Синтетическая биология, новые рубежи | Кристофер Брэдли | TEDxNYU

В этом увлекательном выступлении Кристофер Брэдли рассказывает нам о том, что мир может радикально измениться благодаря многообещающим успехам синтетической биологии.

Это вы.

На этой фотографии изображено то,

что происходит прямо сейчас
в каждой клетке вашего тела.

Это то, что происходит
со съеденной вами едой.

Если вы посмотрите на это,
особенно если вы студент-биохимик

или изучаете анализ,

у вас, возможно, возникнет вопрос:

«Почему всё так сложно?»

Ответ такой: «На самом деле
это скорее элегантно».

Организму надо создавать
очень важные соединения,

не встречающиеся в природе,

например, ацетил-КоА.

Ацетил-КоА — это первичная частица,
преобразующаяся в нейротрансмиттер.

Она играет роль
и в десятках других реакций.

Организм не может найти её в природе,
поэтому ему приходится её создавать.

Одноклеточные организмы,

а впоследствии и многоклеточные
организмы вроде нас

развили исключительно сложные
и элегантные способы

создавать такие соединения.

Глядя на это, вы задаётесь вопросом
о том, почему же это важно.

Учёные теперь нашли способы

использовать по-новому то,
что уже развилось в природе.

Этим занимается синтетическая биология.

Синтетическая биология пользуется генами
в качестве языка программирования,

помещая их в клетки

и заставляя их функционировать
как крошечные машины,

производящие важные вещества.

Прекрасным примером тому служат водоросли.

По сравнению с нами они устроены просто.

В них, как вы видите,
есть маленькие зелёные цилиндры.

Это хлоропласт.

Многие из вас, наверно, знают,

что хлоропласт преобразует
солнечную энергию в химическую.

Учёные, занимающиеся
синтетической биологией,

использовали его, чтобы создавать
интересные вещества.

Например, углекислый газ.

Отрицательное влияние углекислого газа

на глобальное потепление
и многие другие явления

всё больше увеличивается.

Подвергая водоросли генной инженерии,

мы можем использовать солнечную энергию

для превращения
углекислого газа в бутанол,

способный заменять топливо.

Так что синтетическая биология
позволяет нам уменьшить разрыв

и создать природосберегающую технологию,

повторно используя продукты окисления.

Я приведу некоторые
из главных проблем XXI века.

Я уже упоминал топливо;
затем следуют энергия,

а также голод, здоровье и экологичность.

Что касается здоровья,

методы синтетической биологии
позволили нам производить артемизинин

дёшево и в больших количествах.

Артемизинин используют
при лечении малярии.

До недавнего времени его
можно было получать только из растений.

Это исключительно дорогой процесс,

и это означало, что лекарства
для лечении малярии

были очень дорогими и труднодоступными.

Так что синтетическая биология
ответила уже на один вопрос,

позволив создавать артемизинин.

Говоря о более здоровых
сельскохозяйственных культурах,

я не имею в виду ГМО,

я имею в виду обычные
сельскохозяйственные культуры

с синтетическими организмами,
созданными для их защиты от паразитов

и сосуществующими с ними синергетически.

Я уже упомянул биотопливо
на основе водорослей.

У неё есть много вариаций.

Замечательно то,
что всё это может создаваться

при помощи генной инженерии
и быть экологичным.

В этом сила синтетической биологии.

Теперь я объясню это подробнее.

Почему это произошло
и почему это так ново.

На самом деле это
сочетание биологии и инженерии,

а именно, трёх основных
принципов инженерии:

стандартизации составляющих частей,

моделирования и тестирования.

Вначале я хочу показать вам силу
уже имеющейся инженерии.

Это «Бурдж-Халифа»,

самое высокое здание, оно в Дубае,

и оно одно из самых высоких
на нашей планете.

Оно в два с половиной раза
выше Эмпайр-стейт-билдинг.

Это даёт вам представление о том,
насколько оно громадное.

Такое возможно благодаря
инженерным принципам.

Так же и в синтетической биологии,

но вместо болтов и гаек

тут имеются участки РНК.

Участки РНК, по сути дела,
можно добавлять и убирать,

стандартизировать участки РНК

и использовать повторно
с различными целями.

Мы стандартизировали РНК,
и это очень важно.

Затем, вместо чертежей

у нас есть сложное
компьютерное моделирование.

Эта область всё ещё сильно развивается,

и она изменит то, как мы создаём
биологические организмы.

И, наконец, вместо самолётов и туннелей
у нас есть пробирки.

Мы можем быстро создавать образцы.

Создавать образцы быстро
важно для тестирования,

итерации и получения
правильных результатов.

Я только что примерно описал вам,
как это может происходить.

Вот плавучие здания Винсента Каллебо.

Такое возможно.

Представьте себе Нью-Йорк —

это сложно — представьте себе 20-
или 200-метровые плавучие здания.

Это невероятно.

Ещё одна огромная
бурно развивающаяся область —

это персонифицированная медицина.

Синтетическая биология позволяет нам

или по крайней мере

открывает возможность
создания вакцин и терапий

для генетического материала
конкретного человека,

причём дёшево и эффективно.

Это могло быть изменить то, как лекарства
создаются и делаются доступными.

Мой стартап Mana Health занимается

информационными технологиями
в здравоохранении.

Это ещё одна бурно развивающаяся область.

Развитие этой области изменит
наше понятие о медицине

и то, как мы обращаемся
со своим здоровьем.

Напоследок я хотел бы,
чтобы вы подумали над следующим.

На этом изображении, созданном художником,

показано, как выглядел бы
Марс с атмосферой,

океанами и экосистемой.

Это очень похоже на Землю.

Это потрясающе.

Технологии, которыми
мы начинаем заниматься,

ещё не совсем разработаны,

но их надо развивать.

Они уже имеются в зачаточном состоянии.

Как ваш однокурсник

я хочу, чтобы вы задались вопросом о том,

как продолжать поддерживать
нашу организацию

в этих потрясающих инновациях
и в этом потрясающем прогрессе,

чтобы мы могли преобразовывать свой мир
и создавать новые миры.

Спасибо.

(Аплодисменты)