Dirbtinės gyvybės kūrėjai renkasi vis naujus iššūkius

Rugsėjo 18-20 d., Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA) kviečia dalyvauti „Biohakatonas I Gyvybės kodas 2020“ renginyje vyksiančioje atviroje mokslininko Kristoferio Dyterio Reinkemajerio (Christopher Dieter Reinkemeier) paskaitoje, kurioje jis papasakos apie Vokietijos Molekulinės biologijos institute (IMB) vykdomus mokslinius tyrimus.

Jei anksčiau buvo keičiama tai, ką sukūrė gamta, šiuo metu dirbtinės biologijos srityje dirbantys mokslininkai bando sukurti gyvybę iš negyvų elementų nuo nulio. Pagrindinis jų tikslas – ne tik suprasti gyvojo pasaulio prigimtį, bet ir sukurti visiškai valdomas modelines sistemas, skirtas ligų tyrimui ir gydymui.

Mainco Johaneso Gutenbergo universiteto miestelyje, Vokietijoje įsikūrusiame Molekulinės biologijos institute (IMB) vystomi biologijos, epigenetikos ir DNR redagavimo moksliniai tyrimai. Paklaustas apie pirmąją sintetinę gyvybę, IMB dirbantis tyrėjas K. D. Reinkemajeris tvirtina, kad tam iš dalies jau pritaikytos natūraliai gamtoje egzistuojančių bakterijų sistemos. Pavyzdžiui, genetiškai pakeistos E. coli bakterijos gali skaidyti celiuliozę ir pagaminti įvairius žmonėms naudingus cheminius junginius, įskaitant ir dyzeliną.

Tačiau Kristoferis ne tik domisi dirbtinės gyvybės kūrimu – jis ir pats prisideda prie šios mokslo srities vystymo. Kartu su mokslininkų komanda Kristoferis sukūrė pirmąsias sintetines organeles. Jo vystoma technologija sutelkta į atskirų ląstelės dalių keitimą, leidžiantį naujomis funkcijomis papildyti ląsteles jų nepažeidžiant. Tai įgalins ne tik geriau pažinti baltymus jų natūralioje aplinkoje, bet ir baltymų inžinerijos srityje dirbantiems biologams suteiks galingą įrankį – platformą, kurioje pusiau sintetiniu būdu bus galima keisti eukariotines sistemas. Dėl šios priežasties mokslininkai galės geriau suprasti atskirų ląstelės dalių veikimą, jų tarpusavio sąveikas ir šias žinias pritaikyti bioinžinerijoje, pavyzdžiui, vakcinų ar vaistų kūrimui.

Dirbtinės ląstelės kūrimas – svarbus mokslo žingsnis, pakeičiantis net požiūrį į gyvybės sąvoką. Kristoferis sutinka, kad dirbant sintetinės biologijos srityje anksčiau ar vėliau iškyla etiniai klausimai, pavyzdžiui, kas gali atsitikti, kai žmogaus sukurta dirbtinė gyvybė susitiks su natūraliu gamtos pasauliu? Tačiau, jo požiūriu, etinius klausimus tikslinga kelti kalbant apie technologijų taikymą, o  šiuo metu kuriami tik laboratoriniai įrankiai, skirti geriau suprasti ląstelės biologiją, ištirti jos fiziologines savybes ir keisti pažeidimus.

Biohakatono mentoriaus bioinformatiko, dr. Justo Dapkūno teigimu, Lietuvoje siauresne prasme dirbtinė biologija naudojama kiekvienoje molekulinių gyvybės mokslų laboratorijoje tyrinėjant, kaip veikia gyvos sistemos. Be to, jau yra nemažai fundamentalaus mokslo pasiekimų, kurie gali prisidėti prie dirbtinės biologijos pažangos. „Visų pirma į galvą ateina čia atrasti ir gerinsmi genų redagavimo įrankiai, kuriami nauji epigenomų tyrimo būdai, mikroskysčių tyrimai. Startuolis „Biomatter Designs“ siekia kompiuterinio modeliavimo būdu sukurti naujus, geresnius baltymus, kokių nėra gamtoje. Verti dėmesio ir Vilniaus universiteto studentų pasiekimai – iš tarptautinių dirbtinės biologijos varžytuvių iGEM jie kasmet grįžta su medaliais“, – vardina dr. J. Dapkūnas.

Jo teigimu, šiuolaikiniai biologijos moksliniai tyrimai nevyksta be kompiuterinių būdų ir duomenų analizės, todėl būtina skatinti bendradarbiavimą ir apsikeitimą žiniomis tarp gyvybės mokslų atstovų ir informacinių technologijų žmonių: „Iš savo darbo patirties žinau, kad toks bendravimas gali būti labai sudėtingas, todėl turėdamas abiejų sričių patirties šiame biohakatone sutikau dalyvauti kaip mokytojas“. Svarbiausiu biohakatono rezultatu dr. Justas Dapkūnas įvardina biologijos, medicinos ir informacinių technologijų srityse dirbančių žmonių su skirtingomis patirtimis bendradarbiavimą siekiant kartu išspręsti svarbias problemas.

Rugsėjį vyksiantis naujausių biomokslų srities pasiekimų ir informacinių technologijų (IT) sinergija pagrįstas tarptautinis renginys „Biohakatonas I Gyvybės kodas 2020“ apims pagrindines gyvybės mokslų industrijos temas, pavyzdžiui, personalizuota medicina, dirbtinio proto pritaikymo ir panaudojimo galimybės šiuolaikinėje medicinoje, visuomenės senėjimas, ligų nustatymas. Atsižvelgdami į susidariusią nepaprastąją padėtį visame pasaulyje, renginio rengėjai dėmesį skirs ir COVID-19 iššūkiams.

„Biohakatonas – proga Lietuvos informacinių technologijų ir gyvybės mokslų industrijos talentams sukurti technologinius sprendimus ir naujoves, kurios prisidės prie visuomenės gyvenimo kokybės gerinimo bei mokslo pažangos“, – sako MITA l.e.p. direktorius Gintas Kimtys.

Renginys rengiamas pagal MITA įgyvendinamą projektą „Gyvybės mokslų industrijos plėtros skatinimas“, kuris yra finansuojamas Europos regioninės plėtros fondo lėšomis. Daugiau žinių apie renginį: https://mita.lrv.lt/lt/renginiai/tarptautinis-renginys-biohakatonas-gyvybes-kodas.