"镜像细菌"的警告：一种新型生命可能对全球构成威胁

不过，镜像生命的想法可能不会纯粹停留在理论上。 生物技术的飞速发展可能在未来几十年内使镜像生命的诞生成为可能。 如果能够实现，镜像细菌将彻底改变药物开发，提供突破性的医疗手段。 但它们也可能带来严重的环境风险，表现出不可预知的潜在危害。

犹他大学斯宾塞-福克斯-埃克尔斯医学院生物化学教授、镜像制药专家迈克尔-凯（Michael Kay）博士解释了镜像生命背后的科学--以及为什么他认为镜像生命应该保持假说状态。

要谈镜像生命，我得先谈谈常规生命。 构成生命的所有生物大分子，如DNA和蛋白质，都有一定的手性，就像你的手一样。 理论上，它们可以有左撇子和右撇子之分。 数十亿年前，地球上的生命以左旋蛋白质为标准。 由此进化而来的所有生命都继续使用左旋蛋白质。

因此，当我们谈论镜像生命时，这有点像一个"如果"实验： 如果我们用右手蛋白质而不是左手蛋白质来构建生命呢？ 这种生命与自然生命非常非常相似，但在自然界中并不存在。 我们称之为镜像生命或镜像生命。 这种生命只有在人工合成的情况下才会存在。

我们是对此感兴趣的主要团体之一，我们的兴趣主要在于镜像疗法。

如果给人服用治疗药物，尤其是蛋白质或核酸治疗药物，体内的消化酶会迅速将其分解，有时在几分钟内就会分解。 这使得以经济、方便的方式治疗慢性疾病变得非常具有挑战性。

但镜像分子不被这些消化酶识别，因此它们有可能持续更长的时间，并开创了全新的治疗方法，使我们能够治疗目前具有挑战性的各种疾病。

目前，我们用化学方法制造镜像疗法，将它们原子一个一个地拼接在一起。 如果我们有了镜像细菌，它们就能为我们制造镜像疗法，这将是一条更有效地大规模生产镜像疗法的途径。

镜像生物学可用于创造长效疗法。 重要的是，用化学方法制造的镜像分子不能自我复制，因此不存在镜像细菌的风险。 图片来源：Judah Evangelista / 凯实验室

镜像生物会以不可预测、不确定的方式与我们世界的其他部分发生互动。镜像生命有可能肆无忌惮地复制，因为它不太可能受到任何防止细菌过度生长的自然机制的控制。这些机制包括有助于控制细菌的天敌、抗生素和免疫系统（预计不会对镜像生物起作用）以及消化酶。

镜像细菌有可能为了生长而努力寻找足够的食物，但我们在进化面前是谦卑的。如果这些细菌能够生长--有证据表明，它们很可能能够生长，至少在某种程度上，在我们的自然世界里--也许，随着时间的推移，它们会进化出吃我们的食物并将其转化为镜像食物的能力。 如果发生了这种情况，就会对它们的生长产生抑制作用，那么所有其他的控制机制，据我们所知，就不会对这些镜像细菌有效了。

但这一判断有很大的不确定性。 目前，我们还没有足够的信息来对风险做出明确的估计。

真正关键的是，人们要知道并不存在迫在眉睫的风险。 我们从未制造过像整个细菌细胞那样复杂的东西。 要想以足够高效的方式做到这一点，还需要新的技术。

但我们现在正处于合成生物学领域一个非常激动人心的时期，新技术、化学合成和最小细胞开发都在快速发展，这也是为什么我们认为现在是讨论这个问题的好时机，因为这些基础技术正在开始发展和出现。

我认为，如果我们决定将此作为优先事项，我们所能估计的最佳时间是，我们可能还需要一到三十年的时间才能实现这样的目标。 这将需要巨大的资源，以及一个由在细胞构建的不同方面具有专长的国际科学家组成的庞大联盟的合作。这肯定不会一蹴而就。 但这也不是遥不可及的未来，我们可以希望它暂时不会发生。

我们希望这篇评论能引发广大利益相关者对这一主题的广泛讨论。 我们计划在来年召开国际会议，讨论风险问题，并与国际机构合作制定监管框架，以防范这些风险。

这不会影响任何人目前的研究工作。 我们认为，在任何人的生计依赖于此之前，我们有机会确定负责任的研究路线，监管机构应仔细评估的路线，以及我们不应跨越的路线。

重要的是要区分镜像生命和镜像技术的良性使用，后者已经在进行中。 镜像药物目前正在研发中，包括我们的实验室。 由于这些药物是用化学方法制造的，因此不会有制造自我复制镜像细菌所带来的任何危险。

一旦镜像细胞被制造出来，再想把它放回瓶子里就会变得异常困难。 这就是为什么我们在考虑预防和监管时，要远远早于考虑任何潜在的实际风险的一个重要原因。

编译自/ScitechDaily