Dlaczego świecąca roślina Kickstartera pozostawiła zwolenników w ciemności?

W każdej dyskusji na temat biohakowania, Dowód A prawdopodobnie będzie świecącą rośliną, szalenie udaną kampanią na Kickstarterze 2013, która zebrała 484 013 dolarów na stworzenie bioluminescencyjnych roślin widocznych w nocy.

W projekcie uchwycono ideę o rosnącej popularności: DNA to tylko kod komputerowy, a żywe istoty to tylko sprzęt. Pogląd ten został wzmocniony przez szybko spadający koszt zarówno odczytu cząsteczki DNA, jak i jej syntezy. Jeśli biologia może być zarządzana z ekranu komputera, jeśli jest pozbawiona umiejętności i zdemokratyzowana, to zespół świecących roślin nazywa światem, w którym bioinżynieria jest tak łatwa i powszechna, jak obecnie tworzenie aplikacji mobilnych.

Ta historia była częścią naszego wydania z września 2016 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Ale tylko jeden problem. Nadal nie ma świecącej rośliny. Projekt, który od tego czasu przekształcił się w firmę Taxa Biotechnologies, nie stworzył żadnych roślin emitujących światło bez pomocy. Nasiona, które obiecał swoim sponsorom, są już spóźnione o dwa lata. Mówi się, że biotechnologia nie jest tak łatwa, jak przedstawiają to popularne media, mówi Todd Kuiken, naukowiec z Woodrow Wilson Center w Waszyngtonie, który studiuje biologię syntetyczną i był jednym ze zwolenników projektu. Wszystkie te historie, że ludzie będą tworzyć wirusy lub nowe zwierzęta w swoim garażu – cóż, to po prostu nie jest tak łatwe, jak połączenie klocków Lego.

Biologia „zrób to sam” obiecuje, że zwykli ludzie lub małe zespoły amatorów będą uczestniczyć w wielkiej rewolucji naukowej kształtującej XXI wiek. Ostatnio ruch biologii DIY przeniósł się do biologii syntetycznej, trendu w środowisku akademickim i przemysłowym, który opowiada się za precyzyjną i rozległą inżynierią żywych organizmów, modyfikacją genetyczną przy użyciu gotowych części DNA, a nawet konstruowaniem kompletnych form życia zsyntetyzowanych z surowego materiału. materiały.

Rzeczy zrecenzowane

• Świecące rośliny: naturalne oświetlenie bez prądu

  Stworzony przez Antony'ego Evansa na Kickstarter.com

  
  
  

• Biologia syntetyczna i bezpieczeństwo biologiczne: kwestionowanie „mitów”

  Catherine Jefferson, Filippa Lentzos i Claire Marris Frontiers in Public Health
  sierpień 2014

Połączenie biologii „zrób to sam” i biologii syntetycznej – innymi słowy biohackingu – jest jak dotąd głównie retoryczne. Jednak kampania na Kickstarterze z pewnością sprawiła, że ​​brzmiało to łatwo. Jego twórcy powiedzieli, że pobiorą geny świetlików lub bakterii bioluminescencyjnych i dodadzą je do rośliny, aby emitowała zielonkawe światło. Każdemu, kto przekaże 40 dolarów obiecano roślinę w ciągu 12 miesięcy. Za wkład w wysokości 150 USD dostaniesz świecącą różę. Głównym celem projektu było dodanie sześciu genów do genomu roślin tytoniu i skoordynowanie ich jako całego szlaku metabolicznego.

Ale okazało się to bardzo trudne do zrobienia. To był kiepski wybór produktu. To granica możliwości, mówi Antony Evans, absolwent matematyki Uniwersytetu Cambridge, były sprzedawca aplikacji mobilnych i przedsiębiorca, który jest dyrektorem generalnym Taxa i kieruje projektem. Osobiście czuję się okropnie, że jeszcze nie wysłaliśmy. Ale to nie tak, że zabraliśmy pieniądze i uciekliśmy. Wręcz przeciwnie: zamiast przyznać się do porażki, tego lata Evans zebrał kolejne 250 000 dolarów na Wefunder, witrynie, która umożliwia każdemu członkowi społeczeństwa kupowanie udziałów w ryzykownych firmach prywatnych. To jak nowy Kickstarter, tym razem z zapasem zamiast produktów w zamian. Evans twierdzi, że nowe fundusze zostaną najpierw przeznaczone na inny, bardziej wykonalny produkt — pachnący mech z jednym dodatkiem genu, który sprawia, że ​​pachnie jak olejek paczuli — ale zespół nadal pracuje nad rośliną.

Rosnący trend

Projekt świecącej rośliny jest jak dotąd najbardziej znanym przedsięwzięciem, jakie wyłoniło się ze społeczności zajmującej się biologią „zrób to sam”. Obecnie na całym świecie istnieje około 86 przestrzeni lub grup biologicznych dla majsterkowiczów, m.in. w Auckland, Kansas City i Paryżu, według zestawienia prowadzonego przez stronę internetową DIYBio.org. Dziadkiem przestrzeni DIY jest GenSpace z Brooklynu, organizacja non-profit, której założycielka, biolog Ellen Jorgensen, podkreśliła edukacyjny cel ruchu, mówiąc, że najlepszym sposobem na zrozumienie biotechnologii jest doświadczenie jej poprzez praktykę.

Ruch DIY to głównie hobbyści i edukatorzy, ale coraz częściej ma również ambicję tworzenia leków lub nowych produktów konsumenckich poza dużymi firmami lub uczelniami. Realizowane projekty obejmują wysiłki na rzecz produkcji białka mleka w zmodyfikowanych komórkach drożdży, aby można je było wykorzystać do produkcji sera. Inny zespół próbuje wytworzyć ludzką insulinę w bakteriach, odkrywając na nowo coś, co po raz pierwszy osiągnięto w przemyśle biotechnologicznym w 1978 roku.

Znaczenie takich niezależnych przedsięwzięć opisał fizyk Freeman Dyson w: Nasza biotechnologiczna przyszłość, wpływowy esej z 2007 roku w Nowojorski Przegląd Książek . Dyson argumentował, że trend ucieleśniany przez aparaty cyfrowe, komputery osobiste i odbiorniki GPS wkrótce rozszerzy się z technologii fizycznej na biotechnologię. Przewidywał również, że projekty domowego warzenia będą czerpać swoje znaczenie z ich etycznego dążenia – insulina wolna od zysków firm farmaceutycznych, ser bez krów mlecznych, światło bez elektryczności. Zamiast Monsanto ze swoimi laboratoriami pełnymi ekspertów dążących do zdobycia kolejnego pestycydu, nowa krajowa biotechnologia byłaby zorientowana na zieloną technologię o utopijnych celach.

Kampania na Kickstarterze dotycząca świecącej rośliny odniosła sukces, ponieważ wykorzystała te aspiracje. To był pierwszy duży projekt z zakresu biologii syntetycznej, który kiedykolwiek był finansowany przez crowdfunding, mówi Maria Chavez, dyrektor ds. zaangażowania społeczności w BioCurious, laboratorium DIY w Dolinie Krzemowej. Evans rozumiał, że jego grupa sprzedawała nie tylko fabrykę, ale wizję, która, podobnie jak drukarki 3D, obiecywała nowe źródła wynalazczości, kreatywności, produkcji i zysków. Jeśli DNA było naprawdę tylko kodem, to biohacking mógłby być postrzegany jako nowoczesna wersja Homebrew Computer Club, grupy hobbystów z lat 70., która zrodziła pierwszy komputer Apple i ostatecznie największą firmę na świecie.

To, na co zespół nie przewidział, to jak trudna będzie inżynieria elektrowni. Wiedzieli, że wcześniej, w 2010 roku, wyprodukowano słabo świecącą roślinę tytoniu, ale naukowiec, który wykonał tę pracę, Alexander Krichevsky, mówi, że zajęło mu to trzy lata, kierując laboratorium na dobrze wyposażonym uniwersytecie SUNY Stony Brook, aby to zrobić . Od tego czasu Krichevsky założył własną firmę produkującą świecące rośliny, Bioglow, i mówi, że spędził kolejne trzy lata próbując sprawić, by rośliny były wystarczająco jasne, aby zainteresować konsumentów, co jest zadaniem, które jest w toku. Mówi, że dla każdego w biologii roślin było oczywiste, że linie czasu Taxi były nierealistyczne. Byłem zaskoczony obietnicami, które złożyli. Pomyślałem, może oni wiedzą coś, czego ja nie wiem. Teraz widzę, że to urojenia, mówi. Nie dostarczali niczego przez trzy lata i mocno wątpię, czy kiedykolwiek to zrobią.

Wiedza ukryta

Rzeczywiście, rzekoma tendencja do łatwiejszego dostępu do inżynierii biologicznej jest przesadzona, mówi Claire Marris, socjolog nauki z City University London. To błędne wyobrażenie, jak mówi, doprowadziło do nieuzasadnionych obaw przed bioterroryzmem w warsztacie domowym, na przykład gdy Komisja Europejska w 2007 roku ostrzegła przed możliwością pojawienia się wirusów i drobnoustrojów à la carte. W rzeczywistości, mówi Marris, inżynieria rzeczywistych produktów, takich jak zarazki terroru, jest tak trudna, że ​​takie obawy nie są realistyczne. Wskazuje, że praca biologiczna, a nie scenariusz, jest pod silnym wpływem wiedzy ukrytej, takiej jak sekrety szefa kuchni, które nie pojawiają się nigdzie w spisanym przepisie.

Zespół świecącej rośliny zdołał przeprowadzić wiele kroków naukowych bez dotykania szalki Petriego. Sekwencje genów projektowano na komputerach i pobierano drogą wysyłkową z odległych dostawców. Nici zostały nawet połączone w dłuższy program genetyczny za pomocą wypożyczalni laboratorium prowadzonej przez innych przedsiębiorców. Chociaż możliwe było napisanie skryptu programu bioluminescencyjnego, stworzenie jego instancji w roślinie jest znacznie trudniejsze. Organizm nie chce marnować swojej energii na obcy proces, taki jak świecenie, i jest skłonny do podejmowania złożonych środków zaradczych. Nawet jeśli sześć genów zostanie dodanych poprawnie (co samo w sobie jest zniechęcającym wyzwaniem), roślina będzie wściekle próbowała je uciszyć lub zgasić, mówi Krichevsky. To prowadzi do trudnego problemu naukowego, który można rozwiązać tylko metodą prób i błędów.

Ponieważ okazało się to trudne, Evans i założyciel naukowy projektu, Kyle Taylor, doktor nauk roślinnych ze Stanford, zaczęli kłócić się o prawdziwy cel projektu: czy świecąca roślina była potencjalnie ważnym nowym biznesem, czy tylko demonstracją DIY? Konflikt odzwierciedlał większe pytanie, przed którym stoi biologia DIY.

W 2014 r. zespół znalazł się w pierwszej klasie firm biotechnologicznych, które zostały przyjęte do Y Combinator, znanego akceleratora technologicznego, który inwestuje 120 000 USD w każdy start-up i pomaga mu dopracować ofertę dla inwestorów — proces, który wytworzył takie zjawiska jak Airbnb i Dropbox. Organizatorzy Y Combinator wierzyli, że małym grupom przedsiębiorców łatwiej było budować potencjalnie znaczące firmy w dziedzinie biologii, otwierając biotechnologię na szybkie linie czasowe i zmieniając świat, tak powszechne w oprogramowaniu. Absolwenci programu biotechnologicznego to Ginkgo Bioworks, bostońska firma zajmująca się biologią syntetyczną, która niedawno zebrała 100 milionów dolarów od inwestorów oprogramowania.

Przedsiębiorca Evans miał prawdopodobnie rację, twierdząc, że świecąca roślina, niedrogo rozmnożona w szklarni i sprzedawana jako nowość, może wzbogacić ludzi. Niektórzy przedsiębiorcy wcześniej zaprojektowali ryby akwariowe tak, aby fluoryzowały na czerwono, żółto lub zielono w świetle akwariów, a plotka głosiła, że ​​zrobili to na bogato. Ale hakerzy roślin nie mogli się wzbogacić, gdyby roślina nie świeciła. A Evans mówi, że prawie się poddał w lutym. Wtedy Taxa przetestowała rośliny, do których włożyli kasetę genetyczną, co do której byli pewni, że zadziała. Zamiast tego odkryli, że rośliny w ogóle nie emitują światła. To były niewypały. Wygląda na to, że jeden z genów uległ uszkodzeniu, kiedy został wystrzelony do rośliny. To był pierwszy raz, kiedy zacząłem mieć wątpliwości, czy kiedykolwiek tam dotrzemy, mówi Evans.

Taylor mówi, że zawsze uważał, że warto inspirować ludzi do zainteresowania się nauką, a nie zbierać więcej pieniędzy. Kampania na Kickstarterze była ciekawym przypadkiem, w którym można było spojrzeć przez ramię, żeby pokazać, co dzieje się w laboratorium, to ból, ciężka praca i porażka – mówi. Postrzegałem to jako edukacyjne. Ale nie tak to postrzegali inni. W czasie kampanii doszedł również do wniosku, że sprawienie, by roślina świeciła w sposób widoczny gołym okiem, będzie trudne. Im bardziej się zagłębiałem, tym głębia problemu stawała się coraz bardziej widoczna. Zacząłem rozumieć, czego potrzeba, aby stać się prawdziwym produktem, mówi. Zrezygnował z projektu w 2015 roku i teraz mówi: staram się postawić za sobą świecącą roślinę.

Na razie wciąż jest wielu prawdziwych wierzących w taksony i biologię syntetyczną, a pod wieloma względami projekt odniósł sukces jako przedsięwzięcie edukacyjne. Evans opublikował ponad 60 aktualizacji, zawierających szczegółowe informacje o wysiłkach i zmaganiach zespołu. Josh Melnick, student z Ohio z tytułem magistra inżynierii mikroelektronicznej, napisał mi, że został zabrany na ten projekt za 250 dolarów. Mówi jednak, że zainspirowało go to do rozpoczęcia studiów nad inżynierią genetyczną i zaczął kręcić się po laboratoriach biologicznych DIY. Popadłem w pokusę biologii syntetycznej, mówi Melnick, który marzy o stworzeniu własnej, nowej żywej istoty. Cokolwiek robi, spodziewa się, że prawdopodobnie będzie to bardziej projekt artystyczny niż produkt.

Ta historia została zaktualizowana 23 sierpnia 2016 r.

ukryć