Małe, drżące krople. Jedzą, rosną i rozmnażają się. Nie można ich jeszcze nazwać żywymi, ale są na tyle blisko, że wstrząsną światem naukowym.
Naukowcy twierdzą, że osiągnęli ważny kamień milowy. Udało im się stworzyć od podstaw syntetyczne komórki, korzystając z DNA zsyntetyzowanego w laboratorium. Formacje te wykazują pełny cykl komórkowy: wzrost, replikację i podział. A wszystko to dzieje się na szalce Petriego.
Projektem kierowała dr Kate Adamalya z Uniwersytetu w Minnesocie. Jest realistką: „Nie są aż tak odporne… ani dobre” – przyznała. Ale najważniejsze, że to działa. Jest to dowód słuszności koncepcji: cząsteczki mogą naśladować zachowanie żywych organizmów.
„Jeśli chcemy projektować biologię”, mówi Adamalya, „musimy znać każdy szczegół planu. Co dokładnie zmieniamy i jak to wszystko na siebie oddziałuje”.
Dotarcie do tego punktu wymagało dziesięcioleci prób. Pamiętacie rok 2010? Craig Venter przeprowadził swój słynny eksperyment z bakteriami kozimi. Było fajnie, ale modyfikowanie naturalnych komórek nie jest tworzeniem czegoś od zera.
Zespół Adamali właśnie to zrobił. Nazwali swoje dzieła SpudCells. Są dwa powody. Pierwsza to odniesienie do satelity. Drugie jest bardziej osobiste: ponieważ badaczka ma polskie pochodzenie, nazwa nawiązuje do ziemniaków.
Naukowcy zaczęli od liposomów – maleńkich kulek wypełnionych wodą. Aby spełniały podstawowe funkcje, dodano do nich syntetyczne DNA i obecnie obiekty te znajdują się w laboratorium.
Jednak komórki te potrzebują pomocy. „Unoszą się” w cieczy nasyconej substancjami chemicznymi, takimi jak ATP. Aby rosnąć, łączą się z liposomami „żywiącymi”. Zapewnia im to enzymy, rybosomy i wszystko inne, czego potrzebują do syntezy białek. Ich własny genom instruuje ich, jak się kopiować i dzielić.
Naukowcy przeprowadzili nawet symulację doboru naturalnego. Komórki, które miały genetyczną przewagę we wzroście, zastąpiły oryginalne warianty. Ewolucja drogą doboru naturalnego. Nawet na krople.
„Największe osiągnięcie ostatnich czasów”.
Profesor Tom Ellis, Imperial College w Londynie
Ellis uważa, że pomaga to w określeniu minimalnych wymagań życiowych. Jest to także idealny poligon doświadczalny dla modeli komputerowych. Żadnych domysłów.
Obserwowanie ich podziału było ekscytujące, powiedział Adamalya. Niesamowity. Ale dla kogokolwiek innego pod mikroskopem to tylko kropla. Nie żyje. Jest to obudowa czekająca na montaż „do życia”.
Możliwości takich ogniw są ograniczone. Nie potrafią stworzyć własnej „maszyny” (kompleksów molekularnych). Nie mają kontroli metabolicznej ani systemu usuwania odpadów. Dzieląc się, często popełniają błędy w przenoszeniu DNA. Po kilku pokoleniach upadają.
Adamalya chce to naprawić. Wraz z Drew Andym ze Stanforda zakłada Biotic. Najlepszy personel świata jednoczy się. Cel: stworzenie „systemu operacyjnego na całe życie”.
Badanie zostało opublikowane w formie preprintu. Oczekuje się wzajemnej oceny, ale dane są już dostępne dla wszystkich.
Czy to jest warte całego tego kłopotu? Profesor John Dupré kwestionuje praktyczne korzyści. Komórki bakteryjne już wiedzą, jak produkować leki i żywność. I robią to znacznie skuteczniej.
„Brakuje aspektu relacyjnego…”
Życie jest symbiozą. Tego brakuje komórkom syntetycznym. Dupre argumentuje, że jeśli produkują tylko chemikalia, brakuje im najciekawszej części żywych organizmów: połączeń. Substancja niematerialna, za którą opowiadali się sceptycy? Nauka nie zwraca na to uwagi. Jest wystarczająco dużo chemii.
Mamy więc piękne krople. Zaprojektowany. Zrozumiały. Ale wymierają po trzech pokoleniach.
Nasuwa się pytanie: czy życie jest po prostu złożoną chemią z odpowiednimi składnikami? A może w ich interakcji kryje się coś więcej?
Mamy szczegóły. Możemy patrzeć, jak drżą i dzielą się. Ale szybko „umierają”.
Co się stanie, gdy to już się nie stanie?
