Σύμφωνα με τη DARPA, οι υφιστάμενες τεχνολογίες σύνθεσης DNA και RNA αντιμετωπίζουν σοβαρούς περιορισμούς όσον αφορά την κλίμακα, την πολυπλοκότητα και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις
Το Γραφείο Βιολογικών Τεχνολογιών (Biological Technologies Office – BTO) της DARPA, που υπάγεται στο Υπουργείο Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών, ανακοίνωσε τη διοργάνωση εργαστηρίου τον Ιανουάριο του 2026 στο πλαίσιο του προγράμματος Genetic Optogenetics (GO). Το πρόγραμμα φιλοδοξεί να αναπτύξει νέες μεθόδους σύνθεσης και ελέγχου γενετικού υλικού (DNA και RNA) απευθείας μέσα σε ζωντανά κύτταρα, με τη χρήση φωτός αντί για παραδοσιακά φυσικά φορεία γενετικής πληροφορίας.
Σύμφωνα με τη DARPA, οι υφιστάμενες τεχνολογίες σύνθεσης DNA και RNA αντιμετωπίζουν σοβαρούς περιορισμούς όσον αφορά την κλίμακα, την πολυπλοκότητα και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Το πρόγραμμα GO επιχειρεί να υπερβεί αυτά τα εμπόδια αναπτύσσοντας ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα, γνωστό ως Nucleic Acid Compiler (NAC), το οποίο θα επιτρέπει τη «μεταφορά γενετικών οδηγιών χωρίς μάζα», δηλαδή χωρίς τη φυσική εισαγωγή μορίων DNA ή RNA στο κύτταρο, αλλά μέσω ελεγχόμενης φωτεινής ακτινοβολίας.
Η DARPA χαρακτηρίζει το πρόγραμμα ως «υψηλού ρίσκου αλλά δυνητικά υψηλής απόδοσης», επισημαίνοντας ότι, εφόσον επιτύχει, θα μπορούσε να φέρει ριζικές αλλαγές στην ιατρική, τη γεωργία, τη βιομηχανική παραγωγή και τη συνθετική βιολογία, ανοίγοντας τον δρόμο για μια νέα εποχή βιολογικού προγραμματισμού.
Τι είναι η οπτογενετική
Η οπτογενετική αποτελεί μια προηγμένη βιοϊατρική τεχνική που επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της δραστηριότητας κυττάρων — κυρίως νευρώνων — μέσω της γενετικής ενσωμάτωσης φωτοευαίσθητων πρωτεϊνών (οψινών). Με τη χρήση φωτός, οι ερευνητές μπορούν να ενεργοποιούν ή να αναστέλλουν συγκεκριμένες κυτταρικές λειτουργίες σε εξαιρετικά μικρά χρονικά διαστήματα, της τάξης των χιλιοστών του δευτερολέπτου.
Η μέθοδος αναπτύχθηκε θεωρητικά ήδη από τα τέλη του 20ού αιώνα, με τον Φράνσις Κρικ να προτείνει τη χρήση φωτός για τον έλεγχο νευρώνων. Η πρώτη πρακτική εφαρμογή της πραγματοποιήθηκε το 2005 από ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, υπό τον Καρλ Ντίσεροθ.
Έκτοτε, η οπτογενετική έχει καθιερωθεί ως βασικό εργαλείο στη νευροεπιστήμη και ανακηρύχθηκε «Μέθοδος της Χρονιάς» από το περιοδικό Nature το 2010.
Μέχρι σήμερα, οι εφαρμογές της οπτογενετικής επικεντρώνονταν κυρίως σε ειρηνικούς και θεραπευτικούς τομείς, όπως η αντιμετώπιση της νόσου του Πάρκινσον, της επιληψίας και του χρόνιου πόνου, η αποκατάσταση της όρασης και της ακοής, ο έλεγχος καρδιακών λειτουργιών και η ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών στην ογκολογία.
Στρατιωτικό ενδιαφέρον και ζητήματα διπλής χρήσης
Το ενδιαφέρον του αμερικανικού στρατού για την οπτογενετική σχετίζεται με τις δυνατότητές της στον ακριβή έλεγχο νευρωνικών κυκλωμάτων που συνδέονται με τον πόνο, τον φόβο, την εγρήγορση και τη συμπεριφορά, καθώς και με την ανάπτυξη διεπαφών εγκεφάλου–μηχανής. Ωστόσο, ειδικοί επισημαίνουν ότι οι ίδιες τεχνολογίες ενδέχεται να εγείρουν σοβαρά ζητήματα «διπλής χρήσης», ιδίως όταν συνδυάζονται με προηγμένες μεθόδους γονιδιακής επεξεργασίας όπως το CRISPR/Cas9.
Η τεχνολογία CRISPR επιτρέπει ακριβείς και σχετικά χαμηλού κόστους γενετικές τροποποιήσεις, χωρίς να αφήνει εύκολα ανιχνεύσιμα ίχνη πέρα από την ίδια τη μετάλλαξη. Σε θεωρητικό επίπεδο, αυτό εγείρει ανησυχίες για την πιθανή κακόβουλη χρήση γενετικά τροποποιημένων οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων παθογόνων μικροοργανισμών, οι οποίοι θα μπορούσαν να εξαπλωθούν γρήγορα και να επηρεάσουν οικοσυστήματα, γεωργία ή τη δημόσια υγεία.
Όπως επισημαίνουν αναλυτές του Εθνικού Κέντρου Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών (NCBI), οι σύγχρονες βιοτεχνολογίες καθιστούν τα βιολογικά όπλα δυνητικά φθηνότερα και πιο προσβάσιμα σε σύγκριση με άλλες κατηγορίες όπλων μαζικής καταστροφής, γεγονός που ενισχύει τις ανησυχίες για την επαρκή διεθνή εποπτεία και ρύθμιση.
Το πρόγραμμα Genetic Optogenetics της DARPA αντανακλά τη στροφή της στρατιωτικής έρευνας προς πιο «άυλες» και υπολογιστικά ελεγχόμενες βιολογικές τεχνολογίες, με έμφαση στον προγραμματισμό της ζωής σε μοριακό επίπεδο. Παρότι οι επίσημες ανακοινώσεις τονίζουν τις ειρηνικές και βιομηχανικές εφαρμογές, η φύση της τεχνολογίας εγείρει εύλογα ερωτήματα για τις επιπτώσεις της στη βιοασφάλεια και τη διεθνή σταθερότητα.
Η εξέλιξη τέτοιων προγραμμάτων καθιστά αναγκαία τη διαφάνεια, τον επιστημονικό διάλογο και την ενίσχυση των διεθνών μηχανισμών ελέγχου, ώστε η πρόοδος στη βιοτεχνολογία να μην μετατραπεί σε παράγοντα αποσταθεροποίησης.
www.bankingnews.gr
Σύμφωνα με τη DARPA, οι υφιστάμενες τεχνολογίες σύνθεσης DNA και RNA αντιμετωπίζουν σοβαρούς περιορισμούς όσον αφορά την κλίμακα, την πολυπλοκότητα και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Το πρόγραμμα GO επιχειρεί να υπερβεί αυτά τα εμπόδια αναπτύσσοντας ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα, γνωστό ως Nucleic Acid Compiler (NAC), το οποίο θα επιτρέπει τη «μεταφορά γενετικών οδηγιών χωρίς μάζα», δηλαδή χωρίς τη φυσική εισαγωγή μορίων DNA ή RNA στο κύτταρο, αλλά μέσω ελεγχόμενης φωτεινής ακτινοβολίας.
Η DARPA χαρακτηρίζει το πρόγραμμα ως «υψηλού ρίσκου αλλά δυνητικά υψηλής απόδοσης», επισημαίνοντας ότι, εφόσον επιτύχει, θα μπορούσε να φέρει ριζικές αλλαγές στην ιατρική, τη γεωργία, τη βιομηχανική παραγωγή και τη συνθετική βιολογία, ανοίγοντας τον δρόμο για μια νέα εποχή βιολογικού προγραμματισμού.
Τι είναι η οπτογενετική
Η οπτογενετική αποτελεί μια προηγμένη βιοϊατρική τεχνική που επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της δραστηριότητας κυττάρων — κυρίως νευρώνων — μέσω της γενετικής ενσωμάτωσης φωτοευαίσθητων πρωτεϊνών (οψινών). Με τη χρήση φωτός, οι ερευνητές μπορούν να ενεργοποιούν ή να αναστέλλουν συγκεκριμένες κυτταρικές λειτουργίες σε εξαιρετικά μικρά χρονικά διαστήματα, της τάξης των χιλιοστών του δευτερολέπτου.
Η μέθοδος αναπτύχθηκε θεωρητικά ήδη από τα τέλη του 20ού αιώνα, με τον Φράνσις Κρικ να προτείνει τη χρήση φωτός για τον έλεγχο νευρώνων. Η πρώτη πρακτική εφαρμογή της πραγματοποιήθηκε το 2005 από ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, υπό τον Καρλ Ντίσεροθ.
Έκτοτε, η οπτογενετική έχει καθιερωθεί ως βασικό εργαλείο στη νευροεπιστήμη και ανακηρύχθηκε «Μέθοδος της Χρονιάς» από το περιοδικό Nature το 2010.
Μέχρι σήμερα, οι εφαρμογές της οπτογενετικής επικεντρώνονταν κυρίως σε ειρηνικούς και θεραπευτικούς τομείς, όπως η αντιμετώπιση της νόσου του Πάρκινσον, της επιληψίας και του χρόνιου πόνου, η αποκατάσταση της όρασης και της ακοής, ο έλεγχος καρδιακών λειτουργιών και η ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών στην ογκολογία.
Στρατιωτικό ενδιαφέρον και ζητήματα διπλής χρήσης
Το ενδιαφέρον του αμερικανικού στρατού για την οπτογενετική σχετίζεται με τις δυνατότητές της στον ακριβή έλεγχο νευρωνικών κυκλωμάτων που συνδέονται με τον πόνο, τον φόβο, την εγρήγορση και τη συμπεριφορά, καθώς και με την ανάπτυξη διεπαφών εγκεφάλου–μηχανής. Ωστόσο, ειδικοί επισημαίνουν ότι οι ίδιες τεχνολογίες ενδέχεται να εγείρουν σοβαρά ζητήματα «διπλής χρήσης», ιδίως όταν συνδυάζονται με προηγμένες μεθόδους γονιδιακής επεξεργασίας όπως το CRISPR/Cas9.
Η τεχνολογία CRISPR επιτρέπει ακριβείς και σχετικά χαμηλού κόστους γενετικές τροποποιήσεις, χωρίς να αφήνει εύκολα ανιχνεύσιμα ίχνη πέρα από την ίδια τη μετάλλαξη. Σε θεωρητικό επίπεδο, αυτό εγείρει ανησυχίες για την πιθανή κακόβουλη χρήση γενετικά τροποποιημένων οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων παθογόνων μικροοργανισμών, οι οποίοι θα μπορούσαν να εξαπλωθούν γρήγορα και να επηρεάσουν οικοσυστήματα, γεωργία ή τη δημόσια υγεία.
Όπως επισημαίνουν αναλυτές του Εθνικού Κέντρου Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών (NCBI), οι σύγχρονες βιοτεχνολογίες καθιστούν τα βιολογικά όπλα δυνητικά φθηνότερα και πιο προσβάσιμα σε σύγκριση με άλλες κατηγορίες όπλων μαζικής καταστροφής, γεγονός που ενισχύει τις ανησυχίες για την επαρκή διεθνή εποπτεία και ρύθμιση.
Το πρόγραμμα Genetic Optogenetics της DARPA αντανακλά τη στροφή της στρατιωτικής έρευνας προς πιο «άυλες» και υπολογιστικά ελεγχόμενες βιολογικές τεχνολογίες, με έμφαση στον προγραμματισμό της ζωής σε μοριακό επίπεδο. Παρότι οι επίσημες ανακοινώσεις τονίζουν τις ειρηνικές και βιομηχανικές εφαρμογές, η φύση της τεχνολογίας εγείρει εύλογα ερωτήματα για τις επιπτώσεις της στη βιοασφάλεια και τη διεθνή σταθερότητα.
Η εξέλιξη τέτοιων προγραμμάτων καθιστά αναγκαία τη διαφάνεια, τον επιστημονικό διάλογο και την ενίσχυση των διεθνών μηχανισμών ελέγχου, ώστε η πρόοδος στη βιοτεχνολογία να μην μετατραπεί σε παράγοντα αποσταθεροποίησης.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών