Le premier virus artificiel au monde a été synthétisé fin 2003 par une équipe de recherche dirigée par Craig Venter, également responsable du premier séquençage du génome humain. Le virus était un bactériophage Phi-X174 (mangeur de bactéries) dont le génome compte 5,000 3 paires de bases, ou nucléotides. En comparaison, le génome humain compte environ XNUMX milliards de paires de bases.
Le virus de la polio, avec 7,500 174 paires de bases, a également été synthétisé à partir de zéro. La synthèse du virus Phi-XXNUMX était une tâche rapide – avec la technologie contemporaine, cela n’a pris que deux semaines. La synthèse d’autres virii a pris des mois.
Le processus commence par la synthèse d’oligonucléotides, qui sont de petites longueurs de nucléotides (ADN ou ARN) avec environ vingt paires de bases ou moins chacune. Parce que les biologistes synthétisent déjà des oligonucléotides depuis des années, il existe des machines de synthèse d’ADN capables de les fabriquer automatiquement. La conception des oligonucléotides pour le virus Phi-X174 n’a pris que huit heures environ, suivies d’un processus de synthèse de quatre jours.
L’étape suivante est la purification des oligonucléotides par électrophorèse sur gel. Les oligos purifiés sont ensuite marqués avec des produits chimiques spéciaux et assemblés séquentiellement, un par un, dans un processus appelé PCA (assemblage par cycle de polymérase). Après 35 à 70 cycles, un chromosome complet constitué d’oligos artificiels a été synthétisé. À l’aide de la PCR (réaction en chaîne par polymérase), de nombreuses copies du chromosome d’origine sont ensuite créées, dont les meilleures sont sélectionnées à l’aide d’un autre cycle de purification sur gel. Ces chaînes nucléotidiques sont ensuite circularisées à partir de leurs formes chromosomiques linéaires, devenant infectieuses.
Les chromosomes infectieux (virii) sont ensuite transplantés dans une gélose contenant des bactéries pour la consommation. En une journée, des vestiges révélateurs d’activité virale et d’auto-réplication peuvent déjà être trouvés, montrant que la synthèse a été un succès.
La synthèse de virus artificiels a été discutée pour des applications telles que la réduction de la pollution et le filtrage avancé. Des microbes spécialisés peuvent être créés pour consommer presque tout. D’un autre côté, il existe toujours le risque qu’une partie malveillante utilise cette technologie pour créer un virus conçu pour une virulence élevée ou une létalité contre des hôtes humains.