חוקרים בארה”ב הצליחו ליצור תא גולמי המסנתז גנים

צעד חשוב לקראת ייצור חיים מלאכותיים

חוקרים באוניברסיטת רוקלפלר בארה”ב ביצעו את הצעד העקרוני הראשון לקראת יצירת סוג של חיים מלאכותיים. הם יצרו שלפוחית סינתטית המייצרת גנים, ומזכירה סוג גולמי של תא ביולוגי.
כל המרכיבים של מה שהמדענים מכנים “שלפוחית ביו-ראקטור” (“vesicle bioreactors”) מגיעים ממגוון ענפים של החיים. קירות התא נלקחו מתאים של ביצת תרנגולת (ליתר דיוק מהחלבון) ואילו תכולת התא הם נגזרות של החיידק הנפוץ E. coli, שהופשטו מהחומר הגנטי שלו.
משמעות החיים כוללת מרכיבים מוכנים של המכונה הביולוגית הדרושה לייצור חלבונים. החוקרים גם הוסיפו לתהליך אנזים מוירוס המאפשר לתא לתרגם קוד DNA. כאשר הוסיפו לתהליך גנים, נוזלי התא החלו לייצר חלבונים, בדיוק כפי שעושה תא נורמלי.
גן הגורם לצבע ירוק זרחני נלקח ממין של מדוזה. התא זהר כתוצאה מנוכחות חלבון והדבר מראה שהגנים אכן הועתקו. באמצעות גן שני, מהחיידק Staphylococcus aureus, החוקרים הצליחו לשכנע את התאים שלהם לקדוח נקבוביות בקירות התא. הדבר איפשר לחומרי מזון מן המרק הסביבתי לחדור פנימה כך שהתא יכול לתפקד בכמה מקרים למשך כמה ימים.
אלברט ליבצ'אבר (Libchaber) שעמד בראש הפרויקט אומר כי הביוראקטורים אינם יצורים חיים – אלא מבצעים תגובות כימיות בסיסיות שיכולות להתבצע גם בנוזל ביולוגי ללא תאים, ואולם החוקרים בכל זאת התקדמו צעד אחד לתוך שדה חדש המכונה ביולוגיה סינתטית, שמטרתו היא לתכנן מחדש אורגניזם שלם או ליצור אותם מהתחלה.
היזם קרייג ונטר, שעמד בראש החברה המסחרית שקודדה את הגנום האנושי, מנסה כעת לתצמת חיידק למינימום הגנים הדרושים להשרדות. לפני כשנתיים, הראה צוות אחר כי חיידקי פוליו יכולים לארגן את עצמם מתערובת של מרכיבים כימיים 'מן המדף' שהוכנסה למבחנה. כמה כימאים חוקרים את סוג הריאקציות הכימיות שהוביל ליצירת החיים.
התקווה של ליבצ'אבר היא לבנות יצור סינתטי מינימאלי בעל קירות תא ותערובת של מעגלי גנים שיוכל לשרוד כתא חי. “ככל שהמבנים הללו הולכים ומזכירים חיים, נצטרך להתחיל לחשוב מחדש על טבע החיים. זו שאלה פילוסופית, אמר ד”ר ליבצ'ייבר. “עבורי, החיים הם רק עוד סוג של מכונה – מכונה עם תוכנת מחשב. אין צורך להוסיף יותר. ואולם לא כל אחד חולק את אותה נקודת השקפה”, אמר בראיון לבי.בי.סי.
הוא גם מדגיש כי אין סכנה בניסוי. לא רק שהתאים שלו הם מלאכותיים, אלא שהם יכולים להתקיים רק בסביבה מזינה שהוא מספק להם. “אם תיקח את המערכת שלנו מסביבתה, היא פשוט לא תתפקד.” פרטים מעבודתו של ד”ר ליבצ'ייבר ביחד עם וינסנט נוארו (Noireaux) פורסמו ב- journal Proceedings of the National Academy of Sciences.