Маленькие, дрожащие капли. Они питаются, растут и размножаются. Живыми их пока назвать нельзя, но они достаточно близки к этому, чтобы всколыхнуть научный мир.
Ученые заявляют о достижении важного рубежа. Им удалось создать синтетические клетки с нуля, используя лабораторно синтезированную ДНК. Эти образования демонстрируют полный клеточный цикл: рост, репликацию и деление. И все это происходит в чашке Петри.
Руководство проектом в Университете Миннесоты возглавила доктор Кейт Адамаля. Она настроена реалистично: «Они не настолько устойчивы… или хороши», — признала она. Но главное — это работает. Это доказательство концепции: молекулы могут имитировать поведение живых организмов.
«Если мы хотим конструировать биологию, — говорит Адамаля, — нам необходимо знать каждую деталь чертежа. Что именно мы меняем и как это все взаимодействует».
До этого момента шли десятилетия попыток. Помните 2010 год? Крейг Вентер провел свой знаменитый эксперимент с бактериями козы. Это было круто, но модификация природных клеток — это не создание чего-либо с нуля.
Команда Адамали сделала именно это. Они назвали свои творения SpudCells. Причины две. Первая — отсылка к спутнику. Вторая — более личная: поскольку исследовательница польского происхождения, название отсылает к картофелю.
Исследователи начали с липосом — крошечных сфер, наполненных водой. В них добавили синтетическую ДНК для выполнения базовых функций, и теперь эти объекты находятся в лаборатории.
Однако этим клеткам требуется помощь. Они «плавают» в жидкости, насыщенной химическими веществами, такими как АТФ. Чтобы расти, они сливаются с «кормовыми» липосомами. Это обеспечивает их ферментами, рибосомами и всем остальным, что необходимо для синтеза белков. Их собственный геном инструктирует их, как копировать себя и делиться.
Исследователи даже смоделировали естественный отбор. Клетки, имевшие генетическое преимущество в росте, вытеснили исходные варианты. Выживание сильнейших. Даже для капель.
«Величайшее достижение за последнее время».
Профессор Том Эллис, Имперский колледж Лондона
Эллис считает, что это помогает определить минимальные требования для жизни. Кроме того, это идеальная тестовая площадка для компьютерных моделей. Без догадок.
Наблюдать за их делением было захватывающим, отметила Адамаля. Потрясающе. Но для любого другого наблюдателя под микроскопом это всего лишь капля. Не живая. Это шасси, ожидающее установки «жизни».
Возможности таких клеток ограничены. Они не могут создавать собственную «машиныю» (молекулярные комплексы). У них нет контроля над метаболизмом и системы очистки от отходов. При делении они часто ошибаются при передаче ДНК. Через несколько поколений они выходят из строя.
Адамаля хочет это исправить. Она запускает компанию Biotic совместно с Дрю Энди из Стэнфорда. Объединяются лучшие мировые кадры. Цель: создание «операционной системы для жизни».
Исследование опубликовано в виде препринта. Ожидается рецензирование коллегами, но данные уже открыты для всех.
Стоит ли оно всех этих хлопот? Профессор Джон Дюпрé ставит под сомнение практическую пользу. Бактериальные клетки уже умеют производить лекарства и продукты питания. И делают это гораздо эффективнее.
«Отсутствует реляционный аспект…»
Жизнь — это симбиоз. Синтетические клетки лишены этого. Дюпрэ утверждает, что если они просто производят химикаты, они упускают самую интересную часть живых организмов: связи. Нематериальная субстанция, за которую спорили скептики? Наука на это не обращает внимания. Химии достаточно.
Итак, у нас есть красивые капли. Спроектированные. Понятные. Но вымирающие через три поколения.
Это ставит вопрос: является ли жизнь просто сложной химией с правильными компонентами? Или есть что-то еще в их взаимодействии?
У нас есть детали. Мы можем наблюдать, как они дрожат и делятся. Но они быстро «умирают».
Что произойдет, когда этого больше не случится?
