Первые клетки с искусственным геномом устойчивы к любым вирусам
Фото:
медицина будущего

Первые клетки с искусственным геномом устойчивы к любым вирусам

Ученые впервые перепрограммировали клетки для производства синтетических полимеров, которые просто не могут считать геном вируса и поэтому остаются неуязвимыми. Это достижение сделает разработку определенных вакцин и лекарств, включая инсулин, более дешевым и надежным. Также ученые планируют применить технологию для разработки биоразлагаемых пластмасс.

Исследователи из Великобритании создали первые клетки, которые могут производить искусственные полимеры из строительных блоков, отсутствующих в природе, пишет EurekAlert. Их работа основана на более раннем открытии, когда в 2019 году ученые представили первый синтетический геном бактерии кишечной палочки.

Эксперименты также показали, что синтетический геном делает бактерии полностью устойчивыми к заражению вирусами.

«Повышение устойчивости бактерий к вирусам может сделать производство определенных препаратов более надежным и дешевым, — объясняют ученые. — Многие лекарства производятся путем выращивания бактерий, которые содержат для этого все необходимые инструкции».

Например, если при производстве препарата вирус попадает к бактериям, то это может уничтожить всю партию лекарства. Модифицированные бактериальные клетки этому не подвержены, поскольку не могут считать геном вируса.

Ученые добились этого за счет упрощения генома кишечной палочки. Они заменили некоторые кодоны — сочетания трех типов нуклеотидов, однако сохранили другие необходимые инструкции в геноме для нормального производства белков и размножения. Так, они удалили все экземпляры кодонов TCG и TCA и заменили их синонимами AGC и AGT. Термин «синоним» означает, что кодон кодирует одну и ту же аминокислоту.

Эти изменения фатальны для любого вируса, который при инфицировании внедряет свой геном в клетку, объясняют ученые. Модифицированные клетки теряют способность считывать генетическую информацию и тем самым просто не «открывают двери» для патогена.

Модифицированные бактерии можно превратить в возобновляемые и программируемые фабрики для производства широкого спектра молекул с новыми свойствами для создания новых лекарств и материалов.

Помимо синтетического инсулина, некоторых вакцин и антибиотиков ученые планируют создавать с их помощью новые полимеры, включая биоразлагаемые.

Ранее международная группа исследователей представила результаты другой работы, которая восполняет отсутствующие данные о геноме человека. Они полностью секвенировали геном и впервые получили представление о последовательности всех пар оснований.