11/1/2015
Phần I
1 - Men tổng hợp của nhiễm sắc thể 3 , phác họa đầu tiên là một bước tiến tới một dịch bản tổng hợp.
Men – yeasts đã được sử dụng như một thể nhỏ bé xưởng hóa học cho một lọat lắp đặt . DNA đặt hàng làm có thể giúp các tiến trình này hửu hiệu hơn . Hảng dược phẩm Sanofi đang sản xuất các tiền chế của thuốc Artemisinin chống sốt rét bằng cách sửa đổi di truyền men rươu. Ngày nay các nhà chế tạo bia dùng các men thiên nhiên , nhưng họ có thể ngày nào đó phác họa các dòng men sản xuất ra những bia xa lạ. Thuốc chủng – vaccine viêm gan B thường được làm ra bằng các tế bào men sửa đổi . Các nhà khảo cứu đang sửa đổi men để sản xuất ethanol và các diesel sinh học .
Năm 2010 , nhà di truyền học Craig Venter tiết lộ cho thế giới biết một sinh vật tổng hợp đầu tiên , một biến đổi của một vi khuẩn gây nhiều lây nhiễm trên lòai dê. Tháng tư năm 2014 , các nhà khảo cứu tiến tới một bước làm ra một vi trùng tổng hợp hửu ích hơn , tổng hợp làm lại từ đầu một trong số 16 nhiễm sắc thể - chromosomes của Saccharomyces cerevisae men rượu hay men bánh mì. Men cũng như con người , là những sinh vật có nhân chuẩn – eukaryotes: chúng có DNA phức tạp gói ghém trong các nhiễm sắc thể và chứa bí ẩn các introns ( những mảnh DNA không đóng góp gì cả vào proteins cuối cùng ) và DNA tạp nham – junk DNA không biết có mục đích gì . Hầu đơn giản nhiệm vụ , các nhà khảo cứu trước tiên tìm ở mã số di truyền vi tính hóa của một nhiễm sắc thể - là nhiễm sắc thể 3 – và xóa bỏ các introns và DNA tạp nham . Họ thêm vào trong mã số để giúp các nhà khảo cứu tương lai có thể đưa ra vào nhiều lọai genes và nghiên cứu ảnh hưởng chúng. Rồi thì gạt bỏ ra mọi gen không cần thiết có cơ làm thành những men xương trơ trọi , chứa một số genes tối thiểu thôi.
Điểm này rất quan trọng, vì lẽ men là một ngựa thồ ngành sinh học tổng hợp . Một hệ gen thon gầy bớt đi, sẽ giúp cho tất cả tế bào có đủ năng lượng tiến tới sản xuất các hóa chất có ích. Nhiễm sắc thể tổng hợp, khi nhét vào một tế bào men sống hành động đúng theo chức năng một tế bào bình thường. Đó là một tin tức tốt đẹp , nhưng đường di dự án tạo ra một hệ gen tổng hợp còn dài: nhiễm sắc thế 3 chị chiếm 2.6 % mã số di truyền tòan vẹn tế bào . Thế nhưng một men hòan tòan tổng hợp có còn là một men nữa không đa6y ? Srinivasan Chandrasegaran, một trong những tác giả bài bản này ở tập San Khoa Học, nói theo một đườnglối thực tiễn : Nếu nó nếm có vị bia , thì nó vẫn là men!
2 – Thử nghiệm thuốc chủng chích ngừa sốt xuất huyết –dengue hemorrhagic fever, vượt qua một rào cản chánh yếu
Dengue là một lòai sốt xuất huyết nặng nề nhất, một lây nhiễm muổi chích truyền qua, tiềm năng chết chóc lớn , gây bệnh mỗi năm cho 100 triệu người trên thế giới. Nó trở thành một nguyên nhân đau bệnh và chết người ở nhiệt đới và bán nhiệt đới quanh thế giới. Nhưng một vaccine mới có cơ giảm bớt bệnh lan tràn . Tháng 9 năm 2014, một nhóm khảo cứu quốc tế xuất bản những thành quả chờ đợi nhiều ,về một cuộc thử nghiệm lâm sàng của vaccine . Ở nghiên cứu liên quan đến 20 875 trẻ em Châu Mỹ La Tinh, tuổi từ 9 đến 16 , hiệu quả là 60.8 % và giảm bớt mức nhập bệnh viện chừng 80.3 % . Những thành quả này soi rỏ các khám phá một nghiên cứu nhỏ hơn , cũng của nhóm này, xuất bản tháng 7 năm 2014 liên quan đến 10 000 trẻ em ở 5 quốc gia Á Châu thử nghiệm này , tỉ xuất hiệu quả thuốc chủng là 56.5 % và nó giảm bớt những ca dạng dengue nặng nề nhất 88.5 %. Theo nhà kinh tế y tế Dagna Constenla của Viện Johns Hopskin , thành viên Sáng Kiến Vaccine Dengue: đây là một cột mốc quan trọng vô cùng . Các nhà khoa học đã họat động trên các thuốc chủng Dengue từ nhiều năm qua , nhưng thử nghiệm này , do hảng chế tạo dược phẩm Pháp Sanofi Pasteur làm ra, đạt giai đọan thử nghiệm tiên tiến này lần đầu tiên.
Virus gây ra dengue có 4 lọai và vaccine đã tỏ ra hửu hiệu chống vài lọai này hơn lọi kia. Dầu sao, các nhà khảo cứu nói rằng nó cũng chứa hứa hẹn lớn chống lại bệnh dengue . Sanofi sẽ cố gắng tìm chấp thuận cho vaccine vài tháng tới. Và nếu mọi chuyện tốt đẹp , Sanofi sẽ bắt đầu thị trường hóa nó cuối năm 2015.
3- Sản xuất bản máu- blood platelets được bơm mạnh thêm lên
Một nhóm nhà khoa học Bệnh Viện Brigham và Đàn Bà phát triễn ra một lò phản ứng sinh học - bioreactor nhỏ , có thể làm ra những bản máu người đầy đủ chức năng . Những căng thẳng cảm ứng nhân tạo bó buộc các tế bào tên gọi là tế bào ghép mega – mega karyocytes, đi xuyên qua những lỗ hổng bé tí xíu ỏ kênh trung tâm lò phản ứng sinh học. Các tế bào vắt ép xuyên qua lỗ hổng và nứt vở tự do , làm ra các bản máu ( xem hình ). Hơn 2 triệu bản máu - những tế bào máu có bổn phận làm đóng cục – clotting, được truyền sang mỗi năm; các bệnh nhân ung thư nhận nhiều bản máu truyền sang nhất . Tuy nhiên các nhà tặng dữ riêng mình không thể nào thỏa mãn nhu cầu . Các bản máu có đời sống tủ kệ chỉ 5 ngày và đến năm 2019 , ở Hoa Kỳ yêu cầu sẽ vượt cung cấp 533 000 đơn vị . Hầu bảo đảm một nguồn cung cấp vững chắc, không bị ô nhiễm và dồi dào, tháng 7, nhóm Jonathan Thon ở Bệnh viện Brigham và Đàn Bà tại thành phố Boston, báo cáo là đã nghĩ ra trên mặt bàn làm việc “ một lò phản ứng sinh học trên một chip “ . Dày đồng một phần tư đô la Mỹ , “lò phản ứng sản xuất ra sinh lý của tủy xương sống” , theo lời Thon. Khi các tế bào megakaryocytes này, phát sinh từ các tế bào gốc con người được bơm vào trong linh kiện và dưới các lực bắt chước dòng máu chảy, chúng phản ứng bằng cách tạo ra bản máu . Mai đây, Thon hy vọng là tăng kích thước lò phản ứng sinh học để sản xuất đủ bản máu cho các thử nghiệm người . Thon nói : làm ra nhiều bản máu là không đủ gì cả . Chúng phải tỏ ra là an tòan để truyền vào người.
4- Sinh vật đầu tiên với DNA nhân tạo
Một quái thai , theo thần thọai Hy lạp là một tạo dựng làm ra từ nhiều bộ phận các động vật khác nhau, một quái vật ngọai lai . Đó là cách nào vài người có thể xem sinh vật một nhóm Viện Khảo Cứu Scripps tạo ra ở bang California . Nới rộng bổ sung 4 nucleotides hóa học của DNA hay các “ chữ “ ( A- adenine, T- thymine , C- cytosine, và G- guanine ) , các nhà khoa học pha chế một cặp nucleotides hòan tòan không thiên nhiên gọi tên là X và Y . Như báo cáo trên tập san Thiên Nhiên – Nature tháng 5 năm 2014, nhóm nhét hai nucleotides này vào một tế bào vi khuẩn , một dòng của E . coli. Khi tế bào sinh sản , tháo mở vòng xóan ốc đôi-double helix và tái xây dựng chúng trong các tế bào mới , X và Y cũng sao chép tốt đẹp, mối liên kết – bond hóa học chúng cũng ổn định như thể các cặp đôi A-T và C-G ở trình tự - sequence DNA bình thường .
Lảnh đạo nhóm Scripps , Floyd Romesberg, gọi sinh vật mới là “ bán tổng hợp – semi –synthetic” . Ông hứa hẹn là nó không bao giờ có thể sống sót ngòai la bô, vì các nucleotides ngoại lai không có nguồn cung cấp nguyên liệu của chúng, sẽ bị lọai bỏ mau lẹ . Ông nói: “ Chúng tôi tụ điểm trên những gì thực tiễn . Chúng tôi không cố gắng tạo một đời sống mới, mà chỉ cốt tăng thêm protein tiềm thế … Với nhiều chữ DNA hơn , bạn sẽ nói thêm nhiều câu chuyện thích thú hơn ”. DNA làm mã số cho các amino acids là những khối xây dựng protein. Những protein này lần lượt là những khối xây dựng đời sống. 4 nucleotides của DNA làm ra 20 amino acids . Thêm chỉ một cặp chữ , các nhà khoa học có tiềm thế làm ra 172 amino acids để họat động và một số proteins không giới hạn .
Các công ty dược phẩm càng ngày càng nhìn xem các proteins như thể là các khuôn mẩu – templates cho các thuốc mới. Tuy nhiên, các phân tử proteins lớn hơn đa số các phân tử thuốc và tổng hợp chúng là một tiến trình “ mất nhiều công sức , chỉ làm được một mỗi lần một mà thôi” , theo lời Romesberg. “Thật là một tiện lợi to lớn khi tế bào nâng cao vật nặng thay cho bạn”. Các xưởng tế bào, nhưng DNA chúng bị các phối hợp nucleotides khác nhau vặn tréo , ngày nào đó có thể thử nghiệm chống lẫn nhau, tạo ra những protêin chửa bệnh ở nuôi cấy. Romesberg gọi đó là “ tiến trào chỉ huy– directed evolution” . Bạn áp dụng áp lực tuyễn chọn vào các tế bào và bạn giữ lại cái gì bạn thích nhất .
5- Đánh thức một virus khổng lồ đang ngủ say
Khóa kín sâu ở Băng giá vĩnh cửu Tây Bá Lợi Á- Siberian permafrost cũ 30 000 năm, một khổng lồ đang nằm ngũ: đó là virus khổng lồ Pithovirus sibericum, một vi rus khổng lồ vừa mới khám phá và vẫn còn sinh sống khi các nhà virút học Jean Michel Claverie và Chantal Abergel làm tan biến thành chất lỏng quanh nó. Đánh thức P. sibericum đánh dấu lần đầu tiên , các nhà khảo cứu gạt riêng ra những kỷ thuật la bô phức tạp điểm hình dùng để làm sống lại các virus đang say giấc nồng , ngũ say. Thay vào đó , nhóm này tuyên bố tháng 5 năm 2014 là họ đơn giản làm ấm lại đất băng gía và thêm các amoebas , những chủ nhà thường lệ cho các virus khổng lồ . Một khi họ quan sát P. sibericum sao chép lại trên chủ nhà mới , họ biết là một virus xưa cũ vẫn còn sinh sống .
Thân hình virus mới cũng lớn hơn thành viên tông- genus Pandoravirus trước đây lớn nhất, lớn hơn chừng 30 % . Tuy nhiên Pandoravirus vẫn còn có hệ gen lớn hơn P. sibericum, chứa 2.5 triệu cặp baz so với P . sibericum chứa 600 000 cặp baz . Sức bật nổi này dựng lên lo ngại là những virus con người khác chưa biết, có thể gặp được khi khai thác mỏ và đào giếng khoan kích thước đại trà; không kể đến nhiệt độ càng ngày càng gia tăng, làm tan biến đi nhiều băng giá vĩnh cửu .
Sẽ tiếp Phần II( 6, 7 , 8… ) kỳ tới
( Irvine , Nam Cali – Hoa Kỳ, 2 tháng giêng năm 2015 )
