Sintesis Genom Utuh Akan Mengubah Rekayasa Sel – Di awal pandemi COVID-19, para ilmuwan di China mengunggah urutan genetik virus (cetak biru untuk produksinya) ke database genetik. Sebuah kelompok Swiss kemudian mensintesis seluruh genom dan menghasilkan virus darinya — pada dasarnya memindahkan virus ke laboratorium mereka untuk dipelajari tanpa harus menunggu sampel fisik. Kecepatan seperti itu adalah salah satu contoh bagaimana pencetakan genom memajukan pengobatan dan upaya lainnya.
Sintesis genom utuh merupakan perpanjangan dari bidang biologi sintetik yang berkembang pesat. Para peneliti menggunakan perangkat lunak untuk merancang urutan genetik yang mereka hasilkan dan perkenalkan ke dalam mikroba, dengan demikian memprogram ulang mikroba tersebut untuk melakukan pekerjaan yang diinginkan — seperti membuat obat baru. Sejauh ini genom hanya mendapatkan pengeditan ringan. Tetapi peningkatan dalam teknologi sintesis dan perangkat lunak memungkinkan untuk mencetak petak materi genetik yang lebih besar dan untuk mengubah genom secara lebih ekstensif. dewa slot
Genom virus, yang sangat kecil, diproduksi pertama kali, dimulai pada tahun 2002 dengan sekitar 7.500 nukleotida virus polio, atau huruf kode. Seperti halnya virus corona, genom virus yang disintesis ini telah membantu para peneliti mendapatkan wawasan tentang bagaimana virus terkait menyebar dan menyebabkan penyakit. Beberapa sedang dirancang untuk digunakan dalam produksi vaksin dan imunoterapi.
Penulisan genom yang mengandung jutaan nukleotida, seperti pada bakteri dan ragi, juga menjadi mudah diatur. Pada 2019, sebuah tim mencetak versi genom Escherichia coli yang memberi ruang bagi kode yang dapat memaksa bakteri untuk melakukan perintah ilmuwan. Tim lain telah menghasilkan versi awal genom ragi pembuat bir, yang terdiri dari hampir 11 juta huruf kode. Rancangan dan sintesis genom pada skala ini akan memungkinkan mikroba berfungsi sebagai pabrik untuk memproduksi tidak hanya obat-obatan tetapi juga sejumlah zat. Mereka dapat direkayasa untuk menghasilkan bahan kimia, bahan bakar, dan bahan konstruksi baru secara berkelanjutan dari biomassa bukan makanan atau bahkan gas limbah seperti karbon dioksida.
Banyak ilmuwan menginginkan kemampuan untuk menulis genom yang lebih besar, seperti yang berasal dari tumbuhan, hewan, dan manusia. Untuk mencapainya membutuhkan investasi yang lebih besar dalam perangkat lunak desain (kemungkinan besar menggabungkan kecerdasan buatan) dan dalam metode yang lebih cepat dan lebih murah untuk mensintesis dan merakit urutan DNA setidaknya sepanjang jutaan nukleotida. Dengan dana yang cukup, penulisan genom pada skala miliaran nukleotida bisa menjadi kenyataan sebelum akhir dekade ini. Penyelidik memiliki banyak aplikasi dalam pikiran, termasuk desain tanaman yang tahan patogen dan garis sel manusia yang sangat aman — tahan, katakanlah, terhadap infeksi virus, kanker, dan radiasi — yang dapat menjadi dasar untuk terapi berbasis sel atau untuk biomanufaktur. Kemampuan untuk menulis genom kita sendiri pasti akan muncul, memungkinkan dokter menyembuhkan banyak, jika tidak semua, penyakit genetik.
Tentu saja, rekayasa genom utuh dapat disalahgunakan, dengan ketakutan utama adalah patogen yang dipersenjatai atau komponen penghasil racunnya. Ilmuwan dan insinyur perlu merancang filter keamanan biologis yang komprehensif: seperangkat teknologi yang ada dan baru yang mampu mendeteksi dan memantau penyebaran ancaman baru secara real time. Penyelidik perlu menemukan strategi pengujian yang dapat diskalakan dengan cepat. Secara kritis, pemerintah di seluruh dunia harus bekerja sama lebih dari yang mereka lakukan sekarang.
Proyek Genome-write, sebuah konsorsium yang dibentuk pada tahun 2016, diposisikan untuk memfasilitasi jaring pengaman ini. Proyek ini melibatkan ratusan ilmuwan, insinyur, dan ahli etika dari lebih dari selusin negara yang mengembangkan teknologi, berbagi praktik terbaik, melaksanakan proyek percontohan, dan mengeksplorasi implikasi etika, hukum, dan sosial.