Йельские исследователи перепрограммировали генетический код, создав новый геномно перекодированный организм (GRO) под названием «Охра». Этот организм с одним стоп-кодоном способен синтезировать синтетические белки с новыми функциями, открывая перспективы для разработки программируемых биотерапевтических препаратов и биоматериалов. GRO «Охра» — важный шаг в синтетической биологии, основанный на инновациях 2013 года, когда была создана первая версия GRO.
Перепрограммирование кодонов позволило устранить избыточность генетического кода, оставив один стоп-кодон TAA, а освободившиеся TGA и TAG переназначить для кодирования нестандартных аминокислот. Эти аминокислоты наделяют белки новыми свойствами — от биоматериалов с высокой проводимостью до препаратов с пониженной иммуногенностью.
Создание «Охры» потребовало более 1000 точных геномных правок, управляемых ИИ, и реинжиниринга ключевых факторов трансляции. Работа двух лабораторий Йельского института системной биологии, начавшаяся в 2010 году, объединила экспертизу в области геномного проектирования и биохимии белков. В будущем платформа «Охра» будет использована для разработки новых биопрепаратов, включая белки с синтетической химией, которые снизят частоту дозирования и нежелательные иммунные реакции.
Технология уже лицензирована Pear Bio для коммерциализации, что ускорит внедрение инновационных биопрепаратов в медицину и промышленность. Перепрограммирование генетического кода позволяет создавать белки, которые не встречаются в природе, что открывает новые горизонты в биотехнологии — от разработки «умных» лекарств, активируемых только в определенных клетках, до создания материалов с уникальными механическими и химическими свойствами.
Использование нестандартных аминокислот расширяет химический репертуар клеток, делая возможным производство ферментов, устойчивых к экстремальным условиям, и наноматериалов для целенаправленной доставки лекарств. Прорыв Йельских ученых знаменует новую эру синтетической биологии, открывая путь к созданию многофункциональных биоматериалов и терапевтических средств, недоступных ранее, и формируя будущее персонализированной медицины и устойчивых биотехнологических решений.