Skapte en ny levende organisme av kunstig laget DNA

Britiske forskere har nå tatt et viktig skritt på veien mot kunstig liv. De har lyktes i å bygge opp et helt DNA og endre det. Nytt liv er skapt på laboratoriet.

– Det er første gang noen har lyktes i å lage en så kompleks organisme, sier Sigrid Bratlie, seniorrådgiver i Bioteknologirådet.

Redesignet tarmbakterie

Gjennombruddet skjedde med god hjelp av bakterien E.coli, Escherichia coli. På laboratoriet sitt i Cambridge, lyktes forskerne i å kopiere bakteriens naturlige DNA og endre det.

Ved å sette det kunstig fremstilte DNA-et inn i en celle skapte de mikroben Syn61. Den er litt lengre enn den opprinnelige E. colien. Den vokser noe saktere, men lever, melder forskerne bak studien.

Verdens første

– Forskere har laget organismer med kunstig fremstilt DNA tidligere, men da har det vært en ren kopi av arvestoffet som finnes i organismen naturlig, forteller Bratlie.

De britiske forskerne har ikke bare kopiert og bygget et helt DNA, men også redesignet det. Slik har de skapt en ny, levende organisme med nye egenskaper.

Det er derfor to grunner til at studien anses som et gjennombrudd: For det første er dette det største og mest komplekse hele DNA-et som noensinne er gjenskapt. For det andre er store deler av DNA-koden omskrevet.

– Dette er første steg mot å kunne lage et helt eget kodespråk for liv, sier Bratlie.

Gjennombruddet ble nylig presentert i et av verdens mest anerkjente tidsskrifter, Nature.

Kunstig fremstilt DNA

DNA er bygd opp av kjemiske baser A, T, G og C. Rekkefølgen av disse utgjør genetiske koder eller instruksjoner som styrer prosesser og funksjoner i cellene.

Ny teknologi har gitt oss kunnskap om hvordan DNA-et i mange organismer er bygd opp. Vi har tilgang til hele instruksjonsboka og det gir muligheter for å fremstille det kunstig, altså syntetisk.

Ved å sette sammen disse kjemiske basene i ulike rekkefølger kan man i teorien designe arvestoffet og skape en organisme med nye funksjoner og egenskaper.

Dette er imidlertid ingen enkel jobb.

E. coliens DNA inneholder fire millioner basepar. Det tok forskerne to år å gå igjennom, bygge og endre det.

Drømmen om syntetisk liv

I 2010 meldte forskere ved Craig Venter Institute i Maryland at de hadde laget verdens første syntetiske organisme.

Bakterien, som de kalte Synthia, hadde fullstendig syntetisk DNA. De hadde da rekonstruert hele arvestoffet til bakterien Mycoplasa mycoides. Synthia sitt var en kopi og var ikke endret.

Forskerne som skapte Syn61 overrasket både seg selv og andre da de greide å lage sin mikrobe. Den har et langt mer komplekst og lengre DNA enn Synthia. Og de greide å endre det.

– Det var veldig usikkert om det var mulig å lage et så stort og helt DNA og om det var mulig å endre det så mye, forteller Jason Chin til The Guardian. Han har ledet arbeidet med Syn61.

Nye biologiske stoffer

– I første omgang vil slik omskriving av DNA gi oss kunnskap om hvordan livet fungerer. Men håpet er også at man kan bruke det til å utvikle helt nye biologiske stoffer, forteller Sigrid Bratlie.

Dette kan være biodrivstoff eller biologiske bygningsmaterialer som kan registrere og reagere på ytre miljøfaktorer som kjemikalier, regn og temperatur.

– Andre ønsker å lage biologiske legemidler som tilpasser seg pasientens tilstand, eller planter som raskere tilpasser seg for eksempel temperatursvingninger, sier Bratlie.

Applaus og bekymring

De små mikrobene hylles av mange, og beskrives som vitenskapelige sensasjoner. Andre er bekymret for hva menneskets kontroll over naturen kan føre til.

– Noen er kritiske fordi de frykter at syntetiske organismer og biologiske systemer med nye egenskaper kan komme ut av kontroll og true helse og miljø, forteller Bratlie.

Skaper liv på skål

Det handler om små mikrober på laboratoriet i dag, men hvor veien går vet vi ikke.

– Det er imidlertid lang vei fra bakterier til mer komplekse organismer, forteller Bratlie.

E.coli har 4 millioner basepar, mennesket har 3 milliarder.

– DNA-strukturen og samspillet mellom gener er også mye mer komplisert i en menneskecelle enn i en bakterie, sier Bratlie.

Å gjenskape menneskets hele DNA syntetisk er en enorm og nesten umulig oppgave.

Vil gjenskape menneskets DNA

Noen vil likevel forsøke. I 2016 startet prosjektet Human Genome Project – Write, som har som mål å rekonstruere et helt DNA fra menneske i løpet av ti år.

Planen er ikke å lage kunstig fremstilte mennesker, men å lære mer om genetikk og utvikle teknologi.

– Jeg tror ikke vi helt klarer å forestille oss hva som kommer til å komme med syntetisk biologi i fremtiden, sier Bratlie.