Vedci vytvorili bunku, ktorá „konzumuje“ a rozmnožuje sa. Má liečiť rakovinu a vyrábať ekologické palivá

Vedci z Minnesotskej univerzity predstavili syntetickú bunku, ktorú vytvorili postupným spojením neživých chemických zložiek. Prototyp dostal názov SpudCell a podľa výskumníkov dokáže prijímať živiny, rásť, kopírovať svoj genetický materiál a rozdeliť sa na ďalšie bunky.

Výsledok neznamená, že sa v laboratóriu podarilo vytvoriť život. SpudCell je zatiaľ obmedzený a krehký systém, ktorý je úplne závislý od prostredia pripraveného vedcami. Napriek tomu ide o významný krok pre syntetickú biológiu, odbor, ktorý skúma, ako možno biologické procesy pochopiť a navrhovať od základov, píše stanica CNN.

Vznikla z chemických zložiek

Tím biologičky Kate Adamalovej vytvoril bunku z jednotlivých neživých súčastí. Základ tvorili drobné guľôčky naplnené vodou, nazývané liposómy. Vedci do nich vložili malé množstvo syntetickej DNA, ktorá bunke poskytuje pokyny potrebné na rast, kopírovanie genómu a delenie.

SpudCell sa nepodobá na rastlinnú ani živočíšnu bunku. Najbližšie má k jednoduchej baktérii, no obsahuje iba približne 150 až 200 molekúl. Pre porovnanie, prirodzené bunky sú omnoho zložitejšie a pracujú s miliónmi až miliardami molekúl.

Adamala vysvetlila, že jej tím presne pozná zloženie vytvoreného systému. „Poznám úplný zoznam zložiek bunky, viem presne, aké chemikálie a molekuly sa v nej nachádzajú a v akých koncentráciách. Je úplne definovaná, čo znamená, že ju môžeme upravovať,“ uviedla pre CNN.

Bunka potrebuje neustále zásobovanie

SpudCell nedokáže fungovať samostatne. Musí byť ponorená v kvapaline s látkami, ktoré jej dodávajú energiu a ďalšie základné stavebné prvky. Pri raste sa spája s menšími zásobovacími liposómami, z ktorých získava enzýmy, molekuly aj ribozómy potrebné na tvorbu bielkovín.

Ribozómy sú dôležité časti buniek, ktoré vytvárajú bielkoviny. SpudCell si ich však zatiaľ nevie vyrobiť sama a využíva ribozómy pochádzajúce z baktérie Escherichia coli. Práve preto je úplne odkázaná na pripravené laboratórne prostredie.

Podľa denníka The Guardian bunka po rozdelení často odovzdá ďalšej generácii nesprávne množstvo DNA. Po niekoľkých generáciách preto prestáva fungovať. Jeden cyklus delenia trvá približne 12 hodín pri teplote 30 stupňov Celzia. Bežná baktéria E. coli sa pritom dokáže rozdeliť približne každých 30 minút.

Nie je to život, no správa sa podobne

Výskumníci ukázali, že SpudCell môže reagovať na genetickú výhodu. Keď do buniek vložili úpravu, ktorá zvyšovala produkciu rastového proteínu, tieto bunky rástli a delili sa rýchlejšie než pôvodné SpudCelly. Vedci tým napodobnili princíp prirodzeného výberu.

Nejde však o evolúciu v pravom zmysle slova, keďže genetická zmena nevznikla spontánne. Drew Endy zo Stanfordovej univerzity upozornil, že bunku nemožno označiť za vytvorený život. „Kate zostrojila bunku. Nemyslím si, že vytvorila život,“ povedal pre CNN.

Podľa odborníkov môže výskum pomôcť lepšie pochopiť, aké minimálne podmienky sú potrebné na vznik života z chémie. Profesor Tom Ellis z Imperial College London označil výsledok za pravdepodobne najväčší prelom v syntetických bunkách za posledné obdobie.

Možné využitie aj otázky bezpečnosti

V budúcnosti by syntetické bunky mohli slúžiť ako presne navrhnuté biologické systémy na výrobu liekov, potravín, palív alebo ďalších chemických látok. Vedci spomínajú aj možnosť zachytávať uhlík či vyvíjať nové postupy pri liečbe rakoviny. SpudCell však zatiaľ nedokáže vytvárať nič prakticky využiteľné.

Výskum bol zverejnený ako predbežná vedecká práca a ešte neprešiel odborným posúdením v recenzovanom časopise. Adamala a jej kolegovia zároveň zakladajú inštitúciu Biotic, ktorá má umožniť vedcom ďalej rozvíjať spoločný základ pre syntetickú biológiu.

Podľa CNN SpudCell v súčasnej podobe nepredstavuje biologické bezpečnostné riziko, pretože bez neustáleho zásobovania nedokáže prežiť ani sa rozmnožovať mimo laboratória. Vedci však pripúšťajú, že s rozvojom podobných technológií bude potrebné dôsledne riešiť aj pravidlá bezpečnosti a etické otázky.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti