گونه‌های حیات مصنوعی می‌توانند آینده پزشکی و داروها را متحول کنند

ایجاد حیات مصنوعی یک تم محبوب در ادبیات علمی-تخیلی است. تصاویر موجودات خزنده لزج با نیات شوم یا حیوانات خانگی نابغه و فریبنده برای همه ما آشناست. هم‌زمان این سؤال به‌وجود می‌آید که حیات مصنوعی باید چه نقشی را در زمین ایفا کند؟ پژوهشگران می‌گویند پزشکی آینده یکی از عرصه‌های درخشش حیات مصنوعی است.

«چنگوانگ لو» (Chenguang Lou) از دانشگاه جنوب دانمارک و «هانبین مائو» (Hanbin Mao) از دانشگاه ایالتی کنت در اوهایو آمریکا از پیشگامان ساخت مولکول‌های زیستی مصنوعی هستند. آن‌ها به‌تازگی مقاله‌ای درباره به‌روزترین تکنولوژی‌ها و پیشرفت‌های این حوزه منتشر کرده‌اند. این حوزه نوپا «نانوساختارهای DNA پپتید هیبرید» نام دارد و کمتر از ده سال از ظهور آن می‌گذرد.

نقش گونه‌های مختلف حیات مصنوعی در آینده پزشکی

هدف اصلی لو ساخت واکسن‌های ویروسی (نسخه‌های تغییریافته و تضعیف‌شده یک ویروس) و گونه‌های حیات مصنوعی است که می‌توانند برای شناسایی و درمان بیماری‌ها استفاده شوند.

بیشتر ارگانیسم‌های موجود در طبیعت دشمن طبیعی دارند، اما برخی این‌طور نیستند؛ مخصوصاً برخی از ویروس‌های بیماری‌زا هیچ دشمنی در طبیعت ندارند. ساخت گونه‌هایی که بتوانند دشمن این ارگانیسم‌ها باشند، یک قدم منطقی در پزشکی آینده است.

گونه‌های حیاتی که به‌عنوان واکسن با ویروس‌های بیماری‌زا مقابله کنند، احتمالاً تا ۱۰ سال آینده در دسترس قرار می‌گیرند.

از طرف دیگر، ساخت سلول‌های مصنوعی زمان بیشتری نیاز دارد. این سلول‌های می‌توانند به‌عنوان نانوربات‌های حاوی داروها و تجهیزات تشخیص بیماری وارد بدن افراد شوند. اما این سلول‌ها اجزای بسیاری دارند که باید همگی کنترل شوند. بااین‌حال، دانش ما برای ساخت این سلول‌ها کامل است و روی کاغذ مشکلی برای ساخت آن‌ها در آینده وجود ندارد.

DNA و پپتیدها (پلیمرهایی که از به‌هم‌پیوستن اسیدهای آمینه با پیوندهای پپتیدی تشکیل می‌شوند) ابزار اصلی حوزه ساخت حیات مصنوعی هستند. تکنولوژی DNA کنترل دقیقی روی برنامه‌ریزی از سطح اتمی تا سطح ماکرو ایجاد می‌کند. بااین‌حال، تکنولوژی DNA تنها چهار پایه (A-C-G-T) دارد که عملکردهای شیمیایی را محدود می‌کند.

از طرف دیگر، تکنولوژی پپتید می‌تواند عملکردهای شیمیایی کافی را در مقیاس بزرگ فراهم کند، زیرا ۲۰ آمینواسید وجود دارند که می‌توان با آن‌ها کار کرد. طبیعت از DNA و پپتیدها استفاده می‌کند تا در سلول‌ها کارخانه‌های پروتئین بسازد. این باعث می‌شود سلول‌ها به ارگانیسم تکامل یابند.

ایجاد پیوند بین DNA و پپتیدها می‌تواند به ساخت مولکول‌های مصنوعی منجر شود که از امکانات هر دو تکنولوژی استفاده می‌کنند. پژوهشگران در سراسر دنیا روی این مسئله کار می‌کنند، زیرا این پیوند می‌تواند اساسی قوی برای توسعه واحدهای زیستی و حیات مصنوعی پیچیده‌تر ایجاد کند.