מדענים בארצות הברית הכריזו על בנייתו לראשונה של תא מלאכותי לגמרי מאפס. התא, שנקרא SpudCell, מסוגל להזין את עצמו, לגדול ולהתחלק כחמישה דורות - ונבנה כולו מרכיבים כימיים לא חיים.
הפרויקט הוביל הפרופסור לביולוגיה סינתטית קייט אדמלה מאוניברסיטת מינסוטה, יחד עם צוות חוקרים. השם SpudCell הוא מחווה ללוויין הרוסי ספוטניק, שייצג בזמנו פריצת דרך טכנולוגית בלתי צפויה.
המבנה של התא פשוט יחסית: 150 עד 200 מולקולות בלבד, עם גנום של 90,000 זוגות בסיסים - קטן משמעותית מכל תא ביולוגי טבעי. אדמלה הסבירה: "אני מכירה את רשימת הרכיבים המלאה של התא, אני יודעת בדיוק אילו כימיקלים ואילו מולקולות נמצאים שם ובאילו ריכוזים. הוא מוגדר לחלוטין, מה שאומר שאנחנו יכולים להנדס אותו."
אבל היא גם לא מתלהבת יתר על המידה: "מדובר באורגניזם חלש להחריד שכרגע בעצם לא עושה דבר מלבד לאכול ומדי פעם לייצר תא בת. זו רק ההתחלה, זה שלד שאנו מקווים לבנות עליו."
גם החלוקה של התא שונה ממה שמכירים מהביולוגיה: בעוד שתא רגיל נעזר בשלד תאי כדי להתפצל, ה-SpudCell מייצר חלבונים שמצטופפים על פני הקרום שלו ומאלצים אותו להתפצל בעצמו. כל מחזור חלוקה לוקח כ-12 שעות בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס.
מגבלה אחת בולטת: התא לא מסוגל לייצר ריבוזומים משל עצמו. הוא מסתמך על ריבוזומים של חיידקי E. coli שמסופקים לו מבחוץ. בלי אספקה חיצונית זו, הוא לא יכול לייצר חלבונים ולא יכול לתפקד.
דרו אנדו, פרופסור חבר לביו-הנדסה באוניברסיטת סטנפורד, הזהיר מפני פרשנויות מופרזות: "אנחנו לא מבינים לחלוטין את החיים - רחוק מכך. הייתי אומר שקייט בנתה תא. אני לא חושב שהיא יצרה חיים."
מבחינת סיכון בטיחותי, החוקרים מבהירים שהגרסה הנוכחית אינה מסוכנת. התא לא מסוגל להתרבות מחוץ לסביבה מבוקרת, כי הוא תלוי לחלוטין בהזנה חיצונית שכוללת את הריבוזומים. עם זאת, מדענים בתחום מזהירים באופן כללי מפני האפשרות העתידית של יצירת "חיידקי ראי" - אורגניזמים סינתטיים עם מבנה מולקולרי הפוך מזה שבטבע, שעלולים לסכן בני אדם, בעלי חיים וצמחים. אדמלה ואנדו מסבירים שבניית התא מלמטה למעלה מאפשרת להטמיע מנגנוני בטיחות ישירות בתוך הגנום שלו.
במקביל לפרסום, ייסדו אדמלה, אנדו, החוקר יאן ידז'יז'ק ויזם הביו-טק כריס ראג'יו את המוסד לתועלת הציבור Biotic. המטרה: להפוך את SpudCell לסטנדרט גלובלי משותף לביולוגיה סינתטית, במודל שמזכיר קוד פתוח. שימוש חינמי לאקדמאים ולארגונים ללא מטרת רווח, ודמי רישוי לשימוש מסחרי.
המחקר טרם עבר ביקורת עמיתים בכתב עת מדעי, אך אדמלה ציינה כי הוא יוגש לפרסום במהלך השבוע הנוכחי. אם הממצאים יאוששו, הפרויקט צפוי לפתוח דיון רחב בקהילה המדעית על הגבולות בין ביולוגיה טבעית למלאכותית, ועל אפשרויות היישום: מטיפולים בסרטן ועד לכידת פחמן וייצור כימיקלים.
השלב הבא יקבע עד כמה ניתן להנדס את התא הבסיסי הזה כדי שיבצע משימות אמיתיות מחוץ למעבדה.
תגובות
רגע, שקט פה מדי
דעתך חשובה - תהיו הראשונים להגיב על הכתבה