Μπορεί να γεννηθεί ζωή από χημικά; Το πρώτο συνθετικό κύτταρο που «ζει» δημιουργήθηκε στο εργαστήριο
- Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Μινεσότα παρουσίασαν το SpudCell, ένα συνθετικό κύτταρο που μπορεί να τρέφεται, να αναπτύσσεται, να αντιγράφει το γενετικό του υλικό και να διαιρείται, χρησιμοποιώντας αποκλειστικά μη ζωντανά χημικά συστατικά.
- Το επίτευγμα θεωρείται σημαντικό βήμα για τη συνθετική βιολογία, καθώς θα μπορούσε στο μέλλον να οδηγήσει στη δημιουργία προγραμματιζόμενων οργανισμών για εφαρμογές όπως η θεραπεία ασθενειών ή η δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα.
- Οι ίδιοι οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το SpudCell απέχει ακόμη πολύ από μια πλήρως αυτόνομη μορφή ζωής, καθώς χρειάζεται συνεχή ανθρώπινη παρέμβαση για να επιβιώσει και να αναπαραχθεί.
Επιστήμονες υποστηρίζουν ότι κατάφεραν, για πρώτη φορά, να δημιουργήσουν ένα συνθετικό κύτταρο που μπορεί να τραφεί, να αναπτυχθεί και να αναπαραχθεί, όπως ένα φυσικό κύτταρο, χρησιμοποιώντας αποκλειστικά μη ζωντανά χημικά συστατικά.
Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα ονόμασε το δημιούργημά της SpudCell και υποστηρίζει ότι πρόκειται για «το πρώτο συνθετικό κύτταρο με πλήρη κυτταρικό κύκλο», ικανό να:
- αναπτύσσεται,
- αντιγράφει το γενετικό του υλικό,
- διαιρείται,
- και να περνά από πολλές διαδοχικές γενιές.
Ένα σημαντικό βήμα για τη συνθετική βιολογία
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ανακάλυψη μπορεί να ανοίξει μια νέα εποχή στη συνθετική βιολογία, επιτρέποντας στο μέλλον τη δημιουργία προγραμματιζόμενων συνθετικών οργανισμών που θα εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες.
Τέτοιες εφαρμογές θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν:
- στη θεραπεία του καρκίνου,
- στη δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα,
- ή στην παραγωγή νέων βιοτεχνολογικών προϊόντων.
Παράλληλα, το επίτευγμα αναζωπυρώνει τη συζήτηση γύρω από το τι ορίζεται τελικά ως «ζωή».
«Αναπαράγαμε με χημεία ό,τι μέχρι σήμερα γινόταν μόνο στη βιολογία»
Η επικεφαλής της έρευνας, Kate Adamala, καθηγήτρια συνθετικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, δήλωσε: «Αναπαράγαμε με τη χημεία αυτό που μέχρι σήμερα ήταν δυνατό μόνο στη βιολογία: το πλήρες σύνολο των συμπεριφορών ενός κυττάρου.»
Όπως πρόσθεσε: «Αυτό αποδεικνύει ότι οι πιο θεμελιώδεις λειτουργίες της ζωής, όπως η ανάπτυξη και η αναπαραγωγή, δεν απαιτούν κάποια μυστηριώδη “ζωτική σπίθα”.»
Πώς λειτουργεί το SpudCell
Παρά τη σημασία του επιτεύγματος, οι ίδιοι οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι το SpudCell βρίσκεται ακόμη σε πολύ πρώιμο στάδιο ανάπτυξης.
Το συνθετικό κύτταρο:
- αποτελείται από μόλις 150 έως 200 διαφορετικά μόρια, όταν ένα φυσικό κύτταρο περιέχει δισεκατομμύρια,
- μοιάζει περισσότερο με ένα απλό βακτήριο,
- μπορεί να αναπαραχθεί μόνο για περίπου πέντε γενιές,
- δεν μπορεί να παράγει μόνο του τις πρωτεΐνες που χρειάζεται,
- και πρέπει να τροφοδοτείται συνεχώς από τους ερευνητές, ενώ διατηρείται σε θερμοκρασία περίπου 30 βαθμών Κελσίου (86°F).
Η διαδικασία διαίρεσής του διαρκεί περίπου 12 ώρες, όταν για παράδειγμα το βακτήριο E. coli διαιρείται κάθε 30 λεπτά.
Η ίδια η Adamala χαρακτήρισε το SpudCell: «Έναν απίστευτα αδύναμο οργανισμό, που προς το παρόν δεν κάνει σχεδόν τίποτα πέρα από το να τρέφεται και περιστασιακά να δημιουργεί ένα θυγατρικό κύτταρο.»
Μπορεί να θεωρηθεί ζωή;
Το αν το SpudCell μπορεί να χαρακτηριστεί πραγματικά ζωντανός οργανισμός εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο επιστημονικής συζήτησης.
Ο Drew Endy, καθηγητής Βιομηχανικής στο Πανεπιστήμιο Stanford, δήλωσε: «Θα έλεγα ότι η Kate κατασκεύασε ένα κύτταρο. Δεν πιστεύω όμως ότι δημιούργησε ζωή.»
Παράλληλα, αναγνώρισε ότι η έρευνα: «φέρνει πιο κοντά ένα μέλλον στο οποίο περισσότεροι επιστήμονες θα μπορούν να κατασκευάζουν κύτταρα.»
Από την άλλη πλευρά, ο John Glass, ερευνητής συνθετικών κυττάρων στο J. Craig Venter Institute, χαρακτήρισε το επίτευγμα ένα από τα σημαντικότερα βήματα που έχουν γίνει μέχρι σήμερα προς τη δημιουργία συνθετικής ζωής, αν και δεν συμμετείχε στην έρευνα.
Τα επόμενα βήματα
Η μελέτη δεν έχει ακόμη δημοσιευθεί σε επιστημονικό περιοδικό με αξιολόγηση από ομοτίμους (peer review). Οι ερευνητές ανέφεραν ότι το σχετικό επιστημονικό άρθρο βρίσκεται στο στάδιο της προδημοσίευσης (preprint) και πρόκειται να υποβληθεί για επίσημη δημοσίευση.
Όπως τόνισε η Adamala: «Αυτό είναι μόνο η αρχή. Το SpudCell αποτελεί μια πλατφόρμα πάνω στην οποία ελπίζουμε να χτίσουμε πολύ πιο σύνθετα βιολογικά συστήματα στο μέλλον.»
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΙΔΗΣΕΙΣ:
- Θα μπορούμε να φτιάξουμε AI συναδέλφους; Το νέο μεγάλο στοίχημα της OpenAI
- Alphabet: Στην αγορά ομολόγων για 15 δισ. δολάρια εν μέσω AI boom
- Από τα chips στα data centers: Πού κρίνεται πλέον η υπεροχή στην τεχνητή νοημοσύνη
