Biologii au creat de la zero o celulă artificială care poate crește și se poate reproduce singură. Înseamnă asta că „secretul vieții” a fost dezvăluit?

Biologii de la Universitatea din Minnesota au creat o celulă artificială din componente chimic pure, capabilă să se autohrănească, să crească și chiar (pentru o perioadă) să se divizeze.

Descrierea descoperirii lor nu a fost încă evaluată de alți oameni de știință, așa că nu a fost publicată oficial într-o revistă științifică, ci mai degrabă postată ca preprint.

Cu toate acestea, presa internațională de popularizare a științei și-a îndreptat deja atenția asupra acestei lucrări: dacă cercetătorii au reușit într-adevăr să creeze un organism viu din componente neînsuflețite, acest lucru înseamnă, aproape fără îndoială, un Premiu Nobel pentru autori.

Dar cât de „vie” este, de fapt, celula obținută? Ce poate face? Și poate fi numită cu adevărat o celulă ceea ce au creat cercetătorii?

În 2002, omul de știință american de origine sovietică, Yuri Lazebnik, a publicat un articol în revista Cancer Cell cu titlul neobișnuit „Poate un biolog să repare un radio?”.

Articolul era dedicat cercetărilor privind cancerul și moartea celulară programată (apoptoza), domenii în care lucra la acea vreme. Însă ideea sa principală era diferența fundamentală dintre abordarea inginerească și cea biologică în studiul sistemelor complexe.

Pentru a ilustra această diferență și pentru a explica ce este „în neregulă” cu abordarea biologică, Lazebnik a propus un experiment de gândire. El și-a imaginat că unui grup de biologi, care nu au cunoștințe de fizică sau electronică, li se aduce un aparat de radio defect și li se cere să îl repare.

Biologie ”inginerească”

Urmează o descriere extrem de convingătoare și autoironică (având în vedere că articolul este scris chiar de un biolog) a modului în care biologii ar încerca să rezolve această problemă inginerească.

Mai întâi, ei ar încerca să asigure un flux constant de aparate radio funcționale și identice. Apoi le-ar demonta în componente și le-ar clasifica după culoare și dimensiune. În cele din urmă, ar încerca să afle care componentă este „cea mai importantă”, împușcând radioul cu o armă și observând ce piese lipsă duc la defectarea aparatului — o metaforă a metodei clasice din genetică, mutageneza artificială.

În final, concluzionează Lazebnik, dacă biologii ar reuși totuși să repare radioul defect, acest lucru s-ar întâmpla doar din întâmplare: dacă, prin coincidență, defecțiunea s-ar afla într-o singură componentă „arsă”, care ar putea fi identificată după aspectul ei exterior.

Limbaj complex

Ideea esențială a articolului este că studiul oricărui sistem suficient de complex — indiferent dacă a fost creat de oameni sau de evoluție — necesită un limbaj și o abordare complet diferite de cele dezvoltate de biologie de-a lungul existenței sale ca știință riguroasă.

Acest nou limbaj și această nouă abordare, argumentează Lazebnik, ar trebui să semene cu cele din inginerie, unde se lucrează cu componente standardizate, clar definite, care interacționează între ele după reguli bine înțelese.

Crearea unor astfel de componente și a unui asemenea limbaj reprezintă obiectivul unui domeniu distinct al științei, care a început să se dezvolte intens chiar de la începutul anilor 2000.

Biologia sintetică

Într-un sens larg, biologia sintetică poate cuprinde o gamă largă de cercetări, de la  origami ADN, în care acidul nucleic este folosit ca material de construcție pentru realizarea unor nanostructuri, până la crearea de organoizi artificiali – țesuturi artificiale imprimate 3D și asamblate din celule obișnuite sau modificate genetic.

Acestea pot fi utilizate, de exemplu, pentru testarea medicamentelor, studierea interacțiunilor dintre celule sau pur și simplu pentru a demonstra posibilitățile tehnologiilor moderne.

Însă, în forma sa cea mai ambițioasă și mai importantă, biologia sintetică reprezintă încercarea de a construi un sistem viu din componente neînsuflețite. Idealul este realizarea unei celule complete, capabile să se hrănească, să crească și să se reproducă. Cu alte cuvinte, să trăiască.

Trebuie spus din capul locului că, până în prezent, nimeni nu a reușit acest lucru. Totuși, încă din 2010 au existat numeroase anunțuri ambițioase pe această temă. Atunci, echipa celebrului biolog Craig Venter – cunoscut, printre altele, pentru contribuția sa la secvențierea primului genom uman – a anunțat că a creat o „celulă cu genom artificial”.

S-ar putea crede că atunci a fost creată prima celulă artificială. În realitate, însă, cercetătorii au înlocuit genomul natural al bacteriei Mycoplasma mycoides cu o versiune sintetică, obținută cu ajutorul unor sintetizatoare de acizi nucleici și introdusă ulterior în celulă.