יצירת יצורים חדשים מגנום סינתטי

מאת: ד"ר איתן ישראלי
פורסם ב"הרפואה" - עתון ההסתדרות הרפואית בישראל, כרך 142, חוברת ד', אפריל 2003, עמ' 276.
קרייג ונטר הוביל את פרוייקט גנום האדם בחברת 'סלרה', ועתה הוא מצהיר על יצירת יצורים חדשים (חיידקים) מגנום סינתטי. לשם כך הקים אירגון חדש הנקרא IBEA (מכון לאנרגיה ביולוגית חלופית) בעיר רוקוויל שבמרילנד, ארה"ב. המשרד לאנרגיה בארה"ב העניק לו תקציב בהיקף של 3 מיליון דולר כדי להתחיל בצעדים הראשונים בפרוייקט. ונטר חוזה, שתוך 3 שנים יוכל לייצר גנום סינתטי ולהחדירו לתא כך שיוכל לחיות ולהתרבות.

בשנת 1990 ריצפו ונטר וקבוצתו את הגנום של מיקופלסמה גניטליום, וקבעו כי הגורם מכיל 517 גנים בלבד. בניסויים שביצע בשיתוף עם קבוצות אחרות, מצא כי ניתן להשמיט גנים מהגנום של המיקופלסמה ועדיין לא לפגוע בחיוניות הגורם. אפילו 350-265 גנים איפשרו לגורם לשרוד.

מאחר שקשה לדעת אילו גנים בדיוק חיוניים להישרדות המיקרואורגניזם, מנסים ונטר וחב' ב-IBEA ליצור גנום סינתטי מנוקליאוטידים בודדים. משימה זו אינה פשוטה וחשופה לשגיאות עקב פעילות היצור (הסינתזה). החוקרים מכוונים את מאמציהם ליצירת קבוצה שתפעל בשיתוף פעולה ליצירת חלבון מסוים או למילוי מטרה מסוימת. לאחר שיצליחו במשימה של יצירת הגנום הסינתטי המיקטי (minimal) הם מתכננים להרוס את החומר הגנטי בחיידק, מיקופלסמה לדוגמה, ולהחדיר לו את התוצר שלהם.

השאלה הגדולה היא - מה יקרה אחר-כך? כיצד יגרמו לתא החדש להתחיל לפעול, לקיים את פעולות החיים, ולהתרבות? ונטר סובר, כי המערכות הסינתטיות שנותרו בתא החיידק יכירו את ה-DNA שהוחדר לו וההפעלה תהיה מידית.

ונטר כבר חושב על הצעד הבא בפרוייקט, והוא להגדיל את הגנום המיקטי, להחדיר בו תכונות של קשירת דו-תחמוצת הפחמן או יצור מימן, ולנצל יכולת זו של המיקרואורגניזמים ליצור אנרגיה נקייה. לשם כך יהיה צורך להוסיף לפחות 1,000 גנים לגנום המיקטי ולדאוג שהאורגניזם יכיל מערכות בקרה להפעלת היצור והפסקתו על-פי דרישות האדם והסביבה.

(Science, 2003; 299: 1006)

באדיבות מערכת "הרפואה".