الكائنات الحية التي تهرب أو تسرق من المختبرات سوف تدمر نفسها بنفسها وتمنع التجسس الصناعي والتلوث البيئي / جينيفر أبسي
تعيش كمية لا يمكن تصورها من بكتيريا الإشريكية القولونية المعدلة وراثيًا في خزانات حول العالم وتنتج أشياء مفيدة مثل الأنسولين الطبي والبوليمرات البلاستيكية والمضافات الغذائية. عندما تنتهي الكائنات المبرمجة من أداء دورها، يتم التخلص منها كنفايات صناعية أو استخدامها كسماد.
واليوم، لا يشكل هذا الترتيب خطراً كبيراً على البيئة، لأن بكتيريا الإشريكية القولونية المهندسة هي مخلوقات ضعيفة مقارنة بأبناء عمومتها الطبيعيين، ولن تعيش لفترة طويلة خارج المختبر. لكن البكتيريا المعدلة وراثيا التي لم يتم اختراعها بعد قد ينتهي بها الأمر في أماكن غير مرغوب فيها وتخلق مخاطر. ماذا لو، على سبيل المثال، تسبب حادث ما في انتشار بكتيريا أكثر مقاومة ومصممة هندسيًا لتتولى السيطرة على نظام بيئي متوازن؟ أو ما إذا كانت البكتيريا المعدلة وراثيا سوف تنقل خصائص فريدة، مثل مقاومة المضادات الحيوية، إلى نظيراتها في البرية، بمساعدة النقل الجيني الأفقي؟ أو إذا قامت شركة منافسة بسرقة بكتيريا حاصلة على براءة اختراع للحصول على الأسرار المهنية المشفرة في الحمض النووي الخاص بها؟ يقوم العلماء بتطوير صمامات الأمان لمثل هذه المواقف.
في عام 2009، بدأ بريان كاليندو، وهو مهندس حيوي كان يبحث في جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو، في تطوير طريقة موثوقة لتدمير الحمض النووي للكائنات المعدلة وراثيا قبل هروب البكتيريا أو سرقتها. لقد قرأ مؤخرًا عن كريسبر، وهو نظام دفاع بكتيري تم اكتشافه مؤخرًا والذي من خلاله تقطع البكتيريا الحمض النووي للفيروسات الغازية وتدمره. أدرك كليندو أنه يستطيع استخدام هذا النظام كمفتاح للتدمير الذاتي في البكتيريا المعدلة وراثيًا.
قام كاليندو، الذي عمل في البداية في مختبر كريستوفر ويت في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو ثم في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، بتطوير طريقة DNAi، وهو نظام قائم على كريسبر يجبر البكتيريا على قطع الحمض النووي الخاص بها. . تحتوي البكتيريا على دوائر صغيرة من الحمض النووي تتكاثر بشكل مستقل، وتسمى البلازميدات. استخدم كليندو تقنية كريسبر لبرمجة البلازميدات البكتيرية وإدخال كود الحمض النووي الريبوزي (RNA) والإنزيمات فيها التي تعمل كمفتاح قتل. ثم أدخل هذه البلازميدات في بكتيريا الإشريكية القولونية المعدلة وراثيًا، حيث قامت بتجهيز البكتيريا وإصابتها ببرنامجها القاتل. عندما يضاف سكر يسمى أرابينوز إلى خزان البكتيريا، فإنه ينشط المفتاح، ويبدأ جهاز DNAi في قطع الحمض النووي المعدل وراثيا للبكتيريا.
يعتبر بحث كاليندو، الذي نُشر في مايو 2015 في مجلة Nature Communications، دليلاً على الجدوى. يمكن تطبيق مبادئها على مجموعة متنوعة من المخلوقات والظروف. على سبيل المثال، يقول إن DNAi يمكنه منع النباتات المعدلة وراثيًا من تلقيح النباتات في الحقول المجاورة.
