Зеркальная биология может обойти иммунитет: ученые бьют тревогу и зовут к правилам

Ученые предупредили о неуязвимости зеркальных микробов — Институт Пастера

Идея зеркальной жизни — гипотетических организмов, построенных из "перевернутых" молекул, — все чаще вызывает тревогу у ученых. Тридцать восемь исследователей из разных стран призвали заранее обсудить риски такой биологии, пока она не приблизилась к практической реализации. В ответ один из крупнейших биомедицинских институтов Парижа инициировал международный саммит по установлению научных и этических границ. Об этом сообщает Фонд диалогов по зеркальной биологии.

Почему вопрос встал именно сейчас

Понятие хиральности было описано еще в XIX веке Луи Пастером во время его работы в Институте Пастера. Он показал, что молекулы могут существовать в двух зеркальных формах, похожих на левую и правую руку. С тех пор стало ясно, что вся земная жизнь использует только одну "сторону" таких молекул.

Именно поэтому участие Института Пастера в обсуждении придает теме особый вес. На протяжении десятилетий эта научная школа изучала микробы, иммунитет и механизмы распространения инфекций, а теперь указывает на потенциальную угрозу нового типа.

Что такое зеркальная жизнь

Зеркальная жизнь предполагает создание организмов, собранных из молекул противоположной хиральности. В такой системе белки, ДНК и ферменты были бы зеркальными по отношению к привычной биологии.

Проблема в том, что клеточные процессы зависят от точного совпадения форм. Ферменты "узнают" только нужные молекулы, а зеркальные версии могут либо не работать вовсе, либо вести себя непредсказуемо. На уровне химии такие различия давно известны, но на уровне живых систем они могут привести к новым рискам, особенно в быстро развивающейся области синтетической биологии.

Потенциальные угрозы для иммунитета и экологии

Иммунная система человека и животных распознает угрозы с помощью рецепторов, настроенных на обычные белки. Зеркальные молекулы теоретически могут ускользать от такого распознавания. Это значит, что иммунный ответ, выработанный вакцинами или прошлым опытом инфекций, может не сработать.

Экологические последствия также вызывают опасения. В природе численность бактерий контролируется вирусами, хищниками и конкуренцией. Если зеркальные микроорганизмы окажутся "невидимыми" для этих механизмов, привычные экологические балансы могут нарушиться, затронув почвы, воду и сельское хозяйство.

Почему сдерживание может не сработать

Современные лаборатории используют биологические и физические барьеры, чтобы предотвратить распространение экспериментальных организмов. Однако зеркальные формы жизни могут обходить стандартные меры биобезопасности, поскольку они не подчиняются привычным биохимическим правилам.

Даже небольшая утечка самовоспроизводящегося микроба способна привести к масштабным последствиям. А обнаружение и реагирование в таких случаях всегда запаздывает по сравнению с распространением.

Где зеркальная химия уже применяется

Важно различать зеркальные молекулы и зеркальные организмы. В фармакологии уже используются отдельные зеркальные соединения: они медленнее разрушаются в организме и могут дольше действовать как лекарство.

Такие молекулы не размножаются и не эволюционируют, поэтому их риск ограничен. Опасения резко возрастают в тот момент, когда химия превращается в живую, способную к воспроизводству систему.

Насколько это близко к реальности

Создание полноценного зеркального организма потребовало бы синтеза зеркальной ДНК, белков, метаболических путей и способов их стабильной сборки. Пока это остается крайне сложной задачей.

Однако развитие автоматизации, синтетической биологии и химического синтеза ускоряет прогресс. История показывает, что даже неожиданные биологические открытия, подобные тому, как формирование клубней у картофеля оказалось связано с древней гибридизацией, могут радикально менять научные представления. Именно поэтому ученые настаивают: обсуждать правила и ограничения нужно заранее.

Управление и международные правила

Проблема зеркальной жизни выходит за рамки одной страны. Микроорганизмы не признают границ, поэтому без международной координации любые запреты будут неэффективны.

Участники саммита обсуждают фокус на регулировании именно живых систем, а не отдельных молекул. Такой подход позволяет не тормозить фундаментальную химию, но четко обозначить "красную линию" для создания организмов.

Кто должен участвовать в обсуждении

Речь идет не только о биологах. В процесс вовлекаются специалисты по безопасности, юристы, этики, представители сельского хозяйства, медицины и экологии. Отдельное внимание уделяется исследованиям двойного назначения — тем, которые могут принести пользу, но и создать угрозы.

Публичность также рассматривается как ключевой элемент. Прозрачность снижает риск скрытых решений и укрепляет доверие общества к науке.

Сравнение: фундаментальная наука и создание организмов

Исследование отдельных молекул и механизмов расширяет знания и редко несет системные риски. Создание самовоспроизводящихся форм жизни, напротив, может иметь последствия, выходящие далеко за пределы лаборатории. Это различие лежит в основе предлагаемых ограничений.

Плюсы и минусы раннего регулирования

Заранее установленные правила помогают избежать гонки рисков и снижают давление конкуренции. Они дают ученым ясные ориентиры. При этом слишком жесткие запреты могут замедлить полезные исследования, если не проводить четкую грань между химией и биологией.