Американские ученые создали искусственный вирусный геном. Всего за 14 дней группа исследователей из Института биологических энергетических альтернатив в Роквилле (мэрилендском пригороде Вашингтона) синтезировала в лабораторных условиях вирус PhiX174.
Этот микроорганизм, относящийся к классу бактериофагов, хорошо изучен. Он не опасен для человека и способен уничтожать микробы, в частности, кишечную палочку - возбудитель ряда инфекционных заболеваний.
В 1978 году вирус PhiX174 был первым живым микроорганизмом, генетический код которого ученым удалось расшифровать. Работы по его созданию в лабораторных условиях осуществила группа исследователей под руководством Крейга Вентера, лауреата Нобелевской премии в области медицины, который считается ведущим специалистом в мире в области геномики.
«Нашей группе удалось добиться небывалого успеха. Мы даже не предполагали, что сумеем создать полноценно функционирующие вирусы, что доказывает перспективность метода их получения», - сказал Крейг Вентер.
Ему и его коллегам в прошлом уже удалось создать в лабораторных условиях другой вирус - одну из разновидностей возбудителя полиомиелита. Он был получен путем соединения в определенной последовательности сегментов ДНК других микроорганизмов. Однако тогда этот процесс занял три года, и искусственные вирусы имели небольшой генный дефект.
Нынешняя попытка создания вируса в лабораторных условиях дала положительные результаты уже через две недели, и полученный вирус не имел никаких отклонений в генной структуре. Ученые взяли несколько участков ДНК и соединили их, создав полный геном вируса, содержащий одиннадцать генов.
По словам д-ра Вентера, искусственно созданный вирус обладает способностью инфицировать и уничтожать бактериальные клетки столь же эффективно, как и натуральный бактериофаг: «Это не просто точное попадание в цель. Нам удалось разработать метод, позволяющий получать искусственным путем молекулы гораздо больших размеров, чем это нам удавалось раньше в ходе предыдущих попыток. Это новый, чрезвычайно важный шаг вперед».
Ученые полагают, что применение данного метода позволит искусственно создавать более сложные микроорганизмы, размеры которых в сто или даже в тысячу раз превышают вирус PhiX174.
Эксперименты Крейга Вентера и его коллег, которые финансировались министерством энергетики США, получили высокую оценку экспертов. Министр энергетики Спенсер Эйбрахам заявил, что полученные данные имеют огромный потенциал для будущего, ибо положат начало новой революции в медицине, биологии и охране окружающей среды.
«Представьте себе, что в недалеком будущем можно будет получать колонии микроорганизмов, специально предназначенных для уничтожения продуктов работающих на угле промышленных предприятий, которые загрязняют атмосферу, - сказал Эйбрахам. - С помощью искусственно созданных микроорганизмов можно будет превращать ископаемые виды топлива в экологически чистые энергоносители, сопоставимые с электроэнергией, вырабатываемой на гидроэлектростанциях. Такие микроорганизмы могут быть также использованы для уменьшения загрязнения водоемов и для снижения токсичности радиоактивных отбросов».
Cпенсер Эйбрахам назвал создание искусственного вируса открытием, позволяющим глубже понять механизмы действия биологических систем. По его мнению, дальнейшее применение этой технологии позволит разработать новые вакцины и лекарства против рака и инфекционных заболеваний, увеличить урожайность сельскохозяйственных культур, повысив их устойчивость к болезням, а также улучшит возможности распознавания агентов, которые могут быть использованы в качестве биологического оружия.
Статья Крейга Вентера и его коллег о создании искусственного вируса будет в ближайшие несколько недель опубликована в журнале «Proceedings of the National Academy of Science».
