Γενετικά τροποποιημένοι μεταξοσκώληκες για πιο ανθεκτικό μετάξι

Αμερικανοί ερευνητές πέτυχαν να τροποποιήσουν γενετικά μεταξοσκώληκες, με την προσθήκη γονιδίων από αράχνες, ώστε να παράγουν πιο γερό και ελαστικό τεχνητό μετάξι, επίτευγμα που μελλοντικά μπορεί να επιτρέψει τη χρήση πιο ανθεκτικών ινών στα υφάσματα, αλλά και σε άλλες χρήσεις, όπως στους επιδέσμους ή στα αλεξίσφαιρα γιλέκα.

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον καθηγητή Ντόναλντ Τζάρβις του Πανεπιστημίου του Γουαϊόμινγκ, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό επιστημονικό εντυπο Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), κατάφεραν να ενσωματώσουν ειδικές πρωτεΐνες από αράχνες στο παραγόμενο μετάξι των μεταξοσκωλήκων, οι οποίες το καθιστούν πιο ελαστικό και επιδεκτικό επέκτασης, με αποτέλεσμα να είναι καταλληλότερο για διάφορες εφαρμογές, ιδίως στο πεδίο της ιατρικής, π.χ. για καλύτερη συρραφή τραυμάτων, σε τεχνητούς συνδέσμους, τένοντες, ικριώματα ιστών, μικρο-κάψουλες κ.α.

Τέτοια γονίδια αραχνών που παράγουν τις πρωτεΐνες για τη δημιουργία του ιστού, είχαν στο παρελθόν εισαχθεί και σε άλλους οργανισμούς (βακτήρια, μαγιά, φυτά καπνού, έντομα, ακόμα και κατσίκες που παρήγαγαν πρωτεΐνες μεταξιού στο γάλα τους), όμως σε καμία περίπτωση δεν κατέστη εφικτό να παραχθούν σημαντικές ποσότητες πρωτεϊνών μεταξιού, έτσι να υπάρξει εμπορική αξιοποίηση.

Η νέα βιοτεχνολογική μέθοδος ξεπέρασε αυτές τις δυσκολίες, δημιουργώντας ανθεκτικές και εκτατές ίνες «αραχνο-μεταξιού».

Το νέο βιο-υλικό μπορεί να αξιοποιηθεί μελλοντικά σε πολλές εφαρμογές, προηγουμένως όμως πρέπει να βρεθεί ένας τρόπος μαζικής παραγωγής του, κάτι που ακόμα συναντά δυσκολίες.

Εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες προσπαθούν -χωρίς επιτυχία- να βρουν τρόπους παραγωγής σε βιομηχανική κλίμακα μεταξιού αράχνης, το οποίο θεωρείται ισχυρότερο από το χάλυβα και σχεδόν τόσο ανθεκτικό όσο το Kevlar (υλικό από το οποίο αποτελούνται τα αλεξίσφαιρα γιλέκα).

Έχει υπολογιστεί ότι αν ήταν δυνατό να κατασκευαστεί ένα δίχτυ από καθαρό μετάξι αράχνης, με πάχος όσο ένα μολύβι, θα μπορούσε να πιάσει -χωρίς να σπάσει- ένα εν πτήσει αεριωθούμενο μαχητικό αεροπλάνο. Όμως οι αράχνες είναι επιθετικές και επιρρεπείς στον κανιβαλισμό, με συνέπεια να είναι αδύνατο να «χειραγωγηθούν» σε μεγάλους αριθμούς και σε πυκνοκατοικημένες αποικίες (όπως οι μεταξοσκώληκες) για τη μαζική παραγωγή μεταξιού. Γι' αυτό, η εναλλακτική λύση φαίνεται πως είναι η μεταφορά γονιδίων τους σε μεταξοσκώληκες, ώστε αυτοί να παράγουν το «αραχνο-μετάξι».

Οι συνθετικές ίνες, που κατάφεραν ήδη να παράγουν οι Αμερικανοί επιστήμονες από τους διαγονιδιακούς μεταξοσκώληκες, είναι σημαντικά πιο ανθεκτικές από αυτές που παράγουν οι μη μεταλλαγμένοι και εξίσου ανθεκτικές με τον ιστό της αράχνης.