวกัน เมื่อเซ็นเซอร์ทั้งสองในแบคทีเรียตอบสนอง ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้นเฉพาะในเนื้องอกที่ถูกแทรกซึมอย่างหนักโดยแบคทีเรีย วงจรจะพลิกยีนที่ทำให้เซลล์แบคทีเรียสร้างแท่งโปรตีนแข็งที่ยื่นออกมาจากผิวของมัน แบคทีเรียหลายชนิดมีแท่งคล้าย ๆ กัน
เซลล์มะเร็งจะกลืนกินแบคทีเรียหลังจากที่แท่งของพวกมันเกาะติดกับผิวเซลล์ เนื่องจากเซลล์อื่นๆ มักจะกินแบคทีเรียที่มีแท่งอื่นๆ เข้าไป ในขณะที่งานของพวกเขาดำเนินไป Voigt และทีมของเขาวางแผนที่จะให้แบคทีเรียปล่อยยาเคมีบำบัดเมื่อเซ็นเซอร์เพิ่มเติมบอกE. coliว่าอยู่ในเซลล์มะเร็ง
Jay Keasling และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ University of California, Berkeley กำลังใช้ชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อต่อสู้กับโรคมาลาเรีย พวกมันกำลังสร้าง แบคทีเรีย E. coliที่ขับสารอาร์เทมิซินิน ซึ่งเป็นยาต้านมาเลเรียที่มีฤทธิ์รุนแรงซึ่งมักจะเก็บเกี่ยวจากต้นบอระเพ็ด
ตั้งแต่อย่างน้อย 150 ปีก่อนคริสตกาล ผู้คนได้ต้มใบบอระเพ็ดเพื่อสกัดยา อย่างไรก็ตามบอระเพ็ดผลิตอาร์เทมิซินินน้อยเกินไปที่จะตอบสนองความต้องการของผู้คนนับล้านทั่วโลกที่ติดเชื้อมาลาเรียแต่เข้าถึงยาต้านมาลาเรียอื่นๆ ได้น้อย
นักวิจัยที่ผลิตแบคทีเรียที่สร้างอินซูลินเมื่อหลายสิบปีก่อน
เพียงแค่เล็ดลอดยีนพิเศษเข้าไปในE. coli กระบวนการนี้ใช้ไม่ได้กับอาร์เทมิซินิน เพราะในพืช กระบวนการ 12 ขั้นตอนที่ซับซ้อนจะสร้างสารเคมีขึ้นมา Keasling บันทึกย่อ เขาและเพื่อนร่วมงานจำเป็นต้องค้นหาว่ายีนใดมีหน้าที่รับผิดชอบในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการในบอระเพ็ด แล้วจึงรวบรวมพวกมันในรูปแบบที่สามารถนำแบคทีเรียเข้าไปได้
จนถึงตอนนี้ นักวิจัยได้สร้างวงจรชีวภาพที่เข้ารหัส 9 จาก 12 ขั้นตอน “เราขาดยีนในวิถีเมแทบอลิซึม แต่เราคาดว่าจะสามารถค้นพบยีนเหล่านี้ได้ในไม่ช้า และเริ่มผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย” Keasling กล่าว
การออกแบบอย่างมีจริยธรรม
เช่นเดียวกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ ชีววิทยาสังเคราะห์มาพร้อมกับข้อกังวลด้านจริยธรรม “มันอาจมีประโยชน์อย่างไม่ธรรมดา แต่ก็สามารถนำมาใช้เพื่ออันตรายที่ไม่ธรรมดาได้เช่นกัน” Laurie Zoloth นักชีวจริยธรรมแห่งมหาวิทยาลัย Northwestern University ในเมือง Evanston รัฐ Ill กล่าว
Zoloth อธิบายสถานการณ์วันโลกาวินาศชี้ให้เห็นว่านักวิจัยที่ชั่วร้ายสามารถใช้เครื่องมือของชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อรวมยีนจากแบคทีเรียหรือไวรัสที่ฆ่าสัตว์เข้ากับการออกแบบใหม่ที่อันตรายถึงชีวิต อีกทางหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ที่พูดพล่อยๆ อาจสร้างแมลงที่เป็นอันตรายโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งอาจสร้างความหายนะได้หากปล่อยออกจากห้องแล็บ
นักชีววิทยาสังเคราะห์และคนอื่น ๆ ได้เสนอมาตรการป้องกันเพื่อดำเนินการเมื่อสาขาใหม่นี้เริ่มต้นขึ้น มาตรการหนึ่งคือการกำหนดให้บริษัทสังเคราะห์ DNA เช่น Codon Devices แจ้งหน่วยงานกำกับดูแลเมื่อใดก็ตามที่นักวิทยาศาสตร์สั่งชิ้นส่วนของ DNA ที่อาจก่อให้เกิดอันตราย
นอกจากนี้ นักวิจัยรวมถึง Endy ได้แนะนำว่านักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องติดแท็กตัวอักษรลายเซ็นของ DNA ที่ไม่เข้ารหัสบนชิ้นส่วนทางชีววิทยาแต่ละส่วนเพื่อติดตามว่ามาจากไหน ตัวอย่างเช่น ในแคตตาล็อกของ “ชิ้นส่วนชีวภาพมาตรฐาน” ที่เขาและเพื่อนร่วมงานเก็บรักษาไว้ที่ MIT แต่ละส่วนจะมีบาร์โค้ดของ DNA แบบนั้น หากการออกแบบสามารถติดตามได้ด้วยสัญลักษณ์บนส่วนต่างๆ นักวิทยาศาสตร์อาจรู้สึกว่าต้องรับผิดชอบต่องานของพวกเขามากขึ้น Endy กล่าว
Voigt ยืนยันว่าหนึ่งในการป้องกันการกระทำผิดและอุบัติเหตุที่ดีที่สุดคือการให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการประชุมต่างๆ เช่น การแข่งขัน Genetically Engineered Machine (iGEM) ประจำปีระหว่างมหาวิทยาลัย ซึ่งเปิดตัวเมื่อเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้วที่ MIT
สอดคล้องกับการแข่งขันทางวิศวกรรมอื่นๆ ที่นักเรียนสร้างสะพานและหอคอยอันประณีตจากไม้ไอติมหรือสร้างภาชนะเพื่อป้องกันไข่ตกจากที่สูง iGEM มีจุดประสงค์เพื่อจุดไฟความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียน ที่ iGEM ไม่มีผู้ชนะหรือผู้แพ้ มีเพียงนักเรียนเท่านั้นที่กระตือรือร้นที่จะร้องว้าวให้กันและกัน
การแข่งขันเช่น iGEM “จะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในการให้ความรู้แก่นักวิทยาศาสตร์ [ชีววิทยาสังเคราะห์] รุ่นเยาว์ เพื่อให้พวกเขาเข้าใจถึงความเสี่ยงและมีชุดเครื่องมือในการรับมือ” Voigt กล่าว ผู้เข้าแข่งขันจะได้รับคำแนะนำเกี่ยวกับจริยธรรมของเทคนิค ตลอดจนเคล็ดลับและกลเม็ดสำหรับการทำงานในอนาคต
IGEM ยังเกี่ยวกับการส่งเสริมความสนใจของนักเรียนในสาขานี้อีกด้วย ปีที่แล้ว กลุ่มจากเจ็ดโรงเรียนแข่งขันกันด้วยโครงงาน ตัวอย่างเช่น Jeff Tabor และนักศึกษาคนอื่นๆ ที่มหาวิทยาลัยเทกซัสในออสตินร่วมมือกับ Voigt เพื่อสร้างแผ่นแบคทีเรียที่จับภาพได้เหมือนฟิล์มถ่ายภาพ พวกเขาเผยแพร่รายละเอียดของแบคทีเรียที่ถ่ายภาพได้ในวันที่ 24 พฤศจิกายนNature
Credit : jptwitter.com
emanyazilim.com
afuneralinbc.com
saabsunitedhistoricrallyteam.com
canadagooseexpeditionjakker.com
kysttwecom.com
certamenluysmilan.com
quirkyquaintly.com
lifeserialblog.com
laserhairremoval911.com
