En sprittillverkare vid namn Bigot producerade alkohol av sockerbetor, men hade ett återkommande och dyrbart bekymmer: i jäsningstunnorna gick saker på tok. I stället för välsmakande alkoholstark dryck fann Bigot ofta en sur, stinkande massa, och han riskerade konkurs. Många andra hade samma problem, så själva industrin tycktes hotad.
En kemiprofessor, som vid tiden börjat bli ryktbar, anropades och reste dit med ett nyinköpt mikroskop till hands, synade en droppe och såg små svarta stavar osynliga för blotta ögat – i dag kallas de förstås för bakterier. Hamnade dessa i sockerblandningen spred de sig snabbt och gjorde vätskan odrickbar, konstaterade professorn, som givetvis var Louis Pasteur, och därmed var grunden lagd för mikrobiologins framgångssaga.
Pasteur kom även på att druvornas vinsyra, till skillnad från industriproducerad syra, kunde rotera polariserat ljus medurs. »Tout est trouvé!« lär Pasteur ha ropat. Vad var han då på spåret?
De flesta molekyler är asymmetriska och finns därmed i två spegelvända eller kirala varianter. Detta gäller om de skapas på kemisk väg. Molekyler i levande organismer blir antingen höger- eller vänstervridna: av okänd anledning finns det i naturen en preferens att bygga endast en kiral variant.
Till exempel är våra sockermolekyler högervridna, medan aminosyrorna är vänstervridna, det vill säga vrider polariserat ljus åt vänster. Några undantag finns, som att åldrandets processer kan förvandla en del vänstervridna aminosyror till högervridna (vilket förstås saknar association till politisk åskådning!). Paddor och andra kräldjur kan inkorporera högervridna aminosyror som ett skyddande gift i huden, och bakterier använder sådana »felvridna« aminosyror för att lura värdorganismers immunsystem.
Sådana molekyler kan också produceras på syntetisk väg, vilket har skapat till exempel kalorifria sockerbitar och nya läkemedel, som håller längre så att medi-cinintag kan glesas ut. Vårt immunsystem känner inte igen och kan inte greppa dessa spegelvända, främmande proteinmolekyler – det är lite som att stoppa vänstra foten i högerskon, och eftersom perfekt passform krävs för immunreaktioner kan även allergiska reaktioner undvikas.
Mestadels skapas bra saker, men nu börjar forskare varna för framtida risker. Om vi tänker oss DNA som en spiraltrappa består trappstegen av socker och aminosyror. Levande organismer har alla en högervriden trappa som alltså går medurs. Naturens DNA-spiral är således högervriden, men liksom andra komplexa molekyler kan den åtminstone teoretiskt finnas i två spegelvända varianter.
En cell med syntetiskt DNA skapades redan 2010, då med den traditionella högervridna formen, men nu tror forskare att det kanske redan om 10 år kan finnas tekniska möjligheter att skapa en första cell med spegelvänt DNA – med andra ord en spegelcell. Spegelceller skulle kunna förbättra så kallade bioreaktorer, det vill säga lite som sprittillverkarens tunnor: moderna, storskaliga, biologiska fabriker där mikroorganismer används för framställning av läkemedel, till exempel antibiotika.
Ett problem vid sådan produktion är att bakteriofager, det vill säga olika virus, kan slå ut bakteriebaserade nyttoprocesser. Liksom på Pasteurs tid kan detta bli kostsamt, men via spegelbakterier kunde problemet vara löst. Bakterio-fager skulle inte känna igen spegelbakteriers avvikande molekyler – det påminner om när vi försöker öppna en syltburk genom att vrida locket medurs. Samma igenkänningsproblem skulle drabba sådana amöbor som äter normala bakterier. Spegelbakterier skulle därmed vara skyddade mot diverse fiender.
»Sådana nyttiga tillämpningar lockade till forskning, men nu upplever vi rädsla. Jag kan göra en lista över vad som krävs för att framställa spegelbakterier, och det är inga oöverstigliga hinder«, säger Kate Adamala, en av de 38 forskarna från nio olika länder som larmat.
Vilka risker ser de? Förmågan att kringgå immunsvar är förstås inte enbart av godo: den kan medföra att bakterier förökar sig okontrollerat och sprider dödliga infektioner. Till skillnad från virus behöver bakterier inte interagera via specifika molekyler för att infektera sin värdorganism. Spegelbakterier skulle alltså kunna infektera många olika värdar: växter och olika djur, inklusive människor. Denna brist på naturliga fiender kan medföra att spegelbakterier sprider sig brett i globala ekosystem. Dessutom kan en spegelbakterie förstås mutera och utvecklas till ett ännu allvarligare hot, menar forskarna.
Riskerna är svåra att bedöma, och eventuella hot är fortfarande avlägsna. Ett stort forskarmöte planeras i år i Paris – passande nog på Pasteurinstitutet. Pasteur var först att snegla in i spegelmolekylernas värld – men hur djupt in i denna spegelvärld är det rimligt att vandra? Den spegelvända »DNA-trappan« kan med en liten ordvits kallas för »gen-väg«, men allvarlig talat: vart leder den? Blir det stora forskningsgenombrott, ny bioteknik? Eller kan det rent av bli ett hot mot allt levande?
Låter problemet bekant? Både möjligheterna och hoten påminner om bekymren kring artificiell intelligens.
Men att ledande utforskare av spegelbakterier erbjuder sig att bromsa, tänka till, rent av såga sin egen forskningsgren, påminner om mänsklig intelligens – när den är som bäst!
(uppdaterad 2025-01-30)