Brytyjczycy budują sztuczny ludzki genom. Pierwsza komórka już powstała

Brytyjscy naukowcy ogłosili, że udało im się stworzyć ludzką komórkę zawierającą chromosom złożony z naturalnego i sztucznego DNA. To pierwszy praktyczny dowód na to, że można zaprojektować i „wstawić” do ludzkiej komórki niemal dowolnie zmodyfikowany chromosom. 

Za projektem stoi zespół kierowany przez biologa molekularnego Jasona China, finansowany z 5-letniego programu Synthetic Human Genome o wartości około 10 mln funtów. Celem jest opracowanie technologii, która pozwoli w przyszłości zbudować w pełni syntetyczny ludzki chromosom. 

Podstawą tych badań są tzw. sztuczne chromosomy ludzkie. Zwykła komórka człowieka ma 23 pary chromosomów, które przenoszą cały nasz materiał genetyczny. Sztuczny chromosom to dodatkowa struktura z DNA, zaprojektowana w komputerze i złożona w laboratorium. Zachowuje się jak naturalny, ale może zawierać starannie wybrane geny lub ich fragmenty. W przeciwieństwie do klasycznych wektorów wirusowych nie wbudowuje się losowo w istniejące DNA, tylko działa jako osobny „nośnik”, co zmniejsza ryzyko przypadkowych mutacji. 

Nowością w pracy zespołu China jest opracowanie kompletnej „linii montażowej” dla ludzkich chromosomów. Naukowcy najpierw przenoszą cały chromosom z ludzkiej komórki do mysiej komórki macierzystej, która pełni rolę bezpiecznego „warsztatu”. W takim środowisku chromosom nie ma swojej pary i nie jest potrzebny do życia komórki, więc można go ciąć, przepisywać i uzupełniać syntetycznymi sekwencjami bez ryzyka uszkodzenia funkcjonującego genomu człowieka. Gdy modyfikacje są gotowe, zmieniony chromosom wraca do komórki ludzkiej. 

Eksperymenty pokazały, że tak zaprojektowany chromosom potrafi zająć miejsce naturalnego odpowiednika i działać stabilnie. Co więcej, cały proces można powtórzyć, aż obydwa chromosomy w parze zostaną zastąpione wersjami sztucznymi. 

To kluczowy dowód, że metoda nadaje się nie tylko do pojedynczych poprawek, ale do głębokich, planowanych zmian w dużych fragmentach genomu. W projekcie Synthetic Human Genome właśnie na tym ma polegać kolejny etap: na stopniowym powiększaniu zakresu syntetycznych wstawek, aż do zbudowania kompletnego chromosomu stanowiącego około 2% ludzkiego DNA. 

W praktyce oznacza to zupełnie inne podejście niż popularne narzędzia edycji genów, takie jak CRISPR. Tam modyfikuje się pojedyncze litery lub krótkie odcinki DNA. Tutaj naukowcy uczą się konstruować od razu całe długie fragmenty i kontrolowanie ich zachowania w komórkach. Potencjalne zastosowania są szerokie: od tworzenia komórek odpornych na konkretne wirusy, przez lepiej zaprojektowane komórki do terapii nowotworów, po bardziej precyzyjne modele chorób genetycznych, na których można bezpiecznie testować nowe leki. 

Badacze podkreślają, że projekt nie ma na celu projektowania „ulepszonych” ludzi ani manipulacji cechami takimi jak inteligencja czy wygląd. Prace prowadzone są na liniach komórkowych w warunkach laboratoryjnych, a nie na zarodkach czy tkankach przeznaczonych do implantacji. Jednocześnie wszyscy uczestnicy przyznają, że tak głęboka ingerencja w genom człowieka budzi poważne pytania etyczne. Dlatego obok zespołów biologów działa równolegle grupa ekspertów zajmujących się analizą skutków społecznych, prawnych i ekonomicznych tej technologii. 

Dyskusja w środowisku naukowym jest podzielona. Zwolennicy wskazują, że umiejętność pisania genomu od zera może doprowadzić do przełomu w medycynie, porównywalnego z wprowadzeniem antybiotyków czy sekwencjonowania DNA. Krytycy ostrzegają przed ryzykiem nadużyć, pogłębieniem nierówności i powstaniem technologii, której konsekwencji nie sposób przewidzieć w skali wielu pokoleń. 

Niezależnie od tych sporów faktem jest, że po dekadach, w których nauka koncentrowała się na odczytywaniu genomu człowieka, badacze zaczęli uczyć się jego konsekwentnego pisania. Pierwsza komórka z częściowo sztucznym chromosomem pokazuje, że ten proces właśnie się rozpoczął. 

Źródła:

https://wellcome.org/insights/articles/researchers-take-first-steps-cre…

https://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/transplant-of-human-chromosomes-marks-fi…

https://www.ft.com/content/8b06f15b-3a4e-49e7-8993-e6d6d5fc2309

https://www.theguardian.com/science/2025/jun/26/synhg-uk-synthetic-huma…

https://www.manchester.ac.uk/about/news/new-project-to-pioneer-the-prin…

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv9797

https://wellcome.org/insights/articles/new-project-pioneer-principles-h…