Het eerste werkende synthetische genoom is een feit. Een grote groep onderzoekers van het J. Craig Venter Institute publiceerde in Science hoe ze uit losse nucleotiden, de basisonderdelen van DNA, een compleet genoom bouwden. Dit DNA brachten ze vervolgens in bij een bacteriesoort waarvan het eigen genoom verwijderd was. Het resultaat is een levende en vermenigvuldigende bacterie die exclusief gebruik maakt van dit synthetische genoom. Craig Venter, ondernemer en drijvende kracht achter het project, spreekt van de eerste kunstmatige levensvorm.
Het creëren van kunstmatig leven is een van de doelen van de synthetische biologie. Een levensvorm die je zelf ontwerpt heeft namelijk alleen de eigenschappen die je er zelf in stopt. Synthetisch biologen hopen in de toekomst micro-organismen te kunnen ontwerpen die bijvoorbeeld afvalstoffen op kunnen ruimen of biobrandstoffen kunnen produceren.
Fortuinlijk
Met de succesvolle productie van het kunstmatige genoom is deze toekomst een stap dichterbij gekomen. Toch is dit nog niet het kunstmatige leven dat veel andere onderzoekers voor ogen hebben. Het geproduceerde DNA is namelijk bijna gelijk aan het DNA van een al bestaande bacteriesoort: Mycoplasma mycoides. De onderzoekers hebben het genoom dus niet zelf ontworpen, maar bijna letterlijk overgenomen. Ook de cel waarin het DNA is ingebracht was van een bestaande, nauw verwante bacteriesoort.
Op de opiniepagina van het tijdschrift Nature vergelijkt Jim Collins, professor aan de Boston University, de cel met een mens met een (fictief) synthetisch hart. “De herstelde patiënt zou niet worden gezien als een synthetisch organisme of een vorm van kunstmatig leven; hij of zij zou gezien worden als een fortuinlijk persoon met een kunstmatig hart.”
Anderen bekijken liever de mogelijkheden die Venters prestatie biedt, of waarschuwen voor de verantwoordelijkheid er voorzichtig mee om te gaan. Hoewel we hier natuurlijk over na moeten denken, is echt kunstmatig leven nog ver weg. Het grootste obstakel is de ontwerpfase. Het is al moeilijk om een systeem met twee genen te laten werken zoals je wilt, laat staan de honderden tot duizenden genen die een hele cel nodig heeft, aldus Collins. Het produceren van brandstoffen met synthetische cellen laat dus nog even op zich wachten.
Kunstmatig leven of niet, de productie van een werkend genoom is een prestatie van formaat. Een enkele mutatie heeft het werk met maanden vertraagd. De techniek voor DNA-synthese staat ook nog in de kinderschoenen en is erg duur. Over de prijs heeft het team van Venter een duidelijke visie: “We verwachten dat de kosten van DNA-synthese dezelfde trend gaat volgen als die van DNA-sequencing en exponentieel af zal nemen. Lagere productiekosten gecombineerd met automatisering zal een brede toepassing van synthetische genetica mogelijk maken”. We wachten af.
Zie ook
- Craig Venters onderzoekslab bouwt compleet bacterie-DNA (Kennislinkartikel)
- Dossier synthetische biologie (Kennislinkdossier)