Gør-det-selv-biotek er på vej til din garage

Komponer din egen DNA-kode, få et firma til at lave genet, test resultatet i en bakterie, og ændr verden. Den syntetiske biologi er på vej til at blive open source.

Den første transistor lignede noget, som enhver nørd ville kunne skrue sammen i en garage. Men det var en opfindelse, der førte til udviklingen af kæmpe mainframe computere og senere til mikroprocessoren. Produktionsprisen faldt hurtigt, og inden længe havde hackere opfundet pc'en, internettet og de sociale medier.

Det samme er ved at ske inden for biologien. Fra at være multimilliondollar forskningsprojekter med monsterlaboratorier og brede patenter, er biotek ved at modne til en mere folkelig sport, som alle kan bedrive. Amerikanske universiteter som MIT og spin-off-firmaer som Ginko Bioworks og BioBricks Foundation er i fuld gang med at bygge en open source infrastruktur, som gør det muligt for biohackere at lave sikre plug-and-play organismer til at udføre funktioner, hvor kun fantasien sætter grænser.

Siden 2004 har MIT f.eks. afholdt en årlig konkurrence for bioingeniørstuderende kaldet International Genetically Engineered Machine - forkortet iGEM, hvor man kan præsentere sine skabninger for andre. I 2004 lavede de studerende en bakteriekultur, som reagerede på lys ved at blive mørk. Det var verdens første menneskeskabte levende gigapixel kamera. I 2005 var der 13 hold som konkurrerede, i 2006 var der 38 og sidste år var der 112, som konkurrerede om at udvikle den sejeste syntetiske celle. De kommer fra næsten alle verdenshjørner, og deres kreativitet kender ingen grænser. I 2008 lavede studerende fra Rice University en bio-øl, hvor ølgæret tilsættes to gener, der tilsammen kan omdanne sukker til resveratrol, som findes i bl.a. chokolade og vin, og som anses for at være god mod hjerte-kar-sygdomme. I 2009 lavede et hold fra Edinburgh en bakterie, som lyser grønt når den finder metal, og som kan bruges til at finde TNT-landminer med. Et hold fra Barcelona lavede en E. coli-bakterie, som kan finde gødningsrester i drikkevand. Og vinderne fra Cambridge byggede en bakterie, som kan producere alle regnbuens farvepigmenter.

Også danske studerende deltog for første gang i 2009. Holdet fra Syddansk Universitet lavede en bakteriefyldt bandage, som sikrer en bedre tilførsel af antibiotika til et sår, og holdet fra DTU fik en guldmedalje for at have designet en 'redoxilator', der lyser grønt, når en bakteries stofskifte er i top og klar til at producere.

Open source kultur

Plug-and-play biologien sætter ikke kun de unges fantasi i gang. Den åbner helt nye perspektiver for masseproduktion. Et hold fra Alberta i USA byggede sidste år et hjemmelavet Lego Mindstorm-apparat, som kan fungere som et automatiseret biolab til at lave kunstig genomdesign og -konstruktion på en chip. Improviserede biofabs er poppet op flere steder, og inden længe vil det være muligt for både dig og mig at få det hele lavet hjemmefra: vi komponerer sekvenser, sender dem over internettet til et firma, som syntetiserer DNA'et, sætter det ind i E. coli og tester resultatet.

Det nyåbnede labitat.dk på H.C. Ørstedsvej i København har også planer om at lave et gør-det-selv biolab, men på grund af omkostningerne ved at indhente tilladelser til at bygge et sikkerhedsgodkendt laboratorium, venter de foreløbig på en sponsor. Forskellige pionérvirksomheder som DNA 2.0 og Geneart er også begyndt at lave software til at redigere DNA med en open source teksteditor. Her kan man lege med livets kode, som var det haikudigte, og når man er tilfreds, trykke på print.

Iværksættere som Mac Cowell og Jason Bobe fra Boston har f.eks. grundlagt organisationen diybio.org (do-it-yourself biology), hvor de ved hjælp af tegneserier og videoer spreder budskabet om, hvordan man for 50 kroner kan købe en pcr-maskine på ebay, hvordan man isolerer og kloner DNA og bruger standardiserede BioBricks-dele til at bygge nye celler.

Biologi er teknologi

Sammenligningen med it-revolutionen er slet ikke så søgt, som man kunne tro. Bakteriernes logiske enhed er DNA, og deres komponenter er proteiner. Når man forbinder tilpas mange proteiner, kan man få metabolske kredsløb og porte. Sætter man kredsløb og porte sammen, kan man få mere komplekse netværk i gang, moduler og systemer, som producerer bestemte stoffer og output. Sætter man flere moduler sammen, får man en hel enhed, en computer, en levende celle. Biologi er teknologi.

Sætter man flere celler sammen i samme miljø, begynder de at kommunikere og udveksle ting og sager. Det gør de via kemiske og elektriske signalstoffer - hvilket er deres variant af en internetprotokol. I løbet af evolutionen har bakterier endda fundet ud af at kombinere hundrede trillioner af celler på en mere stabil måde - til at bygge organismer, deriblandt mennesker.

Ligesom alle former for værktøj, har også de biologiske enheder brug for standarder til at kunne kobles sammen. I 2003 grundlagde Tom Knight (som er en gammel ARPANET-programmør) og Drew Endy fra MIT non-profit organisationen The BioBricks Foundation (BBF) med det formål at gøre for biologiske enheder, hvad naturen har gjort med gener: At give enhver mulig funktion en bestemt kode. BBF-registret giver kunstigt syntetiserede biologiske enheder et enhedsnummer, en funktion og en række specifikationer, så man kan gøre dem kompatible ligesom legoklodser og bygge videre på dem.

Bioteknologer har i de sidste 30 år stort set ikke lavet andet end at rekombinere eksisterende DNA-stumper for at se, hvad der sker, når man sætter dem tilbage i bakterier, hvorefter de laver proteiner ud af dem. For ti år siden begyndte de første firmaer at bygge DNA-printere, så forskerne ikke længere behøvede at klippe-klistre selv. I stedet kan de nu sende en kode, hvorefter et firma sender DNA'et tilbage. Fra 2004 var det blevet billigere at syntetisere DNA end at klone det i en bakteriekultur. Prisen er siden hen faldet hurtigere end Moores lov, og ligger nu på under to kroner per basepar. For de professionelle er det med andre ord blevet meget nemmere alt sammen. Og inden længe vil amatørerne også lege med.

Man skal nok regne med, at der går en del tid, før vi dropper de store produktionshaller, fordi det er blevet nemmere at gro tingene på sukker og sollys i baghaven. Men de grundlæggende teknologier er ved at blive udviklet nu, og perspektiverne er enorme. Læger og landmænd behøver ikke længere at være afhængige af store multinationale virksomheder, der dikterer valg af medicin eller såsæd, idet de kan udvikle deres egne open source løsninger. De nye bioteknologiske landvindinger vil heller ikke komme via store investeringer og strategiske tiårsplaner, men fra uafhængige producenter, der vil opfinde lokale produkter og fødevarer, nye veje til energiproduktion og helt nye typer af materialer.

Ramaskrig forventet

Den største hurdle for den syntetiske biologi er frygten for misbrug og ulykker. En ny undersøgelse af Eleonore Pauwels fra Woodrow Wilson International Center for Scholars kan fortælle, at den typiske borger ikke aner hvad syntetisk biologi er og kan, og at den første reaktion som regel er referencer til 'at lege Gud' og lave 'Frankensteins monster'.

Videnskabelige modargumenter vil nok ikke være de mest effektive i sådanne situationer. Selvom det er rigtigt, at teknologien som sådan er etisk neutral, og at naturen allerede har været den største hacker, vil de fleste mennesker nok først blive rolige igen, når fordelene ved den syntetiske biologi ikke længere er til at overse.

I mellemtiden håber biohackerne på, at den offentlige accept og tillid kan opnås i en kombination af åbenhed om fordele og ulemper, løbende samtaler og en stadig større akkumulation af viden. Der vil grangiveligt være uintenderede konsekvenser og også enkelte ulykker. Mens man kan sørge for de bedst mulige sikkerhedsforanstaltninger for kendte og ukendte risici, kan man i det lange løb dog kun håbe på at udvikle et tilpas rummeligt respons-system - en slags globalt immunsystem - til at håndtere de omvæltninger, den syntetiske biologi uden tvivl vil medføre, både for vores sociale, tekniske og økonomiske systemer . Men det er jo sådan alle levende organismer gør. De udvikler et immunsystem parallelt med de nye muligheder og farer, der dukker op på vejen.

Kommentarer (0)