Zvětšit obrázek

Cena syntézy genů na zakázku klesla během posledních pěti let desetkrát. Dnešní cena se za jeden pár nukleotidů pohybuje, v přepočtu, pod hranicí 40 korun.

Ne, není to vtip. Je to vážně míněný závěr specialistů publikovaný v odborném tisku.
Za vše může rozvoj znalostí genetiky a technologie využívající molekulárně genetických metod.

Pojďme si takový scénář projít. Syntéza řetězců genetického kódu (a je přitom jedno  zda se jedná o DNA člověka, myši, bakterie, nebo o RNA viru), se již nedělá jen ve slovutných vědeckých institucích. Přístroje které to dovedou se nazývají syntetizátory oligonukleotidů, a lze si je na trhu jako laboratorní přístroj běžně koupit. Jsou plně automatizovány, takže se do nich vkládají jen kazety s připravenými chemikáliemi od výrobce, a jediné, co je třeba zadat, je posloupnost písmen v požadovaném řetězci genu, který hodláme sestavit.

Zvětšit obrázek

Escherichie coli – oblíbený organismus pro zasílání syntetických genů.

Přístroj není nutné kupovat, zvláště pokud se jedná o jednorázovou záležitost, nevyplatí se to. Komerčních firem,  které  nabízejí na svých webových stránkách syntézu genů, jsou desítky. Požadovanou sekvenci nukleotidů vám tyto firmy sestaví podle vašeho přání. Stávající cena za přilepení každého dalšího stavebního kamenu (báze) k řetězci, se v přepočtu pohybuje okolo 28 Kč. Některé z firem ani nepožadují vědět, čeho součást je to, co na nich žádáte sestavit. Pro tyto firmy také nevyplývá žádná povinnost ověřovat pro jakého klienta zakázku vyřizují. Stačí jim když zaplatíte.

S požadavkem na  sestavení požadovaného kódu (sekvencí) nemusíte ani nikam chodit. Objednávku i úhradu lze poslat e-mailem, a  bankovním převodem. Pokud se jedná o část řetězce genetického kódu, která je funkčním genem, nebo jeho částí, používá se pro takto uměle sestavený neúplný gen termín konstrukt. Požadovaný hotový konstrukt  firmy posílají zákazníkovi poštovní zásilkovou službou.

Pro dokreslení představy co zákazníkovi poštou přijde se sluší dodat, že obdrží jen malou zkumavku v níž jsou běžné neškodné bakterie. Proto je posílání těchto vzorků poštou zcela bezpečné.

Starší typ syntetizátoru oligonukleotidů Expedite 8909 vlastní například laboratoř speciálních technik Masarykovy university v Brně.

Většinou se jedná o bakterii Escherichie coli. Genom této bakterie je zcela prozkoumán a tak bakterie o níž je v jejím genomu vše známo  umožňuje,  vpravený  konstrukt snadno nalézt. Uvolnit se dá pomocí  běžných enzymů, kterým se říká restriktázy. U těchto enzymů se jedná o záležitost v řádu desítek až stovek korun.

To, že vám zašlou požadovaný genový konstrukt zabudovaný do kruhové DNA běžné bakterie, je k nezaplacení. Můžete si jej pomocí namnožení bakterií množit sami.
Bylo by neseriózní vás klamat, že uvedeným způsobem vám poštou zašlou  celý genom nějakého zabijáka.  Takové pravé neštovice jej mají dlouhý nějakých 190 000 párů bází. Zasílají se  konstrukty délky jen okolo 20 000 párů bází. Tuto komplikaci,  jestli se to ovšem komplikací dá nazvat, lze obejít tak, že  anabázi psaní objednávkových e-mailů  absolvujete vícekrát. V daném případě neštovic pětkrát. Postup, jak potom těchto pět částí  pospojovat  a učinit z nich funkční celek se lze dočíst ve skriptech přírodovědeckých fakult. Vyžaduje to určitou laboratorní praxi, ale když srovnáme kolik lidí umí řídit takový Boeing 737, a kolik lidí v laboratoři běžně  části  nukleotidových řetězců spojuje, je práce laborantů proti pilotáži procházkou růžovou zahradou.

Že se nejedná o nic zvlášť světoborného si uvědomíme ze dvou namátkou vybraných případů: První v laboratoři vyrobený infekční virus, sestavený ze synteticky připravené DNA (jednalo se o poliovirus, virus dětské obrny), spatřil světlo světa již před třemi roky. O oživení viru španělské chřipky, která v letech 1918 a 1919 zahubila 20 milionů lidí, a které provedl Terry Tumpey, jsme na Oslu psali na začátku října.

Virulentní geny většinou nejsou víc, než uskupení několika tisíc párů bází. Jejich pořadí je v akademických knihovnách běžně dostupné. Vědecká pracoviště mající granty na čtení genomů spolu soupeří o to, kterému z nich se podaří ten který genom přečíst dříve. Je nasnadě, že původci nejzákeřnějších nemocí byly a jsou prioritou výzkumných institucí.  Úspěchy se dokládají zveřejněním výsledků v odborných publikacích. Bylo by nefér takové výsledky tajit, a ani to dost dobře nejde. Zpomalilo by to totiž navazující výzkum hledající účinnou léčbu proti těmto chorobám. 

Zvětšit obrázek

Genom E- coli je dobře zmapován, vložený konstrukt lze snadno uchovat, a až je potřeba zase jej lze bez poškození  vyjmout.

Pro vyhledávání vysoce infekčních sekvencí, a třeba i takových, jako má virus Ebola,  také není třeba někam cestovat. Vystačíte si s internetem.  Pokud by si adept na infekční nemoci netroufal, může volit alternativní strategii – produkci vysoce nebezpečných toxinů.  Tam není třeba konstrukty skládat. Mikroorganismů, které takové zlé věci dokáží syntetizovat, je  v  přírodě habaděj.

V americkém Seattlu sídlí firma Craic Computing. Ta poskytuje  zdarma  softvér, který umí ze změti písmen (nic jiného totiž objednávka kromě adresy kam hotový výrobek poslat a bankovního spoje neobsahuje), vyčíst, zda se jedná o kus sekvence náležejícího nějakému známému  vražednému monstru.  Tento program je znám pod jménem „Blackwatch“.
Ale vraťme se k našemu objednávání zakázek. I kdyby se firmy, kterým dojde podezřelá objednávka, snažily ověřit si adresáta, padělání e-mailů také není zvlášť složitá věc. A co se týká  případného nařízení firmám  ověřovat všechny zakázky, zda v nich nejsou podezřelé sekvence, to by zase s sebou neslo vymahatelné vícenáklady spojené s takovou činností.

Závěr
Není a nebude problém vyhledat si v literatuře geny, včetně těch, které propůjčují Ebole její virulenci.
Firmy nabízející syntézu konstruktů rostou po celém světě "jak houby po dešti", jsou vděčné za jakoukoli zakázku a podbízejí se s cenami.
Vložení získaných konstruktů do jiných virů a nebo do bakterií je již věcí pouhé rutiny.
Zamýšlená legislativní a restriktivní opatření, která by měla  zabránit využít těchto možností  teroristům,  se bude míjet účinkem. Většinu potřebných informací totiž nebude možno utajit, protože jsou veřejně přístupné. Dostupnost potřebných přístrojů a znalost techniky již dnes nepředstavuje vážný problém a brzo bude překážkou ještě nicotnější. 

--------------------------------------------------------------------------------

       
Výkonnější typy  syntetizátorů je v Česku schopno dodat celá řada firem, například firma Biotech (http://www.biotech.cz/doc/zastoupeni2004.htm), hotline: 800 124 683 .

Příklad stránky s nabídkou enzymů (restriktáz, polymeráz,...) od firmy MERCK: http://radon.merck.sk/upload/files/akcia_FERM_Mark2.pdf

Stránka, kde si můžete ověřit zda to co chcete sestavit je skutečně sekvenci, která je součástí nebezpečného viru, nebo bakterie. https://biotech.craic.com/cgi-bin/blackwatch/blackwatch_search_1.cgi

Jedna z mnoha firem, která nabízí spolehlivost a diskrétnost, s cenou za syntézu  těsně nad jeden dolar. Na webových stránkách TOP Gene Technologies nenajdete  žádnou kontaktní osobu ani sídlo společnosti.
http://www.topgenetech.com/Gene_Synthesis.html

Požadavek na syntézu genů stačí poslat na adresu: info@topgenetech.com