Μέχρι σήμερα, ζούσαμε σε μια παράδοξη εποχή: Η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) είχε την ικανότητα να σχεδιάσει πολύπλοκες πρωτεΐνες και γονιδιώματα, αλλά η επιστήμη αδυνατούσε να τα κατασκευάσει με ακρίβεια στο εργαστήριο. Το «διάβασμα» του DNA ήταν εύκολο, το «γράψιμο» όμως παρέμενε γεμάτο λάθη και περιορισμούς. Αυτό άλλαξε μόλις τώρα. Με μια δημοσίευση-σταθμό στο επιστημονικό περιοδικό Nature, ερευνητές από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια (Caltech) παρουσίασαν το Sidewinder, μια τεχνολογία που υπόσχεται να μετατρέψει το DNA σε πλήρως προγραμματιζόμενο υλικό.
Οι «σελίδες» του DNA και το τέλος του χάους
Το πρόβλημα με τις παλαιότερες μεθόδους σύνθεσης DNA ήταν ότι προσπαθούσαν να κολλήσουν μικρά κομμάτια γενετικού κώδικα το ένα δίπλα στο άλλο, βασιζόμενες στο περιεχόμενό τους για να βρουν τη σωστή σειρά. Αν το DNA είχε επαναλαμβανόμενα μοτίβα, η διαδικασία κατέρρεε, οδηγώντας σε λάθη.
Ο καθηγητής Kaihang Wang και η ομάδα του στο Caltech έλυσαν αυτό το γρίφο εισάγοντας την έννοια των «αριθμών σελίδας». Το Sidewinder χρησιμοποιεί ειδικές μοριακές ετικέτες (barcodes) που λειτουργούν όπως οι αριθμοί σελίδας σε ένα βιβλίο. Αυτές οι ετικέτες καθοδηγούν κάθε κομμάτι DNA στη σωστή του θέση, ανεξάρτητα από το τι γράφει η «σελίδα». Μόλις η σύνδεση ολοκληρωθεί, οι ετικέτες αφαιρούνται, αφήνοντας πίσω τους μια αψεγάδιαστη αλυσίδα DNA.
Η καινοτομία αυτή βασίζεται σε μια νέα χημική δομή, την «τριπλή διασταύρωση DNA», η οποία επιτρέπει αδιανόητη ακρίβεια: ενώ οι παλιές μέθοδοι είχαν πιθανότητα λάθους 1 στις 10, το Sidewinder μειώνει το ρίσκο σε 1 στο 1.000.000.
Από τη θεωρία στην «Τεχνητή Ζωή»
Οι επιπτώσεις αυτής της ακρίβειας είναι σεισμικές. Πλέον, οι επιστήμονες μπορούν να πάρουν ένα ψηφιακό σχέδιο από μία AI —ακόμα και για οργανισμούς που δεν υπήρξαν ποτέ στη φύση— και να το υλοποιήσουν στο εργαστήριο με το πάτημα ενός κουμπιού.
Ο Adrian Woolfson, CEO της εταιρείας Genyro που συνεργάζεται για την εμπορική αξιοποίηση της τεχνολογίας, δήλωσε χαρακτηριστικά ότι «βγαίνουμε έξω από το δέντρο της ζωής και μπαίνουμε στο δάσος της πιθανής ζωής». Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε συνθετικά γονιδιώματα, νέους ιούς για θεραπευτικούς σκοπούς ή βακτήρια που παράγουν καύσιμα, χωρίς τους περιορισμούς της εξέλιξης.
Ο φόβος και η ελπίδα
Φυσικά, η δυνατότητα να «εκτυπώνεις» ιούς και βακτήρια με την ίδια ευκολία που ένας 3D printer τυπώνει πλαστικά αντικείμενα, εγείρει τεράστια ζητήματα ασφαλείας. Αν η AI σχεδιάσει έναν θανατηφόρο παθογόνο οργανισμό, το Sidewinder θα μπορούσε θεωρητικά να τον κατασκευάσει. Οι δημιουργοί της μεθόδου αναγνωρίζουν τη διττή φύση της ανακάλυψης, τονίζοντας όμως ότι η τεχνολογία αυτή είναι το κλειδί για την επόμενη γενιά φαρμάκων.
Η ικανότητα να γράφουμε τον κώδικα της ζωής αλάνθαστα ανοίγει την πόρτα σε θεραπείες που μέχρι χθες ανήκαν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας, μετατρέποντας το DNA από βιολογικό μυστήριο σε προγραμματιζόμενο software.
