מדענים בארצות הברית הכריזו היום (רביעי) על בנייתו לראשונה של תא מלאכותי מאפס, המסוגל להזין את עצמו, לגדול ולהתרבות לאורך כחמישה דורות. התא הסינתטי, שפיתחה הפרופסור לביולוגיה סינתטית קייט אדמלה מאוניברסיטת מינסוטה יחד עם צוותה, נבנה שלב אחר שלב מרכיבים כימיים לא חיים, והוא מייצג אב-טיפוס פשוט המזכיר במבנהו חיידק בסיסי, כך דווח ב-CNN.
4+התא הסינתטי, שזכה לשם "SpudCell", כמחווה ללוויין הרוסי ספוטניק, מורכב מ-150 עד 200 מולקולות בלבד, ומציג גנום קטן משמעותית מזה של תא טבעי, הכולל 90,000 זוגות בסיסים. התא מתרבה במנגנון השונה מהטבע: בעוד שתא ביולוגי נעזר בשלד תאי כדי להתחלק, ה-SpudCell מייצר חלבונים המצטופפים על פני הקרום שלו ומאלצים אותו להתפצל.
כל דור של התא דורש הזנה אקטיבית וזקוק לכ-12 שעות כדי להתחלק בטמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס. כמו כן, התא אינו מסוגל לייצר ריבוזומים משל עצמו, והוא מנצל לצורך ייצור החלבונים ריבוזומים של חיידקי E. coli המסופקים לו דרך ההזנה החיצונית.
4+"אני מכירה את רשימת הרכיבים המלאה של התא, אני יודעת בדיוק אילו כימיקלים ואילו מולקולות נמצאים שם ובאילו ריכוזים", הסבירה פרופ' קייט אדמלה. "הוא מוגדר לחלוטין, מה שאומר שאנחנו יכולים להנדס אותו. 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".
דרו אנדו, פרופסור חבר לביו-הנדסה באוניברסיטת סטנפורד ושותף להקמת מוסד הביו-טק Biotic, הדגיש כי אין מדובר ביצירת חיים: "אנחנו לא מבינים לחלוטין את החיים – רחוק מכך. אין לנו יכולת כל-יכולה לתמרן חומר כדי ליצור דברים. הייתי אומר שקייט בנתה תא. אני לא חושב שהיא יצרה חיים".
4+בעוד שבעשורים האחרונים מדענים הנדסו תאים טבעיים קיימים כדי לפתור בעיות אנושיות – דוגמת החדרת גנים של אינסולין אנושי לחיידקי E. coli – ביולוגיה סינתטית מאפס נחשבת לחזית הבאה. בניית תא באופן הזה מאפשרת להשתחרר מהמגבלות והמטען האבולוציוני של הביולוגיה הטבעית, ובעתיד עשויה להוביל לפיתוח טיפולים חדשים בסרטן, שיטות ללכידת פחמן או ייצור כימיקלים.
המחקר טרם פורסם בכתב עת מדעי המבוסס על ביקורת עמיתים, אך אדמלה ציינה כי הוא יוגש לפרסום במהלך השבוע הנוכחי. במקביל לחשיפה, ייסדו אדמלה, אנדו, יאן ידז'יז'ק ויזם הביו-טק כריס ראג'יו את המוסד לתועלת הציבור "Biotic". המטרה היא להנגיש את ה-SpudCell כסטנדרט גלובלי משותף לביולוגיה סינתטית, במודל המזכיר מערכת הפעלה בקוד פתוח כמו לינוקס – השימוש יהיה חופשי עבור אקדמאים וארגונים ללא מטרת רווח, ויחויב בדמי רישוי עבור שימוש מסחרי.
4+מבחינה בטיחותית, החוקרים מבהירים כי בגרסתו הנוכחית האורגניזם הסינתטי אינו מהווה סיכון בטיחותי או ביולוגי, שכן הוא חסר כל יכולת להתרבות מחוץ לסביבה המבוקרת שבה מספקים לו את כל רכיבי ההזנה, כולל הריבוזומים. יחד עם זאת, מדענים בתחום מזהירים באופן כללי מפני פוטנציאל עתידי ליצירת "חיידקי ראי" – אורגניזמים סינתטיים בעלי מבנה מולקולרי הפוך מזה הקיים בטבע, אשר עלולים לחשוף בני אדם, בעלי חיים וצמחים לפתוגנים מסוכנים. אדמלה ואנדו ציינו כי מכיוון שהתא נבנה מלמטה למעלה, ניתן יהיה להנדס בתוך הגנום שלו מנגנוני הגנה וכשלי-בטיחות מובנים שימנעו סיכונים אם ישוחרר לסביבה.
