Oamenii de știință au creat cea mai realistă celulă artificială de laborator

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Oamenii de știință au anunțat crearea unei celule sintetice care se hrănește, crește și se divide într-un mod remarcabil de asemănător cu celulele vii.

Cercetarea, publicată pe bioRxiv, introduce SpudCell, o celulă artificială realizată integral din componente chimice care nu sunt vii. Pentru coautoarea studiului, Kate Adamala, biolog sintetic la Universitatea din Minnesota, sistemul nu este o formă de viață propriu-zisă, ci mai degrabă o platformă tehnică ce ar putea funcționa ca o fabrică microscopică.

Scopul este ca SpudCell să poată produce medicamente, fertilizatori, mase plastice sau alte compuși biochimici, reducând dependența omenirii de produsele petroliere.

Pentru a crea acest sistem, echipa condusă de Adamala a combinat: 36 de enzime purificate, o membrană lipidică și un genom simplificat, de aproximativ 50 de ori mai mic decât cel al unei bacterii obișnuite, scrie LiveScience.

Prin amestecarea acestor elemente artificiale, cercetătorii au generat o structură complet definită chimic, capabilă să simuleze un întreg ciclu celular într-o cutie Petri. Sistemul a primit numele „SpudCell” deoarece seamănă la formă cu un cartof, fiind totodată o aluzie la satelitul Sputnik.

„Am construit un sistem asemănător unei celule care este complet definit chimic, deci nu conține blocuri de construcție necunoscute. Este capabil să facă lucruri despre care oamenii credeau până acum că doar celulele vii naturale le pot realiza”, a explicat Kate Adamala.

O fabrică microscopică

Deși reprezintă un avans tehnologic crucial, SpudCell are limitări importante comparativ cu celulele vii. Mai exact, nu își poate genera propria energie (așa cum fac celulele naturale prin mitocondrii), bazându-se pe grăsimi, zaharuri și enzime introduse din exterior.

De asemenea, nu își poate fabrica proprii ribozomi pentru a traduce instrucțiunile genetice în proteine, având nevoie de aport extern.

Genomul său este distribuit pe fragmente de ADN numite plasmide, nu în cromozomi ordonați. Totodată, îi lipsește citoscheletul, ceea ce face ca împărțirea ADN-ului către celulele-fiice în timpul diviziunii să fie destul de haotică.

Un avans tehnologic crucial

Geofizicianul Cees Dekker de la Universitatea Tehnologică din Delft, care nu a fost implicat în studiu, a subliniat că, deși echipa a folosit trucuri inginerești pentru a scurta drumul către funcții complexe precum creșterea, marea provocare rămâne crearea unei celule cu adevărat autonome.

Spre deosebire de celulele naturale (cum ar fi drojdiile sau bacteriile folosite în prezent pentru a produce insulină), care dezvoltă mecanisme evolutive de rezistență atunci când sunt forțate să secrete substanțe ce le-ar putea dăuna, un sistem de tip SpudCell nu are aceste bariere.

O astfel de platformă ar putea accelera producția de medicamente de ultimă generație bazate pe ARNm sau peptide modificate chimic. În plus, aceste celule artificiale ar putea fi deshidratate, stocate fără refrigerare și expediate oriunde în lume sub formă de laboratoare, fiind reactivate la fața locului pentru a produce vaccinuri sau proteine exact acolo unde este nevoie.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Pentru prima dată, oamenii de știință ar fi creat o celulă sintetică de la zero

O singură celulă stem a produs peste 14 milioane de celule distrugătoare de cancer

Oamenii de știință au descoperit un tip exploziv de celulă imunitară

Cercetătorii au descoperit un nou tip de celulă în ficat