În romanul său din 1970, „Spock Must Die!”, bazat pe universul „Star Trek”, James Blish a povestit cum o eroare în teleporterul navei Enterprise a creat o copie a celebrului om de știință vulcanian, indistinguizabilă vizual de original, dar cu toate moleculele sale inversate, ca o oglindire. Pentru a supraviețui, al doilea Spock a fost forțat să sintetizeze aminoacizi - verigile proteinelor - de asemenea, oglindiți, deoarece nu putea metaboliza pe cei normali. Nu a fost o fantezie nebună. Multe molecule pot lua două configurații alternative, numite stânga și dreapta, care sunt imagini în oglindă una a celeilalte, ca două mănuși dintr-o pereche. Toată viața terestră se bazează pe aminoacizi levogiri, iar ADN-ul și ARN-ul poartă doar zaharuri dextrogire. De când microbiologul Louis Pasteur a descoperit această proprietate, numită chiralitate, în 1848, science fiction a speculat pe această temă.

Dar acest domeniu intrigant a făcut și știința reală să viseze: ce s-ar întâmpla dacă ar exista ființe în oglindă cu aminoacizii și zaharurile lor orientate invers? Laboratoarele de biologie sintetică au nutrit posibilitatea creării de bacterii în oglindă. Acum, dimpotrivă, aceiași oameni de știință renunță la această idee din cauza posibilelor consecințe catastrofale care ar putea transforma visul într-un coșmar.

Lumea moleculelor pe dos

Nu există motive biologice pentru care viața terestră a ales această cale. În unii meteoriți s-a găsit un exces de aminoacizi levogiri, ceea ce ar fi putut condiționa biologia dacă aceste ingrediente ar fi venit din spațiul cosmic. Dar totul trebuie să rămână așa pentru ca viața să funcționeze, deoarece moleculele biologice se potrivesc unele cu altele ca piesele unui puzzle. La fel ca falsul Spock, un animal în oglindă ar putea digera doar hrană în oglindă.

În laboratoare sunt sintetizate anumite molecule în oglindă care pot avea proprietăți interesante. „Există cercetători care creează proteine și acizi nucleici în oglindă pentru a determina dacă pot fi utilizați în scopuri farmaceutice”, explică John Glass, șeful grupului de biologie sintetică și director al campusului J. Craig Venter Institute din La Jolla, California.

Glass face parte dintr-o echipă care, în 2010, a creat prima celulă bacteriană cu un genom sintetic, ceea ce a servit și ca stimulent pentru posibilitatea producerii de bacterii în oglindă. Dar, în 2024, un grup de lucru coprezidat de Glass a reunit aproape 40 de cercetători renumiți din 26 de instituții din nouă țări pentru a reflecta asupra întrebării: ar trebui urmărit acest obiectiv?

Potențial letale și invazive

Concluzia acestui grup, bazată pe un raport tehnic exhaustiv de 300 de pagini, a fost publicată în decembrie anul trecut în revista Science: „Considerăm că bacteriile în oglindă și alte organisme în oglindă nu ar trebui create”, au scris ei. Motivul acestei recomandări se reduce la impactul în două domenii - sănătate și mediu. „Analiza noastră arată că bacteriile în oglindă vor ocoli probabil multe mecanisme imune mediate de molecule chirale, provocând potențial infecții letale la oameni, animale și plante”, au avertizat semnatarii, adăugând: „Nu putem exclude un scenariu în care o bacterie în oglindă acționează ca o specie invazivă în multe ecosisteme”.

Dar, dacă Spock a trebuit să-și sintetizeze hrana specială, cum ar putea supraviețui o bacterie în oglindă într-o lume ostilă chiral pentru ea? Acesta a fost unul dintre motivele care până acum i-au reținut pe unii oameni de știință de la un anumit scepticism cu privire la riscurile bacteriilor în oglindă, alături de ideea că orice microorganism creat în acest fel ar putea fi reținut dacă s-ar încorpora anumite deficiențe în metabolismul său, care nu i-ar permite să trăiască în afara micului său habitat de laborator.

Cu toate acestea, după cum explică ei, multe bacterii, cum ar fi Escherichia coli, care servește drept fabrică minusculă în laboratoarele biologice, pot trăi în medii fără nutrienți chirali, care se găsesc abundent în natură. Și în ceea ce privește biosecuritatea, „accidentele de laborator se întâmplă cu o anumită regularitate, chiar și în laboratoarele cu niveluri ridicate de izolare, fie din cauza erorilor umane, fie a defecțiunilor echipamentelor”, au scris ei, fără a uita de posibilitatea ca bacteriile să evolueze pentru a se elibera de lanțurile lor metabolice sau ca cineva să le rupă intenționat.

Continuarea dialogului

„Articolul nostru din decembrie din Science a atras multă atenție atât din partea presei, cât și din partea altor oameni de știință”, notează Glass, adăugând că aproape toate reacțiile au fost în sprijinul propunerii de a renunța la crearea de bacterii în oglindă. „Este demn de remarcat faptul că toți cercetătorii despre care știm că au primit finanțare pentru a crea bacterii în oglindă au semnat articolul nostru.”

Potrivit lui Glass, acest lucru se aplică lui Kate Adamala, biolog sintetic de la Universitatea din Minnesota. Adamala, coautor al raportului și al articolului din Science, spune că crearea vieții în oglindă nu a fost o prioritate pentru ea, dar este categorică: „În lumina riscurilor potențial extraordinare pe care le-am identificat, cred că nimeni nu ar trebui să lucreze la obiectivul creării de bacterii în oglindă”.

Ea apreciază faptul că consecințele au fost gândite înainte de a fi prea târziu, ceea ce, spune ea, nu se întâmplă întotdeauna. „Am fost încântați să vedem oameni de știință și legiuitori eminenți luând aceste riscuri foarte în serios și alăturându-se apelului nostru pentru un dialog suplimentar”, comentează un alt autor, microbiologul și geneticianul molecular Vaughan Cooper de la Universitatea din Pittsburgh. Acest dialog continuă la o conferință din Asilomar, California, unde se celebrează a 50-a aniversare a evenimentului în care au fost examinate pericolele tehnologiilor genetice. În iunie, o întâlnire la Institutul Pasteur din Paris va include un atelier public pentru a „dezvolta argumentele raportului tehnic și a oferi un context mai larg vieții în oglindă”, explică Adamala.

Trasarea unei linii roșii în „zona gri”

Biologul trimite un mesaj de calm: „Astăzi nimeni nu lucrează la crearea de bacterii în oglindă”. În orice caz și, după cum subliniază biochimistul de la Universitatea Westlake din China, Ting Zhu, unul dintre cei mai eminenți cercetători în domeniul producerii de biomolecule în oglindă, sinteza unei celule complete în oglindă nu va fi posibilă din punct de vedere tehnologic „în viitorul apropiat”. Zhu, care nu a participat la grupul de lucru și la publicațiile colegilor săi, spune că sprijină, de asemenea, o abordare precaută.

Activitatea lui Zhu include crearea unei versiuni în oglindă a aparatului molecular ADN și ARN pentru producerea de proteine în oglindă. Experții intervievați sunt de acord că aceste cercetări nu prezintă niciun risc și ar trebui să continue; linia roșie trece prin crearea a ceva capabil de autoreproducere: „În acel moment, activitatea devine potențial foarte periculoasă”, definește un alt coautor, Jonathan Jones de la Laboratorul Sainsbury din Marea Britanie, specializat în protecția plantelor împotriva infecțiilor.

Cu toate acestea, recunoaște Adamala, „există o zonă gri între cele două lucruri și este necesară o discuție internațională largă despre unde să tragem linia”. Cheia distincției, potrivit lui Glass, constă într-un citat al biologului sintetic de la Harvard, Pamela Silver: „Iaurtul poate face mai mult iaurt, dar șamponul nu poate face mai mult șampon”.