Учёные разработали детектор «зеркальной жизни», который может спасти человечество от уничтожения.
«Зеркальная жизнь» — это синтетические организмы, которые можно создать из зеркальных версий молекул, встречающихся в природе.
Хотя они ещё не созданы, эксперты предупреждают, что такие организмы могут оказаться катастрофическими — даже вакцины не смогут остановить их захват растений, животных и людей.
Теперь учёные из Университета Стратклайда и Даремского университета предложили новый световой метод обнаружения зеркальной жизни.
«Зеркальная жизнь представляет собой маловероятную, но чрезвычайно серьёзную глобальную угрозу биобезопасности, которая привлекла внимание биоучёных, правительств и международных организаций по безопасности», — пояснили исследователи в своей работе, опубликованной в журнале Royal Society Open Science.
«Однако существующие аналитические методы не подходят для выявления биологических опасностей зеркальной жизни. Мы предлагаем первый метод анализа для скрининга зеркальной жизни».
Как следует из названия, зеркальная жизнь — это тип полностью синтетической жизни, в котором все биологические молекулы заменены «зеркальными» аналогами.
Благодаря зеркальности такие организмы были бы «невидимы» для земной жизни, что позволило бы им обходить иммунную защиту всех известных организмов.
Что такое зеркальная жизнь?
Жизнь на Земле эволюционировала так, что ДНК имеет правую закрутку, а аминокислоты — левую. Учёные называют это естественной хиральностью.
В зеркальной жизни все эти молекулы были бы заменены их зеркальными аналогами.
Зеркальный организм мог бы функционировать нормально, за исключением того, что естественные хиральные химические процессы не взаимодействовали бы с ним.
Это означает, что зеркальные бактерии, вероятно, были бы невидимы для иммунных реакций любого естественно хирального организма на Земле.
Их создание, вероятно, произойдёт не раньше чем через десять лет — но передовые модели ИИ могут значительно сократить этот срок.
В результате учёные уже задумываются о способах обнаружения зеркальной жизни.
В беседе с Daily Mail ведущий автор исследования доктор Льюис Маккензи пояснил: «Опасение состоит в том, что зеркальную жизнь могут создать безответственные учёные или недобросовестные государства. Хотя синтетическая биология ещё не достигла уровня, позволяющего создавать искусственные клетки, она развивается стремительно. Ведущие специалисты по синтетической биологии призывают к превентивному международному запрету исследований зеркальной жизни».
Предложенный командой метод использует специальные флуоресцентные красители, которые светятся при связывании с различными частями клетки.
Доктор Маккензи объяснил: «Эти молекулы прикреплялись бы к определённым частям клетки — примерно так же, как правая рука подходит к правой руке, но не к левой. В свою очередь, каждый тип молекулы создавал бы характерный световой сигнал (так называемую круговую поляризацию), который мог бы сообщить нам, является ли клетка обычной земной жизнью или зеркальной жизнью».
Важно отметить, что световые сигналы можно анализировать с помощью довольно простых существующих технологий.
«Оптическая технология, лежащая в основе обнаружения круговой поляризации, аналогична той, что используется в очках для 3D-кинотеатров, и поэтому в принципе масштабируема», — добавил доктор Маккензи.
Теперь команда планирует продемонстрировать этот подход на практике — правда, с безопасной, незеркальной жизнью.
«Наша команда уже разработала микроскопы и камеры, которые нам понадобятся для идентификации зеркальной жизни, и у нас есть каталог подходящих светоизлучающих молекул», — сказал доктор Маккензи. «Теперь нам нужно дополнительное финансирование, чтобы проверить, насколько точно работает метод, и убедиться, что он не даёт ложных срабатываний. При должном финансировании мы полагаем, что сможем продемонстрировать подход примерно за год интенсивных исследований и разработок».
Это исследование станет облегчением для многих учёных, которые выражали обеспокоенность потенциальным ущербом, который может причинить зеркальная жизнь.
В 2024 году группа из 38 ведущих учёных со всего мира выступила с экстренным предупреждением, призвав остановить исследования, которые могут создать эти смертоносные формы жизни.
Доктор Вон Купер, микробиолог из Питтсбургского университета и соавтор работы, сказал: «Эта форма жизни никогда не существовала и не эволюционировала, следовательно, все биологические взаимодействия были бы иными или, вероятно, не работали бы вовсе. Мы не хотим ограничивать потенциал синтетической биологии, но создание зеркальной бактерии не стоит риска».
В беседе с Daily Mail профессор Грегори Уинтер, молекулярный биолог из Кембриджского университета, получивший Нобелевскую премию в 2018 году за работу по эволюции антител, раскрыл, как именно эти бактерии могли бы захватить человеческий организм.
«Если бы они попали в кровь, колонии зеркальных бактерий могли бы, например, закупоривать кровеносные сосуды, приводя к недостаточности кровообращения и инсультам», — предупредил он. «Или они могли бы колонизировать места ран, приводя к ранам, которые не заживают, способствуя инфицированию существующими патогенными бактериями».
Что ещё хуже, профессор Уинтер предупреждает, что создать вакцину против этих смертельных инфекций, вероятно, будет «невозможно».
Насколько учёные близки к созданию зеркальной жизни?
Тот факт, что жизнь на Земле эволюционировала именно с такой биологической хиральностью, которая есть сейчас, в значительной степени считается эволюционной случайностью.
Это означает, что нет причин, по которым зеркальная жизнь не могла бы развиваться и выживать.
Поскольку эволюция движется путём постепенных изменений, зеркальная жизнь не может эволюционировать из текущего состояния жизни на Земле.
Единственный способ формирования зеркальной жизни — это создание организма с нуля учёными из искусственно созданных зеркальных молекул.
Сделать это даже для простого организма, такого как бактерия, в настоящее время далеко за пределами всего, чего когда-либо достигала наука.
Однако учёные всё чаще способны создавать сложные зеркальные молекулы из базовых химических строительных блоков.
Недавно исследователи смогли создать крупные функциональные зеркальные белки и даже компоненты зеркальной ДНК.
В то же время учёные добиваются быстрого прогресса в создании синтетических клеток.
Как только учёные смогут сконструировать клетку из естественно хиральных неживых частей, ничто не помешает им применить эту технологию к зеркальным частям.
Однако требуемая для этого технология не только далеко превосходит всё, что когда-либо было достигнуто, но и была бы абсурдно дорогой.
В настоящее время исследователи оценивают, что до создания первого зеркального организма осталось около десяти лет, если не будут предприняты меры для остановки этих исследований.
Источники: Daily Mail, Royal Society Open Science, Университет Стратклайда, Даремский университет.
Ваш комментарий