ביולוגיה סינטטי

מבוא – יישום חדש של הנדסה גנטית

התקדמות טכנולוגית רב כבר בהשראת הטבע ומשופרת על ידי אדם כדי להתאים טוב יותר את הצרכים שלנו. דוגמא טיפוסית היא החומצה אצטילסליצילית הזקנה המופלגת (אספירין), אשר היא רפואה טבעית שתחילתה במצרים הקדמונים. על ידי שינוי כימי, התכונות הטיפוליות שלה שופרו, ותופעות הלוואי פחתו. כמו כן, כמה תרכובות טבעיות המתרחשות אחרות שונו או אנלוגים מסונתזים להיות פעיל יותר או טוב יותר נסבל גם.

באופן דומה, ביולוגיה סינטטי (SynBio) בהשראת הטבע, וניתן להשתמש בו לתכנן מחדש מערכות ביולוגיות על מנת להבין טוב יותר את תהליכי חיים ולבצע פעולות מועילות. SynBio כולל מגוון רחב של כלים שהתעוררו בתוך רצף של התפתחויות טכנולוגיות פורש יותר משלושה עשורים. Synbio מפגיש תחומי המדע והטכנולוגיה מעבר לביולוגיה, כימיה ביניהם, פיסיקה, הנדסה ואינפורמטיקה.

SynBio נחשב נרחב כדי להיות בין הטכנולוגיות מתפתחות העליונים עם הפוטנציאל הגדול ביותר על מנת לספק פתרונות למשכנעים ביותר חברתי, אתגרים כלכליים וסביבתיים:

• פורום הכלכלי עולמי: מועצות סדר היום עולמית, Emerging Technologies
• EASAC: Realising פוטנציאל אירופאי בביולוגיה סינתטית: הזדמנויות מדעיות וממשל תקין
• האקדמיה המלכותית להנדסה: ביולוגיה סינטטי: היקף, יישומים והשלכות

ההזדמנויות שהיא מציעה מגוון מישן למתעורר חששות חברתיים בתחומים כגון בריאות, אנרגיה, סביבה, ומזון.

מה היא ביולוגיה סינתטית?

הרעיון של SynBio כפי שהיא מובנת באופן כללי מציג מספר האלמנטים המשותפים המשתקפים בהגדרות השונות שהוצע לאורך זמן:

• “ביולוגיה סינתטית היא) העיצוב והבנייה של חלקים ביולוגיים חדשים, התקנים ומערכות וb) העיצוב מחדש של מערכות ביולוגיות טבעיות קיימות למטרות שימושיות.”
  מקור: www.SyntheticBiology.org
• ביולוגיה סינתטית היא העיצוב המכוון וההקמה של מערכות ביולוגיות וביוכימיים מותאמים אישית כדי לבצע פונקציות חדשות או משופרות. מקור: אקדמיות היתר של מדע
• “ביולוגיה סינתטית היא אזור מתפתח של מחקר שאופן כללי ניתן לתאר את העיצוב ובנייה של מסלולים ביולוגיים מלאכותיים רומן, אורגניזמים או התקנים, או העיצוב מחדש של מערכות ביולוגיות טבעיות קיימות. מקור: חברה המלכותית בבריטניה
• SynBio הוא היישום של מדע, טכנולוגיה והנדסה כדי להקל ולהאיץ את העיצוב, ייצור ו / או שינוי של חומרים גנטיים באורגניזמים חיים לשנות חומרי חיים או שאינו חיים. מקור: אירופאי
• “ביולוגיה סינתטית היא ההנדסה של ביולוגיה: הסינתזה של מורכב, בסיס ביולוגי (או השראה) מערכות שתצגנה פונקציות שלא קיימת בטבע. בחינה הנדסית זו יכולה להיות מיושמת בכל רמות ההיררכיה של מבנים ביולוגיים - ממולקולות בודדות לכל תאים, רקמות ואורגניזמים. בעיקרו של דבר, ביולוגיה סינתטית תאפשר את העיצוב של מערכות ביולוגיות "בצורה רציונלית ושיטתית.” מקור: נציבות אירופאיות קבוצה ברמה גבוהה Expert.

יישומים.

יישומי SynBio נעים בין מהיר, כלי אבחון זולים למחלות כמו מבחן רצועת נייר לאבולה, לאנרגיה מתחדשת כגון פוטוסינתזה מלאכותית, החלפת שיטות ייצור ישנות בחדשות שיש פחות השפעה על הסביבה, וחומרים חדשים. פחית אחת, לדוגמה, לעשות שימוש בפסולת חקלאית כדי לייצר חומרים פעילי שטח, אחד השיעורים בשימוש ביותר של כימיקלים. יש את האפשרות של עשיית גומי לצמיגים, אשר נגזר לחלוטין כיום ממקורות פטרוכימיים, מחומרים מתחדשים, באמצעות תסיסה. כמו גם, הפוטנציאל לחסל את פסולת פלסטיק. זה גם יכול לשפר את הייצור של אנטיביוטיקה, חיסונים ועוד הרבה יותר.

ארטמיסינין מתחם נגד מלריה מבוססת-ביו וזול בשפע הדוגמא המצוטטת ביותר אולי, תרופה יעילה ביותר להילחם במחלה שהורגת יותר מ 1 מיליון דולרים בשנה, רובם הילדים (אזכור: Newscenter ברקלי.)

בטיחות ותקנות

כמו בכל פיתוח טכנולוגי חדש, מן ראוי להתייחס לשאלה אם בנוסף ליתרונות הצפויים, יש סיכונים הקשורים לשימוש בטכנולוגיה חדשה זו.

להתפתחויות לטווח קצר הנוכחי ו, התקנות קיימות לאורגניזמים מהונדסים גנטיים יחד עם למעלה 3 עשרות שנים של ניסיון בהערכת סיכונים ומתודולוגיית ניהול, לספק בסיס טוב להתמודדות עם כל סיכונים אפשריים. מערכות אלה מספקות בסיס חזק לטיפול בסיכונים הפוטנציאליים של מוצרים של SynBio על בסיס מקרה לפי מקרה. מערכות בטיחות ביולוגיות קיימות כוללות בין היתר, קרטחנה הפרוטוקול הבינלאומי על בטיחות ביולוגית, וכן הנחיות ארציות ואזוריות, תקנות, וחוקים להשגת יעדיה של החברה של בני, בעלי חיים ובטיחות סביבתית.

למרות התקדמות בSynBio יכולה ליצור אתגרים נוספים למערכת הרגולציה, מחקר ופיתוח של תקנות הערכה מבוססות סיכונים מאוזנות מתחשב צריך לטפח פיתוח באופן בטוח ואחראי. חלק מהמדינות נמצאות כעת בפיתוח באופן פעיל תשתיות ומפות דרכים לקידום מטרות אלה.

קישורים למידע נוסף.

• https://www.synenergene.eu/
• מועצת מדע אקדמיות אירופאית מייעצת: “Realising פוטנציאל אירופאי בביולוגיה סינתטית: הזדמנויות מדעיות וממשל תקין“. (2010).
• מרכז ווילסון לחוקרים בינלאומיים: ביולוגיה סינטטי.
• דווח שפה: ” ניהול בלתי נתפס, תגובות רגולציה לאתגרים שמציבים ביולוגיה סינתטית וסינטתית גנומיקה” (2008)
• אקדמיה מלכותית להנדסה:”ביולוגיה סינטטי: היקף, יישומים והשלכות” (2009).
• J.Craig נטר מכון:” Genomics סינטטי, אפשרויות לממשל“. (2007).
• הקבוצה אירופאית לענייני אתיקה במדע והטכנולוגיות חדשות לנציבות האירופיות, 2014:
• המועצה הבריטית לביו-אתיקה:”ביוטכנולוגיות המתעוררות: טכנולוגיה, בחירה וטובת הציבור“.
• כנס: “איך ביולוגיה סינתטית ושימור יעצבו את העתיד של טבע” (2013).
• ועדת אתיקה הפדרלית שוויצרית:”ביולוגיה סינתטית - שיקולים אתיים” (2010)
• PLoS דווח =:”ביולוגיה סינתטית ושימור הטבע: בעיות רשעה ופתרונות Wicked“. (2013). ERA Synbio
• פרויקט ביולוגיה סינטטי
• דו"ח ה- OECD:”סוגיות מדיניות המתעוררות בביולוגיה סינתטית” (2014)
• CBD פורטל על ביולוגיה סינתטית
• TSL @ SYNBIO
• התכנית למנהיגות המצוינות Accelerator
• הביולוגיה סינתטית התקנים Consortium (SBSC)
• פרסום בריטי מכון התקנים “Pכפי 246, שימוש בסטנדרטים למידע ביולוגי דיגיטלי בעיצוב, בנייה ותיאור של מערכת ביולוגית סינתטית - מדריך"
• מלאי מוצרים ויישומי ביולוגיה סינטטי.
• 2014 דו"ח “ביולוגיה סינטטי“, אוסטרי סוכנות לבריאות ובטיחות מזון.
• מפת דרכים ביולוגיה סינתטית לבריטניה (2012)
• האיגוד האירופי לביולוגיה סינתטית סטודנטים ופוסט-דוקטורנטים

אירועים קרובים בביולוגיה סינתטית

1. • הדור הבא של ביולוגיה סינתטית (5המהדורה)
     תַאֲרִיך: 10-11 דצמבר 2024
     מִקוּם: גנט, בלגיה
     מידע נוסף
   • SynBioBeta 2025: הכנס העולמי לביולוגיה סינתטית
     תַאֲרִיך: מאי 5-8, 2025
     מִקוּם: סאן חוזה, קליפורניה
     מידע נוסף
   • ביולוגיה סינטטי: הַנדָסָה, אבולוציה & לְעַצֵב (זֶרַע)
     תַאֲרִיך: 23–26 ביוני, 2025
     מִקוּם: גלריה ווסטין, יוסטון, טקסס, ארצות הברית
     מידע נוסף
     פרטים: AIChE SEED 2025
   • כנס בינלאומי לביולוגיה של מערכות (ICSB 2025)
     תַאֲרִיך: אוקטובר 5-9, 2025
     מִקוּם: מתארח על ידי Systems Biology Ireland, מכללת אוניברסיטת דבלין
     מידע נוסף
   • iGEM 2025 ג'מבורי גדול
     תַאֲרִיך: אוקטובר 28-31, 2025
     מִקוּם: מרכז הכנסים של פריז
     מידע נוסף

אזור חברות

קבוצה בלתי רשמית של חברי PRRI, להוביל על ידי ד"ר. לוצ'יה דה סוזה, היא לעזור ניטור ודנים פרסומים חדשים לשמור עדכון עמוד זה. חברי PRRI אחרים מוזמנים בחום להירשם השתתפותם כי הקבוצה דרך: info @ prri.net.