Các nhà máy sản xuất ADN

Năng lực này chẳng bao lâu nữa sẽ làm thay đổi ngành sinh học phân tử. Khi có được các vật liệu di truyền với số lượng lớn và ngày càng rẻ hơn, các nhà khoa học sẽ có khả năng tạo ra những thể sinh học ngày càng phức hợp hơn. George Church, Giáo sư Di truyền học ở Harvard và là người sáng lập ra công ty Codon, cho biết: “Vài năm nữa, ta có thể chứng kiến mọi người tạo ra các tế bào để dẫn nạp thuốc hoặc tạo ra các cảm biến tế bào. Thậm chí, còn có thể tạo ra các tế bào để chúng làm ra những vật thể vô cơ mà chúng ta quan tâm, chẳng hạn như các cấu trúc ở cấp nano”.

Công ty Codon được thành lập năm 2005, khi sinh học tổng hợp, một lĩnh vực còn rất non trẻ, bắt đầu cất cánh. Khả năng tạo ra các cơ cấu gen phức hợp chính là hòn đá tảng của lĩnh vực này, cho phép các nhà khoa học có được vô số các vật liệu ADN để thiết kế các chi tiết sinh học mới, tiếp đó có thể nạp chúng vào vi khuẩn hoặc các tế bào khác.

Mặc dù việc tổng hợp ADN vẫn còn quá đắt để thay thế cho các phương pháp sinh học phân tử ở quy mô lớn, nhưng các chuyên gia cho biết thị trường ADN tổng hợp đang chuẩn bị bùng nổ, giống như sự bùng nổ của thị trường lập chuỗi ADN đã từng xảy ra vài năm trước đây. Khi chi phí lập chuỗi giảm nhanh, số lượng các dự án lập chuỗi đã tăng vọt, khiến cho các hệ gen được lập ra đạt con số kỷ lục, thậm chí đã lập được hệ gen cho toàn bộ các loài vi khuẩn. John Danner, Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành Codon cho biết: “Khi những công ty lớn bắt đầu lao vào công nghệ này, thì số lượng ADN tổng hợp sẽ bùng nổ, và hàng nghìn các nhà khoa học sẽ tận dụng cơ hội này, làm thay đổi phương thức thực hiện CNSH”.

Mùa Hè năm 2006, Công ty Codon đã tạo ra một dải ADN mà họ tin rằng nó có kích thước dài nhất trong số các ADN nhân tạo, gồm 35.000 đôi gốc, trong đó kết hợp một số gen cần thiết để tổng hợp ra một hợp chất dược phẩm. Dải ADN được chế tạo để phục vụ cho Microbia, một công ty CNSH cũng ở Cambrige, để tạo ra những vi khuẩn sản xuất ra các hoá chất chuyên dụng. Nhưng tiềm năng ứng dụng của nó sẽ rất rộng, bao trùm các lĩnh vực dược phẩm, năng lượng và nông nghiệp.

 Các nhà khoa học rất phấn khởi trước triển vọng này, nhưng họ vẫn chờ đợi cho đến khi giá thành giảm xuống tới mức họ có thể chấp nhận để tiến hành các thực nghiệm. Codon tin chắc rằng điều này sẽ nhanh đến. Họ dự kiến sẽ sử dụng năng lực tổng hợp của mình để tìm ra những enzym tốt hơn phục vụ cho các quy trình công nghiệp. Ví dụ, họ hiện đang ra sức thử nghiệm một enzym lý tưởng để phân huỷ xenlulo trong thực vật. Việc tạo ra những enzym hiệu quả hơn có một tầm quan trọng để sản xuất ethanol từ sinh khối phế thải chứ không phải từ bột ngô hay mía, vì giúp giảm được giá thành. Brion Baynes, Giám đốc Khoa học của Codon tiết lộ: “Chúng tôi lấy một chuỗi cho enzym này ở ruột mối, rồi sử dụng chương trình máy tính để tìm ra những phương pháp khác nhau nhằm tối ưu hoá chuỗi đó và cho ra hàng triệu các phiên bản khác nhau để thử nghiệm nhằm tìm ra 10 dạng tốt nhất”.

Quy trình này cũng có thể được ứng dụng để phát triển những dược phẩm gốc protein để phân giải hữu hiệu hơn độc tố trong máu.

Nguồn: Biotech News, 5/2007, automation.org.vn, 11/05/2007