هشدار دانشمندان: خلق «حیات آینه‌ای» می‌تواند فاجعه‌بار باشد

گروهی متشکل از ۳۸ متخصص برجسته در زمینه‌های مختلف از زیست‌شناسی مصنوعی گرفته تا حیات فرازمینی گرد هم آمده‌اند تا خطرات ناشی از «باکتری‌های آینه‌ای» را تعیین کنند و آنچه یافته‌اند، آن‌ها را عمیقاً نگران کرده است. اما باکتری آینه‌ای دقیقاً چیست و چه چیزی در مورد آن وجود دارد که کارشناسان اینقدر نگران هستند؟

برای درک باکتری‌های آینه‌ای، ابتدا باید به یکی از ویژگی‌های کلیدی مولکول‌های حیات شناخته‌شده، نگاهی بیندازیم. موجودات زمینی «هموکایرالیته» یا یکنواختی دست غالب دارند؛ بدین معنی که فقط به یک شکل خاص وجود دارند که نمی‌توان آن را روی تصویر آینه‌ای قرار داد. برای مثال به‌طور کلی، در ساختار زیستی، آمینو‌اسیدها در طبیعت معمولاً به شکل چپ‌دست (L-form) وجود دارند و این موضوع برای عملکرد صحیح پروتئین‌ها حیاتی است. اسیدهای آمینه چپ‌دست و قندها راست‌دست هستند.

هموکایرالیته یعنی امکان‌ناپذیری انطباق دقیق تصویر آینه‌ای دو جسم با یکدیگر. می‌توان ویژگی هموکایرالیته را با استفاده از یک جفت دستکش تجسم کنید. جفت دستکش را در مقابل خود قرار دهید به‌طوری که تصویر آینه‌ای یکدیگر باشند، سپس دستکش سمت راست را بالای سمت چپی قرار دهید. سعی کنید آن را از هر طرف که خواستید بچرخانید؛ مهم نیست که چطور بچرخانید، هیچ‌وقت به‌طور کامل شبیه هم نمی‌شوند.

ما هنوز به‌طور قطعی نمی‌دانیم چرا هموکایرالیته در جهان زیستی وجود دارد، اما این ویژگی اساسی، تعیین‌کننده‌ی واکنش‌های شیمیایی در موجودات زنده‌ی زمین است. به نظر می‌رسد بدون آنکه به شیمی ضروری که حیات را پایدار نگه می‌دارد، اختلال وارد شود، هیچ راهی عملی برای تغییر جهت بین مولکول‌های چپ‌گرد و راست‌گرد در سیستم‌های زیستی وجود ندارد.

با‌ اینکه مولکول‌هایی که حیات روی زمین را تشکیل می‌دهند دارای هموکایرالیته‌ی خاص هستند، در واقع نسخه‌های آینه‌ای از این مولکول‌ها می‌توانند وجود داشته باشند. بااین‌حال دست‌کم از نظر تئوری هیچ شکلی از حیات آینه‌ای هنوز ساخته نشده است.

عکاس: Xu & Zhu / Science

محققان به شدت کنجکاو هستند که آیا می‌توان با استفاده از مولکول‌های برعکس‌شده (که برخلاف مولکول‌های فعلی در سیستم‌های بیولوژیکی عمل می‌کنند) حیات جدیدی ایجاد کرد یا خیر. با اینکه تحقیقات در این زمینه پیشرفت‌های قابل‌توجهی داشته و سرمایه‌گذاری‌های زیادی در این مسیر انجام شده است، کارشناسان معتقدند که هنوز حداقل یک دهه با ساخت چنین حیاتی فاصله داریم. برخلاف چالش‌ها، این ایده همچنان در حال بررسی و آزمایش است.

ساخت باکتری‌های آینه‌ای که از مولکول‌های آینه‌ای استفاده می‌کنند، می‌تواند بیوتکنولوژی را متحول کند؛ به‌ویژه در صنعت داروسازی که در آن باکتری‌ها می‌توانند برای تولید مولکول‌های پیچیده و کارآمدتر استفاده شوند. اما این ایده خطرناک است و چالش‌های قابل‌توجهی دارد؛ بنابراین محققان قبل از اقدام، به بررسی خطرات احتمالی آن می‌پردازند.

گروه متخصص ۳۸ نفره شامل تعدادی از برندگان جایزه نوبل و ژنتیکدانان مشهور درباره‌ی ایجاد باکتری‌ها یا موجودات آینه‌ای هشدار داده و خطرات جدی را ذکر کرده‌اند. کارشناسان می‌گویند هرچند در ابتدا شک داشتند که باکتری‌های آینه‌ای خطر بزرگی داشته باشند، اکنون قاطعانه با ساخت آن‌ها مخالف هستند.

یکی از نگرانی‌های کلیدی، احتمال فرار باکتری‌های آینه‌ای از سیستم ایمنی است؛ زیرا ایمنی به مولکول‌های کایرال متکی است. آینه‌ای بودن می‌تواند به باکتری‌های آینه‌ای اجازه دهد که بدون درگیر‌شدن با سیستم ایمنی در بدن پخش شده و به احتمال بسیار زیاد باعث ایجاد عفونت‌های کشنده در انسان، حیوانات و گیاهان شوند. باکتری‌های آینه‌ای همچنین ممکن است از دید باکتریوفاژها، گلبول‌های سفید و شکارچیان طبیعی باکتری‌ها و همچنین کنترل‌کننده‌‌های ساخت بشر مانند آنتی‌بیوتیک‌ها پنهان بمانند.

اما پیامدهای احتمالی توصیف‌شده بدین معنا نیست که اگر باکتری‌های آینه‌ای ساخته شوند، چنین سناریوهایی به‌طور اجتناب‌ناپذیر اتفاق می‌افتند. همان‌طور که مایکل کی، پروفسور بیوشیمی و عضو گروه متخصص، توضیح داد: «در این ارزیابی عدم قطعیت زیادی وجود دارد. در‌حال‌حاضر، ما فاقد اطلاعات کافی برای برآورد دقیق سطح ریسک هستیم.»

با‌این‌حال، خطرات احتمالی هنوز باید به دقت ارزیابی شوند. نویسندگان مقاله تحقیقات بیشتر برای درک بهتر پیامدهای موجودات آینه‌ای را تشویق اما درعین‌حال توصیه می‌کنند هر گونه تحقیقی که با هدف ایجاد باکتری‌های آینه‌ای انجام می‌شود، باید ممنوع شود. کی هشدار می‌دهد وقتی یک سلول آینه‌ای به‌وجود آید، کنترل یا مهار آن تقریبا غیرممکن خواهد بود.

گزارش فنی کارشناسان در مخزن دیجیتال استنفورد و خلاصه‌ی یافته‌های آن‌ها در ساینس منتشر شده است.