باکتری‌های آزمایشگاهی «آینه‌ای» می‌توانند حیات روی زمین را به خطر بیندازند

این باکتری‌ها می‌توانند به‌طور بالقوه از سدهای ایمنی فرار کنند، در برابر شکارچیان طبیعی مقاومت کنند و اکوسیستم‌ها را مختل کنند

تصویر تزئینی، تحقیقات بر روی باکتری‌ها در آزمایشگاه- Edward Jenner/Pexels

گروهی بین‌المللی از دانشمندان برجسته در گزارشی جدید هشدار داده‌اند که «باکتری‌های آینه‌ای» (mirror bacteria) ساخته‌شده در آزمایشگاه می‌توانند تمام حیات روی زمین را به خطر بیندازند.

تمام مولکول‌های سازنده حیات مانند دی‌ان‌ای، پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها خاصیتی ساختاری دارند که هنوز دانشمندان را متحیر کرده است.

این مولکول‌ها ویژگی به نام تقارن‌ناپذیری ساختاری یا «کایرالیته» دارند، به این معنا که می‌توانند نسخه‌های جایگزین و آینه‌ای، مشابه دست چپ و راست انسان، داشته باشند. 

دی‌ان‌ای و آر‌ان‌ای از مولکول‌های «راست‌دست» ساخته شده‌اند، در حالی که پروتئین‌ها از اسیدهای آمینه «چپ‌دست» تشکیل شده‌اند. این کایرالیته یا «دست‌سانی» مولکول‌های حیات واکنش‌پذیری شیمیایی آن‌ها و چگونگی برهم‌کنش حیات با مواد دیگر را تعیین می‌کند.

باکتری‌های آینه‌ای که اشکال مصنوعی فرضی حیات به شمار می‌روند، می‌توانند با دست‌سانی یا کایرالیته وارونه ساخته شوند. دانشمندان خاطرنشان کردند که این موجودات آینه‌ای از اساس، با تمام حیات شناخته‌شده تفاوت خواهند داشت و اگر به‌دقت مدیریت نشوند، ممکن است برای اکوسیستم‌ها و سلامتی انسان خطرهای قابل‌توجهی ایجاد کنند.

این باکتری‌های مصنوعی با ویژگی‌های منحصربه‌فردشان می‌توانند از شکارچیان طبیعی مانند ویروس‌ها و میکروب‌ها که جمعیت باکتری‌ها را کنترل می‌کنند، فرار کنند.

وان کوپر، میکروبیولوژیست از دانشگاه پیتسبورگ ایالات متحده، گفت: «یک میکروب آینه‌ای مصنوعی نه‌تنها برای حیوانات و احتمالا گیاهان عملا نامرئی خواهد بود، بلکه برای سایر میکروب‌ها، از جمله ویروس‌هایی که می‌توانند به آن حمله و نابودش کنند، نیز چنین خواهد بود.»

دانشمندان هشدار دادند که این امر می‌تواند به این اشکال فرضی حیات اجازه دهد به‌راحتی بین اکوسیستم‌ها گسترش یابند و انسان‌ها، حیوانات و گیاهان را در معرض خطر دائمی عفونت قرار دهند.

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

اگرچه این تهدید در حال حاضر نظری است، پژوهشگران گفتند این احتمالات شایسته بررسی دقیق است تا پیشرفت‌های علمی با ایمنی عمومی هماهنگ باشد.

پاتریک کای از دانشگاه منچستر، دانشمند برجسته در زیست‌شناسی مصنوعی، گفت: «این باکتری‌ها می‌توانند به‌طور بالقوه از سدهای ایمنی فرار کنند، در برابر شکارچیان طبیعی مقاومت کنند و اکوسیستم‌ها را مختل کنند.»

دکتر کوپر گفت: «این شکل از حیات هرگز وجود نداشته یا تکامل نیافته است. بنابراین، تمام برهم‌کنش‌های زیستی متفاوت خواهند بود یا احتمالا کار نخواهند کرد.»

در یک باکتری آینه‌ای، تمام مولکول‌های سازنده مانند دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها با نسخه‌های آینه‌ای آن‌ها جایگزین می‌شوند. این موجودات نمی‌توانند به طور طبیعی از [اشکال] موجود حیات تکامل یابند اما ممکن است به‌صورت مصنوعی در آزمایشگاه ساخته شوند. با این حال، دانشمندان گفتند که برای این کار همچنان به «پیشرفت‌های قابل‌توجهی در تحقیقات سلولی مصنوعی» نیاز است.

اگرچه توانایی مهندسی ساخت چنین اشکال حیاتی ممکن است دهه‌ها طول بکشد، پژوهشگران خواستار گفت‌وگوهایی با مشارکت سیاست‌گذاران، دانشمندان، صنعت، جامعه مدنی و عموم مردم شدند تا مسیری امن برای آینده ترسیم شود.

دکتر کای گفت: «اگرچه باکتری‌های آینه‌ای همچنان یک مفهوم نظری به شمار می‌روند و احتمالا تا چند دهه آن‌ها را شاهد نخواهیم بود، ما در اینجا فرصتی در اختیار داریم تا خطرات را پیش‌بینی و آن‌ها را از پیش بررسی کنیم.»

دانشمندان در گزارش خود گفتند: «ما نمی‌توانیم سناریویی را که در آن، یک باکتری آینه‌ای به‌عنوان یک گونه مهاجم در بسیاری از اکوسیستم‌ها عمل کند و باعث عفونت‌های کشنده گسترده در بخش قابل‌توجهی از گونه‌های گیاهی و جانوری، از جمله انسان‌ها شود، رد کنیم.»

دانشمندان، شامل متخصصان ایمنی‌شناسی، آسیب‌شناسی گیاهی، بوم‌شناسی، زیست‌شناسی تکاملی، امنیت زیستی و علوم سیاره‌ای، گفتند که امیدوارند در حالی که «ایمنی برای مردم، حیوانات و محیط زیست» را در اولویت قرار می‌دهند، پژوهش درباره چنین باکتری‌هایی را پیش ببرند.

آن‌ها گفتند که برخی فناوری‌های مرتبط که «مستقیم به ایجاد باکتری‌های آینه‌ای منجر نمی‌شوند»‌ــ مانند دی‌ان‌ای و پروتئین‌های آینه‌ای‌ــ ظرفیت پیشرفت در پزشکی را دارند، اما گفت‌وگوهای اولیه برای پرداختن به تهدیدهای احتمالی ضروری است.

دکتر کای گفت: «ما توصیه نمی‌کنیم که هیچ‌یک از این حوزه‌های پژوهشی محدود شوند. امیدوارم این امر در آينده نزدیک آغازگر بحث‌های بسیاری با مشارکت [بخش] گسترده‌تری از جوامع [علمی] و متولیان باشد.»

© The Independent

بیشتر از علوم